Соотношения кальция и фосфора в крови у собак норма
Фосфор является важным внутриклеточным компонентом, он необходим в процессах энергетического обмена, синтеза нуклеиновых кислот и межклеточного взаимодействия. В организме данный элемент присутствует в органических и неорганических соединениях, однако общие анализы измеряют содержание только неорганического фосфора.
В клетках значительное количество фосфора находится в составе нуклеиновых кислот, фосфолипидов плазматических мембран, фосфопротеинов и высокоэнергетических соединений (например, АТФ). Фосфор является важным компонентом системы вторичных мессенджеров (циклического аденозинмонофосфата, цАМФ), имеет важное значение в регуляции сродства гемоглобина с кислородом в эритроцитах, способствуя переходу кислорода в ткани (посредством связывания 2,3-бифосфоглицерата с гемоглобином). Фосфор входит в состав буферной системы крови и мочи, является важным структурным компонентом костной ткани. Изменения содержания фосфора в сыворотке крови могут быть связаны с нарушениями гормонального баланса, всасывания элемента в кишечнике, почечной экскреции, распределением в тканях или клетках.
Концентрация сывороточного фосфора не отражает общий уровень фосфора в организме. Регуляция сывороточной концентрации фосфора связана с изменением уровня кальция, ПТГ, кальцитонина и витамина D. Одновременное рассмотрение характера изменений содержания кальция и фосфора в сыворотке способствует пониманию происходящих нарушений.
Гиперфосфатемия обычно возникает, когда фосфорная нагрузка (всасывание в ЖКТ, клеточное высвобождение или экзогенное введение) превышает экскрецию и потребление фосфора тканями. У большинства видов животных выведение фосфора осуществляется в основном через почки (у жвачных животных через желудочно-кишечный тракт).
Наиболее частой причиной гиперфосфатемии является снижение почечной экскреции, связанной с уменьшением скорости клубочковой фильтрации. Хроническая почечная недостаточность — наиболее распространенная причина гиперфосфатемии у взрослых собак и кошек. Гипервитаминоз D увеличивает абсорбцию фосфора из
желудочно-кишечного
тракта, что приводит к гиперфосфатемии и гиперкальциемии. Назначение фосфорных клистиров также может привести к тяжелой гиперфосфатемии.
Поскольку большая часть общего фосфора в организме содержится в костной ткани, а концентрация внутриклеточного фосфора в десять раз превышает содержание его во внеклеточной жидкости, то перераспределение фосфора из кости или из внутриклеточного пространства может привести к гиперфосфатемии. Высвобождение фосфора из кости может произойти при остеолитических поражениях. Выход фосфора из клеток происходит при их повреждении. Для оказания существенного влияния на концентрацию фосфора в сыворотке крови необходимо обширное повреждение клеток, что может произойти при лизисе опухоли или острой миопатии. Ацидоз снижает поглощение фосфора клетками и может способствовать гиперфосфатемии. Увеличение концентрации фосфора обычно вызывает снижение концентрации кальция в крови непосредственно за счет образования
кальций-фосфорных
комплексов, которые осаждаются в мягких тканях, а также опосредованно путем ингибирования почечного фермента, ответственного за конечную стадию активации витамина D. Незначительное кратковременное повышение концентрации фосфора может произойти постпрандиально. Молодые растущие животные имеют более высокую концентрацию фосфора в сыворотке крови.
Гипофосфатемия может развиться в результате гормонального дисбаланса, снижения почечной реабсорбции фосфора, снижения кишечной абсорбции или перераспределения фосфора из внеклеточной жидкости во внутриклеточную. Гормональный дисбаланс, как правило, включают в себя одновременные изменения содержания кальция в крови. Поэтому сопоставление концентрации кальция и фосфора может помочь при диагностике. Низкий уровень фосфора при повышенном уровне кальция является показателем первичного гиперпаратиреоза или псевдогиперпаратиреоза. Снижение обоих аналитов обычно возникает при гиповитаминозе D. Гипофосфатемия может развиться в результате повышения активности ПТГ в ответ на гипокальцемию в предродовом периоде (физиологический гиперпаратиреоз). Гипофосфатемия в результате снижения почечной реабсорбции фосфора (увеличение экскреции фосфата) может произойти по причине врожденных или приобретенных аномалий проксимальных канальцев (синдром Фанкони). Длительное снижение почечной реабсорбции фосфата при изменении диуреза может привести к гипофосфатемии. Диабетический кетоацидоз ведет к гипофосфатемии по причине развития осмотического диуреза, а также роли фосфатного буфера для выведения кислоты (избыточных ионов водорода). Почечная экскреция фосфора усиливается под влиянием акивации ПТГ икальцитонина.
