PDF Examinarea acidificării urinei folosind clorură de calciu dietetică la femeile gravide

Scurta descriere

1 De la Institutul pentru Nutriția Animalelor de la Universitatea de Medicină Veterinară din Hanovra, investigație privind acidizarea d.

Descriere

De la Institutul pentru Nutriția Animalelor de la Universitatea de Medicină Veterinară din Hanovra ___________________________________________________________________________

Investigarea acidificării urinei prin administrarea dietetică de clorură de calciu la scroafele gravide

DISERTATURA INAUGURALĂ Pentru a obține gradul de

Doctor în Medicină Veterinară (Dr. med vet.) De Universitatea de Medicină Veterinară din Hanovra

BJÖRN RÖCKER de la Garlstedt

Ziua examenului oral:

Părinții mei și toți oamenii care m-au sprijinit pe drumul meu.

Cuprins 1. INTRODUCERE 2. REVIZUIREA LITERATURII 2.1. COMPLEXUL MASTITIS-METRITIS- AGALAKTIE (COMPLEX MMA) 2.1.1 Nomenclatura 2.1.2. Distribuția și incidența complexului MMA 2.1.3. Simptomele complexului MMA 2.1.4. Etiologia și patogeneza complexului MMA 2.1.4.1 Mastita și agalactia 2.1.4.2. Metrită 2.1.5. Măsuri profilactice pentru prevenirea sindromului MMA

2.2. RELAȚIA ÎNTRE COMPLEXUL DE BOLI PUERPERALE ȘI FORMA NESPECIFICĂ A INFECȚIEI URINARE ÎN SAU 2.3. INFECȚII DE URINĂ LA PORCINE 2.3.1. Prevalența formei nespecifice de infecție a tractului urinar la scroafă 2.3.2. Spectrul de germeni de forma nespecifică a infecției tractului urinar

2.4. INFLUENȚA ALIMENTARĂ PRIVIND HARNACIDITATEA 2.4.1. Relația dintre acidificarea urinară și sănătatea tractului urinar 2.4.2. Mecanisme de acidificare urică alimentară 2.4.3. Influența dietei asupra pH-ului urinar

2.5. EFECTELE MODIFICĂRILOR ÎN BUGETUL DE BAZĂ ACIDĂ PENTRU REÎNNOIREA OASELOR 2.6. ȚESUTUL OSULUI 2.6.1. Funcția țesutului osos 2.6.2. Structura țesutului osos 2.6.3. Baza celulară a țesutului osos 2.6.4. Formarea osoasă 2.6.5. Pierderea osoasă 2.7. Hormonul paratiroidian

9 11 11 11 12 12 17 18 20 23

2.8. PROCEDURI BIOCHIMICE PENTRU INVESTIGAREA ALTERĂRII OASEI

2.8.1. Fosfataza alcalină specifică oaselor (bAP)

2.9. CALCIUL 2.9.1. Distribuția și funcția calciului în organism 2.9.2. Absorbția calciului 2.9.3. Excreția de calciu

2.10. FOSFORUL 2.10.1. Funcția și reglarea conținutului de fosfor din organism 2.10.2. Absorbția fosforului 2.10.3. Excreția renală a fosforului

3. MATERIAL ȘI METODE 3.1. SCOPUL EXPERIMENTULUI 3.2. PERIOADA ȘI LOCALIZAREA EXPERIMENTALULUI 3.3 ANIMALELE EXPERIMENTALE 3.4 INCUBAȚIA ANIMALELOR EXPERIMENTALE 3.5. GRUPAREA ANIMALELOR DE TEST 3.6. Hrănirea și hrănirea 3.6.1. Căptușeala 3.6.2. Colectarea probelor de furaje 3.6.3. Analiza fluxului 3.6.4. Rezultatele analizelor de alimentare 3.5.5. Hrănirea

3.6. PROBELE DE SÂNGE 3.6.1. Recoltarea probelor de sânge 3.6.2. Pregătirea și depozitarea probelor de sânge 3.6.3. Analiza probelor de sânge 3.6.4. Analiza probelor de plasmă:

3.7. PROBELE DE URINA 3.7.1. Prelevarea probelor de urină 3.7.2. Pregătirea și depozitarea probelor de urină 3.7.3. Analiza probelor de urină

