Контрольная работа по "Биологии"

     Скорость  всасывания зависит от свойств кишечного  содержимого. Так, при прочих равных условиях всасывание идет быстрее при нейтральной реакции этого содержимого, чем при кислой и щелочной; из изотонической среды всасывание электролитов и питательных веществ происходит быстрее, чем из гипо- и гипертонической среды. Активное создание в пристеночной зоне тонкой кишки с помощью двустороннего транспорта веществ слоя с относительно постоянными физико-химическими свойствами является оптимальным для сопряженного гидролиза и всасывания питательных веществ.

     Повышение внутрикишечного давления увеличивает скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Это указывает на значение фильтрации во всасывании и роль кишечной моторики в этом процессе. Моторика тонкой кишки обеспечивает перемешивание пристеночного слоя химуса, что важно для гидролиза и всасывания его продуктов. Доказано преимущественное всасывание разных веществ в различных отделах тонкой кишки. Допускается возможность специализации разных групп энтероцитов на преимущественной резорбции тех или иных пищевых веществ.

     Большое значение для всасывания имеют движения ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки и микроворсинок энтероцитов. Сокращениями ворсинок лимфа с всосавшимися в нее веществами выдавливается из сжимающейся полости лимфатических .сосудов. Наличие в них клапанов препятствует возврату лимфы в сосуд при последующем расслаблении ворсинки и создает присасывающее действие центрального лимфатического сосуда. Сокращения микроворсинок усиливают эндоцитоз и, возможно, являются одним из его механизмов.

     Натощак ворсинки сокращаются редко и слабо, при наличии в кишке химуса сокращения ворсинок усилены и учащены (до 6 в 1 мин у собаки). Механические раздражения основания ворсинок вызывают усиление их сокращений, тот же эффект наблюдается под влиянием химических компонентов пищи, особенно продуктов ее гидролиза (пептиды, некоторые аминокислоты, глюкоза и экстрактивные вещества пищи). В реализации этих воздействий определенная роль отводится интрамуральной нервной системе (подслизистое, или мейснеровское, сплетение).

     Кровь сытых животных, перелитая голодным, вызывает у них усиление движения ворсинок. Считают, что при действии кислого желудочного содержимого на тонкую кишку в ней образуется гормон вилликинин, который через кровоток стимулирует движения ворсинок. В очищенном виде вилликинин не выделен. Скорость всасывания из тонкой кишки в большой мере зависит от уровня ее кровоснабжения. В свою очередь оно увеличивается при наличии в тонкой кишке продуктов, подлежащих всасыванию.

     Всасывание  питательных веществ в толстой  кишке незначительно, так как при нормальном пищеварении большая часть их уже всосалась в тонкой кишке. В толстой кишке всасывается большое количество воды, в небольшом количестве могут всасываться глюкоза, аминокислоты и некоторые другие вещества. На этом основано применение так называемых питательных клизм, т. е. введение легкоусвояемых питательных веществ в прямую кишку.

Особенности пищеварения у  жвачных животных

     Жвачные животные не утруждают себя тщательным пережевыванием во рту принятого  корма. Корм пережевывают лишь слегка. Основную обработку корм проходит в рубце, где он находится до тех пор, пока не достигнет мелкой консистенции. Этому способствует периодически повторяющаяся жвачка после отрыжки корма в ротовую полость. После тщательного повторного разжевывания кормовой ком заглатывается повторно.

     Желудок жвачных животных сложный и многокамерный. Он состоит из четырех отделов: рубец, сетка, книжка и сычуг. Первые три называются преджелудками, последний — четвертый — сычуг является истинным желудком. Рубец — самая большая начальная камера желудка жвачных. Емкость его у крупного рогатого скота — 100-300 л, у овец и коз — 13-23 л. Он занимает почти всю левую половину брюшной полости. Внутренняя оболочка желез не имеет, она ороговевшая с поверхности, со множеством сосочков, что создает сильно шероховатую его поверхность.

     Сетка — небольшой округлый мешок. Внутренняя поверхность не имеет желез. Слизистая  его оболочка выступает в виде пластинчатых складок до 12 мм высотой, образуя ячейки сетки. Сообщается сетка  с рубцом, книжкой и пищеводом специальным образованием — пищеводным желобом в виде полузамкнутой трубки. Сетка в составе преджелудков для организма жвачных необходима как сортировочный орган. Она создает условия дальнейшего прохождения в книжку только достаточно измельченной, разжиженной массы. Книжка является добавочным фильтром и измельчителем задержанных крупных частиц корма. В ней же происходит и активное всасывание воды.

     Книжка  лежит в правом подреберье, имеет  округлую форму. С одной стороны  она служит продолжением сетки, с другой — переходит в сычуг. Ее слизистая оболочка образует различные складки (листочки), на концах которых расположены грубые короткие сосочки. Сычуг — истинный желудок вытянутой формы в виде изогнутой груши, утолщенной у основания. В месте его соединения с книжкой противоположный узкий конец переходит в двенадцатиперстную кишку. Слизистая оболочка сычуга имеет железы.

     В рубце у жвачных корм после  этого задерживается на длительное время, где происходят сложные процессы его разложения. Сначала расщепляется клетчатка, в чем огромную роль принимают населяющие преджелудки микроорганизмы в виде простейших инфузорий и бактерий. Видовой состав микроорганизмов зависит от состава корма рациона, поэтому для жвачных важное значение имеет постепенный переход от одного вида корма к другому. Именно с наличием этих микроорганизмов связана способность переваривания клетчатки и использование ее как источник энергии.

