травний тракт і ЙОГО ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ

При безперервно протікають в організмі процесахобмінуречовин і енергії потрібне постійне витрачання поживнихречовин. Оскільки внутрішні ресурси організму обмежені,для підтримки. життєдіяльності, здоров'я і продуктивнихякостей тварин необхідне надходження поживних речовин ускладі корму.
Основні компопенти корми - білки, жири, вуглеводи, вітаміни,мінеральні речовини, вода. У нативної (незмінному) вигляді тваринами,можуть бигь засвоєні тільки вода, розчинні мінеральні солі івітаміни.
Білки, жири і вуглеводи (полісахариди), що є високо -молекулярні з'єднання, не проникають через пори тваринмембран, попередньо повинні бути перероблені до відноснопростих молекул. Нерозчинні мінеральні солі й вітаміни впроцесі травлення превращавтся у розчинні форми.
Травлення - це сукупність механічних, фізико-хімічна -ких і біологічних продессов, що забезпечують розщепленнянадійшли з кормом скласти поживних речовин навідносно прості з'єднання (блоки), які можуть бутиасимільовані організмом.
Травлення - початковий етап асиміляції поживних речовин,за яким слідує проміжний обмін речовин і виділенняпродуктів метаболізму нирками.

Процес травлення відбувається в системі органів травлення, аботравному тракті, який умовно поділяють на три відділи:передній, середній і задній. До переднього відділу відносять ротовупорожнину з допоміжними органами, глотку і стравохід, до середнього --шлунок і відділ тонких кишок, до заднього - відділ товстих кишок.
Травний тракт включає також Застеньє піщеварітель -ные залози - слинні, підшлункову і печінка, секрети якихвиливаються в лросвет желу-дочно-кишкового тракту.

Передній відділ травного тракту служить для захоплення,пережовування, змочування і проковтування корми, середній відділє основним місцем хімічної переробки корми тавсмоктування продуктів гідролізу, в задньому відділі відбуваєтьсяобробка непереваренцих залишків корму, всмоктування води таформування фекалій.

Стінка травного каналу на всьому протязі відстравоходу до прямої кишки представлена чотирма шарами:слизовою оболонкою, шаром гладких м'язів, подалізістой і серозноїоболонкою, яка утворена в основному очеревиною. Компонентитравних соків синтезуються секреторними клітинами залоз,розташованих у слизовій оболонці порожнини рота, стравоходу, шлункаі кишечника, а також клітинами Застеньє травних залоз.

Хоча загальні принципи травлення однакові для всіх видівдомашніх тварин, структура і форма відділів їх піщеварітель -ного тракту істотно розрізняються, що зумовлено характеромхарчування. Це підтверджується даними таблиці, де наведеновідомості про розміри шлунка, відділів тонких і товстих кишок ум'ясоїдних, всеїдних і травоїдних тварин.

Табл. Обсяг різних відділів шлунково-кишкового тракту у тварин

Загальний обсяг Відносний обсяг

шлунково-кишкового тракту (% до загального) л.

шлунок тонкий до -до товстий к-к

Корова 200 - 300 71 18

11
Кінь 100 - 180 10 ЗО

60
Вівця (коза) 25 - 32 65 23

12
Свиня 22 - 30 30 35

35
Собака 2 - 3 63 23

14
Кішка 0,4 - 0,6 66 18

16
Кролик 0,5 - 0,8 25 32

43

У межах кожного виду абсолютні показники
(л) можуть сушественно варіювати в залежності від маситварин, віку, типу годівлі, однак співвідношення відділівдосить постійне.

У рослиноїдних тварин (корів, овець, коней, кроликів)добре розвинені відділи, в яких відбувається переробкаклітковини за участю мікроорганізмів - преджелудкі і товстийкишечник (в основному сліпа кишка). Хижі мають шлунково -кишковий тип травлення. Споживана ними білкова і жироваїжа перетравлюється в основному в шлунку і відділі тонких кишок,відносний обсяг шлунка великий. У всеїдних (свиня) всі відділишлунково-кишкового тракту розвинені більш-менш рівномірно, алеосновна роль в переварюванні корми належить кишечнику,має великі обсяг і протяжність, ніж у м'ясоїдних.

