Гемоглобин представляет собой сложный белок, состоящий из белковой части (глобина) и небелковой пигментной группы (гема), соединённых между собой гистидиновым мостиком. В молекуле гемоглобина четыре гема. Гем построен из четырех пирроловых колец и содержит двухатомное железо. Он является активной, или так называемой простетической, группой гемоглобина и обладает способностью отдавать молекулы кислорода. У всех видов животных гем имеет одинаковое строение, в то время как глобин отличается по аминокислотному составу.
Количество гемоглобина зависит от вида животных, их возраста, породы, высоты над уровнем моря, работы, кормления.
Для количественного определения гемоглобина пользуются обычно колориметрическим способом. Принцип определения заключается в превращении гемоглобина крови в солянокислый гематин и сравнении цвета полученного с имеющимся в приборе стандартом. Прибором для определения служит гемометр Сали. Он состоит из двух запаянных пробирок со стандартной цветной жидкостью 1% раствор солянокислого гематина в глицерине), содержащей 16,67 г% гемоглобина (16,67 г на 100 мл крови). Между ними расположена градуированная пробирка, имеющая две шкалы. Одна - с делениями от 0 до 23 служит для определения гемоглобина в граммах на 100 мл крови, т. е. в грамм процентах; другая шкала с делениями от 0 до 140 показывает единицы гемоглобина (процент гемоглобина).
Ход исследования:
В градуированную пробирку, находящуюся в среднем прорезе, наливают до начала шкалы 0,1N раствор соляной кислоты. Затем из места укола на мякоти пальца пипеткой Сали набирают кровь до метки 0,02 мл (20 мм3), насасывая ее ртом через надетую на верхний конец пипетки резиновую трубочку со стеклянным мундштуком. Кончик пипетки обтирают от крови и опускают в пробирку с соляной кислотой, осторожно выдувая содержимое, чтобы не образовались пузырьки воздуха. Ударяя пальцем по нижней части пробирки, тщательно размешивают кровь и оставляют ее на 5 мин. для образования солянокислого гематина. За это время набирают кровь для остальной части анализа. По истечении этого времени приливают в пробирку по каплям дистиллированную воду, размешивая стеклянной палочкой до тех пор, пока цвет раствора исследуемой крови полностью сравняется с цветом стандартной жидкости. Отмечают, на каком делении находится в градуированной пробирке нижний мениск раствора крови, показывающий содержание гемоглобина в г% или единицах (процентах).
Оценка полученных данных:
Гематокрит - это доля (%) от общего объема крови, которую составляют эритроциты. Гематокрит отражает соотношение эритроцитов и плазмы крови, а не общее количество эритроцитов. Например, у пациентов в состоянии шока за счет сгущения крови гематокрит может быть нормальным или даже высоким, хотя, вследствие потери крови, общее число эритроцитов может значительно снижаться. Поэтому гематокрит нельзя использовать для оценки степени анемии вскоре после потери крови или гемотрансфузии. Гематокрит может несколько снижаться при взятии крови в положении лежа. Ложно повышенные результаты могут наблюдаться при длительном сжатии вены жгутом при взятии крови. Ложное снижение гематокрита может наблюдаться вследствие разведения крови (взятие крови из той же конечности непосредственно после внутривенных введений).
Для определения гематокрита по методу Уинтроба кровь, предварительно лишенную способности свертываться, центрифугируют в течение 10 минут при 1 000 g в стандартной пробирке малого диаметра. Клетки крови , удельный вес которых выше, чем у плазмы , оседают на дно. Поскольку лейкоциты легче эритроцитов , они образуют тонкий беловатый слой между осевшими эритроцитами и плазмой. Значения гематокрита для крови, взятой из разных органов, а также для венозной, артериальной и капиллярной крови, различны. Среднее значение гематокрита вычисляют, умножая величину, полученную при определении гематокрита в крови локтевой вены по методу Уинтроба, на коэффициент 0,9.
Послеродовая гемоглобинурия коров (Haemoglobinuria puerperalis) является у коров одной из форм гемолитической анемии; регистрируется она, как правило, в зимнее – стойловый период у высокопродуктивных коров 5-7- летнего возраста в первые 5 недель после отела и протекает с явлениями сильной гемоглобинурии. Эта болезнь особенно распространена в местностях, где отмечается недостаток фосфора в почве.
Этиология . Причины послеродовой гемоглобинурии у коров точно не установлены. Обычно ее появление связывают с погрешностями в кормлении и содержании, переохлаждении и интоксикации со стороны желудочно – кишечного тракта, длительным скармливанием корове больших количеств люцерны, свекловичного жома, свеклы и ее листьев при недостатке в рационе кормления фосфора и других необходимых животному минеральных солей (чаще бывает после засушливого лета).
