Abstract:
У дисертаційній роботі теоретично та експериментально обґрунтовано методи прогнозування, лікування та профілактики післяродової патології у корів.
Післяродові патології у високопродуктивних корів залишаються однією з найскладніших проблем сучасного молочного скотарства. Згідно з ветеринарною статистикою, як в Україні, так і за її межами, поширеність таких ускладнень в інтенсивних молочних господарствах варіюється від 33,8% до 60–80%. Водночас лише 20–30% тварин проходять транзитний період без проявів клінічних або субклінічних порушень.
Щороку через значний рівень бракування, що становить 27,5%, зі стада вилучаються 347 корів. На їх заміну вводять 350 нетелей із третьої групи, чого достатньо для повного покриття вибуття, але резерву для розвитку немає.
Наведено дані подібного господарства з сумарною чисельністю поголів’я 2754 тварини. Рівень вибуття корів у цьому випадку складає 26,69%, народжуваність — 73 теляти на 100 корів/нетелей, а індекс заплідненості — 2,21 (табл. 2). Ситуація свідчить про наявність ознак репродуктивної кризи.
Знижені показники народжуваності (73%) та високий індекс заплідненості (2,21) свідчать про затягування сервіс-періоду, що призводить до «роздутої» структури стада з високою часткою невиробничих тварин. Для збереження балансу ферми на рівні 2754 скотомісць кількість корів-матерів обмежено до 1160 голів (42,1% від загальної чисельності), тоді як на молодняк припадає 1594 голови (57,9%).
Обидва підприємства знаходяться в умовах репродуктивної кризи (відсоток виходу телят складає 73,26% порівняно з 73,00%). Однак у Господарстві №2 ситуація є більш ускладненою через критично високий індекс заплідненості (2,21), що свідчить про наявність серйозніших форм прихованих хронічних патологій.
Проведений аналіз показав, що показник поширення персистентного жовтого тіла у господарстві № 2 перевищував аналогічний у господарстві № 1 на 23,55% (р<0,001). Виявлена значна різниця пояснюється біологічними факторами, зокрема високим рівнем хронічних запальних процесів у матці тварин другого господарства.
При оцінці частоти лютеїнових кіст встановлено, що у господарстві № 2 дана патологія траплялася на 29,11% частіше (р<0,001), ніж у господарстві № 1. Це явище суттєво впливає на індекс заплідненості, який досягнув показника 2,21, оскільки лютеїнові кісти спричиняють блокування статевої циклічності через персистентну секрецію прогестерону.
Аналіз поширеності фолікулярних кіст показав, що у господарстві № 2 цей показник був нижчим на 5,56% (р>0,05) порівняно з господарством № 1. Результати не виявили статистично достовірної різниці, що свідчить про однакову тенденцію прояву фолікулярного кістозу на обох фермах за умов схожого гормонального навантаження під час ранньої лактації.
Дослідження супутніх акушерських патологій підтвердило, що частота післяродового ендометриту у господарстві № 2 була на 16,99% вищою (р<0,001), ніж у господарстві № 1. Ця патологія пов'язана із порушенням лютеолізу через блокування синтезу простагландину PGF2a, що спричиняє розвиток персистентного жовтого тіла та лютеїнових кіст.
При порівнянні функціонального стану гонад з’ясовано, що поширеність гіпофункції яєчників у господарстві № 2 була вищою на 7,84% (р>0,05) у порівнянні з господарством № 1. Незначна різниця між групами мала випадковий характер і не була статистично значущою. Це вказує на схожість умов годівлі та енергетичний дефіцит у транзитний період на обох фермах.
На першому етапі досліджень було визначено залежність між проявами кульгавості та неплідності у корів за різних рівнів концентрації β-гідроксимасляної кислоти (BHBA) у сироватці крові.
Не виявлено статистично значущої різниці в середніх концентраціях β-гідроксимасляної кислоти між коровами з кульгавістю та тваринами контрольної групи — 0,63±0,03 ммоль/л і 0,59±0,03 ммоль/л відповідно (p=0,42).
Протягом періоду спостережень у 8 корів рівень BHBA перевищував 1,2 ммоль/л (3 у групі з кульгавістю та 5 у контрольній групі). Частота підвищеної концентрації BHBA також не продемонструвала істотних відмінностей між обома групами (13,6% у групі з кульгавістю проти 20,0% у контрольній групі, p=0,56).
