Управление воспалением не является единственным решением для обеспечения здоровья коров в транзитный период, но оно объединяет взаимосвязь факторов окружающей среды, питания и управления, влияющих на успех или неудачу коров в течение этого периода.
Существует огромный интерес к пониманию биологии молочных коров, переходящих от поздней стельности к лактации. Этот интерес подтверждается документами, свидетельствующими о том, что большинство заболеваний молочных коров возникают в первые несколько недель лактации.
Интенсивные исследования, проводившиеся в течение последних десятилетий, были посвящены клинической гипокальциемии, более известной как молочная лихорадка, и распознанной субклинической гипокальциемии (ныне называемой дискальциемией) как критическим «пусковым заболеваниям», увеличивающим риск других послеотельных заболеваний.
Хотя использование концепции разницы катионов и анионов в рационе (DCAD) при кормлении стельных коров активно поддерживается исследованиями по профилактике обеих форм гипокальциемии, ее применение на молочных фермах составляет примерно 27 % согласно данным Национальной системы мониторинга здоровья животных (NAHMS) по отчетам с 2002 по 2014 год. В отчете NAHMS (2014) крупные фермы (более 500 коров) используют эту технологию в большей степени (54,5% хозяйств). В том же отчете 68,9% и 43,8% всех молочных хозяйств вводят кальций в виде инъекции, вливания или болюса, а пропиленгликоль — в виде вливания или кормовой добавки, соответственно. Это позволяет предположить, что проблемы со здоровьем коров в транзитный период по-прежнему приводят к потерям молока, гибели животных и расходам на лечение заболеваний, снижая общую производительность и рентабельность фермы.
Почему так сложно выработать подходящие методы кормления и ухода за коровами в транзитный период, чтобы реализовать разумные стратегии профилактики болезней? Частично проблема заключается в огромном разнообразии систем ведения фермерских хозяйств, методов управления и кормления.
По сути, мы до сих пор не определили ключевую проблему или проблемы, которые приводят к риску возникновения послеотельных заболеваний. В 1990-х годах многие исследования были сосредоточены на снижении потребления сухого вещества, которое происходит по мере приближения стельной коровы к отелу, и его связи с отрицательным энергетическим балансом, приводящим к увеличению концентрации неэтерифицированных жирных кислот (NEFA) в крови. Это важно, поскольку существует тесная связь между концентрацией NEFA в крови до и сразу после отела и повышенным риском возникновения заболеваний после отела. Отрицательный энергетический баланс или концентрация NEFA сами по себе не объясняют риск заболеваний коров в транзитный период, поскольку некоторые высокопродуктивные коровы могут сохранять здоровье при высокой концентрации NEFA в крови.
Продолжительность и степень снижения потребления корма непосредственно перед отелом связаны с более высоким риском возникновения различных заболеваний после отела. Если следствием снижения потребления сухого вещества является повышение концентрации NEFA, но сами по себе повышенные NEFA не являются ключевым фактором, то что же вызывает падение потребления? Именно здесь системное воспаление может играть важную роль и, как следствие, изменить нашу парадигму понимания риска заболеваний коров в транзитный период. Воспаление — это термин, который часто используется, подобно стрессу, без полного понимания того, что это такое и как оно действует.
Воспаление — это физиологическая реакция определенных клеток на некоторое повреждение, такое как травма или заболевание, в результате которой иммунная система начинает защищать организм.
Клетки иммунного контроля, а именно макрофаги, находятся во всех тканях организма и первыми распознают проблему. Клетки активируются и выделяют провоспалительные (pro-inflammatory) медиаторы локально в ткани, чтобы стимулировать изменения в клетках, выстилающих кровеносные сосуды, и запустить воспалительный процесс.
В ответ на эти провоспалительные медиаторы кровоток в пораженной области увеличивается, а кровеносные сосуды становятся «проницаемыми», что позволяет большему количеству жидкости, белков и иммунных клеток перемещаться из кровеносных сосудов в ткани. Затем стимулированные клетки кровеносных сосудов выделяют другие медиаторы, такие как простагландины, для дальнейшей поддержки воспалительной реакции. В совокупности эти реакции ответственны за основные признаки воспаления: отек, боль, покраснение, повышение температуры и потеря или изменение функции.