Уменьшение абсорбции фосфора в кишечнике является редкой причиной гипофосфатемии, так как организм, как правило, может поддерживать нормальный уровень фосфора в крови даже при сниженном его потреблении, хотя анорексия или длительное употребление пищи с низким содержанием фосфата может привести к развитию гипофосфатемии. Недостаточное поступление фосфора в результате продолжительной рвоты, диареи или развития синдрома мальабсорбции также могут быть причиной гипофосфатемии. Механизм развития гипофосфатемии в результате снижения всасывания в кишечнике может быть связан с гиповитаминозом D.
К гипофосфатемии приводит также перераспределение фосфата из внеклеточной среды во внутриклеточное пространство. Инсулин способствует поступлению фосфата в клетки, и при введении инсулина или при наличии инсулинпродуцирующих опухолей может произойти гипофосфатемия. Поступление большого количества углеводов или внутривенное введение глюкозы стимулирует секрецию инсулина, что, следовательно, может вызвать гипофосфатемию. При развитии респираторного алкалоза гипофосфатемия возникает вследствие перехода фосфатных соединений в межклеточное пространство при компенсаторном перемещении СО2 из клетки. Поскольку фосфат необходим для осуществления энергетического обмена, ускоренный обмен веществ, в целом, приводит к перераспределению фосфата, увеличивая его внутриклеточную концентрацию и снижая концентрацию во внеклеточной жидкости.
ПРЕАНАЛИТИКА
Для получения более точных результатов животные перед исследованием должны находиться на голодной диете не менее 12 часов. Образец стабилен одну неделю при хранении +2С…+8С и в течение шести месяцев сохраняет стабильность при замораживании (-17С…-23С).
Нарушение преаналитики может привести к ложному повышению концентрации фосфора в сыворотке, например, при гемолизе образца или задержке отделения сыворотки от эритроцитарной массы после взятия крови.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
Результаты исследования содержат информацию исключительно для врачей. Диагноз ставится на основании комплексной оценки различных показателей, дополнительных сведений и зависит от методов диагностики.
Единицы измерения: ммоль/л.
Пересчет единиц измерения: мг/дл х 0,323 (ммоль/л).
Референсные значения:
Собаки: 0–6 мес.- 1,7–3,6 ммоль/л; 6–12 мес. — 1,2–2,5 ммоль/л; старше 1 года — 1,01–1,96 ммоль/л.
Кошки: 0–6 мес. — 1,58–3,3 ммоль/л; 6–12 мес. — 1,45–2,75 ммоль/л; старше 1 года — 0,9–2,5 ммоль/л.
Хорьки: 1,3–2,9 ммоль/л — альбиносы; 2,2–2,6 ммоль/л — темные.
Повышение уровня:
Молодые растущие животные.
Снижение СКФ, связанное с преренальной, почечной или постренальной азотемией.
Назначение фосфатсодержаших растворов или постановка клизм, содержащих фосфор.
Повреждение тканей или миопатии (гемолиз, некроз мягких тканей, злокачественная гипертермия, рабдомиолиз, синдром лизиса опухоли).
Гипопаратиреоидизм.
Гипервитаминоз D (увеличение в рационе, лекарственные препараты, родентициды с кальциферолом в качестве действующего вещества).
Гипертиреоз без развития почечной недостаточности (у кошек).
Остеолиз.
Отравление растениями (например, жасмином).
Акромегалия.
Ацидоз.
