Эпидемиология и лечение субклинической гипокальциемии ч.2

C. R. Seely and J. A. A. McArt Кафедра популяционной медицины и диагностических наук Корнельского университета

Лечение субклинической гипокальциемии

В высокопродуктивных молочных стадах Северной Америки широко распространены стратегии содержания, направленные на поддержание концентрации Ca в крови в период начала лактации. Дополнительное введение Ca может осуществляться в нескольких формах: внутривенная или подкожная инфузия легкодоступного Ca или пероральное введение кальциевых солей в виде жидкости, пасты или болюса. Внутривенная инфузия Ca приводит к быстрому и значительному повышению уровня Ca в крови, однако уже через несколько часов после инфузии уровень Ca в крови падает и остается низким в течение последующих часов и дней (Braun, 2009; Blanc et al., 2014). Несмотря на то, что внутривенная инфузия Ca необходима для лечения клинической молочной лихорадки, она не подходит для коров с субклинической гипокальциемией (СГК), так как резкое увеличение и последующее снижение уровня Ca в крови может еще больше препятствовать возврату к нормокальциемии, нарушая гомеостатические механизмы Ca. Пероральное введение Ca может быть более подходящим для лечения и профилактики СГК, поскольку оно обеспечивает умеренное, но устойчивое повышение уровня Ca в крови (Domino et al., 2017).

Благодаря относительной простоте введения, пероральные кальциевые болюсы стали распространенной профилактической мерой для смягчения СГК. На рынке доступны различные кальциевые болюсы, которые обычно вводятся в 2 приема: первый — в момент отела, второй — через 12–24 часа. Несмотря на их широкое применение в сельском хозяйстве, научных работ, посвященных изучению влияния болюсов с кальцием на здоровье и производственные показатели, очень мало, а те, что есть, дают разные выводы. При изучении вопроса о профилактическом лечении, проводимом на уровне стада всем коровам в начале лактации, пероральные кальциевые болюсы оказывают незначительное влияние на молочную продуктивность, состояние здоровья и репродуктивные функции (Oetzel and Miller, 2012; Valldecabres et al., 2023). Низкий эффект, оказываемый болюсами на здоровье и продуктивность на уровне популяции, свидетельствует о том, что если для одних коров добавка может быть полезной, то для других она не приносит никакой пользы или даже вредит.

С точки зрения поголовья, существует мало доказательств различий в молочной продуктивности и репродуктивных показателях между коровами, получающими пероральные болюсы Ca во время отела и после него, и коровами, не получающими их (Domino et al., 2017; Valldecabres et al., 2023). Однако, судя по всему, различные категории коров по-разному реагируют на пероральные кальциевые болюсы. Так, в работе Oetzel и Miller (2012) отмечается существенное увеличение надоев молока у коров с продуктивностью выше средней в предыдущую лактацию, которым вводили пероральный кальций сразу после отёла и через 24 ч лактации, по сравнению с другими высокопродуктивными коровами, которым болюсы не вводили. В том же исследовании было установлено, что коровы с продуктивностью ниже среднего дают меньше молока при пероральном введении Ca после отела по сравнению с низкопродуктивными коровами, которым болюс не вводили. По другим данным, у хромых коров или у коров с высокой (≥3,5) упитанностью на момент отела снижается риск возникновения негативных последствий для здоровья в начале лактации, если во время отела или после него они получают пероральный болюс с кальцием (Oetzel and Miller, 2012; Leno et al., 2018). Любопытно, что в работе Leno et al. (2018) было обнаружено повышение риска негативных последствий для здоровья коров 2-й лактации, получавших пероральный болюс Ca во время отела, по сравнению с коровами 2-й лактации, не получавших его. Аналогичным образом Martinez et al. (2016a;b) отметили снижение репродуктивного потенциала и повышение риска заболеваний у первотёлок, получавших пероральные болюсы Ca в начале лактации.

