Пищеварение в тонком отделе кишечника

Из желудка пищевая масса (химус) поступает в тонкий отдел кишечника. За сутки через кишечник проходит: у овец — 25 л, у свиней — до 65 л, у лошадей и крупного рогатого скота — до 250 л химуса (в расчете на 1 кг сухого вещества принятого корма количество его у всех животных примерно одинаково). Состав кишечного химуса у животных каждого вида также довольно постоянен.

В кишечнике продолжаются интенсивные процессы пищеварения под действием поджелудочного сока, желчи и кишечного сока (вырабатываемого мелкими железами слизистой), а также происходит всасывание продуктов расщепления. Все перечисленные соки у сельскохозяйственных животных отделяются непрерывно.

В регуляции отделения поджелудочного сока и желчи принимают участие гормоны секретин и панкреозимин, вырабатываемые в кишечнике под влиянием поступающей сюда соляной кислоты.

Ферменты поджелудочного и кишечного сока расщепляют белки и пептиды до аминокислот, жиры — до моноглицеридов, жирных кислот и глицерина, углеводы — до глюкозы. Желчь обеспечивает эмульгирование жиров, активирует фермент липазу, способствует всасыванию жирных кислот, нейтрализует кислый химус, поступающий из желудка, и стимулирует моторику кишечника.

Начальный этап переваривания питательных веществ происходит в полости кишечника, а завершающий — на поверхности ворсинок. Здесь находятся некоторые ферменты и одновременно происходит процесс всасывания.

В результате сокращений мускулатуры химус перемешивается и передвигается по кишечному тракту.

Пищеварение в толстом отделе кишечника.

Железы слизистой толстого отдела кишечника не выделяют ферментов, поэтому переваривание здесь происходит под действием ферментов, поступающих с химусом из предыдущих отделов или образующихся в результате деятельности микрофлоры. В слепой и ободочной кишках происходят следующие процессы: бактериологическая ферментация непереваренных протеинов с образованием аминокислот, жирных кислот, сероводорода, индола, скатола, фенола; переваривание целлюлозы и других высокомолекулярных полисахаридов с образованием летучих жирных кислот (особенно у лошадей, в меньшей степени у жвачных и свиней); остаточное всасывание воды, некоторых солей, аминокислот, глюкозы, кислот брожения; синтез микрофлорой ряда витаминов комплекса В, которые утилизируются организмом животного; формирование кала.

Общая продолжительность пребывания кормовой массы в пищеварительном тракте составляет у коров в среднем 12 сух, у овец — 10 14, коз — 6,5 — 7, лошадей — 3 — 5, свиней —1,5 — 3 сут.

Обмен белков

Белок в организме животных образуется непрерывно, так как он необходим для процессов роста и размножения, синтеза биологически активных веществ (гормонов, ферментов), восстановления отмирающих клеток, образования продукции (молока, яиц и т. д.). Наряду с этим в организме в течение всей жизни происходит «самообновление» белков тканей, т. е. замена части белков вновь синтезированными.

Белки синтезируются в тканях из аминокислот, которые поступают в кровь как конечные продукты пищеварения или образуются в организме в процессе обмена.

Важную роль в обмене белков играет печень. Часть аминокислот, поступающих с кровью, используется здесь для синтеза специфических белков, а часть подвергается расщеплению с образованием безазотистого остатка (используемого для синтеза углеводов) и аммиака. Последний превращается в мочевину и выводится из организма почками.

Для образования специфических белков организму требуется полный набор аминокислот. Часть из них может синтезироваться в организме в достаточном количестве; другие же (примерно половина) животное обязательно должно получать с кормами. Эти аминокислоты называются незаменимыми. Так, для поросят и цыплят незаменимыми аминокислотами являются аргинин, гистидин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин.

В зависимости от содержания незаменимых аминокислот различают полноценные и неполноценные белки. К первым относятся белки, содержащие полный набор незаменимых аминокислот; при отсутствии хотя бы одной из них белок будет неполноценным. Полноценны почти все белки животного происхождения и некоторые растительные белки. От полноценности протеина (белка) зависит степень его использования организмом.

У жвачных микрофлора рубца синтезирует незаменимые аминокислоты, что практически исключает необходимость их контроля в рационе.

Баланс азота. О количественной стороне синтеза и распада белка в организме судят по балансу азота, т. е. по разнице между азотом, потребленным организмом, и азотом, выделенным с экскрементами (калом, мочой, потом) и продукцией (молоком, яйцами, шерстью). Умножив полученную разность на коэффициент 6,25 *, получают представление о балансе белка.

Баланс белка может быть положительным, отрицательным или уравновешенным. Положительный баланс свидетельствует о преобладании синтеза белка над его распадом (рост, отложение после голодания), отрицательный — о преобладании распада над синтезом (голодание, изнурительные болезни). Уравновешенный азотистый баланс, или азотистое равновесие, — естественное физиологическое состояние полновозрастного организма, закончившего рост. Азотистое равновесие сохраняется при уменьшении или увеличении (до известных пределов) содержания протеина в корме. Наименьшее количество белка в корме, при котором сохраняется азотистое равновесие, называется белковым минимумом.