Патогенез . У больной коровы быстро развивается гемолиз, сопровождающийся накоплением в плазме гемоглобина. Гемоглобин в незначительном количестве утилизируется в печени и селезенке, основная же часть его выделяется с мочой, приводя к развитию у животного гемоглобинурии. В дальнейшем у коровы происходит развитие уробилиновой желтухи. Понижение способности крови поглощать кислород и углекислоту из-за недостатка в эритроцитах гемоглобина вызывает у животного кислородное голодание и ацидоз.
Разрушенные эритроциты и растворенный в крови гемоглобин, становятся для организма больной коровы чужеродными веществами, вызывают проявления парентерального распада белка и сопровождаются повышением температуры тела и поражениями паренхиматозных органов.
Склеивание и распад эритроцитов приводит к закупорке кровеносных капилляров, с последующим развитием дегенеративных изменений в тканях, особенно к интралобулярным некрозам в печени. Нарушения функции печени, развивающаяся гемолитическая анемия вызывает у коровы тяжелое нарушение всех обменных процессов, которые в конечном итоге приводят к гибели коровы.
Патологоанатомические изменения . При вскрытии павших коров находим выраженную анемичность и желтушность тканей. Кровь жидкая, окрашена в коричневый цвет. Печень, селезенка и почки увеличены в размерах, находятся в состоянии жирового перерождения. При вскрытии печени отмечаем интралобулярные некрозы. На эпикарде – кровоизлияния, перерождение сердечной мышцы, в кишечнике-геморрагии.
Клинические признаки . Первые признаки послеродовой гемоглобинурии у коров иногда появляются в связи с родами и проявляются симптомами угнетения, умеренной лихорадкой (39-39,8° С иногда до 42°С), у коровы понижается аппетит, становится апатичной, появляются симптомы гипотонии преджелудков, наступает расстройство функции кишечника и снижение молочной продуктивности. После начала заболевание, через 1-2дня моча у коровы становится темно-вишневого цвета, прозрачной, сиропообразной и имеет щелочную реакцию. При исследовании мочи в ней обнаруживается белок, гемоглобин, уробилин, в отдельных случаях кетоновые тела, в осадке – продукты распада эритроцитов, клетки почечного эпителия, иногда почечные цилиндры. При исследовании крови в первые дни заболевания регистрируем резкое снижение количества эритроцитов (до 1,2 – 1,5 млн. в 1мм³) и гемоглобина (до 16% по Сали). Цветной показатель выше единицы (1,15); осмотическая резистентность эритроцитов понижена; СОЭ несколько ускорено. В мазках из периферической крови находим анизопойкилоцитоз, полихроматофилию, ретикулоциты (20: 1000), эритроциты с базофильной пунктацией и отдельные нормобласты. Общее количество лейкоцитов у большинства больных коров бывает в норме или же возрастает до 15 – 20 тыс. в 1мм³. Лейкоформула характеризуется нейтрофилией (до 72%) и выраженным регенеративным сдвигом. Отмечаем тромбоцитоз. При тяжелом течении послеродовой гемоглобинурии коров количество лейкоцитов в крови снижается до 4-5 тыс. в 1мм³. В сыворотке крови отмечаем повышенное содержание непрямого билирубина и появление метгемоглобина, выраженную гипофосфатемию, у отдельных больных коров снижение уровня каротина и щелочного резерва.
При послеродовой гемоглобинурии коров происходит нарушение показателей костномозгового пунктата. При остром течении болезни количество ядерных элементов в костном мозге увеличивается на 20-30%. Эритробластограмма характеризуется увеличением процента молодых эритробластических форм – проэриттробластов и базофильных эритробластов при уменьшении процента нормобластов. При этом количество гранулофилоцитов больше нормы в 10раз. Одновременно с регенеративными процессами в костном мозге больной коровы отмечаются явления дегенеративного порядка, которые сопровождаются пойкилоцитозом, анизоцитозом, комковатостью структуры протоплазмы эритроцитов и пикнозом ядер части эритробластов.
Неполноценный эритропоэз поддерживает гемолиз эритроцитов и замедляет процесс восстановления крови у больной коровы.
При рассмотрении миелограммы отмечаем уменьшение готовых резервов миелобластов и ретикулоэндотелиальных клеток.
При смене абсолютной нейтрофилии относительной, происходит нарастание нейтрофилов влево, среди гранулоцитов обнаруживаются лизис и вакуолизация ядра и протоплазмы.
