Період переходу — кілька тижнів до і після отелення — є критичним для молочної корови: швидке наростання лактації, зміни метаболізму і підвищена уразливість до післяродових захворювань. Дефіцит кальцію крові у цей період (клінічний або субклінічний) асоціюється з підвищенням ризику кетозу, зміщення сичуга, затримання посліду, метриту, маститу й зниженням репродуктивних показників. Розрізняють клінічну та субклінічну гіпокальціємію.
Клінічна гіпокальціємія (milk fever / parturient paresis) — стан із вираженими клінічними симптомами (слабкість, залежування, зниження тонусу м’язів, іноді кома). Показники загального кальцію за клінічної форми зазвичай значно знижені (часто <1,4–1,6 mmol/L у важких випадках), але інтерпретацію краще робити разом із клінічною картиною. Субклінічна гіпокальціємія (SCH) не має явних клінічних ознак, але концентрація загального або іонізованого кальцію в крові нижча за певний поріг. У більшості сучасних досліджень застосовують порогове значення загального Ca<2,0 mmol/L у перші 24–48 год після отелення для визначення SCH.
Згідно з результатами досліджень (Reinhardt et al., 2011), за порогу <2,0 mmol/L частота SCH становила 25% у первісток і 41–54% у корів після другої лактації (послідовність по 1–6 лактації: 25%, 41, 49, 51, 54, 42%). Інші дослідження (Venjakob et al., 2017) показали: за порогу 2,0 mmol/L кількість випадків SCH збільшилася з 5,7% у першій лактації до близько 60% у корів ≥4 лактації у деяких групах; загальні відсотки SCH для корів після другої лактації — 40–60% у різних вибірках.
Роль кальцію в організмі корови
Кальцій виконує низку критичних функцій:
• скорочення гладкої й скелетної мускулатури: нормальний тонус матки, сфінктерів соскового каналу та моторика рубця залежать від доступного іонізованого Ca²+;
• клітинна сигналізація в імунних клітинах: SOCE (store-operated Ca²+ entry) й інші кальцієзалежні шляхи потрібні для активації нейтрофілів, макрофагів, їхнього хемотаксису, адгезії та фагоцитозу;
• ензимна активність і метаболічні шляхи: кальцій впливає на ферментні каскади, зокрема на шляхи, необхідні для енергетичного забезпечення імунних клітин.
Гіпокальціємія підвищує ризик низки репродуктивних ускладнень, що прямо впливають на племінну ефективність стада (days open, кількість осіменінь, збільшення випадків вибраковування).
Дослідження показують: у корів зі SCH, виміряною 24–48 год після отелення (threshold<2,0 mmol/L), шанси розвитку зміщення сичуга в 3,7 раза більші, кетозу — в 5,5 раза, затримка посліду — в 3,4 раза, метриту — в 4,3 раза, як порівняти з нормокальцемічними коровами. Ці ускладнення асоційовані зі зниженням репродуктивної продуктивності й подовженням days open (Rodriguez et al., 2017). Згідно з іншими дослідженнями (Curtis et al., 1983) затримання посліду було вищим у 3,2 раза у корів із гіпокальціємією. У кількох дослідженнях SCH асоціювалася з подовженням періоду до запліднення від кількох днів до ~14–20 днів, залежно від ступеня ускладнень і супутніх захворювань.
Гіпокальціємія підвищує ризик виникнення маститу. Так, згідн о з дослідженнями, для корів із клінічною гіпокальціємією розвиток маститу вищий у 8,1 раза.
Ця залежність має такий зв’язок:
• порушення тонусу сфінктера соскового каналу → погане замикання після доїння → тривалі «вікна» для проникнення бактерій;
• зниження функції нейтрофілів і місцевого імунітету → зниження фагоцитарної активності й окисного вибуху → вища ймовірність приживання патогенів і розвитку клінічного маститу.
Таким чином, через одночасний вплив на механіку соскового каналу і на клітинний імунітет навіть субклінічна форма гіпокальціємії підвищує загальний ризик інфекцій молочної залози — із супутніми витратами на лікування та втратами молока.
Вплив на систему травлення
Скорочувальна активність рубця (частота й сила ретракцій) залежить від кальцієвих іонних потоків; за зниження Ca скорочення слабшають → погіршується перетравлення, зменшується жуйка, погіршується апетит.
Сичуг: знижена моторика сичуга + зниження апетиту → підвищена ймовірність зміщення сичуга.
Кальцій — впливає на скорочення гладкої мускулатури. У гладко м’язових клітинах (рубець, сичуг, кишківник) зв’язування іонів Ca²+з кальмодуліном активує міозин-легкий ланцюг-кіназу → скорочення. За низького Ca ці процеси пригнічуються.
