Обмен веществ и выделение

Обмен веществ

Фильмы: Температура тела и терморегуляция, Выделительная функция почек.

- С.126 Обмен веществ, ассимиляция, диссимиляция.

Обмен веществ важный процесс жизнедеятельности организма. Он состоит из трех последовательных этапов: 1) поступление питательных веществ в организм; 2) превращение их в свойственные организму более простые вещества; 3) использование их организмом и выделение конечных продуктов обмена. Обмен веществ проявляется в двух противоположных и неразрывных процессах – ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляцией называется процесс усвоения веществ из внешней среды и образование более сложных, свойственных организму органических веществ. Ассимиляция происходит с поглощением энергии. Диссимиляция – процесс распада сложных веществ на более простые с выделением энергии.

Обмен веществ зависит от возраста, пола, продуктивности, воспроизводительной функции животных, а также от различных условий их кормления и содержания.

Основной обмен изучают методами непрямой и прямой калориметрии при определенных условиях (постоянная температура окружающей среды, натощак, полный мышечный покой) спустя 48 ч голодной диеты

Рассмотреть и проанализировать рисунок 40.

Превращение аминокислот в жирные кислоты происходит, видимо, через предварительное образование глюкозы, хотя кетогенные аминокислоты (лейцин, фенилаланин, тирозин), дающие в качестве промежуточных продуктов ацетоуксусную кислоту, могут непосредственно превращаться в жирные кислоты.

Синтеза аминокислот из жирных кислот не происходит, так как у животных отсутствует механизм превращения двууглеродных фрагментов в треугольные соединения, необходимые для образования заменимых аминокислот.

Примером интеграции метаболических путей для поддержания энергетического гомеостаза может служить регуляция уровня глюкозы в крови, тесно сопряженная с углеводным, жировым и белковым обменом.

Жвачным животным свойственны особенности обмена, связанные в основном с важной метаболической ролью летучих жирных кислот.

 

 

Рис. 40. Общая схема метаболизма конечных продуктов переваривания у коров:

АК – аминокислоты; ЖК – жирные кислоты; ТГ – триглицериды

 

- С. 126 [8]. Определение затрат энергии животных по газоообмену (непрямая калориметрия).

Метод непрямой калориметрии основан на исследовании газообмена, отражающего интенсивность окислительных процессов, происходящих в животном организме, и свойствах окисляющих веществ. В организме животных происходит непрерывное превращение химической энергии органических веществ корма в тепловую, которую можно определить по количеству выделенного углекислого газа и поглощенного кислорода. Расчет производится на основании использования 1 л кислорода или выделение 1 л углекислого газа с образованием тепла при определенном дыхательном коэффициенте (калорическом коэффициенте). Тепловой коэффициент потребленного кислорода при окислении белков, жиров и углеводов различен.

Для его определения используют дыхательный коэффициент (отношение меджу объемом выделенного углекислого газа и объемом поглощенного за то же время кислорода).

Потребление кислорода животным (дыхательный коэффициент – ДК) определяется косвенным путем (от суммы разницы массы банок с едким калием и серной кислотой отнимают разницу массы животного, взятого до и после опыта).

Методом непрямой калориметрии определяют ДК углеводов, жиров и белков. Для углеводов он равен – 1, для жиров – 0,7, для белков – 0,8.

Определение дыхательного коэффициента углеводов, жиров и белков – стр. 128-129.

Потребление одного литра кислорода или выделение одного литра двуокиси углерода соответствует образованию определенного количества тепла, что называют калорическим коэффициентом.

Прямая калориметрия – это непосредственное измерение тепла, выделяемого организмом.

Важным показателем энергетических превращений в организме является основной обмен, характеризующий интенсивность окислительных процессов при стандартных условиях покоя. Под основным обменом понимают выработку энергии в организме в голодном состоянии (натощак) и при полном мышечном покое, то есть то минимальное количество энергии, которое расходуется на функционирование жизненно важных систем.

Энергию, затрачиваемую организмом животного для образования различных видов продукции, называют продуктивным обменом.

- С.130 [8]. Измерение температуры тела у животных.

В процессе обмена веществ в тканях постоянно образуется тепло и происходит отдача его в окружающую среду, обеспечивая тепловой баланс.

Температура тела теплокровных животных поддерживается на относительно постоянном уровне и носит название изотермии. Теплообразование происходит вследствие непрерывно совершающихся реакций. Эти реакции протекают во всех органах и тканях. Наибольшее количество тепла выделяется в мышечной ткани, печени, почках.

По температуре тела животных делят на 2 большие группы: пойкилотермные (холоднокровные) и гомойотермные (теплокровные).

У холоднокровных температура тела пассивно изменяется вслед за колебаниями температуры внешней среды.

Теплокровные способны поддерживать стабильную температуру тела. Такое постоянство температуры тела называется изотермией (табл.6).

