Arch. Med. Vet., Том XXXVII No 1, 2004, стр. 7-13

соли

БИБЛИОГРАФСКИ ПРЕГЛЕД

Използване на анионни соли за профилактика на хипокалциемична пуерперална пареза

Използване на анионни соли за профилактика на млечна треска

L Espino, M L Suárez, G Santamarina, A Goicoa, L E Fidalgo * .

* Катедра по ветеринарни клинични науки, Университет на Сантяго де Компостела, Факултет по ветеринарна медицина в Луго, Campus Universitario s/n, 27002 Луго, Испания.

Обобщение

Млечната треска е едно от най-честите метаболитни заболявания на млечните говеда. От различните методи, използвани при опит за овладяване на болестта, най-голям напредък е постигнат по отношение на управлението на диетата. Много автори показват, че добавянето на анионни соли към дажбата има драматични ефекти върху честотата на млечна треска. Анионните соли се добавят към диетата на сухите крави 2-3 седмици преди отелването, за да се постигне метаболитна ацидоза. Точният механизъм на това как действат диетичните аниони все още е неразрешен. Предишни доклади предполагат, че метаболитната ацидоза, индуцирана от анионни соли, повишава чувствителността на тъканите към паращитовидния хормон, подобрява абсорбцията на калций в червата и засилва резорбцията на калций от костите. В тази работа ние разглеждаме концепцията за диетичната катион-анионна разлика (DCAD) със специален акцент върху физиологичните ефекти, които това може да има върху киселинно-алкалния статус, костната резорбция, бъбречната продукция на 1,25 (OH) 2 D3 и резорбцията на калций и чревна абсорбция на калций при кравите.

Ключови думи: анионни соли, DCAD, млечна треска.

Обобщение

Млечната треска е едно от най-честите метаболитни заболявания при млечните говеда. От различните методи, използвани за предотвратяване на това заболяване, диетичното управление е това, което се е развило най-много. Много изследователи са открили, че добавянето на анионни соли към дажбата намалява честотата на млечна треска. Анионните соли се включват в диетата на сухите крави за 2-3 седмици преди отелването, за да се предизвика състояние на лека метаболитна ацидоза. Точният механизъм на действие на хранителните аниони не е добре установен. В предишни проучвания се предполага, че анионната солена индуцирана метаболитна ацидоза увеличава тъканната реакция към паращитовидния хормон, подобрява абсорбцията на калций в червата и увеличава реабсорбцията на калций в костите. В тази работа ние разглеждаме концепцията за катион-анионния диференциал в диетата, със специален акцент върху физиологичните ефекти, които може да окаже в киселинно-алкалното състояние, костната реабсорбция, бъбречната продукция на 1,25 (OH) 2 D3, реабсорбция Калций Бъбречна и чревна абсорбция на калций при крави.

Ключови думи: анион соли, DCAD, млечна треска.

ВЪВЕДЕНИЕ

Хипокалциемичната пуерперална пареза или млечната треска е метаболитно заболяване, което в класическата си форма засяга кравата с недостатъчна мобилизация на калций между 24 часа преди отелването и 72 часа след раждането. Това е една от най-честите метаболитни патологии при млечните крави и въпреки че честотата варира значително в зависимост от стадата, се изчислява, че в САЩ засяга между 5-10% от животните, генерирайки много важни икономически загуби (Хауърд и Smith 1999). Заболяването е трудно да се предотврати, но различните профилактични мерки, използвани за намаляване на честотата му, особено манипулирането на диетата, при което промените в катион-анионния диференциал (DCAD) са постигнали добри резултати (Block 1984, Goff and Horst 1998, Schonewille et al 1999).

Блок (1984) наблюдава 47% намаляване на честотата на млечна треска при крави, консумиращи анионни соли, съживявайки изследванията в тази област. От този момент нататък и до момента има многобройни проучвания, в които се оценяват предимствата и недостатъците на използването на тези соли в дажбата на сухите крави (Tucker et al 1992, Horst et al 1997, Mellau и col 2002).

