Оптимальний уміст життєво необхідних мікроелементів в організмі сільськогосподарських тварин забезпечує нормальний перебіг обмінних процесів, добрий стан їх здоров'я, високу природну резистентність і продуктивність. Дефіцит або надлишок мікроелементів в організмі може викликати появу своєрідних хвороб, які отримали назву мікроелементозів. Їх відносять до ендемічних (місцевих) хвороб, оскільки виникають вони внаслідок низького або надмірного вмісту рухомих (засвоюваних) форм мікроелементів у ґрунті, водних джерелах і рослинах деяких територій, які одержали назву біогеохімічних зон і провінцій. Крім природних зон, в останні роки спостерігається поява техногенних біогеохімічних провінцій з підвищеним умістом у навколишньому середовищі нікелю, свинцю, стронцію, цезію, миш'яку, фтору, ртуті, кадмію, калію, марганцю та інших елементів, що є викидами промислових підприємств. Забруднення ними навколишнього середовища призводить до порушення засвоєння біотичних мікроелементів, появи техногенних мікроелементозів і отруєнь тварин.
При діагностиці мікроелементозів слід враховувати особливості природних техногенних і біогеохімічних зон та провінцій; уміст мікроелементів у воді й кормах раціону та забезпеченість ними тварин; проводити клінічне обстеження тварин, лабораторне дослідження крові, молока, сечі та інших субстратів. Необхідно звертати увагу на антагоністичні та синергічні взаємовідносини окремих мікроелементів між собою та з макроелементами раціону (Судаков М.О., зі співавт. 1991).
За вмістом рухомих форм мікроелементів територію України поділено на чотири біогеохімічні зони – західну, північно-східну, центральну й південну. У межах кожної зони виділяють менші території – геохімічні провінції, ґрунт та вода яких дещо відрізняються від зони за вмістом мікроелементів.
Ґрунти та водні джерела західної зони, до якої входять Рівненська, Волинська, Львівська, Тернопільська, Чернівецька, Івано-Франківська і Закарпатська області, збіднені на рухомі форми йоду, кобальту, цинку, молібдену, місцями – міді та марганцю. Наприклад, за даними М.О.Судакова зі співавт. (1991), у ґрунтах Івано-Франківської області встановлено низький уміст рухомого йоду, кобальту, цинку й водорозчинного бору. У ґрунтах гірських районів області рухомого йоду міститься значно менше (0,75 мг/кг), ніж у передгірських (2,1) і горбистої рівнини (5,8 мг/кг). Ґрунти Закарпатської області мають знижений уміст рухомого кобальту і низький – йоду, а Львівську область відносять до регіону біосфери, збідненого на йод, кобальт, мідь, цинк, молібден і фтор. Північно-східна біогеохімічна зона об’єднує північні райони Київської, Сумської, Чернігівської і Вінницької областей, Житомирську та Хмельницьку області. Ґрунти поліських районів Житомирської, Київської, Чернігівської і Сумської областей відрізняються низьким умістом рухомих форм йоду (0,46–1,10 мг/кг сухого ґрунту), кобальту (1,18–1,44), цинку (0,05–0,35), місцями міді (1,5–9,0) і марганцю (30–142 мг/кг). У ґрунтових водах міститься мало йоду (0,42–4,84 мкг/л).
До центральної біогеохімічної зони належать Черкаська та Полтавська області, південні райони Вінницької, Київської, Чернігівської, Сумської, а також північні райони Одеської, Харківської та Кіровоградської областей.
Південна зона включає Миколаївську, Херсонську, Дніпропетровську, Запорізьку, Донецьку, Луганську області, південні райони Харківської, південні і центральні райони Кіровоградської та Одеської областей, Автономну Республіку Крим.
Ґрунти центральної і південної зон краще забезпечені мікроелементами, однак у них не вистачає засвоюваних форм цинку і кобальту, а в деяких місцевостях є надлишок марганцю, у солонцях і солончаках – бору. Марганець, як антагоніст йоду, зумовлює відносну йодну недостатність у тварин, а бор, будучи антагоністом кобальту та міді, поглиблює кобальтову й мідну недостатність і може викликати запалення кишечнику (борний ентерит).
Вміст найважливіших мікроелементів у рослинах і кормах, які використовують для годівлі сільськогосподарських тварин в Україні, в основному відповідає вмісту рухомих форм мікроелементів у ґрунтах і водах, тому при діагностиці мікроелементозів, окрім біогеохімічних зон та провінцій, обов’язково аналізують якість кормів, повноцінність раціонів з урахуванням кількості життєво необхідних мікроелементів, антагоністичних і синергічних взаємозв’язків окремих мікроелементів між собою та з макроелементами раціону (Судаков М.О., 1991).