3.8. EVALUAREA STATISTICĂ A REZULTATELOR ANALIZEI

4. REZULTATE 4.1 DATELE ANIMALELOR EXPERIMENTALE ȘI DE CONTROL 4.2. CONSUMUL DE Hrănire a scroafelor 4.3 DATE PRIVIND CURSUL DE NAȘTERI ȘI PORCĂTURILE NĂscUTE 4.4. REZULTATELE PLASMEI ȘI ANALIZE SÂNGE 4.4.1. Valoarea pH-ului din sângele scroafelor 4.4.2. Concentrația de carbonat de hidrogen (HCO3-) în sângele scroafelor 4.4.3. Comparația curbelor de concentrație a calciului total din plasmă și a calciului ionizat din sângele scroafelor 4.4.4. Conținutul de fosfor din plasma scroafelor 4.4.5. Conținutul de sodiu din plasma scroafelor 4.4.6. Conținutul de clorură din plasma scroafelor 4.4.7. Concentrația de potasiu în sângele scroafelor 4.4.8. Concentrațiile de creatinină în plasmă și urină

4.5. PARAMETRI SELECTATI PENTRU MONITORIZAREA BUGETULUI CALCIU 4.5.1. Concentrația hormonului paratiroidian în plasma scroafelor 4.5.2. Concentrația fosfatazei alcaline specifice osului în plasma scroafelor 101

4.6. REZULTATELE ANALIZELOR EȘANTIONULUI DE Sârmă SPONTANĂ 4.6.1. Valoarea pH-ului în urina scroafelor 4.6.2 Excreția relativă a mineralelor în urină

4.7. REZULTATELE ANALIZEI GAZEI DIN SÂNGE A PORCELOR NOI-NĂSCUȚI

57 57 58 58 59 61 62 62 63 63 67 68

80 80 81 82 84 84 86 88 90 92 94 96 98

5.1.1. Hrănirea scroafelor și adăugarea de CaCl2 la rația animalelor testate 108 5.1.2. Determinarea valorii pH-ului în urina scroafelor 109 5.1.3. Luarea de sânge 110 5.1.4. Determinarea echilibrului anion-cationic (AKB) și a echilibrului electrolitic (EB) în alimentare 111 5.1.5. Compararea parametrilor sângelui și a urinei pentru determinarea excreției renale 112

5.2. DISCUȚIA REZULTATELOR

5.2.1. Acceptarea furajului după adăugarea clorurii de calciu (CaCl2) 5.2.2. Valoarea pH-ului în urina scroafelor 5.2.3. Predicția valorii pH-ului urinei în urină pe baza bilanțului anion-cationic (AKB) din furaj 5.2.4. Predicția valorii pH-ului urinar pe baza echilibrului electrolitic (EB) din alimentare 5.2.5. Mecanismul acidificării uric după adăugarea de CaCl2 5.2.6. Valoarea pH-ului și concentrația de bicarbonat în sângele scroafelor 5.2.7. Modificări ale echilibrului calciului și ale metabolismului osos la scroafe 5.2.8. Concentrațiile celorlalte minerale din sângele și urina scroafelor 5.2.9. Dezvoltarea concentrațiilor de creatinină în plasmă și urină 5.2.10. Influența utilizării CaCl2 asupra purceilor și rata natalității 5.2.11. Incidența sindromului MMA în timpul studiului 5.2.12. Aplicarea practică a CaCl2 pentru profilaxia MMA

113 114 115 118 120 122 124 133 135 136 138 140

Introducere Homeostazia minerală și metabolismul osos asociat și ce modificări duc la aceste mecanisme de control foarte fin reglate. Modificările nivelului hormonului paratiroidian din sânge și efectele acestuia asupra homeostaziei de calciu a organismului sunt de o importanță deosebită. În acest studiu, există, de asemenea, un interes considerabil în reacția țesutului osos sau modificările metabolismului osos cauzate de absorbția crescută a calciului și de acidificarea rezultată. Un alt obiectiv al acestei lucrări este de a restrânge perioada de profilaxie eficientă împotriva sindromului MMA prin adăugarea de clorură de calciu sub formă încapsulată pe baza rezultatelor obținute.

