КЕТОЗ
К е т о з (ацетонемия, ацетонурия) — нарушение обмена веществ и образования энергии в организме, характеризующееся накоплением в тканях недоокисленных продуктов обмена (ацидоз) вследствие дефицита глюкозы и глюкопластических аминокислот (гипогликемия), повышенного кетогенеза и преобладания кетопластических соединений (кетонемия, кетонурия).
Кетозы бывают первичные и вторичные. Первичный кетоз — самостоятельное заболевание в основном у высокопродуктивных коров в последний период стельности и в первые три месяца лактации. Наблюдают их зимой и весной, редко летом. Кетоз протекает в скрытой, субклинической и клинической формах с преобладанием гепатотоксического, гастроэнтерального или невротического синдромов. Течение болезни острое, подострое и хроническое. Заболевание сопровождается снижением молочной продуктивности и массы животных. Вторичный кетоз, как стереотипный синдром, возникает на фоне основного заболевания (гипотония преджелудков, травматический ретикулит, послеродовой эндометрит, мастит, задержание последа и др.), сопровождающегося расстройством пищеварения и мобилизацией жира из депо в качестве основного источника энергии.
Этиология. Первичный кетоз полиэтиологического происхождения. Возникает в большинстве случаев вследствие нарушения в-кормовом рационе сахаропротеинового отношения, углеводного голодания (недостаток грубых и сочных кормов), дефицита глюкопластических аминокислот и избытка кетопластических соединений: (концентрированные корма, силос с преобладанием масляно-кислого брожения и т. д.). Способствующими факторами являются дефицит энергии в рационах в период наивысшей лактации, избыточное кормление в стадии ее затухания и в период сухостоя, высококонцентратный тип кормления с повышенным образованием аммиака, дача недоброкачественных кормов. Предрасполагающими условиями служат чрезмерный раздой, ограниченный моцион, плохие условия содержания.
Патогенез. В его основе лежат нарушения пищеварительных процессов в рубце с образованием повышенного количества кетопластических и кетогенных соединений (образующийся в большом количестве аммиак усиливает превращение а-кетоглутаровой кислоты в глутаминовую) и недостатком глюкопластических летучих жирных кислот; происходит сдвиг в обмене веществ, при котором гликогенез в печени не покрывает расход глюкозы в организме (гипогликемия), в особенности в молочной железе. В покрытии энергетического дефицита возрастает роль кетопластических соединений, в том числе жирных кислот из жировых депо. Но так как жиры сгорают полностью лишь «в пламени углеводов», при достаточном образовании коэнзима А и щавелевоуксусной кислоты, •возникающих преимущественно из углеводов и являющихся промежуточными связующими метаболитами в обмене, то их недостаток сопровождается торможением реакций окисления в цикле Кребса, развитием жировой инфильтрации паренхиматозных органов, особенно печени, повышенной концентрацией свободных жирных кислот в крови, избыточным накоплением недоокисленных продуктов и прежде всего кетоновых тел (кетонемия, кетонурия).
Кетоновые тела угнетают синтез глюкозы и их действие на бета-клетки поджелудочной железы подобно тому, как это наблюдается при сахарном диабете. Ацетон же по своей токсичности для ганглиозных клеток при дефиците глюкозы, как основного источника энергии для них, близок к метиловому спирту. При чрезмерно высоком образовании кетоновых тел гликолиз совершается с накоплением молочной и пировиноградной кислот, что сопровождается недостаточным окислительным фосфорилированием и образованием АТФ, прогрессированием ацидоза, снижением окислительно-восстановительного потенциала, распадом комплексных соединений с развитием ферментопатии и дистрофии в жизненно важных органах, существенных сдвигов в информационно-генетической системе ДНК — РНК — белок, дисфункции иммунной, гормональной и нервной систем (стресс).
Резкое ослабление работы сердца, органов дыхания и ЦНС является непосредственной причиной смерти. При хроническом течении заболевания использование собственного тканевого белка и жира в качестве основного источника энергии и ацидотическое состояние организма приводят к развитию вторичной остеодистрории и истощения.