Середні концентрації неестерифікованих жирних кислот (НЖК) також не показали достовірної відмінності: 0,41±0,02 мЕкв/л у корів з кульгавістю та 0,38±0,02 мЕкв/л у контрольній групі (p=0,32).
Водночас у групі з кульгавістю було зафіксовано затримку інволюції шийки матки та вагітного рогу матки порівняно з контрольною групою (p<0,001 та p<0,05 відповідно).
Під час аналізу вмісту прогестерону в сироватці крові у здорових корів протягом лютеїнової фази першого статевого циклу встановлено, що його рівень був на 90,32% вищим (р<0,001) порівняно з еструсом і на 48,14% нижчим (р<0,001) у порівнянні з кров'ю корів, які страждають від персистентного жовтого тіла.
Щодо естрадіолу, його концентрація у сироватці крові здорових корів під час лютеїнової фази була на 87,02% нижчою (р<0,001), ніж у корів в еструсі, і на 5,78% меншою (р>0,05) у порівнянні з коровами, хворими на персистентне жовте тіло.
Вміст лютеїнізуючого гормону у здорових корів в зазначену фазу циклу був на 95,43% нижчим (р<0,001) порівняно з еструсом, але на 48,90% вищим (р<0,01) у порівнянні з кров’ю корів із персистентним жовтим тілом.
Аналіз рівня фолікулостимулюючого гормону показав, що його кількість у лютеїновій фазі першого циклу у здорових корів була на 49,78% нижчою (р<0,001), ніж під час еструсу, і на 39,10% вищою (р<0,05) відносно крові корів із персистентним жовтим тілом.
Рівень окситоцину в сироватці крові здорових корів під час лютеїнової фази був знижений на 78,20% (р<0,001) порівняно з еструсом, але підвищений на 42,58% (р<0,01) відносно корів із персистентним жовтим тілом.
Під час дослідження рівня прогестерону у сироватці крові здорових корів у лютеїновій фазі першого статевого циклу виявлено, що він був на 43,29% нижчим (р<0,001) порівняно з рівнями у корів, хворих на післяродовий ендометрит. Таке значне підвищення прогестерону у хворих тварин вказує на затримку регресії жовтого тіла (персистенцію), що виникає на тлі запального процесу в матці.
Бактеріальні ендотоксини та ліпополісахариди (ЛПС), разом із високим рівнем прогестерону, впливають на секрецію гіпофізом лютеїнізуючого гормону (LH), значно знижуючи його тонічну та імпульсну активність. Через це яєчники переходять у стан функціонального спокою (гіпофункції) або тривалої анафродизії, що супроводжується наявністю персистентного жовтого тіла. Додатково, критичний дефіцит окситоцину позбавляє міометрій здатності до самоочищення від гнійно-катарального ексудату.
Інтервали еструсу у корів досліджуваних груп суттєво відрізнялися (р<0,001). Найбільший інтервал був зафіксований у корів 1-ї групи — 18,30±1,23 доби, тоді як у корів 2-ї групи він складав 14,26±0,94 доби, а в корів 3-ї групи — 11,97±0,86 доби.
Щодо товщини ендометрія до лікування, вірогідні відмінності між трьома групами корів не спостерігалися. Однак після лікування найменшу товщину ендометрія зареєстровано у корів 3-ї групи (5,62±0,64 мм), тоді як у корів 1-ї групи вона виявилася найбільшою (16,27±1,93 мм).
У наступному етапі аналізувався вміст білків у сироватці крові корів протягом лікування (таблиця 14). Було виявлено значний вплив лікування на рівень загального білка (р<0,001). Максимальні концентрації загального білка у сироватці крові спостерігалися у корів 3-ї групи у трьох зразках після застосування протоколу лікування. У корів 1-ї групи ці показники залишалися найнижчими в ті самі контрольні періоди.
Співвідношення альбумін/глобулін, до лікування воно було найнижчим серед усіх груп (р<0,05). Водночас подальших значних відмінностей між досліджуваними групами у цьому показнику протягом лікування не встановлено.