Обмен углеводов

Углеводы поступают в организм в виде моносахаридов, диса-харидов и полисахаридов (крахмала и клетчатки). Они входят в состав протоплазмы и структурных элементов клеток. Накапливаются в организме в небольших количествах в виде гликогена (в печени и мышцах) и служат в основном в качестве источника энергии.

У животных с однокамерным желудком углеводы в процессе пищеварения превращаются в глюкозу, которая всасывается в кровь. Уровень глюкозы в крови поддерживается в определенных пределах (110—150 мг%) за счет распада или синтеза гликогена в печени и мышцах. Глюкоза используется и другими тканями организма. Много ее из крови задерживают, в частности, мозг, кишечник, почки. При значительном избытке в рационе углеводов увеличивается в крови содержание глюкозы и она может появляться в моче (глюкозурия). Резкое снижение сахара в крови вызывает мышечную слабость, расстройство нервной деятельности, снижение температуры тела. При высокой потребности организма в глюкозе она может образовываться из некоторых аминокислот и из продукта расщепления жира — глицерина.

У жвачных основным продуктом углеводного обмена является не глюкоза, а летучие жирные кислоты — уксусная, масляная, пропионовая, образующиеся в рубце. Уровень глюкозы в крови у жвачных ниже, чем у животных с однокамерным желудком

(40 — 60 мг%), причем он мало зависит от приема корма. Глюкоза у жвачных интенсивно используется при синтезе молока; образуется она из пропионовой кислоты, глицерина и аминокислот.

Обмен жиров

Жиры поступают в организм в основном с растительными кормами в виде нейтральных жиров (триглицеридов), свободных жирных кислот, фосфолипидов и некоторых других соединений. У животных с однокамерным желудком под влиянием пищеварительных ферментов и желчи большая часть жиров расщепляется до моно- и диглицеридов, жирных кислот и глицерина. Эти продукты поступают в клетки эпителия ворсинок, где из них образуются нейтральные жиры. Капельки жира из клеток попадают в основном в лимфатическую систему, а затем в кровь. Отсюда они быстро проникают в жировую ткань, печень и другие органы.

Синтез жиров из жирных кислот и глицерина может происходить и в тканях, причем жиры тканей животного отличаются по составу и свойствам от растительных жиров и обладают видовой специфичностью. Животный жир содержит больше высокомолекулярных насыщенных кислот, в частности пальмитиновой и стеариновой.

Некоторые жирные кислоты (линоленовая, линолевая, арахи-доновая) в организме не синтезируются; они должны поступать с кормом. Это незаменимые жирные кислоты.

Жиры в организме входят в состав протоплазмы клеток и клеточных мембран; способствуют растворению в них витаминов А, В, Е, К; являются источниками незаменимых жирных кислот, способствующих росту; используются как источники энергии; участвуют в процессе теплорегуляции (отложения жира в подкожной клетчатке).

В организме жиры могут синтезироваться из глюкозы, уксусной кислоты и безазотистой части аминокислот. Наиболее склонны к образованию жира из углеводов свиньи, которые могут накапливать его в большом количестве даже на лишенном жира рационе.

В преджелудках у жвачных некоторые жирные кислоты синтезируются микрофлорой. В обмене жиров у жвачных (в частности, при синтезе молочного жира) принимают участие летучие жирные кислоты — уксусная и масляная.

Белковый, жировой и углеводный обмен в организме регулируется центральной нервной системой (через высшие вегетативные центры в гипоталамусе), а также железами внутренней секреции — щитовидной, поджелудочной, гипофизом, надпочечниками и др. Конечные продукты обмена выводятся во внеш-

нюю среду органами выделения — почками, кожей, частично легкими и желудочно-кишечным трактом.

Обмен энергии

В организм животного поступает содержащаяся в питательных веществах энергия. Она может быть превращена в тепло, в работу, отложиться в организме в виде химически связанной энергии (мясо, жир) или выделиться с продуктами синтеза (молоко, яйца). При расщеплении в организме животных питательных веществ корма на простые формы энергия освобождается и улавливается клетками с помощью высокоэнергетического соединения АТФ, являющегося своеобразным «биологическим конденсатором». Это «текущий» источник энергии. Длительными же «хранилищами» энергии в организме являются жиры, гликоген и при определенных условиях белки. При гидролизе АТФ освобождающаяся энергия используется для мышечного сокращения, биосинтеза сложных продуктов и переноса веществ в клетки. Энергия, которая не использована для механической работы и не превращена в отложения или продукты животноводства, превращается в тепло и выделяется из организма.

Таким образом, превращение потребленной с кормом энергии можно выразить следующим уравнением: энергия корма = потеря тепла + выполненная работа + энергия, хранимая в запасах тела, + энергия продуктов (молоко, яйца и т. д.).

В конечном итоге и энергия механической работы (сокращения мышц) передается в окружающую среду в виде тепловой энергии. Отсюда следует, что количество тепла, выделенного животным, эквивалентно количеству затраченной им энергии для поддержания жизнедеятельности. На этом принципе основаны калориметрические методы определения затрат животными энергии с целью научного обоснования калорийности их питания.