Клиническая биохимия крупного рогатого скота

от количества эритроцитов. Преобладание лейкоцитов в костном мозге объясняется следующими факторами:

• костный мозг в норме запасает в 10 раз больше лейкоцитов, чем их количество в крови. Зрелые эритроциты обычно сразу же переходят из мозга в кровь;

• продолжительность жизни лейкоцита много короче, чем эритроцита;

• зрелые эритроциты присутствуют только в крови, тогда как зрелые лейкоциты покидают кровь и находятся в тканях разные периоды времени.

Когда животное подвергается атаке патогенов, количество лейкоцитов быстро возрастает в крови.

Лейкоциты крови различают по наличию или отсутствию зернистости в цитоплазме (гранулоциты и агранулоциты), по отношению к кислым или основным красителям (базофилы, эозинофилы, нейтрофилы), по форме ядра (сегментированные или палочковидные), по размерам (малые, средние, большие). Различные виды лейкоцитов имеют свои особенности обмена веществ. В частности, если активно фагоцитирующие клетки (нейтрофилы) имеют выраженные окислительные и гидролитические процессы, то для лимфоцитов характерен активный синтез белка, что свидетельствует о связи их с синтезом иммуноглобулинов (В-лимфоциты). У крупного рогатого скота лимфоцитарный тип лейкограммы.

Таблица 3

Лейкограмма крови крупного рогатого скота, % (С. П. Ковалев, 2004)

Все типы лейкоцитов имеют ядра, обычные клеточные органеллы и цитоплазматические мембранные пузырьки. Эти пузырьки являются лизосомами, которые реализуют их содержимое путем экзоцитоза. Лейкоциты получили название белых кровяных клеток, так как они не имеют пигментированных молекул, чтобы различить различные типы лейкоцитов под микроскопом. Размеры лейкоцитов значительно превосходят размеры эритроцитов.

Лейкоциты обладают всеми ферментами гликолиза, цикла Кребса, цепи реакций окислительного фосфорилирования, пентозофосфатного пути. В лейкоцитах сравнительно большая концентрация гликогена, который является источником энергии для фагоцитоза. Характерной особенностью морфологии лейкоцитов является также их насыщенность гидролитическими ферментами, сосредоточенными в субклеточных структурах – лизосомах. В лейкоцитах уровень цинка в 25 раз превышает таковой в эритроцитах.

Если количество эритроцитов в крови здорового животного является величиной постоянной, то количество лейкоцитов значительно варьирует, даже при нормальных условиях. Значительное увеличение количества лейкоцитов в крови – лейкоцитоз, а пониженное количество лейкоцитов в крови – лейкопения. Лейкопения может быть результатом использования определенных медикаментов, или воздействия радиации, которые снижают активность костного мозга.

Лейкоциты крови активно участвуют в иммунологической ответной реакции организма. Попадание в организм животного инфекционного агента или парентеральное введение вакцины приводит к развитию местного воспаления. Воспаление – активный защитный процесс, направленный на локализацию патогена. При этом отмечают гибель большого числа клеток в очаге воспаления, что приводит к развитию лейкоцитоза с количественным преобладанием в крови нейтрофилов. В основе лейкоцитоза имеет место усиление гранулоцитоза и ускорение выхода лейкоцитов в кровь. Поэтому подсчет количества лейкоцитов и определение лейкограммы позволяют судить об активности или длительности воспалительного процесса.

Основная функция тромбоцитов (кровяных пластинок) – участие в процессе свертывания крови; на их поверхности адсорбируются многие факторы свертывания крови. Тромбоциты способны образовывать в поврежденных сосудах первичную «тромбоцитарную пробку», которая, в случае небольшого повреждения сосуда, может остановить кровотечение.

Тромбоциты не имеют ядер и неспособны к митозу. Они формируются в костном мозге из гигантских клеток – мегакариоцитов. Каждый мегакариоцит может дать рождение до 6000 тромбоцитов. Число тромбоцитов в крови в 20–40 раз больше, чем общее число лейкоцитов. У крупного рогатого скота объем каждого тромбоцита составляет 1/10 объема эритроцита. В отличие от лейкоцитов тромбоциты никогда не покидают кровяное русло. Сосуды селезенки содержат большие запасы тромбоцитов. Средняя продолжительность тромбоцитов составляет 10 дней, а затем они разрушаются макрофагами в селезенке и печени.

Тромбоциты содержат различные клеточные органеллы и ферменты. Цитоплазматические ферменты митохондрий обеспечивают активный синтез АТФ. Поэтому содержание АТФ в тромбоцитах в 100– 150 раз больше, чем в эритроцитах. Клеточная мембрана тромбоцитов имеет много инвагинаций, формирующих систему каналов. При нарушении целостности кровяного сосуда тромбоциты фиксируются в этом месте, принимая участие в образовании тромбоцитарного тромба, в ретракции кровяного сгустка. Система каналов увеличивает поверхность для экзоцитоза. Тромбоциты богаты актином и миозином, которые обеспечивают их сокращение. Образование тромбоцитов стимулируется пептидным гормоном тромбопоэтином. Этот гормон стимулирует дифференциацию стволовых клеток в мегакариоциты. Содержание тромбоцитов в крови скота варьирует в пределах 200–700 Г/л. Их количество возрастает после приема корма, мышечной нагрузки.

ФЕРМЕНТЫ СЫВОРОТКИ КРОВИ

В животном организме изучено около трех тысяч химических реакций, подавляющее большинство которых требует участия специальных катализаторов – ферментов. Почти все они являются белками.

Ферменты являются высокоэффективными катализаторами, изменяя степень химической реакции от 10⁵ до 10¹⁷ . Фермент – катализируемые реакции характеризуются образованием комплекса между субстратом и ферментом. Связывание субстрата происходит на активном центре фермента.

Значительная часть энергии, используемая для ферментативной реакции, осуществляется за счет слабых взаимосвязей (водородные, гидрофобные и ионные связи) между субстратом и ферментом. Необходимость для множества этих взаимосвязей является объяснением большого размера молекул ферментов.

Каждая химическая реакция характеризуется определенной энергией активации. Механизм действия ферментов заключается в снижении энергии активации системы. Энергия активации – это величина энергии, которую необходимо внести в систему для того, чтобы все молекулы реагирующих веществ были способны к активному соучастию. Иначе говоря, энергия активации – это энергетический барьер, снижая который ферменты вовлекают часть молекул, пассивных в обычных условиях, преодолеть этот более низкий барьер и принять участие в химической реакции. Очевидно, что чем меньше «высота» этого барьера или энергия активации, тем активнее протекает химическая реакция. Благодаря участию фермента химическая реакция из одноэтапной (при отсутствии фермента) превращается в двухэтапную, причем сумма энергии активации этих двух этапов оказывается меньше энергии активации в реакции без фермента.

Международный биохимический съезд (1961 г.) утвердил 6 классов ферментов на основе типа химической реакции, которую они катализируют:

1. Оксидоредуктазы (дегидрогеназы).

2. Трансферазы.

3. Гидролазы.

4. Лиазы.

5. Изомеразы.

6. Лигазы (синтетазы).

Эта классификация ферментов широко используется при проведении научно-исследовательской работы в области ферментологии. Согласно этой классификации, каждый фермент имеет шифр из четырех цифр. Первая цифра обозначает класс фермента, вторая цифра – подкласс, третья цифра – подподкласс, четвертая цифра – порядковый номер в подподклассе. Например, фермент спиртового брожения – алкоголь-