Дослідження середніх значень прозапальних цитокінів (IL-1, IL-6, TNF-α) та С-реактивного білка (СРБ) після лікування клінічного метриту наведено у таблиці 15. Найвищі концентрації прозапальних цитокінів у сироватці крові відзначені в корів 1-ї дослідної групи на 7-й, 14-й та 21-й доба спостереження. Найнижчі ж показники було зафіксовано у корів 3-ї групи в аналогічні періоди дослідження.
У всіх трьох групах із часом спостерігалося зменшення концентрацій прозапальних цитокінів у крові. Особливо це стосувалося корів, яким була додана кормова добавка «Імунобактерин-D ентеро+». На 21-й день було досягнуто мінімальних значень: для IL-6 — 11,19±2,97 пг/мл, а для TNF-α — 57,32±7,61 пг/мл.
С-реактивний білок також знижувався протягом лікувального періоду, особливо в корів 2-ї та 3-ї дослідних груп. Найменше значення СРБ (1,32±0,10 мг/л) для трьох зразків крові після застосування препаратів зареєстровано у корів 3-ї групи на третьому заборі проб.
Ендотоксемія і розпад тканин спричинили пригнічення білковосинтезуючої функції печінки. У результаті рівень альбуміну в крові корів 1-ї групи виявився на 20,00% нижчим за референтне значення (p<0,05). Цей показник був також на 23,21% (p<0,05) нижчим порівняно з коровами 2-ї дослідної групи і на 41,96% (p<0,001) — порівняно з коровами 3-ї групи, у яких спостерігалося повне стабілізування рівня альбуміну.
Концентрація трансферину (Tf) у крові корів 1-ї групи була знижена на 33,00% (p<0,05) відносно фізіологічного мінімуму. У корів 2-ї дослідної групи рівень Tf зріс на 35,82% (p<0,05), а в 3-й — на 82,84% (p<0,001) відносно показника 1-ї групи. Водночас рівень Tf у 2-й групі поступався показнику 3-ї групи на 25,71% (p<0,05).
Рівень загального кальцію (Ca) у корів 1-ї групи демонстрував глибоку депресію (1,52±0,11 ммоль/л), що на 30,91% нижче від фізіологічної межі. Проведена терапія дозволила збільшити рівень кальцію в корів 2-ї групи на 34,87% (p<0,05), а в корів 3-ї групи — на 56,58% (p<0,001), сприяючи відновленню тонусу міометрію. Незважаючи на покращення, показник у 2-й групі залишався на 13,87% (p<0,05) нижчим у порівнянні з тваринами 3-ї дослідної групи.
Синдром ендогенної інтоксикації та оксидативного стресу підтверджувався значним накопиченням продуктів гнильного розпаду і перекисного окиснення. Зокрема, рівень молекул середньої маси (МСМ) у крові корів 1-ї групи перевищував референтну межу на 178,57% (p<0,001). У порівнянні з іншими групами, концентрація МСМ у цій групі була вищою на 46,15% (p<0,01) відносно 2-ї групи і на 66,67% (p<0,001) відносно 3-ї. При цьому вміст токсичних пептидів у тварин 2-ї дослідної групи перевищував відповідний показник у 3-й на 61,54% (p<0,01).
Інтенсивність оксидаційного руйнування мембран за рівнем малонового діальдегіду (МДА) виявилася значно підвищеною у корів 1-ї групи — перевищення норми склало 124,80% (p<0,001). Концентрація МДА в крові цих тварин перевищувала відповідні показники у корів 2-ї групи на 44,48% (p<0,01) і у корів 3-ї — на 65,30% (p<0,001). Крім того, рівень МДА у корів із 2-ї дослідної групи був на 60,00% (p<0,01) вищим від рівня у тварин 3-ї групи.
Лейкоцитарний індекс інтоксикації (ЛІІ) у тварин першої дослідної групи свідчив про важкий ендотоксикоз, досягаючи значення 5,12±0,38 умовних одиниць, що перевищувало норму на 412% (p<0,001). Завдяки заходам з елімінації токсинів ЛІІ у другій дослідній групі знизився на 52,15% (p<0,01), а у третій групі — на 77,54% (p<0,001), повністю нормалізувавшись. Водночас показник другої групи залишався вищим на 113,04% (p<0,01) у порівнянні з третьою групою.