2.1. Complexul de agalactie a metritei mastitei (complexul MMA)

Sindroame (VAN BEERS-SCHREURS 1996; IBEN 1999) Mastită puerperală (BERTSCHINGER și colab. 1990; AWAD-MASALMEH și colab. 1990) Mastită coliformă (BERTSCHINGER 1999) Sindrom urogenital peripart (PUGS), Boala urogenitală a porcului (SUGD) (BILKEI și colab. . 1995b)

2.1.2. Răspândirea și incidența complexului MMA Complexul bolii puerperale a scroafei reprezintă o problemă de sănătate la nivel mondial în creșterea porcilor, deoarece acest sindrom este răspândit la producătorii de purcei din întreaga lume. Cu toate acestea, se fac afirmații foarte diferite despre incidența complexului MMA. JORSAL (1986) descrie o intensitate a infestației de doar 10% din baraje, în timp ce BOLLWAHN și colab. (1989) raportează că până la 40% dintre scroafele din fermele cu probleme dezvoltă sindromul MMA. Incidența complexului MMA la populația de scroafe este supusă unor fluctuații foarte mari, specifice fermei. LERCH (1987) a găsit o serie de variații în legătură cu apariția complexului bolii puerperale la scroafe de la 14% la 77% din baraje. Deoarece complexul MMA este un factor de boală, incidența bolii este influențată de numeroși factori endogeni și exogeni, care vor fi discutați în continuare în acest capitol.

2.1.3. Simptomele complexului MMA Simptomele complexului bolii puerperale în sensul sindromului MMA apar la unele scroafe infectate în timpul nașterii (MARTIN și colab. 1967), dar majoritatea animalelor infectate apar doar în 48-72 de ore post partum (GLOCK 1983; BOSTEDT și colab. 1998; BERTSCHINGER 1999) semnele tipice ale acestei boli. Scroafele afectate sunt în primul rând vizibile în timpul controalelor zilnice datorită restricționării sau, în unele cazuri, chiar a opririi consumului de furaje (CERNE și colab. 1984; MAASS și colab. 1993). La o inspecție mai atentă, aceste animale prezintă un general 12

Revizuirea literaturii al. 1998). În multe cazuri, aceste modificări ale organelor sexuale au un efect negativ asupra funcționalității lor netede în cursul următor, care adesea devine evidentă doar la următoarea ocupare sau la rata de sarcină moderată rezultată. Astfel puerperale

Revizuirea literaturii În examinările bacteriologice ale probelor de lapte și examinările de sânge ale scroafelor în care consumul de furaje a fost redus după naștere și ale căror purcei au suferit un deficit energetic, nu s-au putut găsi diferențe semnificative în raport cu aceste constatări comparativ cu barajele sănătoase (VAN BEERSSCHREURS și colab. 1996). Cauza producției reduse de lapte rămâne inexplicabilă în acest studiu.

O revizuire a literaturii din cauza leziunilor prin mușcătură la purcei sau cauze similare au un efect benefic asupra acestui proces (DONE 1980; PERSSON 1997). Alți autori consideră calea hematogenă a colonizării mamelor ca fiind cea mai probabilă cauză a apariției mastitei (BERNER 1987; BOSTEDT 1999). Tractul urogenital și intestinul sunt, de asemenea, considerate ca locul de origine al agenților patogeni care cauzează boala. Se presupune că prin scăderea sau chiar prin ridicarea barierei intestinale, o răspândire a agenților patogeni din intestin în glanda mamară și alte organe implicate, deși acești agenți patogeni nu prezintă în primul rând niciun comportament invaziv. AWAD-MASALMEH și colab. (1990) susțin această teză prin posibilitatea de a izola germenii din probele prelevate din glanda mamară și colul uterin care au fost găsite și în fecalele acestor animale. În întrebarea etiologiei mastitei, care are o poziție centrală în complexul bolii puerperale a scroafei, unele întrebări rămân fără răspuns sau nu pot fi răspunsuri clare.