Пероральные болюсы Ca вызывают медленное и устойчивое увеличение концентрации Ca в крови в течение 8–24 ч после введения, а через 48 ч после введения препарата отмечается его незначительное влияние на концентрацию Ca в крови (Martinez et al., 2016a; Domino et al., 2017; Frost et al., 2022). Разное влияние перорального введения болюсов с кальцием в начале и в первый день лактации на здоровье и производительность может быть связано с разным характером колебаний Ca в течение нескольких дней после отёла. Однако по мере улучшения знаний о механизме изменения уровня Ca в крови в начале лактации и появления феномена дискальциемии возникла необходимость в более прицельных методах поддержания уровня Ca в крови и минимизации связанных с этим негативных последствий дискальциемии.

В исследовании Сили (Seely et al., 2022) изучалось влияние времени введения перорального болюса Ca на молочную продуктивность и состояние здоровья, а также на показатели содержания Ca в крови в начале лактации с целью выявления коров с дискальциемией. Коров голштинской породы 2+ лактации (n = 998) обследовали во время отела и случайным образом распределили в один из трех вариантов лечения:

1) контроль; отсутствие введения дополнительного количества Ca в момент отёла или после него (CON; n = 343),

2) обычный болюс; стандартное введение перорального болюса Ca в момент отела и повторно через 24 ч (BOL-C; n = 330),

3) отсроченное введение болюса; отсроченное введение перорального болюса Ca через 48 и 72 ч после отёла (BOL-D; n = 325).

Как и в предшествующих работах, посвященных изучению влияния пероральных болюсов Ca, в работе Seely et al. (2022) были получены неоднозначные результаты. Среди исследуемых животных не было обнаружено различий в удоях за первые 10 недель лактации в зависимости от метода лечения (P = 0,2), однако влияние количества лактаций и метода лечения были очевидными (P = 0,002). У коров 2 лактации не было выявлено отличий в надоях в зависимости от группы лечения, однако коровы 3 лактации, получавшие перорально Ca на 2 и 3 дни лактации, давали значительно больше молока, чем коровы, получавшие BOL-C, и CON (BOL-D: 52,0 ± 1,3 кг/сут, BOL-C: 47,9 ± 1,6 кг/сут, CON: 49,8 ± 1,5 кг/сут; P = 0,003). Примечательно, что повышение молочной продуктивности при применении BOL-D не было отмечено у коров 4+ лактации и она была схожей во всех группах. Кроме того, частота неблагоприятных событий (метрит, смещение сычуга, выбраковка из стада или их совокупность в первые 30 дней лактации) были схожи между группами лечения (BOL-D: 11,5 %, BOL-C: 8,0 %, CON: 10,8 %; P = 0,4). Аналогично, при оценке группы по количеству лактации не было выявлено различий в уровне сывороточного tCa и частоте развития дискальциемии (определяемой как уровень сывороточного tCa на 4 день лактации ≤2,20 ммоль/л) между группами лечения (BOL-D: частота развития дискальциемии 32 %, [tCa] 2,09 ± 0,02 ммоль/л, BOL-C: частота развития дискальциемии 28 %, [tCa] 2,11 ± 0,02 ммоль/л, CON: частота развития дискальциемии 26 %, [tCa] 2,11 ± 0,02 ммоль/л).

