водного обмена в печени при кетозе сопровождается уменьшением количества в ней гликогена (так же как и в других депо) почти во всех морфофункциональных зонах долек. По данным ряда авторов (Д. Я. Луцкий, 1978; И. В. Стряпуниной, 1998), наряду с признаками углеводной и белковой (зернистой) дистрофии по мере нарастания процесса регистрируется жировая инфильтрация, различная по степени и локализации — от мелкокапельной перилобулярной и периваскулярной до крупнокапельной центробулярной.
При микроскопическом исследовании печени больных кетозом коров нами установлена следующая микрокартина: дольки печени сохранены, окрашены неравномерно — в центральной их части светлые, по сравнению с периферическими участками (см. цв. вкл., рис. 11).
Трабекулярное строение на периферии долек сохранено. В ее центре наблюдается крупнокапельная жировая дистрофия, в то время как на периферии структура гепатоцитов преимущественно сохранена и отмечается мелкокапельная жировая дистрофия. Инфильтрированные жиром клетки увеличены в объеме, ядра округлой формы и смещены к периферии (см. цв. вкл., рис. 12).
Ядра гепатоцитов уменьшены в объеме и деформированы. Протоплазма представлена небольшим ободком, располагающимся вдоль клеточной мембраны, преимущественно вокруг сморщенного ядра. В части клеток жир полностью заполняет весь их объем, что сопровождается полным разрушением ядра и цитоплазмы клетки (см. цв. вкл., рис. 13).
В более поздних стадиях жировой инфильтрации жир обнаруживается не только в центральных, но и в периферических участках долек. Нарушается их трабекулярное строение, наблюдается разрастание соединительной ткани (см. цв. вкл., рис. 14). Гепатоциты, инфильтрированные жиром, увеличены в объеме и тесно прилегают друг к другу. Во многих клетках отмечается разрушение ядра (см. цв. вкл., рис. 15). При этом, несмотря на жировую инфильтрацию периферической части дольки в междольковом аппарате — триаде, подобные изменения отсутствуют (см. цв. вкл., рис. 16).
Таким образом, дистрофические изменения гепатоцитов проявляются процессами вакуолизации и просветлением цитоплазмы клеток, более или менее выраженным набуханием и разрушением эндоплазматического ретикулума, мембран митохондрий и крист, уменьшением количества рибосом, увеличением липосом, капель липидов и гранул гликогена в форме, недоступной для их утилизации. Погибшие клетки, сливаясь, образуют поля микронекрозов, вокруг которых наблюдается интенсивные отложения в клетках пигмента липофусцина. Ультраструктурно выявляют изменение рельефа наружных контуров ядер с тенденцией их к сморщиванию и уменьшению в размерах, потери связи рибосом и полисом с ядром.
В то же время при гистологическом исследовании печени больных субклиническим кетозом коров № 2512, 1846 выраженной жировой инфильтрации в печени нами обнаружено не было (см. цв. вкл., рис. 17).
2.5. Диагностика кетоза
Диагноз основывается на клинических признаках, патоморфологических изменениях, лабораторных исследованиях крови, мочи, молока, анализе почв, рационов и зоогигиенических параметров, продуктивности животного и наследственной устойчивости к кетозу. Постановка диагноза при клиническом кетозе не представляет затруднений. Однако необходимо дифференцировать первичный кетоз от вторичного, определить течение и характер заболевания (И. П. Кондрахин, 1981; Н. И. Кочнев, 1993).
Основными патогномоничными признаками болезни являются: кетонемия, кетонурия, кетонолактия и гипогликемия.
Тяжесть состояния оценивается на основании клинической картины, степени гиперкетонемии и гипогликемии (Д. Я. Луцкий и соавт., 1978). Из клинических показателей обращают внимание на поведение животного, аппетит, уровень лактации, состояние сердечно-сосудистой системы и пищеварительного аппарата (А. А. Кудрявцев, О. Г. Лысенко, 1971).
Наибольшую трудность в диагностике представляет субклинический кетоз, чаще всего возникающий на ранних стадиях лактации. Данная форма кетоза проявляется размытой, нечеткой клинической картиной. Его уверенное выявление возможно при использовании лабораторных методов исследования. Наиболее простым и доступным методом ранней диагностики субклинического кетоза является экспресс-метод обнаружения кетоновых тел в крови и моче с реактивом Лестраде. Положительная проба молока и сыворотки крови с указанным реактивом наблюдается только лишь при клинической форме кетоза (А. И. Чумак, 1969; Й. Чяпулис, 1978; И. П. Кондрахин, 2001).