Таблица 6

Температура тела животных, ºС

Животное	Температура тела при	измерении в прямой кишке
	средняя	колебания
Лошадь	38,0	37,5-38,5
Корова	39,0	37,5-39,5
Овца	40,0	38,0-41,0
Свинья	39,5	38,0-40,0
Кролик	39,0	38,5-39,5
Собака	38,5	37,5-39,0
Курица	41,0	40,3-41,7

 

 

Температурный гомеостаз (постоянство температуры тела животного) поддерживается химической и физической терморегуляцией.

Под химической терморегуляцией понимают совокупность физиологических процессов, обеспечивающих обмен веществ и образование тепла в организме животных при воздействии различных температур и других факторов среды.

Под физической терморегуляцией понимают совокупность физиологических процессов, регулирующих отдачу тепла из организма и тем самым обеспечивающих постоянство температуры тела животного.

Основной центр, регулирующий температуру тела животного – это гипоталамус под регулирующим влиянием коры больших полушарий.

Физиология выделительных процессов.

Самостоятельная работа: рассмотреть и проанализировать рисунки 41-44.

 

Рис. 41. Типы почек животных

Крупного рогатого скота – бороздчатая многососочковая, свиней – гладкая многососочковая, у мелкого рогатого скота, лошадей, собак – гладкая однососочковая.

а – мочеотделительная зона; б – пограничная линия; в – отводящая (мозговая) зона; г – почечная чашка; д – мочеточник; е – лоханка.

 

 

 

 

Рис. 42. Общая схема строения почки человека:

1 – капсула; 2 – чашечка; 3 – корковое вещество; 4 – мозговое вещество; 5 – вены; 6 – артерии; 7 – нервное сплетение; 8 – лоханка; 9 – мочеиспускательный канал.

 

 

Рис.43 Расположение и взаимоотношения почечных клубочков и канальцев

 

 

Рис.44 Строение и кровообеспечение нефрона. (А – нефрон; Б – мальпігієвий клубочок): 1 – дистальный извитой каналец, 2 - клубочек; 3 – капсула; 4 – проксимальный извитой каналец; 5 – петля Генле; 6 – собирательная трубочка; 7 – приносящая артерия; 8 виносящая артерия; 9 – капсула; 10 – полость капсулы; 11 – капилляры.

 

- С.133 [8]. Определение удельного веса мочи.

Плотность (удельный вес) мочи характеризуется соотношением воды и растворенных в ней плотных составных частей. Плотность мочи зависит от вида животного, количества потребляемой воды, величины диуреза, характера корма, температуры среды, физиологического состояния организма и содержания в ней мочевины.

- С. 134 [8]. Определение реакции мочи

При поедании животными корма., богатого белками, реакция мочи становится кислой (у плотоядных рН 5,7). У травоядных животных преимущественно щелочная моча (у лошади рН 8,7-7,1, у КРС – 8,7).

Во время физической работы в мышцах образуется много двуокиси углерода, а также молочной и фосфорной кислот, в результате реакция мочи становится кислая.

Химический состав мочи.

96% воды и 4% СВ. Органические вещества: азотистые соединения (мочевина, мочевая кислота), пуриновые основания (аденин, гуанин), креатинин, гиппуровая кислота, обезвреженные в печени продукты гниения белков (индол, фенол, скатол, крезол), пигменты (урохром, уробилин). У млекопитающих основной продукт белкового распада составляет мочевина (90% всего азота мочи), а у птиц - мочевая кислота.

Неорганические соли мочи: хлористый натрий, соли калия, сернокислые и фосфорнокислые соли.

- С.135 [8]. Определение ацетоновых тел в моче.

Важным показателем обменных процессов в организме животных являются ацетоновые тела, представляющие группу органических соединений: ацетоуксусную, ß-оксимасляную кислоты и ацетон. Эти соединения являются промежуточными продуктами обмена веществ, в моче их содержится до 10 мг%. Значительное повышение их в моче свидетельствует о нарушении обмена веществ. Ацетоновые тела являются токсичными веществами для организма животного.

- С. 136 [8]. Определение сахара в моче.

При обильном скармливании углеводов, а также при нарушении функции поджелудочной железы и надпочечников в моче животных обнаруживается сахар в виде глюкозы.

- С. 137 [8]. Определение белка в моче.

Белки являются пластическими и энергетическими веществами для организма животного. Они выполняют защитную функцию, поддерживают осмотическое давление крови, межклеточной жидкости и лимфы, регулируют реакцию среды, входят в состав различных гормонов и ферментов. Источник белков для животных – белки корма и другие азотсодержащие соединения.

В тканях организма постоянно идет процесс распада белков – дезаминирование. Продукты распада белков: мочевая кислота, мочевина, аммиак, креатин, креатинин, пуриновые основании выводятся из организма почками. При отрицательном азотистом балансе в моче животных появляется неиспользованный организмом белок.

Рассмотреть с. 250 [1] – Получение мочи у животных, с.254 [1] – Изучение мочеотделения в хроническом опыте, с.255 [1] – Наблюдение за мочеотделением в остром опыте.