Результаты исследования Сили и др. (Seely et al., 2022) не противоречат предыдущим исследованиям, в которых изучалось влияние пероральных болюсов Ca на здоровье и продуктивность, что еще раз подтверждает предположение о том, что пероральные болюсы Ca в послеотельный период оказывают разное влияние на различные группы коров. В соответствии с результатами, полученными в исследованиях Мартинеса и соавт. (Martinez et al., 2016a) и Лено и соавт. (Leno et al., 2018), можно предположить, что коровы ≤2 лактации не нуждаются в введении дополнительной дозы Ca после отела, поскольку они способны эффективно преодолевать дефицит Ca в начале лактации с помощью гомеостатических механизмов, т. к. они дают не так много молока, как коровы более высокой лактации. С другой стороны, несмотря на минимальное влияние на уровень Ca в крови, более позднее введение пероральных препаратов Ca на 2 и 3 день лактации у коров 3 лактации, как оказалось, положительно влияет на молочную продуктивность и может быть перспективной методикой борьбы с дискальциемией. В то время как у коров ≥4 лактации не наблюдалось никаких преимуществ от отсроченного или обычного введения болюсов, более старые коровы входят в группу повышенного риска по СГК, и для них требуются более эффективные методы введения Ca. Возможно, более взрослым коровам требуются более сильные дозы Ca или более длительное их применение? Дальнейшая работа должна быть посвящена вопросам профилактики и лечения СГК и дискальциемии у более взрослых коров с упором на изучение особенностей распределения Ca в начале лактации.

Заключение

Гипокальциемия является неизменной проблемой для дойных коров. За последние годы нам удалось снизить частоту клинических проявлений молочной лихорадки и сосредоточиться на субклинических проявлениях этого заболевания. В связи с этим возникли и другие вопросы, в частности, когда необходимо ставить диагноз и какой предельный уровень Ca в крови приводит к негативным последствиям для здоровья и производства молока. По мере изучения особенностей изменения уровня Ca в крови в начале лактации мы стали понимать, что время и продолжительность снижения уровня Ca в крови могут быть более значимыми для сопутствующих негативных последствий, чем абсолютный минимум уровня Ca в крови. В ходе ряда масштабных полевых исследований стало очевидно, что снижение уровня Ca в крови на 4 день лактации неизменно приводит к снижению молочной продуктивности, уменьшению потребления, повышению риска негативных последствий для здоровья и снижению репродуктивного потенциала. Впоследствии это явление было названо дискальциемией. Независимо от того, как и когда была диагностирована субклиническая гипокальциемия или дискальциемия, стратегии лечения и профилактики, направленные на поддержание уровня Ca в крови в начале лактации, широко применяются в молочной промышленности. Пероральные кальциевые болюсы, традиционно вводимые в период отёла и в 1 день лактации, широко распространены в промышленном хозяйстве, однако оказывают различное влияние на продуктивность и здоровье животных. В ходе недавних исследований было изучено влияние отсрочки перорального введения болюса Ca до 2 и 3 дней лактации с целью снижения сопутствующих последствий дискальциемии, что привело к повышению молочной продуктивности у коров 3 лактации. В будущем необходимо лучше понять этиологию дискальциемии и то, что позволяет некоторым коровам восстанавливать нормокальциемию после кратковременного падения уровня Ca в крови в 1 день лактации. Понимание этого может позволить разработать более оптимальные стратегии лечения и профилактики, которые позволят минимизировать негативное влияние дискальциемии на здоровье и производительность, а также повысить производственный потенциал молочной промышленности.

Ссылки

Blanc, C., M. Van der List, S. Aly, H. Rossow, and N. Silva-del-Río. 2014. Blood calcium dynamics after prophylactic treatment of subclinical hypocalcemia with oral or intravenous calcium. J. Dairy Sci. 97:6901–6906. doi:10.3168/jds.2014-7927.

Braun, U; P. Zulliger, A. Liesegang, U. Bleul, and M. Hässig. 2009. Effect of intravenous calcium borogluconate and sodium phosphate in cows with parturient paresis. The Veterinary Record, 164(10):296-299.

Caixeta, L.S., P.A. Ospina, M.B. Capel, and D. V. Nydam. 2017. Association between subclinical hypocalcemia in the first 3 days of lactation and reproductive performance of dairy cows. Theriogenology 94:1–7. doi:10.1016/j.theriogenology.2017.01.039.

Chamberlin, W.G., J.R. Middleton, J.N. Spain, G.C. Johnson, M.R. Ellersieck, and P. Pithua. 2013. Subclinical hypocalcemia, plasma biochemical parameters, lipid metabolism, postpartum disease, and fertility in postparturient dairy cows. J. Dairy Sci. 96:7001–7013. doi:10.3168/jds.2013-6901.

