креатина и АТФ с образованием креатинфосфата. Структура КК состоит из двух субъединиц: М ( англ . muscle — мышца) и B ( англ . brain — мозг), которые образуют три изофермента: ММ (мышечный тип), ВВ (мозговой тип) и МВ (сердечный тип). В сыворотке крови обычно КК присутствует в виде ММ-изофермента, в скелетных мышцах — ММ-изофермента, в сердечной мышце — МВ-изофермента. Повышение активности в сыворотке крови МВ-изофермента свидетельствует о поражении сердечной мышцы. В ветеринарной практике определение активности КК имеет место при диагностике болезней сердечно-сосудистой системы, Е- и K-авитаминозов, при диагностике уровня селена в крови у крупного рогатого скота.
Щелочная фосфатаза, ЩФ (КФ 3.1.3.1). Синтезируется в основном в печени, выделяется из организма в составе желчи. Оптимум активности ЩФ при рН = 8…9. ЩФ — неспецифический фермент, катализирующий гидролиз многих фосфорных эфиров и присутствующий в сыворотке крови в форме изоферментов. Основная роль ЩФ, вероятно, связана с отложением фосфатов кальция в костной ткани. Источник ЩФ у молодых растущих телят — костная ткань (остеобласты), печень. Активность ЩФ сыворотки крови крупного рогатого скота значительно повышается при болезнях печени, скелета (рахит, остеомаляция). При рахите для восполнения уровня фосфора в крови телят используются фосфаты костной ткани; при этом вовлекается в процесс ЩФ, активность которой в сыворотке крови резко повышается. Снижение активности ЩФ до нормы свидетельствует о выздоровлении животного.
Холинэстераза, ХЭ, — фермент, участвующий в процессе передачи нерв ного импульса, гидролизуя ацетилхолин на ацетат и холин. В сыворотке крови различают два вида ХЭ, основ-
ной субстрат которых — ацетилхолин. Ацетилхолинэстераза, гидролизующая ацетилхолин в синапсах, называется истинной (КФ 3.1.1.7). Она присутствует в печени, эритроцитах, и лишь малое ее количество локализовано в сыворотке крови. Холинэстераза сыворотки крови является псевдоэстеразой (КФ 3.1.1.8), она гидролизует бутирилхолин в 4 раза быстрее, чем ацетилхолин. Этот фермент также находится в печени, поджелудочной железе, слизистой оболочке кишечника. Синтез ХЭ происходит в печени, и низкая активность фермента в сыворотке крови свидетельствует о хронической дистрофии печени.
Амилаза (КФ 3.2.1.1) продуцируется слюнными железами и в больших количествах поджелудочной железо й. Амилаза обладает специфическим действием на -1,4-гликозидные связи крахмала, и значительное повышение (в 5…10 раз) активности амилазы сыворотки крови животного свидетель ствует о развитии острого панкреатита.
Умеренное повышение активности этого фермента в сыворотке крови отмечается при воспалении слюнных желез животного. Однако более специфическим тестом при диагностике острого панкреатита является определение активности липазы сыворотки крови животного.
БИОХИМИЯ ЭРИТРОЦИТОВ И ЛЕЙКОЦИТОВ
Эритроциты. Основную часть плотного осадка крови составляют эритроциты, синтез которых осуществляется в красном костном мозге. В крови крупного рогатого скота число эритроцитов составляет 5,0…7,5 млн/мкл, что обеспечивает большую поверхность процессов дыхания клеток.
Средняя продолжительность жизни эритроцита крови скота — 120 дней. В норме в течение суток разрушается
1…2% эритроцитов от общего числа этих клеток в крови. В эритроцитах содержание воды составляет 58…68%, основная масса белков представлена гемоглобином. Важнейшая функция гемоглобина эритроцитов состоит в транспорте кислорода и углекислоты. В одном эритроците содержится до 340 млн молекул гемоглобина; при этом одна молекула гемоглобина одновременно присоединяет четыре молекулы кислорода.
Во время созревания незрелые эритроциты (ретикулоциты) теряют внутриклеточные органоиды и ядро, а также утрачивают способность к делению. Эритроциты имеют эластичную мембрану, поэтому они легко проходят внутри капилляров. Их объем и специфическая форма сохраняются за счет постоянного расхода энергии АТФ. При старении эритроцит изменяет свою форму и подвергается распаду — гемолизу. «Старые» эритроциты фагоцитируются лейкоцитами и макрофагами селезенки.
Зрелые эритроциты скота не имеют ядра, рибосом, митохондрий, что исключает функционирование реакций цикла Кребса, но в них активно протекают реакции пентозо-фосфатного пути, анаэробного гликолиза. Поэтому эритроциты в качестве энергетического субстрата используют 90% поступающей глюкозы.
В эритроцитах имеются различные ферменты, среди них: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, карбоангидраза, ацетилхолинэстераза. Для своих собственных нужд эритроцит использует очень мало кислорода, который идет в основном на превращение гемоглобина в метгемоглобин. В норме 0,5% гемоглобина крови животного превращается в метгемоглобин:
Hb + О2 Мет-Hb + О2 (супероксидный ион).