Ефективність запропонованого лікувального підходу була оцінена через порівняння репродуктивних показників корів дослідних груп, що наведено у таблиці 18. Індекс запліднення, який характеризує кількість спермодоз на одне запліднення, у корів першої групи становив 2,7 і демонстрував тенденцію до високих значень. У другій дослідній групі він знизився до 2,31, а в третій – до 2,15. Водночас відсоток запліднення, визначений на 30-у добу УЗД, у корів першої групи був на 12,13% нижчим за показник другої групи та на 27,47% нижчим за результат третьої групи.
Рівень підтвердженої вагітності на 60-у добу УЗД у корів першої дослідної групи виявився достовірно нижчим (р˂0,001). Він був у 1,54 рази меншим порівняно з другою групою і у 1,84 рази нижчим за показники корів третьої групи. Крім того, показник підтвердженої вагітності у корів другої дослідної групи був у 1,19 рази нижчим за відповідний показник третьої групи.
Description:
The dissertation theoretically and experimentally substantiates methods for
predicting, treating, and preventing postpartum pathology in cows.
Postpartum pathologies in high-yielding cows remain one of the most
complex problems of modern dairy farming. According to veterinary statistics, both
in Ukraine and abroad, the prevalence of such complications in intensive dairy farms
varies from 33.8% to 60–80%. At the same time, only 20–30% of animals pass the
transit period without clinical or subclinical signs.
Every year, due to a significant culling rate of 27.5%, 347 cows are removed
from the herd. To replace them, 350 heifers from the third group are introduced,
which is enough to fully cover the culling, but there is no reserve for development.
Data are provided for a similar farm with a total livestock population of 2,754
animals. The culling rate of cows in this case is 26.69%, the birth rate is 73 calves
per 100 cows/heifers, and the fertility index is 2.21. The situation indicates the
presence of signs of a reproductive crisis.
Reduced fertility rates (73%) and a high fertility index (2.21) indicate a
lengthening of the service period, which leads to a “bloated” herd structure with a
high proportion of unproductive animals. To maintain the farm balance at the level
of 2754 livestock places, the number of mother cows is limited to 1160 heads (42.1%
of the total number), while the young stock accounts for 1594 heads (57.9%).
Both enterprises are in a reproductive crisis (the percentage of calf output is
73.26% compared to 73.00%). However, in Farm No. 2, the situation is more
complicated due to the critically high fertility index (2.21), which indicates the
presence of more serious forms of hidden chronic pathologies.
The analysis showed that the prevalence of persistent corpus luteum in Farm
No. 2 exceeded that in Farm No. 1 by 23.55% (p<0.001). The significant difference
found is explained by biological factors, in particular, a high level of chronic
inflammatory processes in the uterus of animals from the second farm.
When assessing the frequency of luteal cysts, it was found that this pathology
occurred 29.11% more often (p<0.001) in farm No. 2 than in farm No. 1. This
phenomenon significantly affects the fertility index, which reached 2.21, since luteal
cysts cause blocking of sexual cyclicity due to persistent secretion of progesterone.
Analysis of the prevalence of follicular cysts showed that in farm No. 2 this
indicator was lower by 5.56% (p>0.05) compared to farm No. 1. The results did not
reveal a statistically significant difference, which indicates the same tendency for
the manifestation of follicular cystosis on both farms under conditions of similar
hormonal load during early lactation.
The study of concomitant obstetric pathologies confirmed that the frequency
of postpartum endometritis in farm No. 2 was 16.99% higher (p<0.001) than in farm
No. 1. This pathology is associated with impaired luteolysis due to the blocking of
prostaglandin PGF2a synthesis, which causes the development of a persistent corpus
luteum and luteal cysts.
When comparing the functional state of the gonads, it was found that the
prevalence of ovarian hypofunction in farm No. 2 was 7.84% higher (p>0.05)
compared to farm No. 1. The slight difference between the groups was random and
was not statistically significant. This indicates the similarity of feeding conditions
and energy deficit in the transit period on both farms.
In the first stage of the study, the relationship between lameness and
infertility in cows at different levels of serum β-hydroxybutyric acid (BHBA)
concentrations was determined.