Цель воспаления — уничтожить патоген или повреждение, вызванное травмой, и восстановить нормальную функциональную ткань в месте повреждения. Как описано выше, воспалительная реакция является очень полезным компонентом иммунного ответа, защищающим животное от болезней. Однако, как и в случае со многими биологическими функциями, хроническая или чрезмерная воспалительная реакция может быть вредной.
Эти провоспалительные медиаторы не только оказывают локальное воздействие в месте травмы или инфекции, но и распространяются по всему организму, стимулируя печень к выработке различных белков острой фазы, которые помогают в этом процессе. Системные провоспалительные медиаторы также могут влиять на физиологические реакции всего организма, в частности, на повышение температуры тела (то есть лихорадку), расщепление жира и белка в организме и увеличение использования глюкозы.
Провоспалительные медиаторы оказывают глубокое влияние на подавление аппетита на фоне увеличения скорости метаболизма. Недавние исследования Государственного университета Айовы показали, что коровы, стимулированные провоспалительным агентом, метаболически потребляли большие количества глюкозы для поддержки активированной воспалительной и иммунной реакции, поскольку все иммунные клетки являются обязательными потребителями. Эта ситуация отвлекает доступную глюкозу в крови на поддержку воспаления, а не на производство молока, что объясняет более низкую производительность молока у больных коров.
Так что же все это может означать в контексте транзитного периода у коров и риска заболеваний? Как уже упоминалось, более значительное снижение потребления сухого вещества перед отелом, по-видимому, является фактором, повышающим риск развития послеотельных заболеваний у коров. Мы знаем, что снижение потребления не связано с предвидением болезни коровами. Рассматриваются такие экологические факторы, как тепловой стресс, переполненность загонов для коров в транзитный период, социальные потрясения в загонах, а также факторы, связанные с самими коровами, такие как количество соматических клеток и производство молока в период запуска, а также быстрое увеличение количества крахмала в рационе, приводящее к «синдрому повышенной проницаемости кишечника». Все это потенциально вызывает воспалительную реакцию.
В зависимости от тяжести и множественности повреждений, воспалительная реакция может вызвать более значительное или длительное снижение потребления сухого вещества, что приведет к периоду отрицательного энергетического и белкового баланса. Отел вызывает глубокую воспалительную реакцию, которая усиливается при дистоции или аномальных отелах. Наполнение молочной железы молозивом, а затем молоком, также усиливает воспаление в результате воздействия потенциальных возбудителей мастита.
Воспаление после отела может продолжать негативно влиять на потребление сухого вещества, еще больше усугубляя отрицательный энергетический и белковый баланс. В этом состоянии дефицита питательных веществ коровы будут более восприимчивы к метаболическим и инфекционным заболеваниям и будут иметь сниженную репродуктивную способность.
Эта точка зрения кажется вполне разумной при решении проблемы транзитного периода у коров. Хотим ли мы устранить воспалительную реакцию? Ответ — нет. Нам нужна некоторая воспалительная реакция для устранения травм тканей при отеле, удаления плодных оболочек и риска мастита при лактации. Однако мы не хотим, чтобы воспалительная реакция была постоянной и чрезмерной.
В другой статье описывается целенаправленный подход к лечению только коров и телок с высоким риском, направленный на минимизацию чрезмерной воспалительной реакции, которая имеет пагубные последствия, и поддержание более физиологической воспалительной реакции у коров с низким риском. Для управления транзитным периодом нам необходимо осознавать потенциальные факторы стресса в нашей системе, чтобы минимизировать чрезмерную стимуляцию воспалительной реакции. Следует уменьшить значительные изменения в рационе, которые могут привести к ацидозу переднего или заднего отдела кишечника и вызвать синдром «протекающего кишечника», при котором всасывается больше веществ, стимулирующих воспаление.
Управление воспалением может быть не единственным решением проблем со здоровьем коров в транзитный период, но оно помогает лучше понять, как факторы окружающей среды, питания и управления могут повлиять на успех или неудачу коров в транзитный период.