Нарушение преаналитики.
Понижение уровня:
Сахарный диабет с развитием кетоза (диабетический кетоацидоз).
Гиперинсулинизм или введение инсулина.
Употребление продуктов с нарушенным содержанием кальция и фосфора.
Гиперкальциемия при развитии эндокринной неоплазии (ранняя стадия, до возникновения почечного кальциноза).
Первичный гиперпаратиреоидизм (ранняя стадия, до возникновения почечного кальциноза).
Применение фосфат-связывающих антацидных препаратов, диуретиков, бикарбоната, глюкозы.
Гипералиментация.
Эклампсия (у собак).
Гиповитаминоз D.
Синдром мальабсорбции или голодание.
Респираторный алкалоз.
Гиперадренокортицизм (редко).
Гипомагниемия.
Фанкони-подобный синдром (у собак).
Нехватка кальция у собак
Молодым животным требуется много кальция, который необходим для минерализации новообразованного хряща и костной ткани. Масса кальция, ежедневно откладывающегося в скелете немецкого дога, может достигать 225-900 мг/кг массы тела. В период роста потребность в кальции зависит от стадии роста и скорости ростовых процессов.
У малых пуделей поступление кальция в количестве 3,3 г на кг корма, что соответствует 140 мг/кг массы тела в день, не приводит к каким-либо аномалиям скелета. Однако у щенков дога, после отъема получавших 5,5 г кальция на кг сухой массы корма [150—250 мг/кг массы тела в день] в аналогичных условиях исследования, развивался тяжелый остеопороз со склонностью к переломам; скорость их роста превышала скорость роста щенков в контрольной группе, получавших корм с 11 г кальция на кг сухой массы [300—500 мг/кг массы тела в день].
Избыток кальция в рационе
Ряд исследований с участием немецких догов показал, что ежедневное кормление рационом с высоким содержанием кальция ведет к гиперплазии клеток, образующих кальцитонин, понижению активности остеокластов и нарушению эндохондрального окостенения. В группе немецких догов, породы, не склонной к дисплазии тазобедренных суставов, неограниченное кормление рационом, богатым кальцием, приводило к нарушению перестройки проксимальной части бедренной кости.
Другие авторы описывают задержку созревания скелета как у немецких догов, так и у пуделей, получающих корм с высоким содержанием кальция по сравнению с контрольной группой, получающий корм согласно руководствам Национального исследовательского совета.
У догов, выращенных на рационе с повышенным содержанием кальция и фосфора, то есть 1240 мг кальция на кг массы тела в день по сравнению с контрольной группой, получавшей 1,1% и 0,9% соответственно [400 мг кальции на кг массы тела в день], начиная с отъема, развились нарушения окостенения хряща зон роста дистальных отделов локтевой и лучевой костей. Как следствие, в результате тяжелых нарушений роста лучевой кости в длину или ее искривления при нарушении роста в длину локтевой кости локтевой сустав утрачивал конгруэнтность. Последнее может сочетаться с изолированным локтевым отростком или болезненным растяжением локтевого сустава; все это приводит к остеоартрозу локтевого сустава.
В другом исследовании немецких догов кормили рационами, различающимися только содержанием кальция; в группе, получавшей этот рацион, наблюдались более тяжелые нарушения, связанные с остеохондрозом в проксимальном отделе плечевой кости, а также в ростовых зонах трубчатых костей и костях, не несущих большой нагрузки.
Не было обнаружено каких-либо аномалий у немецких догов в начале кормления рационом, содержащим 1,5 г/кг кальция [830 мг/кг массы тела в день], с 2-месячного возраста.
Разные исследовательские группы изучали влияние кормления на проявления заболеваний скелета у щенков собак крупных и очень крупных размеров. По данным нескольких исследований, избыточное потребление кальция может неблагоприятно сказаться на развитии скелета, особенно у собак крупных пород.
Патофизиология избыточного поступления кальция
У молодых собак кальций всасывается в кишечнике путем неконтролируемой пассивной диффузии и активной контролируемой абсорбции. Щенки моложе 6 месяцев не имеют механизмов защиты от всасывания избытка кальция, в период отъема всасывается как минимум 50% кальция независимо от поступившего количества.