Значна частина тварин біогеохімічних провінцій деякою мірою пристосовуються до нестачі або надлишку мікроелементів у біосфері. В одних тварин знижується продуктивність, а в інших, крім того, виникають симптоми мікроелементозів. Захворювання можуть спричинятися нестачею в організмі як одного, так і кількох життєво необхідних мікроелементів, тому розрізняють моногіпомікроелементози та полігіпомікроелементози. Часто діагностують поєднання нестачі кобальту, цинку, міді або йоду, тобто можливий розвиток поліморбідності метаболічної патології.
У господарствах мікроелементози клінічно проявляються не в усіх тварин. Це залежить від видової та індивідуальної пристосованості тварин до умов зовнішнього середовища, їх віку й продуктивності. Симптоми мікроелементозів чіткіше виражені у стійловий період утримання, особливо взимку та рано навесні.
При клінічному дослідженні тварин з метою діагностики мікроелементозів особливу увагу звертають на такі показники: відхилення у розвитку дорослих тварин; маса новонароджених; народження мертвих, виродків, недорозвинених, без волосяного покриву тварин; стан волосяного покриву (затримка линяння, грива, чубок, своєрідна кучерявість, часткова депігментація волосся); стан шкіри і підшкірної клітковини (сухість, підвищена складчатість, гіперкератоз, явища мікседеми – слизовий набряк міжщелепної ділянки у великої рогатої худоби, овець і нижньої частини шиї у поросят); зміни щитоподібної залози – розміру, форми, консистенції, гістологічної структури; стан очей (западання – енофтальм, випинання – екзофтальм, помутніння рогівки); колір і вологість слизових оболонок; величина та консистенця лімфатичних залоз; стан зубів (карієс, флюороз, деформація); зміни частоти серцевих скорочень; характер серцевих тонів.
Крім клінічного дослідження, вибірково аналізують кров обстежуваних тварин: визначають кількість еритроцитів, лейкоцитів, гемоглобіну, найважливіших макро- і мікроелементів, за можливості – вміст тироксину й трийодтироніну.
Клініко-лабораторна діагностика окремих мікроелементозів
Йодна недостатність у великої рогатої худоби і овець здебільшого супроводжується симптомами, зумовленими зниженням функції щитоподібної залози (розділ 14).
Кобальтова недостатність (гіпокобальтоз) у великої рогатої худоби і овець проявляється анемічністю видимих слизових оболонок внаслідок гіперхромної анемії, спричиненої порушенням синтезу ціанокобаламіну, затриманням росту й розвитку молодняку, спотворенням смаку (у ягнят діагностують безоарну хворобу), виснаженням, порушенням синтезу мінеральної частини та органічного матриксу кістки, внаслідок чого розвивається остеодистрофія; змінами волосяного покриву й шкіри. Зустрічається в тварин у господарствах з піщаними, підзолистими, торф'яними та заболоченими ґрунтами. Діагностичні критерії: вміст кобальту у ґрунті нижче 2 мг в 1 кг (оптимум 7–30), а в 1 кг сухої речовини рослинних кормів – 0,1 мг і менше. У крові хворих тварин уміст кобальту менше 2,5 мкг/100 мл (0,42 ммоль/л), кількість еритроцитів – 2,5–3,5 млн/мкл, гемоглобіну – менше 70 г/л.
Гіпокупроз – розвивається при нестачі міді або надлишку в ґрунті свинцю, молібдену, бору, кадмію, кальцію, сірки. Характеризується анемічністю видимих слизових оболонок внаслідок гіпохромної анемії, спотворенням смаку, частковою депігментацією волосся, особливо у великої рогатої худоби і овець по тулубу (тигроїдна масть) та у корів навколо очей (“окуляри”). Депігментація волосся інколи має вигляд маленьких вогнищ білого кольору. У ягнят внаслідок ураження центральної нервової системи виникають атаксія, судоми та парез м’язів (ензоотична атаксія).
При діагностиці гіпокупрозу звертають увагу на вміст рухомих форм міді в ґрунтах (оптимальний 2,5–4,0; недостатній – менше 2,5 мг/кг) та кормах. Потреба в міді становить: великої і дрібної рогатої худоби – 5–10; свиней – 8–11 мг в 1 кг сухої речовини раціону. Депонується мідь в організмі печінкою, тому при діагностиці визначають її вміст як у сироватці крові (захворювання розвивається при вмісті міді менше 50 мкг/100 мл (7,9 мкмоль/л), так і в печінці (менше 20 мкг/г). У сироватці крові клінічно здорової великої рогатої худоби вміст міді становить 80–120 мкг/100мл (12,6–18,9 мкмоль/л), овець – 60–100 (9,5–15,7 мкмоль/л), свиней – 200–240 мкг/100 мл (31,5–37,8 мкмоль/л).
Цинкова недостатність викликає порушення процесів ороговіння клітин епідермісу (паракератоз), утворення кісток, відтворної функції, затримання росту й розвитку молодняку.