Супероксидный ион, или свободный радикал кислорода с неспаренным (единичным) электроном на внешней электронной оболочке, находится в возбужденном состоянии и является токсичным для клетки. Поэтому для защиты клеток от супероксидного аниона в них имеются такие ферменты, как СОД и каталаза:
2О2 + 2Н + + СОД H2О2 + О2.
В случае избытка в эритроците перекиси водорода она нейтрализуется каталазой:
2H2H2 + каталаза 2H2O + О2.
Карбоангидраза осуществляет синтез угольной кислоты в капиллярах тканей, а в альвеолах обеспечивает распад этой кислоты на двуокись углерода и воду. Ацетилхолинэстераза участвует в регуляции проницаемости эритроцитов; выявлена зависимость между скоростью гемолиза эритроцитов и активностью в них этого фермента.
Мембраны эритроцитов проницаемы для воды, мочевины, НСlO3, Cl– , ОН– , Н+ . Содержание фосфора в эритроцитах в 50…100 раз выше, чем в плазме, и часто он представлен в форме органических соединений (гексофосфат, АТФ и др.). Концентрация калия в эритроцитах в 20 раз выше его концентрации в плазме (400 и 20 мг%, соответственно). Концентрация магния в эритроците в 2 раза выше, чем в плазме. Все количество глутатиона крови находится в эритроцитах.
Термин «анемия» включает все условия, при которых снижена способность крови транспортировать кислород. Анемия является симптомом определенного патологического процесса или болезни. Анемия часто сопровождается эритропенией — снижением числа эритроцитов в единице объема крови, снижением количества гемоглобина в каждом эритроците или комбинацией
этих факторов. Состояние анемии может наблюдаться при гиповитаминозе Вс, В6, В12, С у разных видов млекопитающих, но не у крупного рогатого скота. В практике скотоводства эти гиповитаминозы не регистрируются. Анемии скота могут иметь место при гипомикроэлементозах (Fe, Cu, Co). Следует отметить, что все заболевания животных, сопровождающиеся укорочением срока жизни эритроцитов, принято называть гемолитическими анемиями.
При связи кислорода с молекулой гемоглобина железо всегда находится в виде Fe2+ . Когда железо окисляется в Fe3+ , образуется метгемоглобин, не способный транспортировать кислород. Небольшие количества метгемоглобина постоянно образуются в эритроцитах, которые не аккумулируются. При этом эритроциты содержат метгемоглобинредуктазу, функция которой состоит в поддержании железа в виде Fe2+ . Высокая концентрация метгемоглобина придает характерный коричневый цвет крови. Многие вещества могут вызывать отравления скота по причине высокого уровня метгемоглобина, но часто это возможно при пастьбе на пастбищах, удобренных нитратами. Нитраты не являются причиной образования метгемоглобина, но они конвертируются в нитриты в рубце.
В случаях больших количеств нитратов в рубце концентрация нитритов резко возрастает, они переходят в кровь, где и являются причиной появления больших количеств метгемоглобина. Для лечения скота в случае метгемоглобинемии используется метиленовая синь, которая восстанавливает железо в Fe2+ .
Отметим, что 70% железа в организме животного присутствует в структуре гемоглобина; оставшаяся часть железа запасается в виде белкового комплекса ферритина в макрофагах печени, селезенки, костного мозга.
Лейкоциты названы белыми клетками крови, так как они лишены пигментных молекул, таких как гемоглобин ( lеukos — белый). Для выяснения типов лейкоцитов их необходимо окрасить.
Лейкоциты крупного рогатого скота составляют 4,5…12,0 тыс./мкл крови. Время созревания лейкоцитов 8…10 суток. Одна линия стволовых клеток костного мозга приводит к формированию гранулоцитов полиморфонуклеарных гранулоцитов (базофилы, нейтрофилы, эозинофилы) и моноцитов, а другая линия стволовых клеток формирует лимфоциты. Лимфоциты и моноциты являются агранулоцитами.
Гранулоциты и моноциты защищают организм от бактерий и других корпускулярных частиц путем их поглощения и разрушения в процессе фагоцитоза. Фагоцитоз является энергозависимым процессом с активным гликолизом и пентозофосфатным путем. В лейкоцитах сравнительно высока концентрация гликогена — источника энергии для фагоцитоза. Характерной особенностью лейкоцитов является также их насыщенность гидролазами в лизосомах.
Лимфоциты, напротив, организуют защиту организма более утонченным путем — за счет продукции антител против патогенных агентов. Если гранулоциты и моноциты формируются только в костном мозге, то незрелые лимфоциты покидают костный мозг в конце фетальной стадии и в ранний постнатальный период. Затем они мигрируют в лимфоидную ткань (лимфоузлы, селезенка, миндалины, тимус, кишечник и другие органы), где они трансформируются в зрелые лимфоциты путем митоза.
Гранулоциты имеют короткий период жизни, они циркулируют в крови 4…8 ч, а затем поступают в периферические ткани на 3…4 дня.