При клиническом осмотре больной коровы отмечаем бледность и умеренную желтушность видимых слизистых оболочек. При перкуссии отмечаем увеличение зоны печеночного притупления, глубокой пальпацией устанавливаем болезненность печени. При аускультации сердца – тоны сердца усилены, при пальпации сердечный толчок стучащий. Пульс ускорен — доходит до 100-120 ударов в минуту. Дыхание – затруднено и учащено (30-40 и более в минуту). В выдыхаемом воздухе иногда ощущаем запах ацетона. Кал становится жидким, со слизью, имеет гнилостный запах. Молоко у отдельных животных имеет красноватую окраску.
Течение болезни острое. В тяжелых случаях заболевание может продолжаться в течение 3-5 дней. При благоприятном исходе заболевания нормализация состава крови и улучшения общего состояния больной коровы происходит в течение 1-2 месяцев. У ранее переболевших послеродовой гемоглобинурией коров заболевание может повторится.
Диагноз . Диагноз на послеродовую гемоглобинурию коров ставят на основании того, что:
Дифференциальный диагноз . При постановке диагноза на послеродовую гемоглобинурию ветврач должен исключить гемоспоридиозные заболевания, отравления растительными и минеральными ядами.
Лечение . Заболевшим коровам владельцы должны предоставить теплые, сухие помещения, в которых отсутствует сквозняк. Из рациона кормления животных немедленно исключают недоброкачественные корма (промерзлые, загнившие, заплесневевшие, силос с большим содержанием масляной кислоты и т.д.). Переводим на диетическое кормление, состоящее из кормов, богатых растительным белком, углеводами и каротином, из минеральных веществ – обеспечиваем достаточным количеством фосфора. В качестве минеральной фосфорной подкормки в рацион включаем натрийфосфат двузамещенный в дозе 50г в сутки. Для предупреждения возникновения у больной коровы дегенеративных изменений в почках больным коровам необходимо давать обрат или молочную сыворотку в количестве 5-10 литров в день. Для повышения резистентности организма и нормализации обменных процессов внутримышечно вводим тетравит в дозе 10мл, селевит и т.д.
Для снятия ацидоза и нейтрализации токсинов, образующихся в преджелудках, корове внутрь дают 80-100г натрия гидрокарбоната в виде 5-10% -ного раствора два раза в день, в течение 3-4 дней.
Внутривенно вводим 20-40% -ные растворы глюкозы по 150-200мл, 2мг строфантина,20-30 мл метапирина в расчете примерно на 500кг живой массы. Такое лечение проводят ежедневно до заметного улучшения общего состояния коровы. Для поддержания функции печени можно назначать препараты метионина, витамины В12 и Е Для поддержания сердечной деятельности подкожно вводим 4-5г кофеина в 20%-ном растворе 2-3 раза в сутки в течение 3-5 дней.
При дефиците в организме фосфора, его вводят: парентерально (урзолит, 500мл/500кг массы тела) или орально (50 г динатрий –фосфата или 250 г рахитина).
Для стимуляции гемопоэза назначаем переливание совместимой крови (до 4л) одновременно с назначением внутрь препаратов железа и меди, внутримышечно железодекстриновые препараты. В период выздоровления назначаются внуримышечные инъекции камполона (0,05 – 0,08 мл на 1кг массы тела) с промежутком в 8-14 дней, витогепад.
Профилактика . Профилактика послеродовой гемоглобинурии коров строится на сбалансированном рационе кормления глубокостельных и новотельных коров. Рационы должны быть полноценными в белковом, углеводном, витаминном и минеральном отношении, содержать достаточное количество фосфора и правильным его соотношением с кальцием. Коровам в последний месяц беременности не следует скармливать в большом количестве сахарную свеклу и ее продукты. В рацион ежедневно нужно добавлять по 150-200г минеральной смеси, содержащей большое количество фосфора. В зимне – стойловый период животные должны пользоваться активным моционом.
«Люди забыли эту истину, — сказал Лис. — Но ты не должен ее забывать. Мы всегда будем в ответе за тех, кого приручили». Эта фраза из произведения «Маленький принц», как нельзя лучше описывает отношения человека и животного. Братья наши меньшие всегда будут нуждаться в ежедневной заботе, и наш долг - ее обеспечить.
Одним из распространенных видов исследования состояния здоровья животного является анализ крови. Среди всех компонентов, входящих в ее состав, важнейшую функцию выполняет гемоглобин, а процентное содержание этого вещества - показатель благополучия или наличия патологии в организме. Своевременное обнаружение отклонений от нормы позволит назначить эффективное лечение.