Повечето от тези проучвания са проведени в Съединените щати и Европа, със система за производство на млечни продукти, в която концентратите представляват много висок дял от дажбата (Goff et al 1991, Howard and Smith 1999, Pehrson et al 1999, Schonewille et al 1999). Неотдавнашните експерименти, проведени в Австралия, демонстрират ефикасността на анионните соли за предотвратяване на млечна треска в производствените системи въз основа на консумацията на трева и силаж и малка добавка от зърнени култури (Roche et al 2003). Въпреки че анионните соли биха могли да бъдат стратегия за намаляване на честотата на следродилната пареза при паша на стада, тяхното приложение в стада, които консумират треви с високо съдържание на калий, не се препоръчва, тъй като в тази ситуация много високи дози соли, които ще имат отрицателни ефекти върху консумация на храна, с други алтернативи, сред които се откроява използването на дажби с ниско съдържание на калций (Goff and Horst 1997).

Въпреки публикуваните проучвания и интереса, че ефектите от съдържанието на йони в диетата върху метаболизма на калция се пробуждат в хуманната медицина (Maurer et al 2003), точният механизъм на действие на солите все още е неизвестен. Целта на тази работа е да направи преглед на различните хипотези за начина на действие на тези соли, които могат да бъдат много полезни за разбиране и оценка на техните ефекти, както и да опише скорошни данни от нашите изследвания в тази област.

ТЕОРИЯ ЗА СИЛНИТЕ ЙОНИ
(ПРИНЦИП НА ЕЛЕКТРОНУТРАЛНОСТТА)

Използването на анионни соли се основава на теорията за силните йони (Stewart 1983). Основните постулати, на които се основава тази теория, са следните:

? Броят на моловете на положително заредени частици (катиони) във всеки разтвор трябва да бъде равен на броя на моловете на отрицателно заредени частици (аниони), присъстващи в него: не. Катиони = не. Аниони.

? Продуктът от концентрацията на водородни йони и хидроксилни йони, присъстващи в разтвор, трябва да бъде равен на константата на дисоциация на водата. (H +) x (OH ?) = 1 x 10 ? 14 .

Освен това и двете уравнения трябва да бъдат изпълнени едновременно, за да се поддържа електронеутралността в разтвора. Като се има предвид, че рН на разтвора е отрицателният логаритъм на протонната концентрация (рН = ? log (H +)), използването на тази теория предполага, че рН на разтвора зависи от разликата между броя катиони и присъстващи в него аниони. По този начин, ако съдържанието на катион в плазмата се увеличи, концентрацията на протон трябва да намалее и концентрацията на хидроксилните йони трябва да се увеличи, за да се поддържа електронеутралността и в тази ситуация плазмата става алкална. В обратния случай добавянето на аниони води до увеличаване на концентрацията на протони и намаляване на тази на хидроксилните йони и следователно понижава рН на плазмата. От гореспоменатото следва, че разликата в броя на еквивалентите на аниони и катиони в храната (DCAD) определя киселинно-алкалното състояние на индивида.

С предимствата и недостатъците на всеки от тях и които не са предмет на това изследване, двете уравнения, които се използват най-често при изчисляването на катион-анионния диференциал на диетата (DCAD), са следните:

? DCAD = (Na + + K +) ? (Cl ? + SO4 ? 2) mEq/kgMS (Блок 1984).

? DCAD = (Na + + K + + 0,15 Ca +2 + 0,15 Mg +2) ? (Cl + + 0.6 SO4 ? 2 + 0.5 P ? 2) mEq/kgMS (Goff and Horst 2003).

Повечето от публикуваните трудове се съгласяват, че животните, хранени с отрицателен DCAD, показват намаляване на pH в кръвта (pH 2 = 0,95; P

Модификациите в киселинно-алкалното състояние, причинени от анионните соли, биха могли да обяснят повечето благоприятни ефекти, приписвани на тези соли в калциевата хомеостаза, действащи върху различни тъкани, главно костите, червата и бъбреците.