Chapinal, N., M. Carson, T.F. Duffield, M. Capel, S. Godden, M. Overton, J.E.P. Santos, and S.J. LeBlanc. 2011. The association of serum metabolites with clinical disease during the transition period. J. Dairy Sci. 94:4897–4903. doi:10.3168/jds.2010- 4075.

Couto Serrenho, R., T.J. DeVries, T.F. Duffield, and S.J. LeBlanc. 2021. Graduate Student Literature Review: What do we know about the effects of clinical and subclinical hypocalcemia on health and performance of dairy cows?. J. Dairy Sci.. doi:10.3168/jds.2020-19371.

Domino, A.R., H.C. Korzec, and J.A.A. McArt. 2017. Field trial of 2 calcium supplements on early lactation health and production in multiparous Holstein cows. J. Dairy Sci. 100:9681–9690. doi:10.3168/jds.2017-12885.

Frost, I.R., C.R. Seely, K.R. Callero, J.A. Seminara, H.A. McCray, R.M. Martinez, A.M. Reid, C.N. Wilbur, K.J. Koebel, J.A.A. McArt. 2022. Effect of prophylactic subclinical hypocalcemia supplementation on parathyroid hormone in multiparous Holstein cows. J. Dairy Sci. 105(Suppl. 1): 286. (Abstr.)

Goff, J.P. 2000. Pathophysiology of calcium and phosphorus disorders.. Vet. Clin. North Am. Food Anim. Pract. 16:319–337. doi:10.1016/S0749-0720(15)30108-0.

Goff, J.P. 2008. The monitoring, prevention, and treatment of milk fever and subclinical hypocalcemia in dairy cows. Vet. J. 176:50–57. doi:10.1016/j.tvjl.2007.12.020.

Goff, J.P., A. Hohman, and L.L. Timms. 2020. Effect of subclinical and clinical hypocalcemia and dietary cation-anion difference on rumination activity in periparturient dairy cows. J. Dairy Sci. 103:2591–2601. doi:10.3168/jds.2019- 17581.

Goff, J.P., A. Liesegang, and R.L. Horst. 2014. Diet-induced pseudohypoparathyroidism: A hypocalcemia and milk fever risk factor. J. Dairy Sci. 97:1520–1528. doi:10.3168/jds.2013-7467.

Jørgensen, R.J., N.R. Nyengaard, S. Hara, J.M. Enemark, and P.H. Andersen. 1998. Rumen Motility during Induced Hyper- and Hypocalcaemia. Acta Vet. Scand. 39:331–338.

Kimura, K., T.A. Reinhardt, and J.P. Goff. 2006. Parturition and hypocalcemia blunts calcium signals in immune cells of dairy cattle. J. Dairy Sci. 89:2588–2595. doi:10.3168/jds.S0022-0302(06)72335-9.

Leno, B.M., R.C. Neves, I.M. Louge, M.D. Curler, M.J. Thomas, T.R. Overton, and J.A.A. McArt. 2018. Differential effects of a single dose of oral calcium based on postpartum plasma calcium concentration in Holstein cows. J. Dairy Sci. 101:3285– 3302. doi:10.3168/jds.2017-13164.

Martinez, N., C.A. Risco, F.S. Lima, R.S. Bisinotto, L.F. Greco, E.S. Ribeiro, F. Maunsell, K. Galvão, and J.E.P. Santos. 2012. Evaluation of peripartal calcium status, energetic profile, and neutrophil function in dairy cows at low or high risk of developing uterine disease. J. Dairy Sci. 95:7158–7172. doi:10.3168/jds.2012- 5812.