     Кроме того, клетчатка способствует нормальной моторике преджелудков, обеспечивающей перемещение кормовых масс по желудочно-кишечному тракту. Здесь же, в рубце жвачных, проходят бродильные процессы пищевых масс, направленные на расщепление и усвоение крахмала и cахаров. В рубце почти полностью (на 60-80%) происходит расщепление белка и выработка из небелковых азотистых соединений микробиального белка, которого из 1 кг переваримого органического вещества образуется примерно 135 г. 

     140. На чем основана методика изучения обмена энергии животных по газообмену? Что такое дыхательный и калорический коэффициенты? Как изменится терморегуляция у животных при резком снижении или повышении температуры внешней среды?

      Энергия, поступившая в организм животного  с кормом, частично расходуется на обеспечение его жизнедеятельности. При избыточном поступлении энергии в организм происходит его накопление, а при недостатке или больших энергетических затратах идет расщепление жира с выделением большого количества энергии. При изучении обмена энергии у животных необходимо знать сколько ее поступило, сколько использовано и выделено из организма во внешнюю среду.

      Поскольку основным поставщиком энергии являются корма, то необходимо определять ее количество в принимаемых с рационом кормах.

      Калорийность  питательных веществ рациона  определяют в специальном приборе  — калориметрической бомбе — замкнутой камере, погруженной в водяную баню, где пробы сжигаются в атмосфере чистого кислорода. Следует однако иметь в виде, что физическая (при сжигании в бомбе) и физиологическая тепловая ценность питательных веществ неодинакова. В организме калорийность пищевых веществ несколько снижается вследствие потери при всасывании. Белки в организме окисляются не полностью; аминогруппы отщепляются от молекул белка и выводятся с мочой в виде мочевины, содержащей определенный запас энергии.

      Таблица. Средняя калорийность питательных веществ

      В процессе обмена веществ в организме происходит обмен газов. Жизненные проявления организма обуславливаются постоянным и значительным обменом вдыхаемых и выдыхаемых газов (СО₂ и О₂). Поэтому освобождение и расходование энергии могут быть измерены непосредственно калориметрически или косвенным методом газового обмена.

      Обратите  внимание на то, что процент калорической ценности пищевых веществ определяется не его массой, а именно количеством  калорий в нём. Калорическую ценность можно рассчитать по формуле: масса  вещества в граммах * калорический коэффициент = калорическая ценность (ккал). Для проведения непрямой калориметрии используют специальные герметические респирационные камеры, а также применяют масочный метод. Принцип масочного метода основан на том, что потребление единицы объема кислорода или выделение единицы объема двуокиси углерода соответствует образованию определенного количества тепла, что называют калорическим коэффициентом кислорода или двуокиси углевода.

      Различают прямую и непрямую (косвенную) калориметрию. Прямая — основана на учете всего количества тепла, выделяемого животными за определенное время (обычно за сутки), в специальном приборе — калориметре. Последний представляет собой камеру, термически изолированную от внешней среды, через радиаторы которой течет вода с постоянной скоростью. Потери тепла животным регистрируются по нагреванию воды и воздуха, проходящих через камеру. По разнице температуры воды вычисляют количество освобожденного тепла (Дж).

      Наиболее  широко используется на практике непрямая калориметрия, так как она технически более проста. Принцип этого основан на определении термических затрат организма по его газообмену.

      Респирационные  камеры могут быть открытого или  закрытого типа, аппараты обоих типов  представляют воздухонепроницаемую камеру, оборудованную приспособлениями для кормления, поения, доения животного, забора мочи и кала.

      В открытой системе животное находится  в непрерывном регулируемом режиме: потребление кислорода определяют по разности концентрации газа на входе  и выходе и по скорости тока воздуха. В камерах закрытого типа воздух циркулирует по замкнутой системе, проходя через поглотители газов и воды и возвращаясь обратно в камеру. Поступление О₂ и извлечение СО₂ регулируется также, как и в калориметрах. Продолжительность опыта в респирационных камерах не менее 4 часов, а для получения среднесуточных показателей теплопродукции — до 48 ч. Обмен веществ можно определить по дыхательному коэффициенту (ДК). Дыхательный коэффициент — объемное соотношение выделенного углекислого газа к поглощенному кислороду за тот же промежуток времени.

      При смешанном кормлении величина дыхательного коэффициента колеблется от 0,7 до 1. Иногда он бывает и выше единицы, если в  организме происходит превращение  углеводов в жиры. При голодании  дыхательный коэффициент снижается до 0,7 и ниже.

      Равное  количество молекул газа при одинаковом давлении и температуре имеет  равный объем (закон Авангардо).

      При окислении молекулы жира затрачивается  больше кислорода, чем выделяется углекислоты, что иллюстрируется следующим уравнением:

      У моногастричных животных основными  поставщиками обменной и чистой энергии  является глюкоза и жирные кислоты, у жвачных — ЛЖК. Поскольку  чистая энергия равных ЛЖК различна, общий энергетический приход зависит  от состава рациона, соотношения  ЛЖК и энергетической ценности каждой из них.

      Определение энергетических затрат организма и  баланса энергии, исходя из теплового  эквивалента белков, жиров, углеводов  и ЛЖК, удобно в практическом отношении, но не отражает всей сложности и  тонкости метаболических процессов. Решающей величиной энергетического баланса в организме является не образование тепла, а использование энергии в процессе химических превращений. Истинный полезный энергетический эффект питательных веществ выражается в молях АТФ, образующегося на каждую молекулу питательного вещества при образовании фосфатных связей.