Патологоанатомические изменения. Биопсия печени дает возможность установить ранние предкетозные изменения (гипогликемическое состояние): сначала цитоглюкопению, а потом гипогликемию, диспротеинемию, гипоальбуминемию. При скрытой форме кетоза изменения печени характерны для углеводной и белковой дистрофии в сочетании с жировой инфильтрацией. После гибели или вынужденного убоя коров с острым течением первичного кетоза (чаще у молодняка) животные средней или вышесредней упитанности — со значительным отложением жиpa в жировых депо. Однако жир несколько своеобразен по консистенции и нередко как бы слегка отечен, что связано с быстрой отдачей жира из жировых депо. Мышцы туловища более мягкой консистенции, бледнее окрашены, с обильным отложением жира в межмышечной ткани.
Наиболее выраженные дистрофические и гемодинамические изменения выявляют в паренхиматозных органах,, особенно в печени, почках (цв. табл. XII — А) и в сердце. Печень значительно увеличивается в объеме (иногда в 1,5—2 раза), дряблой консистенции, желтовато-оранжевого цвета. Поверхность разреза органа сальная. Размеры почек, как правило, увеличены, границы между слоями выражены нечетко, расширенный корковый слой с желтоватым оттенком. В мозговом слое сосуды переполнены кровью. Под эпикардом, у основания сердца, по ходу коронарных сосудов значительные жировые отложения. Миокард дряблый, малокровен, в различной степени миогенная дилятация желудочков.
Лимфатические узлы на разрезе сочные, сероватые, нередко несколько увеличенные. Селезенка без видимых изменений. В преджелудках, в книжке у жвачных, имевших клинически выраженную атонию, кормовые массы сухие и плотные. В сычуге, тонком и толстом отделах кишечника незначительное набухание слизистой оболочки, явления застойного полнокровия, в кишечнике — нередко признаки надострого катара. Матка в состоянии субинволюции, в яичниках дисфункция. В надпочечниках корковый слой более развит и окрашен в серовато-желтоватый цвет, паренхима органа дрябловатая.
При хроническом течении волосяной покров грязно-матовый. Часто деформируются и размягчаются копытный рог и основание рогов лобной кости. Упитанность таких животных в зависимости от периода убоя удовлетворительная или нижесредняя, а у павших — неудовлетворительная с признаками истощения. Печень в одних случаях увеличенная, дряблая, глинисто-красная, в других,— наоборот, более плотная, нормальная по величине или уменьшена, с мускатным рисунком. Почки с признаками дистрофии и застоя крови. В области эпикарда отложение жира, а в самой сердечной мышце множественные жировые участки и очаговые склеротические изменения эндокарда в виде сероватых пятен. Суставы конечностей утолщены, хвостовые позвонки истонченные, часть из них смещена по сочленению. Эпифизы трубчатых костей деформированы. В местах их сочленения — обилие хрящевой ткани. Яичники или плотные, или наряду с фиброзностью одного яичника в другом образуется много кист.
Патогистологические изменения. При остром первичном кетозе ярко выраженная диффузная жировая инфильтрация печени (рис. 19) обычно сочетается с углеводной и зернистой дистрофией. Наблюдают сдвиги в активности гидролаз и снижение активности ферментов цикла Кребса — Эмбдена — Мейергофа. При электронно-микроскопическом исследовании установлено, что в печени крупные капли жира занимают большую часть клетки, в то время как оставшаяся часть цитоплазмы, смещенная вместе с ядром к периферии клетки, атрофируется. Резко падает активность СДГ и АТФ-азы в органеллах гепатоцитов (Жаров, 1975); стромальные изменения печени коров характеризуются повышением фагоцитарной активности купферовских клеток, а также образованием в синусоидах и на месте отдельных омертвевших печеночных клеток небольших скоплений макрофагальных и лимфоидных клеток.
В почках наиболее характерно развитие жировой инфильтрации с преимущественным поражением прямых канальцев (рис. 20), которая часто сочетается с зернистой дистрофией. В цитоплазме эпителия канальцев, особенно» в петлях Генле, можно обнаружить небольшое количество-гликогена. В сердце тяжелые поражения интракардиальной нервной системы с явлениями тотального хроматолиза и нейронофагии. В нервных волокнах — варикозные утолщения, фрагментация, а в волокнах Пуркине — множественные вакуоли, положительно окрашивающиеся на жир. В миокарде желудков сосудистые расстройства и дистрофические изменения — ожирение, атрофия мышечных волокон, жировая и зернистая дистрофии. Такие же изменения в скелетных мышцах.