Немецкие доги, выращенные на рационе, соответствующем нормам NRC с рекомендованным содержанием кальция 11 г/кг сухой массы [0,5 г на кг массы тела в день], усваивали 45—60% поступившего с кормом количества Са, в то время как щенки, получавшие корм, состав которого включает в три раза больше кальция, усваивали 23—43%. Таким образом, если щенки потребляют рацион с высоким содержанием кальция, то они усваивают значительно большее его количество.
При приеме пищи, особенно Са, вырабатываются гормоны желудочно-кишечного тракта, некоторые из которых вызывают секрецию кальцитонина щитовидной железой. Однако избыточное поступление кальция в организм растущего животного может привести к хронической гиперкальцитонинемии, препятствующей выходу кальция из костной ткани путем снижения активности остеокластов, резорбирующих кость. Вследствие этого перестройка скелета становится невозможной.
Усвоенный при каждом кормлении кальций будет поступать в скелет без изменения концентрации кальция во внеклеточной жидкости.
Хотя до конца не выяснено, связан ли кальций с нарушением созревания хондробластов напрямую или это опосредуется КТ или относительной недостаточностью других минеральных веществ на клеточном уровне, неблагоприятное влияние избытка кальция на окостенение хрящевых пластинок с последующим остеохондрозом не вызывает сомнений.
По рекомендации NRC-2006, корм для щенков должен содержать 3,0 г кальция на 1000 ккал обменной энергии или 0,5 г кальция на кг массы тела в день. Минимальная потребность щенков в период роста в кальции, согласно нормам NRC, составляет 2 г/1000 ккал или 0,37 г на кг массы тела в день. Это относится ко всем породам и размерам собак. Сравнение результатов описанных выше исследований позволяет предположить, что существует «безопасный интервал» концентраций кальция в корме, в котором костно-суставные заболевания не развиваются. Для щенков в возрасте 2 месяца интервал соответствует 260—830 мг/кг в день. К 5-месячному возрасту этот интервал немного сужается до 210—540 мг/кг в день.
Собака адаптируется к рациону с низким содержанием кальция путем значительного повышения активного всасывания. Когда содержание кальция в корме возрастает слишком сильно, активное всасывание снижается, но щенок продолжает усваивать кальций пассивно. И наконец, если содержание кальция в рационе щенка чрезмерно высокое, отношение усвоенного кальция к его количеству в кормовом рационе составляет 40—50%.
Зависимость между содержанием кальция в корме, то есть количествам поступившего кальция, и количеством всосавшегося в кишечнике кальция, у молодых собак линейная. Избыток кальция в рационе не выводится из организма, а всасывается и откладывается в костях.
Поступление кальция с кормом
- 1. У взрослых собак и щенков кальций всасывается не только с помощью активного механизма, но и путем пассивной диффузии в зависимости от градиента концентрации. Однако у щенков пассивное всасывание играет гораздо более значительную роль, чем у взрослых собак. Как следствие, количество усвоенного организмом кальция будет выше при кормлении рационами, богатыми кальцием в биологически доступной форме; это справедливо для собак как крупных, так и мелких пород.
- 2. Уже в начальный период отъема избыток кальция приводит к гипертрофии клеток, секретирующих кальцитонин, что впоследствии негативно скажется на здоровье животного. У всех щенков крупных пород, получающих кальций в избытке в период отъема, к 3-4 месяцам развивается эностоз.
- 3. Избыток кальция, также как и избыток кальция и фосфора, к периоду отъема приводит к появлению тяжелых симптомов остеохондроза, а также искривлению лучевой кости у щенков крупных собак.
- 4. Избыток кальция с 3-недельного возраста приводит к гиперкальциемии, гипофосфатемии и очень низкой концентрации паратгормона. В скелете появляются признаки гипофосфатемического рахита, то есть расширенные зоны роста и истонченный кортикальный слой.