Поряд з функціями тимчасового зберігання корму, його розщеплення
(перетравлення), абсорбції поживних речовин, переміщення івикидання неперетравлених залишків травний трактвиконує екскреторну, обмінну, синтетичну (за участюмікроорганізмів) і інкретoрную функції.

Спеціальними ендокринними клітинами слизової оболонки і тонкогокишечника секретуються біологічно активні поліпептиди,регулюють виділення травних секретів. Деякі зцих пептидів (гастрин, секретин, холецистокінін) відносять до
Справжнім гормонів, інші - до «кандидатам у гормони». Числоамінокислотних залишків у їх структурі - від 17 до 43, молекулярнамаса від 2000 до 5ООО.

Тут же виробляються деякі регуляторнігіпоталамічні пептиди, наприклад соматостатин, нейротензін,речовина Р, травна функція яких залишаєтьсянедостатньо ясною.

Сутність травлення. Механічні процеси призводять дозміни структури і фізичних свойетв корми - щільності,консистенції, розмірів часток і т. п. Це є наслідкомпережовування, cокращенія м'язів шлунково-кишкового тракту,впливу рідкої частини травних соків.

Фізико-хімічні процеси (наприклад, дія соляноїкислоти в шлунку або поверхнево-активних речовин жовчі вкишечнику) сприяють набухання частинок корми, збільшенню їхповерхноетногo натягу, активації ферментів, підвищеннюрозчинності солей.

Біологічні процеси - це процеси послідовногоферментативного гідролізу харчових полімерів спочатку допроміжних продуктів, а потім до мономерів при поступовомупереміщенні корми по відділах шлунково-кишкового тракту.

Ферментативна система травного тракту включає всебе: а) ферменти травних секретів, що виділяютьсявнутристенной або Застеньє травними залозами;б) ферменти, що утворюються мікроорганізмами травноготракту;в) ферменти, що містяться в рослинних кормах.
Основну роль у тварин з однокамерним шлунком виконуютьгідролази травних секретів. Вони характеризуютьсяспецифічністю субстратної і дії, оптимумом темпера -Тури і рН. Каталітичне дію цих гідролаз засноване наприєднання до складного субстрату молекули води по типу:

АВ + Н * ОН A * ОН + НВ

Рівновага в цій реакції постійно зсувається в праву сторону,оскільки одночасно з гідролізом йде процес всмоктування образо -вавшіхся продуктів.

У переварюванні білків беруть участь протеази (ендо-і екзопептідази),вуглеводів - карбогідрази (амілаза, глюкозидази, інвертаза, галакто -зідаза), нуклеїнових кислот - Нуклеази (рибонуклеазу, дезоксірібону -клеаза), жирів - карбоксілестерази (ліпаза, фосфоліпаза, холінесте -рази). Кінцевими продуктами гідролізу поживних речовинє мономери: при гідролізі білків - амінокислоти, жирів
- жирні кислоти і гліцерин, вуглеводів - прості гексози,головним чином глюкози. Нуклеїнові кислоти розщеплюються допуринів, піірімідііов, араб, дезоксирибози і фосфату. Ужуйних тварин кінцеві метаболіти можуть бути іншими.

Встановлена тісна залежність спектру та активностітравних ферментів від характеру харчування тварин.
Так, у м'ясоїдних і хижих переважають протеази, урослиноїдних - карбогідрази. Спектр ферментів змінюється і звіком тварин, що зумовлено зміною умов харчування.

У цілому для моногастричних тварин характерніпочатковий ферментативний гідроліз корму в кислому середовищі
(шлунок) і наступний гідроліз з всмоктуванням в нейтральній або слабокислою середовищі (відділ тонких кишок).

Мікробіальная переробка корми (теж ферментативна) здійснюється бактеріями і найпростішими, які населяють різнівідділи шлунково-кишкового тракту.

Ці процеси особливо інтенсивно протікають у жуйнихтварин у преджелудках, меншою мірою у коней та кролів всліпий та ободової кишках. Тип травлення з активною участюмікроорганізмів називається сімбіонтним. При цьому мікроорганіз -ми з допомогою ферментів розщеплюють і утилізують поглошаемиегосподарем харчові компоненти корму, а сам господар використовуєпродукти життєдіяльності мікроорганізмів, а також дру -ковий їжу, що складається з структур симбіонтів. Останнявідноситься в основному до жуйних тварин.
Ж вачние значно краще переварюють поживні речовини,корму, особливо клітковину, ніж свині і кролі. Відмінності міжвівцею і конем незначні, але вони сушественно зростаютьпри використанні низькоякісного рослинного корму з високим вмістом клітковини (грубого сіна, соломи).