При хроническом течении в печени и почках закономерно наблюдают сосудистые расстройства, нумеративную атрофию паренхиматозных клеток, белковую и жировую дистрофии. Постоянным признаком считают сосудисто-ме-зенхимальную реакцию, раздражение мезенхимальных, клеток с образованием скоплений или узелков макрофагальных, лимфоидных и фибробластических клеток;. В сердце и скелетной мускулатуре более глубокие атрофические, дистрофические и некробиотические изменения
Рис. 19. Жировая инфильтрация печени при кетозе.
Рис. 20. Жировая инфильтрация эпителия прямых канальцев почки при кетозе.
миокарда желудочков и скелетных мышц с образованием очагов миомаляции, очаговых и диффузных фиброзов, склерозов дистрофического происхождения. Изменения кровеносных сосудов характеризуются мукоидным и фибриноидным набуханием и некрозом, поражением аргирофильных мембран с нарушением гематопаренхиматозного барьера и развитием гиалиноза.
В других органах изменения соответствовали степени поражения паренхиматозных органов при остром и
Рис. 21. Гидроцефалия.
соответственно хроническом течении кетоза.
В нервной системе наиболее тяжелые атрофические, дистрофические и некротические поражения нейронов в. сочетании с пролиферативной реакцией глии устанавливают в спинномозговых, симпатических ганглиях, в вентральных рогах спинного мозга и в мезентериальных ганглиях. В коре головного мозга, мозжечке, в продолговатом мозге и в других подкорковых центрах также наблюдают атрофические, дистрофические изменения нейронов на фоне гемодинамических нарушений и пролиферативной реакции глии (рис. 21). В селезенке, лимфатических узлах,, пищеварительном тракте, печени, почках и в половых органах — постоянное раздражение и гиперплазия мезенхимных элементов лимфоидной ткани и эозинофилия, при длительном течении — признаки нумеративной атрофии лимфоидной ткани, гиалиноза и склероза, метаболической иммунодепрессии, а в ряде случаев и амилоидоза как аутоиммунного процесса.
У высокопродуктивных коров с продолжительной лактацией на фоне общего расстройства обмена веществ в прежде всего белкового происходит нарушение минерального обмена с развитием скрытых, а затем и явных признаков вторичной костной дистрофии преимущественно в остеопоротической форме. Наблюдают атрофию зачаткового эпителия яичников; разрост фиброзной ткани и признаки более или менее выраженного гиалиноза сосудов мозгового слоя. В матке бывает катар слизистой оболочки и как осложнения гнойно-катаральные эндометриты, интерстицыальные, а иногда и катаральные маститы. В эндокринных органах (гипофизе, надпочечниках, щитовидных и поджелудочной железах) — застойная гиперемия, отеки периваскулярных пространств и межуточной ткани, нумератпвная атрофия и некроз паренхиматозных клеток, .явления фиброза, гиалиноза, а иногда и амилоидоза.
При электронно-микроскопическом исследовании печени, почек, сердечной и скелетной мышц, легких, надпочечников, поджелудочной и щитовидных желез установлено «снижение или прекращение физиологической регенерации органелл, набухание и распад митохондрий, расширение цистерн и трубочек цитоплазматической сети с накоплением суданофильного и эозинофильного материала, распад (лизис) других органелл, более или менее выраженное снижение запасных питательных веществ вплоть до полного отсутствия их при истощении организма.
Диагноз на первичный кетоз ставят комплексно с учетом оценки количественного и качественного состава рационов, уровня молочной продуктивности и воспроизводительной способности животных, химического анализа почвы, кормов, крови, мочи, молока, клинических и патоморфологических данных. Для кетоза патогпомоничные признаки — кетонемия, кетонурия и гипогликемия.
В плане дифференциальной диагностики нужно иметь в виду отравления, особенно нитратами, нитритами, содержащимися в свекле, сахарный перекорм, первичную остеомаляцию. Стадный характер первичного кетоза исключает большинство заболеваний преджелудков у жвачных.