В костите метаболитната ацидоза насърчава мобилизирането на калций чрез три механизма:

1.1. Той повишава чувствителността на костните клетки към действието на паратиреоиден хормон (PTH) (Abu Damir et al 1994, Gant et al 1998, Espino et al 2003). Различни изследователи са проверили, че с рН на кръвта около 7,35, PTH и неговият рецептор, разположени на повърхността на бъбречните и костните клетки, си взаимодействат като плътно съединение (? заключване на ключа), което позволява активността на този хормон да е максимална. Когато обаче рН на кръвта се повиши (7.45), структурната конформация на рецептора се променя и свързването не е толкова ефективно (Goff 2000). В този смисъл предишни in vitro проучвания показват, че метаболитната алкалоза намалява индуцираната от PTH костна резорбция (Beck and Webster 1976, Martín et al 1980).

1.2. Той стимулира освобождаването на катиони (главно калций, натрий и калий), за да се опита да поддържа киселинно-алкална хомеостаза (Goff and Horst 1998). По този начин в хуманната медицина е доказано, че нарастването на остеопорозата с възрастта може да се дължи отчасти на дългосрочното използване на буферния капацитет на основните костни соли (Bushinsky 1989).

1.3. Повишена секреция на кортизол, хормон, който ограничава новообразуването и насърчава костната резорбция (Maurer et al 2003). Концентрацията на кортизол се увеличава при пациенти с метаболитна ацидоза, тъй като този хормон участва в бъбречната амониогенеза, която се увеличава в отговор на този киселинно-алкален дисбаланс (May et al 1986). Наскоро беше установено, че хората, които консумират подкисляваща диета за продължителен период, показват лека метаболитна ацидоза, придружена от повишаване на плазмената концентрация на кортизол, до която

повишено освобождаване на костен калций, наблюдавано при тези хора (Maurer et al 2003). Този механизъм трябва да бъде оценен в бъдеще при животни, на които се прилагат анионни соли, въпреки че в предварителни проучвания, проведени от авторите, метаболитната ацидоза, индуцирана от анионни соли, не е причинила значителна промяна в секрецията на кортизол (Фигура 1) (Espino 2003).

Въпреки че повечето проучвания показват резултати, че животните, хранени с анионни соли, имат по-голяма абсорбция на калций от стомашно-чревния тракт, няма консенсус по отношение на това дали диета, богата на аниони, може да подобри усвояването на активен калций и/или чрез улеснена дифузия (Takagi and Block 1991, Goff and Horst 1998, Pehrson et al 1999).

В различни експерименти се посочва, че подкисляващата диета намалява чревното рН, благоприятствайки разтварянето на калциевите соли и следователно тяхното пасивно усвояване, без участието на калцитриол (Dishington 1975, Lomba et al 1978, Takagi and Block 1991, Joyce et al 1997). Други изследвания обаче са установили значително повишаване на серумната концентрация на калцитриол при животни, консумирали анионни соли, което би оправдало, че активната чревна абсорбция на калций е увеличена (Abu Damir et al 1994, Phillipo et al 1994).

Друг интересен факт за действието на анионните соли е, че кравите, хранени с тези соли, показват увеличаване на броя на рецепторите за витамин D в ентероцитите (Goff et al 1995). Този факт предполага, че тези животни ще покажат по-голяма реакция към калцитриол. Въпреки че не всички фактори, които контролират синтеза и експресията на тези рецептори, са точно известни, беше установено, че глюкокортикоидите, ендогенни и екзогенни, увеличават своя синтез в различни тъкани (Midorikawa et al 1999, Akeno et al 2000). Както беше отбелязано в нашето проучване, отнасящо се до костите (Espino 2003), само леко повишаване на секрецията на кортизол се наблюдава при животни, хранени с анионни соли; Би било интересно да се потвърди дали това леко увеличение се придружава от увеличаване на броя на рецепторите за витамин D, тъй като тези данни ще ни позволят да установим с по-голяма точност начина, по който анионните соли подобряват чревната абсорбция.

Има два отговора, предизвикани от консумацията на диета с отрицателен DCAD в бъбреците:

3.1. Повишава чувствителността на бъбречните клетки към действието на PTH. Този факт се изразява в повишаване на активността на бъбречната 1- α-хидроксилаза, ензим, който регулира синтеза на 1,25 (OH) 2 D3 (калцитриол) и, следователно, по-високо производство на калцитриол на единица PTH ( Abu Damir и др. 1994, Phillipo и др. 1994, Van Dijk и Lourens 2001).