Гемоглобин - это сложный железосодержащий белок, который обеспечивает перенос кислорода из органов дыхания в ткани. Он также обладает свойством частично связывать углекислый газ и выводить его из организма. У человека и позвоночных животных содержится в эритроцитах, а у беспозвоночных - в плазме крови и других тканях. Благодаря этому белку повышается тонус, активизируется обмен веществ организма и укрепляется иммунитет.
На уровень гемоглобина влияет множество факторов: пол, возраст, порода, кормление, условия содержания, физические нагрузки, инфекционные болезни и даже высота над уровнем моря.
Содержание этого белка в крови животных в лабораторных условиях контролируется с помощью применения тест-наборов. В основном это фотометрические методы, позволяющие точно определить его концентрацию. У здоровых животных она составляет (г/л): крупный рогатый скот - 99-129; лошади - 80-140; овцы - 90-133; козы - 100-150; свиньи - 90-110; кошки - 100-140; собаки - 110-170; кролики - 105-125; куры - 80-120; утки - 100-125. Отклонение от нормы в меньшую или большую сторону является патологией и свидетельствует о нарушениях в организме животного. Так, например:
Увеличение количества гемоглобина в крови - гиперхромемия -наблюдается при обезвоживании по причине рвоты, диареи, потливости, при образовании жидкостей (транссудат - отёчная жидкость, скапливающаяся в полостях тела; экссудат - жидкость, выделяющаяся в ткани или полости организма из мелких кровеносных сосудов при воспалении);
Снижение гемоглобина в крови - олигохромемия - возникает при анемиях, вследствие кровотечений, в том числе внутренних, ряда инфекционных болезней, истощения, гемолиза эритроцитов, дефицита железа, витаминов В12 и фолиевой кислоты.
Заподозрить изменение уровня гемоглобина в крови животного позволяет наблюдение за питомцем. Так, к симптомам, позволяющим предположить увеличение концентрации гемоглобина, относятся: потеря аппетита; повышенная утомляемость; вялость и апатия; бледность или покраснение кожных покровов; расстройства в работе ЖКТ. Кровь животного становится темной и густой. Незначительный рост уровня гемоглобина может быть вызван физиологическими причинами, если при повторном анализе наблюдается норма - причин для беспокойства нет.
В случае понижения уровня гемоглобина может наблюдаться: синюшность или бледность слизистых оболочек; слабость и сонливость; учащение пульса и частоты дыхания; озноб и понижение базовой температуры тела (как следствие замедления обменных процессов). В связи с тем, что разрушение эритроцитов происходит по причине нехватки в организме железа, у животных может отмечаться металлический запах из пасти.
Низкий уровень гемоглобина встречается чаще и вызывает большую озабоченность, так как пониженные показатели указывают на наличие серьезных нарушений в функционировании организма животного. Недостаток гемоглобина при беременности, способен привести к серьёзным неблагоприятным последствиям - плод может недополучить кислород, необходимый для нормального развития головного мозга; возникает риск преждевременных родов.
При проявлении у животного симптомов изменения уровня гемоглобина, необходимо незамедлительно обращаться в ветеринарную клинику для прохождения обследования.
В биохимическом отделе ФГБУ «Челябинская МВЛ», подведомственного Россельхознадзору, проводятся исследования по определению содержания гемоглобина в крови домашних и сельскохозяйственных животных.
Рис. 2. Кривая диссоциации оксигемоглобина человека.
Подробнее про гемоглобин можно изучить в литературе: Коржуев П. А., Гемоглобин, М., 1964; Гауровиц Ф., Химия и функции белков, пер. с англ., 2 изд., М., 1965, с. 303 - 23; Ингрэм В., Биосинтез макромолекул, пер. с англ., М., 1966, с. 188 - 97; Рапопорт С. М., Медицинская биохимия, пер. с нем., М., 1966; Перутц М., Молекула гемоглобина, в сборнике: Молекулы и клетки, М., 1966; Цукеркандль Э.; ЭволюцияЭволюция (в биологии) - необратимое историческое развитие живой природы. Определяется изменчивостью, наследственностью и естественным отбором организмов. Сопровождается приспособлением их к условиям существования, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом. гемоглобина, там же; Fanelli A. R., AntoniniE., Caputo A., Hemoglobin and myoglobin, «Advances in Protein Chemistry», 1964, v. 19, p. 73 - 222; Antonini Е., Brunori M., Hemoglobin, «Annual Review of Biochemistry», 1970, v. 39, p. 977 - 1042. (Г. В. Андреенко, С. Е. Северин)
В крови взрослых людей и у многих видов животных различают типы гемоглобина, обозначаемые как HbA 1 (от англ. adult – взрослый), имеющий описанное выше типичное строение, HbA 2 и фетальный гемоглобин, HbF (от лат. fetus – плод).
