Rola i skutki niedoboru makroelementów u bydła mlecznego

Wstęp

Niedobory pierwiastków są poważnym problemem zdrowotnym u zwierząt gospodarskich, a szczególnie u wysokowydajnych krów mlecznych. Podstawowymi pierwiastkami mającymi niezwykle istotne znaczenie dla ich zdrowia są pierwiastki mineralne, nazywane inaczej biopierwiastkami, do których należą: wapń, fosfor oraz magnez. Ze względu na ich dużą koncentrację w suchej masie organizmu przekraczającą 0,01% zalicza się je także do makroelementów. Niedobory tych pierwiastków, szczególnie w okresie przejściowym, mogą skutkować u krów mlecznych szeregiem zmian objawiających się: spadkiem produkcji mlecznej, występowaniem wtórnych zaburzeń metabolicznych czy problemami w rozrodzie, co w efekcie prowadzi do dużych strat ekonomicznych i eliminacji zwierząt z hodowli.

Wapń

Wapń jest jednym z najistotniejszych pierwiastków (kationów) w organizmie przeżuwaczy. Wpływa na prawidłowe funkcjonowanie układu szkieletowego, warunkuje także właściwą funkcjonalność i przepuszczalność błon komórkowych. Bierze udział w procesach pobudliwości nerwowo-mięśniowej, przenoszeniu impulsów nerwowych oraz w mechanizmie skurczu mięśni szkieletowych i gładkich. Obecność tego pierwiastka warunkuje prawidłowe procesy krzepnięcia i fibrynolizy. Wapń aktywnie uczestniczy w regulacji gospodarki wodno-elektrolitowej, jest także czynnikiem przeciwwysiękowym, przeciwzapalnym i przeciwalergicznym.

Pod względem ilościowym, w porównaniu do innych kationów, zajmuje pierwsze miejsce, gdyż na 1 kg masy ciała przypada aż 16 gram wapnia (1). Przyswajalność tego pierwiastka z układu pokarmowego przeżuwaczy jest dosyć wysoka (sięga 50-60%), zaś głównym miejscem jego absorpcji są przednie odcinki jelita cienkiego. Wapń we krwi występuje w dwóch frakcjach – w postaci wapnia zjonizowanego (Ca₂⁺), formy aktywnej metabolicznie stanowiącej w osoczu ok. 50-60%, wapnia związanego z białkami (w osoczu ok. 40-50%) oraz wapnia kompleksowego wchodzącego głównie w skład układu szkieletowego (13).

Należy zauważyć, że stany zasadowicy obniżają poziom wapnia zjonizowanego, stany kwasicy zaś go podwyższają, natomiast zawartość wapnia związanego z białkami jest w dużym stopniu uzależniona od hiper- i hipoproteinemii. Analizując wyniki badań własnych, jak i dane literaturowe, należy przyjąć, że właściwe surowicze stężenie wapnia całkowitego u wysokomlecznej krowy rasy H-F powinno zawierać się w granicach 2,15-2,87 mmol/l. Z doświadczeń własnych wynika, że o stanie hipokalcemii można mówić, gdy stężenie tego pierwiastka w surowicy obniża się poniżej 2 mmol/l (16). Zawartość wapnia w organizmach przeżuwaczy jest oparta na regulacji hormonalnej przy udziale takich hormonów jak parathormon, kalcytonina oraz pochodnych witaminy D z jej aktywnym metabolitem 1,25-(OH)₂ cholekalcyferolem.

W niewielkim stopniu mają tu udział także hormony gonadalne oraz glikokortykoidy. Obniżenie poziomu wapnia pobudza syntezę i wydzielanie parathormonu przez przytarczyce. Na ten proces wpływa także dodatnio obniżenie stężenia wapnia zjonizowanego we krwi, obniżenie aktywnego metabolitu witaminy D oraz podwyższenie stężenia fosforu, natomiast jest on blokowany przez wysoki poziom wapnia, aktywnego metabolitu witaminy D oraz niskie wartości fosforu. Znaczący wzrost zawartości Ca w płynach zewnątrzkomórkowych pobudza syntezę i wydzielanie kalcytoniny. Wzrost poziomu parathormonu we krwi wzmaga resorpcję wapnia z układu kostnego i podwyższa jego reabsorpcję w nerkach, a także pobudza wytwarzanie aktywnego metabolitu witaminy D (6). Należy pamiętać, że początkowym etapem powstawania tego metabolitu jest wytwarzanie w skórze (pod wpływem promieni słonecznych) witaminy D₃ oraz pobieranie jej z dawki pokarmowej.

U krowy mlecznej wapń jest wydalany głównie z mlekiem (od 20 do 80 g dziennie, zależnie od wydajności), z kałem (od 5 do 8 g na dzień) oraz z moczem (od 0,2 do 1 g dziennie). W przypadku zwierząt cielnych na budowę kości płodu (w zależności od zaawansowania ciąży) jest przeznaczane od 2 do 7 g wapnia dziennie. Zapotrzebowanie dzienne na ten pierwiastek u krów kształtuje się w zależności od masy i wydajności, i tak krowa o masie 500 kg na potrzeby bytowe wymaga dostarczenia ok. 20 g Ca dziennie, natomiast o masie 600 kg: ok. 24 g. Należy dodać, że na wyprodukowanie jednego litra mleka potrzeba dodatkowo ok. 3,2 g wapnia. Obniżenie poziomu tego pierwiastka, czyli hipokalcemia u krowy mlecznej, może prowadzić do wystąpienia swoistych zmian klinicznych opisywanych jako schorzenia takie jak: porażenie poporodowe, tężyczka hipomagnezemiczna, hipoalbuminemia, zwyrodnienie tłuszczowe wątroby czy też niewydolność nerek (11).