- 5. Дефицит кальция проявляется быстрее у собак крупных пород, чем у мелких: при кормлении рационом с 0,55% кальция в пересчете на сухую массу [250 мг на кг массы в день] у щенков немецкого дога к двум месяцам развивался вторичный пищевой гиперпаратиреоидизм, в то время как у щенков малого пуделя, получавших корм с содержанием кальция 0,33% [170 мг на кг массу в день] этого не наблюдалось. У пуделей эта патология проявлялась только при снижении концентрации кальция до 0,05% [менее 25 мг Ca на кг массы тела в день].
- 6. При недостатке кальция соотношение кальция, всасывающегося активным путем, и кальция, поступающего пассивным транспортом, возрастает, хотя общее количество абсорбированного кальция может оставаться ниже потребности организма. Чтобы сохранить постоянную концентрацию кальция в плазме, остеокласты начинают резорбировать кость. Хронический дефицит кальция приводит к гиперпаратиреоидизму с выраженной резорбцией костной ткани и, в конечном итоге, переломам.
- 7. Дефицит витамина D даже при нормальном поступлении кальция и фосфора с кормом ведет к рахиту.
Избыточное поступление витамина D с кормом не ведет к немедленному повышению всасывания кальция, так как витамин D претерпевает превращения в организме, но может привести к остеохондрозу и искривлению лучевой кости у молодых собак крупных пород.
Соотношение кальций – фосфор у собак в исследованиях
Рост костей происходит главным образом в первые месяцы жизни. Вторая фаза роста соответствует развитию мышц, которое продолжается до достижения массы тела взрослого животного.
Костно-суставные заболевания особенно характерны для щенков собак крупных и очень крупных размеров. Как избыток, так и недостаток кальция считаются факторами, способствующими нарушениям развития скелета. Целью этого исследования была оценка влияния двух рационов с разным содержанием кальция на развитие щенков при регулярном кормлении.
Шесть сук немецкого дога и шесть ризеншнауцеров в возрасте 9 недель разделили на 2 группы. Собак в обеих группах выращивали на кормах, одинаковых по составу компонентов и различавшихся только содержанием кальция и фосфора в С08 и С15 соответственно. Уровень обменной энергии в обоих кормах был одним и тем же: 3800 ккал/кг.
В интервале от 10 до 40-46 недель измеряли массу тела щенков, высоту в холке, длину локтевой и большеберцовой костей, концентрации кальция и фосфора в сыворотке, активность щелочной фосфатазы и инсулиноподобный фактор роста.
Кроме того, регулярно проводили рентгенографию скелета и ортопедические осмотры для оценки постановки лап, конформации и выявления возможной хромоты.
Энергоемкость порции корма была одинаковой для всех собак. Порцию постепенно увеличивали с 1400 ккал ОЭ в день в 10-недельном возрасте до 3500 ккал ОЭ в день в 46-недельном и с 610 до 1800 ккал ОЭ вдень. Потребление кальция щенками, получавшими рационы С15 и С08, было 400 и 200-250 мг/кг в день соответственно.
Различий в массе тела и общем состоянии щенков двух групп не выявлено. Различия в длине большеберцовой и локтевой костей у обеих пород в зависимости от группы были незначительными. Не обнаружено существенной разницы в размерах тела как у немецких догов, так и у ризеншнауцеров из разных групп.
Между группами не наблюдалось различия концентраций кальция, фосфора, инсулиноподобного фактора роста и активности щелочной фосфатазы в плазме крови. У немецких догов средняя концентрация инсулиноподобного фактора роста во время исследования варьировала от 254+61 до 406+40 нг/мл, а у ризеншнауцеров – от 92±43 до 417+82 нг/мл.
Каких-либо нарушений здоровья не выявлено. Ортопедическое исследование не показало клинических различий между собаками. Болезненных областей или биомеханических нарушений не обнаружено. Иногда у собак обеих групп появлялись кратковременные признаки умеренного остеохондроза.
Таким образом, результаты исследования позволяют заключить, что кормление щенков крупных пород рационом, который содержит 0,8 или 1,5% кальция, не приводит к нарушениям развития скелета.