HbA 2 также состоит их четырёх субъединиц: двух α– и двух β–цепей, он с меньшей скоростью мигрирует при электрофорезе, что и позволило выделить его в отдельный тип. На долю HbA 2 приходится около 2,5% от всего гемоглобина.
HbF, фетальный гемоглобин (гемоглобин новорождённых) состоит из двух α– и двух γ-цепей. Последовательность аминокислот в α– и γ-цепях окончательно ещё не расшифрована.
Фетальный гемоглобин отличается от HbA 1 не только по составу аминокислот, но и по ряду физико-хиических свойст: спектральным показателям, электрофоретической подвижности, устойчивости к щелочной денатурации и др. Гемоглобин плода обладает большим сродством к кислороду, чем гемоглобин новорожденного или взрослого. Высокое сродство к О 2 фетального гемоглобина облегчает перенос кислорода от матери к плоду. Кровь новорождённого содержит до 80% HbF, но к концу молочного периода он почти полностью заменяется заменяется на HbA (в крови взрослого однако обнаруживатеся до 1,5 HbF от общего количества гемоглобина).
Существует метод цитологической дифференцировки гемоглобина F путем обработки мазка крови лимоннокислофосфатной буферной смесью с рН = 3,4. В этих условиях эритроциты, содержащие преимущественно гемоглобин А, подвергаются гемолизу и представляются на препарате в виде теней (стром). Эритроциты, в которых преобладает гемоглобин F, оказываются резистентными и контрастно окрашиваются.
Кроме того, в период эмбрионального развития у зародыша обнаруживается так называемый примитивный гемоглобин Р, характерный для желточного кроветворения.
Он характеризуется высокой щелочной резистентностью и малой электрофоретической подвижностью. Находится в эритроцитах зародыша до 18 - недельного возраста затем сменяется фетальным гемоглобином.
* данные приводятся по Boyd J.W. , The interpretation of serum biochemistry test results in domestic animals, in Veterinary Clinical Pathology, Veterinary Practice Publishing Co., Vol. XIII, # II, 1984
Среднее содержание гемоглобина в эритроците.
Важным диагностическим показателем, позволяющим оценить эритропоэз и провести дифференциальную диагностику различных форм анемии, служит среднее содержание гемоглобина в одном эритроците. (СГЭ) Эта величина отражает абсолютное количество гемоглобина, содержащееся в среднем в одном эритроците. Ее находят путем деления количества гемоглобина в определенном объеме крови на число эритроцитов в том же объеме.
Эритроциты с нормальным содержанием гемоглобина (26–36 пг) называютнормохромными. Если СГЭ патологически снижено, то эритроциты называют гипохромными, а если оно повышено – гиперхромными. Эти же термины употребляют и для обозначения различных форм анемии. Так, когда образование гемоглобина снижается в результате недостатка железа, содержание гемоглобина в расчете на эритроцит падает, и возникает гипохромная анемия. При других разновидностях анемии нарушается образование красных кровяных телец в костном мозгу, и в крови появляются деформированные эритроциты с высоким содержанием гемоглобина – гиперхромная анемия. После значительной кровопотери СГЭ сначала не изменяется (нормохромная анемия), а в последующем вследствие избыточной продукции эритроцитов содержание гемоглобина в них падает (гипохромная анемия).
Нормальная плазма содержит следы гемоглобина, не превышающие 10 мг%. Сильные увеличения (свыше 100 мг%) встречаются при всех гемоглобинуриях.
Измерение содержания гемоглобина.
Для измерения содержания гемоглобина существует много методов, в том числе:
1) определение количества связанного O 2 (1 г НЬ может присоединить до 1,36 мл O 2 . Количество кислорода устанавливают прибором ван-Слайка или прибором Баркрофта.)
2) анализ уровня железа в крови (содержание железа в гемоглобине составляет 0,347%);
3) колориметрия (сравнение цвета крови с цветом стандартного раствора). Гемоглобин колориметрируют как оксигемоглобин или редуцированный гемоглобин или же сперва превращают его в цветные производные (солянокислый гематин, щелочной гемоглобин, метгемоглобин, карбоксигемоглобин, циангемоглобин, азид-метгемоглобин и пр.)
4) измерение экстинкции (спектрофотометрия).
При проведении рутинных определений уровня гемоглобина отдают предпочтение последнему методу, так как при использовании первых двух способов необходима сложная аппаратура, а метод колориметрии неточен. ,
ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