Нервово-м’язове передання й вегетативний контроль. Перистальтика регулюється вагусними та ентеральними рефлексами; за гіпокальціємії змінюється нейротрансмісія, що додатково знижує скорочення рубця й кишківника.
Чутливість від відділу до відділу різна. Експерименти показали, що рубцева моторика зникає за відносно вищих значень зниженого Ca, ніж моторика сичуга. Тобто рубець є найчутливішим «індикатором» зниження Ca. Це має клінічне значення: порушення моторики можуть з’явитися до появи класичних ознак гіпокальціємії.
Вплив на імунну систему
Активація нейтрофілів, моноцитів, макрофагів і лімфоцитів є кальцієзалежним процесом. Надходження іонів Ca.+ з позаклітинного середовища та мобілізація внутрішньоклітинних депо є необхідними для запуску основних механізмів: хемотаксису, адгезії, фагоцитозу, утворення реактивних форм кисню й активації сигнальних каскадів.
Зниження концентрації зовнішнього або депонованого кальцію в нейтрофілах призводить до зменшення їх здатності до адгезії, міграції й ефективного фагоцитозу. Це зумовлює підвищену схильність до бактеріальних інфекцій у ранній післяпологовий період.
Дані наукових досліджень свідчать про зміну експресії генів, пов’язаних із фагоцитозом, окиснювальним вибухом і молекулами адгезії у тварин із низьким рівнем кальцію. Це підтверджує, що імунна дисфункція має не лише електрофізіологічну природу, а й транскрипційний і метаболічний характер.
Гіпокальціємія спричиняє порушення функцій імунних клітин, зокрема зниження хемотаксису, втрату нейтрофілів здатності ефективно локалізувати осередок інфекції, зменшення експресії та функціональної активності адгезивних молекул. Знижується фагоцитоз й окиснювальний вибух, що пояснює вищу патогенність бактерій навіть за їхнього потрапляння в організм. Окрім того, виявлено зменшення внутрішньоклітинних депо кальцію і порушення сигнальних механізмів у мононуклеарних клітинах (моноцити та лімфоцити), що може негативно впливати на антигенпрезентацію та цитокінову регуляцію.
Щодо впливу на пасивний імунітет наявні дані є обмеженими й частково суперечливими: деякі дослідження не виявили істотного зниження якості молозива в корів із субклінічною гіпокальціємією (SCH), тоді як інші повідомляють про зменшення його кількості та/ або швидкості виділення, що може опосередковано впливати на здоров’я телят. Недавні систематичні огляди наголошують на потребі подальших цілеспрямованих досліджень у цьому напрямі.
Вакцинація в період, максимально наближений до отелення, може забезпечувати менш ефективну імунну відповідь у тварин із вираженою імуносупресією перехідного періоду. Планування імунопрофілактики з урахуванням метаболічного статусу та рівня кальцію у корів є доцільним. Існують дослідження, що підтверджують таку залежність.
Згідно з дослідженнями (Martinez et al., 2014 (J Dairy Sci), індукована SCH призвела до пригнічення окремих функцій нейтрофілів — зниження фагоцитарної активності й окисного вибуху. Також спостерігалося порушення фізіологічних параметрів (апетит, темперамент). Це емпірично доводить прямий вплив Ca-депривації на вроджену імунну функцію.
Молекулярні аналізи показують зміну експресії генів, що регулюють SOCE, та метаболічне підтримання нейтрофілів у гіпокальцемічних корів, що консистентно пояснює спостережувані порушення функції клітин і пов’язаний ризик інфекцій.
Таким чином, погіршення функції нейтрофілів і вродженого імунітету підвищує ймовірність інфекцій після отелення (мастит, метрит) і робить лікування складнішим, довшим і дорожчим. Саме тому SCH має не лише метаболічні, а й імунологічні наслідки.
Практичні рекомендації
Запобігти виникненню гіпокальціємії можна завдяки:
• систематичному скринінгу: відбір крові на Ca (або iCa) у перші 24–48 год після отелення для виявлення SCH (пороговий рівень <2,0 mmol/L);
• профілактиці через годівлю: застосування в раціонах пізнього сухостою низького DCAD зменшує ризик SCH;
• цілеспрямованому застосуванню кальцієвих болюсів у корів у перші години після отелення;
• моніторингу споживання сухої речовини (DMI): зменшення апетиту й зниження DMI в ранньому післяпологовому періоді може бути раннім маркером проблем із кальцієм і потребує негайної уваги;
• комплексній стратегії керування перехідним періодом — поєднання харчування, моніторингу, ранньої діагностики й терапії забезпечує найкращий результат у зменшенні як частоти SCH, так і супутніх хвороб.
The Ukrainian Farmer