Разом з тим показано, що бактеріальна переробка кормив преджелудках жуйних не дає жодних переваг у порівнянніз ферментативним переварюванням при використаннінізкоклетчатого високобілкові раціону.

Проміжний обмін речовин - це сукупність хімічнихперетворень, яким піддаються поживні речовини післяїх всмоктування з травного каналу і до виділення продуктівобміну з організму.

Ці перетворення здійснюються головним чином всерединіклітин, за участю ферментів, контрольованих генами. У результатіорганізм отримує необхідні вещесгва і енергію для процесівжиттєдіяльності, росту і освіти продукції (молока, м'яса, яєць).
Певна послідовність хімічних реакцій, що забезпечуютьщих перетворення тих чи інших поживних речовин в необхідніорганізму компоненти, називається метаболічним шляхом, аутворюються проміжні чи кінцеві продукти - метаболітами.
Розрізняють два боку проміжного обміну: анаболізм ікатаболізм. Анаболізм (від грец. Anabole - підйом) - цесукупність процесів синтезу порівняно великих клітиннихкомпонентів, а також біологічно активних сполук зпростих попередників.

Метаболізм

анаболізму Катаболізм

Біосинтез Розпад

Невеликі ~> Великі молекули Великі -> Невеликі молекули < br> Енергія поглинається Енергія звільнення
невпорядкованість зменшується невпорядкованість зростає
Часто має відновлювальний Часто має окислювальний харак-тер характер

Приклади

Глюконеогенез гліколіз

Синтез жирів ліполізу

Синтез білків протеолізу

Ці процеси ведуть до ускладнення структури клітин і пов'язані звитратами вільної енергії (ендергоніческіе процеси). Катаболізм
- сукупність процесів ферментативного розщеплення складних молекул, як надійшли з кормом, так і утворилися ворганізмі до простих компонентів. Ці процеси зазвичайздійснюються за рахунок реакцій окислення, із звільненнямвільної енергії (екзергоніческіе процеси). Обидві сторонипроміжного метаболізму тісно взаємопов'язані в часі і просторі, хоча і не є повтореннямодин одного.

Процеси проміжного обміну суворо слеціфічни ідиференціювання. Вони специфічні не лише в різних тканинах іклітинах, а й у cубклеточних структурах, що обумовлене наявністю востанніх спеціальних ферментних систем. Так, ферменти,каталізують освіта матричної РНК, локалізовані в ядрі,ферменти тканинного дихання, окисного фосфорилювання,циклу трикарбонових кислот - в мітохондріях, ферменти білковогосинтезу - в рибосомах, гідролітичні ферменти - у лізосомах і т. д.
Така «прив'язка» ферментних систем до певним структурамклітини (компартменталізація) забезпечує як відособленістьвнутрішньоклітинних реакцій, так і їх інтеграцію.

У продессе проміжного обміну відбувається, з одного боку, дальнейішее розщеплення всмоктатися в травному трактіблоків - амінокислот, глюкози, гліцерину і жирних кислот, а зіншого боку - синтез властивих організму білків, вуглеводів,жирів і їх комплексів - нуклеопротеїдів, фосфоліпідів і т. д.

Вивчення динаміки хімічних перетворень, oсуществляемих на клітинному і молекулярному рівнях, є завданням біологічноїхімії. Фізіологія ж обміну речовин розглядає загальнізакономірності і регуляцію обміну білків, вуглеводів, ліпідів,неорганічних сполук, пластичні і знергетіческіе витратиорганізму при різному фізіологічному стані і способивідшкодування цих витрат.

Для вивчення проміжного обміну використовують як загальніфізіологічні методи, описані в розділі (метод ізольованихорганів, ангіостомію, біопсію), так і спеціальні методи. Середостанніх заслуговує на увагу метод мічених атомів, заснованийна використанні сполук, молекули яких включені атомитяжких або радіоактивних ізотопів біоелементов. Вводячи в організмсполуки, мічені такими ізотопами, і використовуючирадіометричні або мас-спектрометричні методи аналізупроб тканин і екскретів, можіо простежити за долею елемента абоз'єднання в організмі, його участю в метаболічних процесах.