3.2. Произвежда хиперкалциурия. Това увеличение на екскрецията на калций в урината има 3 произхода:

3.2.1. Отговор на метаболитна ацидоза (Oetzel et al 1988). В състояние на метаболитна ацидоза, бъбречният отговор се състои от повишена реабсорбция на бикарбонат; като се вземе предвид, че тубуларната реабсорбция на калций е в отрицателна корелация с реабсорбцията на бикарбонат, повишената реабсорбция на бикарбонат е придружена от по-голяма екскреция на калций в урината (Oetzel et al 1988).

3.2.2. Взаимодействие със сяра в диетата (Whiting and Draper 1981). Всички анионни соли причиняват хиперкалциурия, но сярните соли са тези, които причиняват най-висока екскреция на калций (Oetzel et al 1991). Това е така, защото сулфатният анион има ограничена реабсорбция в бъбреците и образува неразтворими комплекси с калция, присъстващ в гломерулната филтрация, което увеличава отделянето на калций в урината под формата на калциев сулфат (Whiting and Draper 1981).

3.2.3. По-голяма наличност на калций (Tucker et al 1992, Schonewille et al 1999), която те приписват на факта, че хиперкалциурията отразява по-голямата наличност на калций поради повишената чревна абсорбция и реабсорбцията на костите.

По отношение на хиперкалциурията, при крави, консумирали анионни соли, Schonewille et al (1999) успяха да покажат, че в моменти, когато има голямо търсене на калций (напр. Началото на лактацията), калцият от гломерулната филтрация (4-5 грама/ден) е напълно реабсорбиран и може да се използва за различни метаболитни функции.

Освен това метаболитната ацидоза също има пряко действие върху серумната концентрация на йонния калций (Joyce et al 1997, Mellau et al 2002, Espino et al 2003), тъй като съществува конкуренция между водородните йони и калция за точките на свързване с плазмата протеини, следователно, когато скоростта на протона се повиши, дисоциацията на калция от плазмените протеини се благоприятства, със съответното увеличение на йонната фракция на този минерал, който е този с биологична активност.

АНИОННИ СОЛИ

Анионните соли са богати на фиксирани аниони, които не могат да се метаболизират до по-прости форми, главно хлор и сяра, по отношение на катиони като натрий и калий (Gant et al 1998). Характеристиките на анионните соли, които най-често се използват за профилактика на хипокалцемична пуерперална пареза, са обобщени в Таблица 1. Тези соли имат подобна подкисляваща сила и подобряват екскрецията на калций в урината по еквивалентен начин (Oetzel et al 1991). Като цяло калциевите и магнезиевите соли са по-вкусни от амониевите соли. Въпреки че не е споменат в таблица 1, алуминиевият сулфат (Al2 (SO4) 3) е първата сол, използвана за намаляване на DCAD (Dishington 1975). Недостатък на тази сол е, че поглъщането на големи количества алуминий (> 2000 ppm) ще намали приема на храна, освен че пречи на чревната абсорбция на фосфор (Блок 1984).

1. Дозировка. Прилагането на анионните соли има за цел да постигне препартумална дажба с DCAD между ? 50 и ? 150 mEq/kgMS (Howard и Smith 1999). Въпреки че са публикувани проучвания с диети с DCAD от ? 4 mE/kgMS (Van Mosel et al 1993) до ? 302 mEq/kgMS (Wang and Beede 1992), в опита на авторите DCAD Между ? 50 и ? 100 mEq/kgMS е ефективен за намаляване на честотата на млечна треска. Не е препоръчително да се използват стойности по-ниски от ? 50 mEq/kgMS, тъй като те не гарантират адекватно подкисляване и нито стойности по-високи от ? 150 mEq/kgMS, тъй като те не подобряват ефективността на солите, увеличават разходите и благоприятстват появата на негативните ефекти на анионните соли, главно намаляването на консумацията на храна и появата на метаболитна ацидоза.