No statistically significant difference was found in the mean concentrations
of β-hydroxybutyric acid between cows with lameness and animals in the control
group - 0.63±0.03 mmol/l and 0.59±0.03 mmol/l, respectively (p=0.42). During the observation period, 8 cows had a BHBA level exceeding 1.2
mmol/l (3 in the lameness group and 5 in the control group). The frequency of
elevated BHBA concentrations also did not demonstrate significant differences
between both groups (13.6% in the lameness group versus 20.0% in the control
group, p=0.56).
The average concentrations of non-esterified fatty acids (NFA) also did not
show a significant difference: 0.41±0.02 mEq/l in cows with lameness and
0.38±0.02 mEq/l in the control group (p=0.32).
At the same time, a delay in involution of the cervix and pregnant uterine
horn was recorded in the lameness group compared to the control group (p<0.001
and p<0.05, respectively).
When analyzing the content of progesterone in the blood serum of healthy
cows during the luteal phase of the first estrous cycle, it was found that its level was
90.32% higher (p<0.001) compared to estrus and 48.14% lower (p<0.001) compared
to the blood of cows suffering from persistent corpus luteum.
Regarding estradiol, its concentration in the serum of healthy cows during
the luteal phase was 87.02% lower (p<0.001) than in cows in estrus, and 5.78%
lower (p>0.05) compared to cows suffering from persistent corpus luteum.
The content of luteinizing hormone in healthy cows in the indicated phase of
the cycle was 95.43% lower (p<0.001) compared to estrus, but 48.90% higher
(p<0.01) compared to the blood of cows with persistent corpus luteum.
Analysis of the level of follicle-stimulating hormone showed that its amount
in the luteal phase of the first cycle in healthy cows was 49.78% lower (p<0.001)
than during estrus, and 39.10% higher (p<0.05) compared to the blood of cows with
persistent corpus luteum.
The level of oxytocin in the serum of healthy cows during the luteal phase
was reduced by 78.20% (p<0.001) compared to estrus, but increased by 42.58%
(p<0.01) compared to cows with persistent corpus luteum.
When studying the level of progesterone in the serum of healthy cows in the
luteal phase of the first sexual cycle, it was found that it was 43.29% lower (p<0.001)
compared to the levels in cows with postpartum endometritis. Such a significant
increase in progesterone in sick animals indicates a delay in the regression of the
corpus luteum (persistence), which occurs against the background of the
inflammatory process in the uterus.
Bacterial endotoxins and lipopolysaccharides (LPS), together with a high
level of progesterone, affect the secretion of luteinizing hormone (LH) by the
pituitary gland, significantly reducing its tonic and pulse activity. Because of this,
the ovaries enter a state of functional rest (hypofunction) or prolonged anaphrodisia,
which is accompanied by the presence of a persistent corpus luteum. Additionally,
a critical deficiency of oxytocin deprives the myometrium of the ability to self
cleanse from purulent-catarrhal exudate.
Estrus intervals in cows of the studied groups differed significantly
(p<0.001). The longest interval was recorded in cows of group 1 – 18.30±1.23 days,
while in cows of group 2 it was 14.26±0.94 days, and in cows of group 3 –
11.97±0.86 days.
Regarding the endometrial thickness before treatment, no significant
differences were observed between the three groups of cows. However, after
treatment, the smallest endometrial thickness was recorded in cows of group 3
(5.62±0.64 mm), while in cows of group 1, it was the largest (16.27±1.93 mm).
In the next stage, the content of proteins in the blood serum of cows during
treatment was analyzed. A significant effect of treatment on the level of total protein
was found (p<0.001). The maximum concentrations of total serum protein were
observed in cows of group 3 in three samples after the application of the treatment
protocol. In the cows of group 1, these indicators remained the lowest in the same
control periods.
The albumin/globulin ratio, before treatment, was the lowest among all
groups (p<0.05). At the same time, no further significant differences between the
study groups in this indicator during the treatment were established.
The highest concentrations of pro-inflammatory cytokines in serum were
noted in cows of the 1st experimental group on the 7th, 14th and 21st day of observation. The lowest indicators were recorded in cows of group 3 in similar
periods of the study.