Revizuirea literaturii a condus la o schimbare a valorii pH-ului pentru a scădea apoi valoarea pH-ului și în urină. Măsurile profilactice și mecanismele de bază sunt explicate mai detaliat în capitolele următoare. Utilizarea profilactică a antibioticelor pentru reducerea germenilor nu este recomandabilă în acest caz, deoarece aceste măsuri conduc la rezultate bune pe termen scurt, dar nu sunt adecvate pentru utilizarea pe termen lung. În utilizarea profilactică, dozele prea mici sunt adesea folosite din motive de cost, astfel încât rezistențele masive se pot dezvolta pe termen lung. Utilizarea prescrisă cu o doză suficientă de medicamente corespunzătoare este interesantă numai în cazuri individuale când alte măsuri profilactice eșuează, deoarece sarcina financiară ar fi prea mare în cazul utilizării în masă. Prin urmare, această soluție este potrivită numai pentru animale individuale sau, în ferme extrem de problematice, pentru un număr mai mare de animale.

Relația dintre complexul bolii puerperale și forma nespecifică de infecție a tractului urinar la scroafă

Cercetările arată că doar 18% din infecțiile tractului urinar apar în timpul sarcinii, în timp ce 40% din bolile tractului urinar apar în primele două săptămâni după naștere. BOLLWAHN și colab. (1984) au constatat, de asemenea, o creștere postpartum a bacteriuriei și a cistitei, în special la scroafele cu puerperiu perturbat. De asemenea, infecțiile subclinice ale tractului urinar în care nu există simptome clinice, dar care dau un rezultat pozitiv în examinarea bacteriologică a probelor de urină 27

(STIRNIMANN 1984; LANGFELDT și colab. 1990). Funcționarea fiziologică a organelor urinare are, de asemenea, efectul mecanismului propriu de apărare al organismului pentru a evita infecțiile tractului urinar, deoarece mișcările musculare direcționate din interior spre exterior produc un efect de spălare mecanic, a cărui eficacitate depinde de o cantitate suficientă de urină, de frecvența micției și de golirea completă a vezicii depinde de volumul rezidual de urină (OSBORNE și colab. 1979). NORDEN și colab. (1968) au arătat în studiile lor că acest efect de spălare, coroborat cu mecanismele de apărare menționate anterior, poate elimina 99,9% din germeni din tractul urinar. GREGORY și colab. (1971) au contaminat vezica urinară a câinilor cu E. coli și au constatat că acestea au fost eliminate din vezică în 72 de ore prin efectul de spălare.

Revizuirea literaturii Concentrațiile de fosfor în urină și valoarea pH-ului alcalin al acestui mediu favorizează formarea cristalelor, acest proces este inhibat de niveluri mai ridicate de sodiu și potasiu. Calciul și fosforul sunt precipitate în principal în urină dacă produsul de solubilitate este depășit datorită unei concentrații crescute de urină, care apare de obicei ca urmare a consumului redus de apă potabilă (WENDT și colab. 1996).

2.4. Influența alimentară asupra acidității urinare

2.4.3. Influența nutriției asupra valorii pH-ului urinar Substanțele sau compușii complecși sunt absorbiți de alimente, al căror metabolism duce la modificări ale stării fiziologice acid-bazice. În acest caz, mecanismele de reglare a echilibrului acido-bazic prezentate sunt necesare pentru a menține sau restabili starea fiziologică. Componentele individuale ale alimentelor influențează echilibrul acido-bazic destul de diferit, motiv pentru care câteva exemple sunt prezentate aici. O metabolizare a glucidelor și trigliceridelor neutre nu duce la nicio modificare a sistemului acid-bazic, deoarece nici acizii, nici bazele nu se formează atunci când sunt descompuse în dioxid de carbon și apă (CHAN 1974; HALPERIN și JUNGAS 1983). Carbohidrați + O2 → CO2 + H2O trigliceride

Numai în cazul unei abateri de la situația metabolică fiziologică (hipoxie, cetoză etc.) aceste substanțe sunt descompuse doar incomplet și pot contribui astfel la aciditatea organismului. Glucoză

Când componentele proteice ale alimentelor sunt convertite, eliberarea endogenă a protonilor depinde de tipul sursei de proteine. Sunt de ex. Aminoacizii care conțin sulf (metionină, cisteină) sunt oxidați, producând dioxid de carbon, apă, uree, sulfat și doi protoni. Acești 2 ioni H + contribuie astfel la încărcarea acidă a corpului (PATIENCE și colab. 1987). Met./Cys. + O2 → CO2 + H2O + uree + SO42- + 2H + 39