Порушення ороговіння проявляється наявністю у роговому шарі клітин, які містять ядро, і відсутністю зернистого шару. У свиней на шкірі з’являються кірки коричневого кольору, а на вигинах суглобів – тріщини. У неблагополучних зонах вміст цинку в ґрунтах менше 2 мг/кг, у кормах – 20 мг/кг сухої речовини для великої рогатої худоби і 30 мг/кг для свиней при потребі, відповідно, 30–60 і 50–80 мг/кг. Негативно впливає на засвоєння цинку підвищений уміст у раціоні кальцію: оптимальне співвідношення між кальцієм і цинком 100–125:1; при його збільшенні до 200–250:1 розвиваються симптоми паракератозу. Уміст цинку в сироватці крові великої рогатої худоби становить 100–150 мкг/100 мл (15,4–23,0 мкмоль/л), овець – 100–120 мкг/100 мл (15,4–18,5 мкмоль/л), свиней 100–160 мкг/100 мл (15,4–24,6 мкмоль/л). У коней уміст цинку повинен бути не менше 60 мкг/100 мл (9,2 мкмоль/л), у собак – 70 мкг/100 мл (10,8 мкмоль/л).
Марганцева недостатність проявляється порушенням обміну речовин, затриманням росту й розвитку молодняку, порушенням функцій кровотворної і статевої систем, деформацією кісток та суглобів (пероз, “ковзаючий суглоб”). Пероз здебільшого зустрічається у курчат, індиченят, гусенят, фазанят. Характеризується потовщенням і укороченням трубчастих кісток кінцівок на 7–8 %, порівняно із здоровим молодняком. П'ясткові та інші суглоби опухають, а сухожилля мають змінену довжину; тому ахілове сухожилля зміщується з кісткових виростків, що призводить до порушення функцій однієї або обох кінцівок, кістки гомілки вивертаються назовні. Епіфізи та метафізи трубчастих кісток викривлені, суглоби деформовані.
У свійських тварин в зонах марганцевої недостатності знижується відтворна здатність, порушується розвиток скелета, виникають симптоми ензоотичної остеодистрофії, зменшується продукція еритроцитів і гемоглобіну.
При діагностиці недостатності марганцю враховують вміст марганцю у кормах (менше 20 мг/кг сухої речовини) і сироватці крові у корів, овець, свиней і птиці – менше 5 мкг/100 мл (0,83 мкмоль/л).
Селенова недостатність (білом’язова хвороба) характеризується дистрофією скелетних м'язів, міокарда, печінки та інших органів. Нестача селену й токоферолу призводить до нагромадження перекисних сполук, які спричиняють ці зміни у м'язах. У хворих тварин спостерігаються тахікардія, міопатія, порушення руху (атаксія), парез м'язів кінцівок. Діагностичним критерієм є низький уміст селену в кормах (менше 0,08 мг/кг сухої речовини) і крові – (менше 7,5 мкг в 100 мл, або 0,9 мкмоль/л). Селен входить до складу ферменту – глютатіонпероксидази, тому за його нестачі активність ферменту в крові зменшується (в нормі, за даними М.Г. Личука, 2003, у телят вона становить 325–407 мкмоль/хв GSH на 1 г гемоглобіну).
Недостатність заліза в організмі викликає анемію, затримання росту й розвитку молодняку. У сироватці крові здорових тварин уміст заліза становить: у великої рогатої худоби – 90–150 мкг/100 мл (16,0–27,0 мкмоль/л), свиней – 110–180 (19,7–32,2), овець 100–150 мкг/100 мл (18,0–27,0 мкмоль/л). Зменшення вмісту заліза до 70 мкг/100 мл (12,5 мкмоль/л) і менше є інформативним показником розвитку анемії.
Недостатність фтору (карієс зубів) проявляється прогресуючим руйнуванням твердих тканин зубів і дистрофічними процесами в кістковій тканині (остеопороз). Розрізняють чотири форми карієсу: каріозна пляма, поверхневий, середній і глибокий карієс. При діагностуванні хвороби враховують уміст фтору у воді (менше 0,5 мг/л, у водах Полісся – до 0,15 мг/л; оптимальний – 0,8–1 мг/л).
Надлишок фтору (флюороз) характеризується порушенням осифікації кісткової та зубної тканини. На емалі зубів виявляють жовті, коричневі, темні плями, зуби крихкі, ламкі, швидко стираються і руйнуються. Надлишок фтору спричиняє розвиток остеопорозу, а при тяжкому перебігу настає відкладення солей кальцію в кістково-мозковому каналі, міжхребцевих дисках і зв’язках, місцях фіксації м’язів і міжкісткових фасцій; з’являються остеофіти тіл поперекових хребців. Хребет поступово перетворюється в малорухомий стовп.
Оптимальна концентрація фтору у воді 0,8–1,0 мг/л, максимально допустима – 1,5 мг/л. Підвищена кількість фтору у воді спостерігається у Чернігівській, Полтавській, Дніпропетровській, деяких районах Львівської, Вінницької і Донецької областей.