Вместе с тем исследование при помощи данного качественного метода с нитропрусидом натрия (проба Лестраде), реагирующего только с одним из компонентов одной из фракций кетоновых тел — с ацетоном, при достижении им концентрации в крови 1,72 ммоль/л (10 мг%), что примерно соответствует концентрации ОКТ — 3,44 ммоль/л (20 мг%) и выше, не позволяет выявить субклинический кетоз у коров на ранних стадиях. В то время как у здоровых коров концентрация кетоновых тел в крови обычно не превышает 1,033 ммоль/л (6 мг%) (И. Г. Шарабрин и соавт., 1977; Б. И. Антонов и соавт., 1991; И. П. Кондрахин, 1985, 2004).
В этой связи нами был разработан экстраполяционный метод количественного определения кетоновых тел в крови, основанный на взаимосвязи некоторых биохимических показателей крови друг от друга — НЭТ (свидетельство о рег. прогр. № 2005612065).
Корреляционный анализ биохимических показателей крови, полученных на основе собственных исследований и литературных данных, выявил обратную корреляционную зависимость между концентрацией общих кетоновых тел и уровнем щелочного резерва (–0,93), общего кальция (–0,79), глюкозой (–0,7) и неорганическим фосфором (–0,48), что подтверждается работами ряда авторов, отмечавших аналогичные корреляционные взаимосвязи при кетозе коров
(В. И. Ривмавичус, 1969; Д. Я. Луцкий и соавт., 1978; А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983).
При дальнейшем анализе полученных результатов было выявлено несколько биохимических параметров, которые в большинстве случаев сохраняют закономерности взаимосвязи между собой и ОКТ, как у клинически здоровых, так и у больных субклиническим кетозом животных, — глюкоза крови и щелочной резерв сыворотки крови.
Зависимость изменения уровня глюкозы в крови, щелочного резерва сыворотки крови и концентрации кетоновых тел в крови больных кетозом коров, а именно понижение уровня глюкозы крови и щелочного резерва при одновременном увеличении в крови концентрации кетоновых тел, указывалась в работах ряда авторов — В. И. Ривмавичус (1969), В. И. Бырка (1972), Н. Н. Кочнев (1993).
На наш взгляд, указанные изменения объясняются следующим образом: дефицит глюкозы крови сопровождается активизацией процессов эндогенного синтеза глюкозы преимущественно за счет глюконеогенеза. Данный процесс на фоне нехватки глюкопластических веществ в организме приводит к образованию большого количества недоокисленных продуктов обмена, в том числе и кетоновых тел. В результате происходит снижение уровня щелочного резерва крови.
В ходе решения поставленной задачи нами был применен алгоритм нейросетевого анализа программы Neural Net Wizard 1.7. В основе ее математического алгоритма лежит многослойный перцептрон — математическая модель, специально созданная для компьютерной обработки данных, представляющей определенный набор формул и особую взаимосвязь между ними, называемую архитектурой. Особенность архитектуры многослойного перцептрона заключается в возможности программного «разбиения» исходного компьютера на несколько (до бесконечности) взаимосвязанных между собой посредством определенных коэффициентов (весов системы), а также в способности «обучаться» посредством тренировочной выборки, содержащей исходные и конечные данные. Таким образом, производительность одной вычислительной машины возрастает прямо пропорционально количеству «разбиений», образующих своеобразную компьютерную сеть.
Процесс тренировки данной системы осуществляется методом обратного распространения ошибки, заключающегося в наборе математических формул, позволяющих по разности между желаемым и реальным ответом сети вычислить требуемые поправки (коэффициенты) для корректировки весов системы. Другими словами, обучающий алгоритм позволяет вычислить набор коэффициентов между виртуальными компьютерами, обеспечивающий правильное решение задачи.
Применив алгоритм многослойного перцептрона для расчета концентрации кетоновых тел, мы получили расчетную программу (Нейросетевой экспресс-тест v. 1.3. (НЭТ)), позволяющую вычислять общие кетоновые тела со средней ошибкой ±11,2% от вычисленной величины по известным значениям