Martinez, N., L.D.P. Sinedino, R.S. Bisinotto, R. Daetz, C. Lopera, C.A. Risco, K.N. Galvão, W.W. Thatcher, and J.E.P. Santos. 2016a. Effects of oral calcium supplementation on mineral and acid-base status, energy metabolites, and health of postpartum dairy cows. J. Dairy Sci. 99:8397–8416. doi:10.3168/jds.2015-10527.

Martinez, N., L.D.P. Sinedino, R.S. Bisinotto, R. Daetz, C.A. Risco, K.N. Galvão, W.W. Thatcher, and J.E.P. Santos. 2016b. Effects of oral calcium supplementation on productive and reproductive performance in Holstein cows. J. Dairy Sci. 99:8417– 8430. doi:10.3168/jds.2015-10529.

McArt, J.A.A., and R.C. Neves. 2020. Association of transient, persistent, or delayed subclinical hypocalcemia with early lactation disease, removal, and milk yield in Holstein cows. J. Dairy Sci. 103:690–701. doi:10.3168/jds.2019-17191.

McArt, J.A.A., and G.R. Oetzel. 2023. Considerations in the Diagnosis and Treatment of Early Lactation Calcium Disturbances. Vet. Clin. North Am. - Food Anim. Pract. 39:241–259. doi: 10.1016 /j.cvfa. 2023.02.009.

Neves, R., B. Leno, M. Thomas, T. Overton, and J. McArt. 2018a. Association of immediate postpartum plasma calcium concentration with early-lactation clinical diseases, culling, reproduction, and milk production in Holstein cows. doi:10.3168/jds.2017-13313.

Neves, R.C., B.M. Leno, K.D. Bach, and J.A.A. McArt. 2018b. Epidemiology of subclinical hypocalcemia in early-lactation Holstein dairy cows: The temporal associations of plasma calcium concentration in the first 4 days in milk with disease and milk production. J. Dairy Sci. 101:9321–9331. doi:10.3168/jds.2018-14587.

Oetzel, G.R., and B.E. Miller. 2012. Effect of oral calcium bolus supplementation on early-lactation health and milk yield in commercial dairy herds. J. Dairy Sci. 95:7051–7065. doi:10.3168/jds.2012-5510.

Reinhardt, T.A., J.D. Lippolis, B.J. Mccluskey, J.P. Goff, and R.L. Horst. 2011. Prevalence of subclinical hypocalcemia in dairy herds. doi:10.1016/j.tvjl.2010.03.025.

Seely, C.R., C.N. Wilbur, K.M. Fang, J.A.A. McArt. 2022a. Impact of oral calcium bolus timing on milk production and health events in early lactation Holstein cows. J. Dairy Sci. 105(Suppl. 1): 286. (Abstr.)

Seely, C.R., and J.A.A. Mcart. 2023. The association of subclinical hypocalcemia at 4 days in milk with reproductive outcomes in multiparous Holstein cows The association of subclinical hypocalcemia at 4 days in milk with reproductive outcomes in multiparous Holstein cows. J. Dairy Sci. 0–5. doi:10.3168/jdsc.2022- 0279.

Valldecabres, A., R. Branco-Lopes, C. Bernal-Córdoba, and N. Silva-del-Río. 2023. Mini-Review Animal Nutrition and Farm Systems Production and reproduction responses for dairy cattle supplemented with oral calcium bolus after calving: Systematic review and meta-analysis. doi:10.3168/jdsc.2022-0235.

Venjakob, P.L., L. Pieper, W. Heuwieser, and S. Borchardt. 2018. Association of postpartum hypocalcemia with early-lactation milk yield, reproductive performance, and culling in dairy cows. J. Dairy Sci. 101:9396–9405. doi:10.3168/JDS.2017- 14202.

Webb, R.C. 2003. Smooth muscle contraction and relaxation. Physiology 27:201–206. doi:10.1152/advan.00025.2003.

Оригинал статьи (стр. 48 - 52) : https://ecommons.cornell.edu/server/api/core/bitstreams/a76fc232-c8fc-4194-87f2-f05bc5bf9e8a/content