In all three groups, a decrease in the concentrations of pro-inflammatory
cytokines in the blood was observed over time. This was especially true for cows
that were given the feed additive “Immunobacterin-D entero+”. On the 21st day, the
minimum values were reached: for IL-6 — 11.19±2.97 pg/ml, and for TNF-α —
57.32±7.61 pg/ml.
C-reactive protein also decreased during the treatment period, especially in
cows of the 2nd and 3rd experimental groups. The lowest CRP value (1.32±0.10
mg/l) for three blood samples after the use of the drugs was recorded in cows of the
3rd group at the third sampling.
Endotoxemia and tissue breakdown caused inhibition of the protein
synthesizing function of the liver. As a result, the level of albumin in the blood of
cows of the 1st group was 20.00% lower than the reference value (p<0.05). This
indicator was also 23.21% (p<0.05) lower compared to cows of the 2nd experimental
group and 41.96% (p<0.001) - compared to cows of the 3rd group, in which
complete stabilization of the albumin level was observed. The concentration of
transferrin (Tf) in the blood of cows of the 1st group was reduced by 33.00%
(p<0.05) relative to the physiological minimum. In cows of the 2nd experimental
group, the level of Tf increased by 35.82% (p<0.05), and in the 3rd - by 82.84%
(p<0.001) relative to the indicator of group 1. At the same time, the level of Tf in
the 2nd group was inferior to the indicator of the 3rd group by 25.71% (p<0.05).
The level of total calcium (Ca) in cows of the 1st group showed a deep
depression (1.52±0.11 mmol/l), which is 30.91% lower than the physiological limit.
The therapy allowed for an increase in the calcium level in cows of the 2nd group
by 34.87% (p<0.05), and in cows of the 3rd group by 56.58% (p<0.001),
contributing to the restoration of myometrial tone. Despite the improvement, the
indicator in the 2nd group remained 13.87% (p<0.05) lower compared to the animals
of the 3rd experimental group. The syndrome of endogenous intoxication and
oxidative stress was confirmed by a significant accumulation of putrefactive decay
products and peroxide oxidation. In particular, the level of medium mass molecules
(MSM) in the blood of cows of the 1st group exceeded the reference limit by
178.57% (p<0.001). Compared with other groups, the concentration of MSM in this
group was higher by 46.15% (p<0.01) compared to the 2nd group and by 66.67%
(p<0.001) compared to the 3rd. At the same time, the content of toxic peptides in
animals of the 2nd experimental group exceeded the corresponding indicator in the
3rd by 61.54% (p<0.01).
The intensity of oxidative destruction of membranes by the level of
malondialdehyde (MDA) was significantly increased in cows of the 1st group - the
excess of the norm was 124.80% (p<0.001). The concentration of MDA in the blood
of these animals exceeded the corresponding indicators in cows of the 2nd group by
44.48% (p<0.01) and in cows of the 3rd - by 65.30% (p<0.001). In addition, the level
of MDA in cows from the 2nd experimental group was 60.00% (p<0.01) higher than
the level in animals of the 3rd group.
The leukocyte intoxication index (LII) in animals of the first experimental
group indicated severe endotoxicosis, reaching a value of 5.12±0.38 conventional
units, which exceeded the norm by 412% (p<0.001). Due to measures to eliminate
toxins, LII in the second experimental group decreased by 52.15% (p<0.01), and in
the third group - by 77.54% (p<0.001), completely normalizing. At the same time,
the indicator of the second group remained higher by 113.04% (p<0.01) compared
to the third group.
The effectiveness of the proposed treatment approach was assessed by
comparing the reproductive performance of cows in the experimental groups, as
given in Table 18. The fertilization index, which characterizes the number of sperm
doses per insemination, in cows of the first group was 2.7 and showed a tendency
toward high values. In the second experimental group, it decreased to 2.31, and in
the third - to 2.15. At the same time, the percentage of fertilization determined on
the 30th day of ultrasound in cows of the first group was 12.13% lower than the
indicator of the second group and 27.47% lower than the result of the third group.
The level of confirmed pregnancy on the 60th day of ultrasound in cows of the first
experimental group was significantly lower (p˂0.001). It was 1.54 times lower
compared to the second group and 1.84 times lower than the indicators of cows of
the third group. In addition, the rate of confirmed pregnancy in cows of the second
experimental group was 1.19 times lower than the corresponding rate in the third
group.