Prezentare generală a literaturii Anioni organici convertibili (citrat, lactat etc.), care sunt conținuți în multe furaje, se combină de obicei cu cationi anorganici (Na +, K + etc.) Conversia metabolică a acestor compuși produce bicarbonat, care ca substanță tampon are un efect alcalinizant (HARRINGTON și LEHMANN 1970). R-COO - - K + + O2 → CO2 + H2O + K + + HCO3-

Metabolismul componentelor alimentare de origine animală, care constau din cationi organici în combinație cu anioni anorganici, duce la poluarea acidă a organismului,

(HARRINGTON și LEHMANN 1970). R- NH2 + Cl- + O2 → uree + CO2 + H2O + H + + Cl Cantitatea de protoni care împovără organismul atunci când fosfatul legat organic este eliberat din fosfolipide și proteinele care conțin fosfor depinde de valoarea predominantă a pH-ului (HARRINGTON și altele asemenea). LEHMANN 1970). La pH 7,4: proteine / lipide de fosfor + H2O → ROH + 0,8 HPO42- + 0,2 H2PO4- + 1,8 H + Dacă, pe de altă parte, există o schimbare a valorii pH-ului în domeniul alcalin, procentul se va schimba de fosfat anorganic în direcția PO43-, în timp ce conținutul de fosfat anorganic se modifică cu o schimbare a pH-ului în domeniul pH-ului acid în direcția H3PO4. Carbonații, hidroxizii și oxizii metalelor alcaline și alcalino-pământoase, pe de altă parte, au un efect alcalinizant direct asupra echilibrului acido-bazic al corpului (HARRINGTON și LEHMANN 1970; BUFFINGTON 1989; KIENZLE 1991). Asimilarea fosfatului anorganic are, de asemenea, un efect dependent de pH asupra echilibrului acido-bazic. Acest lucru se datorează faptului că, în funcție de valoarea pH-ului, este prezent ca fosfat primar sau secundar, astfel încât excreția renală are loc împreună cu unul sau doi ioni alcalini, prin care nivelul de expunere la acid al corpului variază (KIENZLE 1991). 40

Concentrația de bicarbonat, a fost observată o mobilizare crescândă a calciului din țesutul osos (BUSHINSKY și colab. 1992). Datorită alcalozei metabolice, BUSHINSKY și colab. (1996), pe de altă parte, cresc sinteza colagenului în osteoblaste și reduc activitatea osteoclastelor. În concluzie, se poate afirma că o schimbare a echilibrului acido-bazic, care are o origine metabolică, are un efect asupra metabolismului osos, deoarece o abatere a intervalului pH acid duce la absorbție și, astfel, la eliberarea de calciu, în timp ce de la o Trecerea în domeniul pH-ului alcalin are ca rezultat o acumulare de substanță osoasă și reprezintă astfel un consum de ioni de calciu. 42

2.6.1. Funcția țesutului osos Funcția principală a oaselor este ca o parte pasivă a sistemului musculo-scheletic, servind ca bază mecanică pentru activitățile musculare și procesele de mișcare, care asigură tendoanelor și ligamentelor un atașament ferm. Pentru a se adapta la sarcinile rezultate cât mai optim posibil, procesele metabolice care se acumulează și se descompun au loc în mod constant în țesutul osos. Prin urmare, din punct de vedere fiziologic, acesta este un țesut dinamic în care hormonii și alți factori asigură un proces reglementat între acumulare și absorbție. Țesutul osos îndeplinește alte sarcini importante cu hematopoieza, reglarea metabolismului calciului și depozitarea ionilor anorganici. Aceste sarcini sunt influențate de procesele de construcție și demontare constante (DUCY și colab. 2000).

2.6.4. Formarea osoasă Osteoblastele sunt elementul central pentru formarea osoasă, deoarece după dezvoltarea lor din celulele stem mezenchimale sunt responsabile pentru sinteza precursorilor colagenului de tip I și pentru reglarea mineralizării țesutului osos (JUNQUEIRA și CARNEIRO 1991). Tabelul următor oferă o prezentare generală a substanțelor semnal care reglează formarea osului și modul lor de acțiune.

Prezentare generală a literaturii Tab. 1: Prezentare generală a substanțelor semnal ale formării osoase cu efectul acestora

Cu expunere intermitentă, rata de formare a osului ↑

Mc CARTHY și colab. (1989), DEMPSTER și colab. (1993), DIENER (1994), MORLEY și colab. (1997), SCHMIDTGAYK și colab. (1997)