14. Роль воды в организме. Водный и электролитный баланс.

Водно-солевой обмен - совокупность процессов поступления воды и электролитов в организм, распределения их во внутренней среде и выделения из организма.

Функции воды:

1) универсальный растворитель, обеспечивающий протекание всех метаболических реакций организма;

2) транспорт веществ;

3) участие в терморегуляции (транспорт тепла, испарение как механизм теплоотдачи);

4) разведение эндогенных и экзогенных токсинов, образующихся кислот и оснований.

В животном организме содержится в среднем 75-76 % воды.

Содержание воды в животном организме зависит от: вида, возраста, упитанности животных

Водные отсеки организма:

• внутриклеточная вода (71 % всей воды),

• внеклеточная вода (29%):

• плазма крови,

• межклеточная (интерстициальная) жидкость,

• трансклеточная жидкость - входит в состав спинномозговой, синовиальной жидкости, желудочного и кишечного соков, первичной мочи, жидкости серозных полостей.

Баланс воды:

• поступление воды в организм с кормом и питьём (экзогенная вода),

• образование воды при обмене веществ (эндогенная вода),

• выделение воды из организма.

На каждый килограмм СВ (!не больше 3 кг на 100 г ЖМ!) корма потребляется воды:

• Свиньи-7-8л

• КРС-4-6

• МРС, лошадь-2-3

Эндогенная вода образуется в организме в процессе обмена веществ:

• 100 г жиров образуется-107 г

• 100 г углеводов - 55 г

• 100 г белков - 41 г

Регуляция обмена воды в организме:

Афферентное звено - чувствительные нервные окончания и нервные волокна от различных органов и тканей организма (слизистой оболочки полости рта, волюморецепторы сосудистого русла, барорецепторы желудка и кишечника, осморецепторы тканей), дистантные рецепторы (зрительные и слуховые).

Центральное звено - центр жажды (водорегулирующий) гипоталамуса. Этот центр связан с областями коры большого мозга, участвующими в формировании чувства жажды или водного комфорта.

Эфферентное звено - почки, потовые железы, кишечник, лёгкие.

Гуморальные регуляторы изменения объёма воды в организме - антидиуретический гормон (АДГ), система «ренин—ангиотензин—альдостерон», предсердный натрийуретический фактор, катехоламины, минералокортикоиды.

Волюморегуляторный механизм: понижение циркуляции крови, снижение АД--*растяжени стенки предсердия--*воллюморецепторы левого предсердия--*гипоталамус-нейрогипофиз--*снижение АДГ и активность симпатической НС--*снижение реабсорбции.

14. Превращение энергии в животном организме. Баланс энергии, методы измерения затрат энергии. Регуляция обменной энергии.

Обмен энергии – это непрерывная трата энергии на жизнедеятельность организма и столь же непрерывное ее возмещение. Эти тесно связанные друг с другом процессы получили название «метаболическая мельница».

В животном организме различают следующие виды энергии:

• химическую (потенциальную) энергию

• механическую (двигательную)

• электрическую (разность биопотенциалов)

• тепловую, в которую, в конечном счете, превращаются первые три вида

Обмен энергии в животном организме осуществляется в 4 этапа:

1. Поступление химической энергии во внутреннюю среду организма.

2. Освобождение энергии.

3. Использование энергии.

4. Выделение энергии из организма.

Первый этап - поступление энергии в организм в виде жиров, углеводов и белков корма.

• Жиры (поступившие и синтезированные в организме), откладываясь в депо, выполняют функцию основного хранилища потенциальной энергии; при окислении 1 г жира выделяется 9,2 ккал энергии.

• Углеводы обладают в 2 раза меньшей энергоемкостью (при окислении 1 г выделяют 4,2 ккал), в сравнении с жирами, но они являются наиболее мобильным источником для других видов энергии и используются организмом в первую очередь.

• Белки выполняют прежде всего роль пластического материала в построении тканей и биологически активных соединений; в качестве источника энергии они используются в последнюю очередь

Второй этап – освобождение энергии, представляет собой сложный биохимический процесс последовательного превращения питательных веществ.

1. Расщепление макромолекул питательных веществ в пищеварительном тракте до мономеров.

2. Образование на тканевом уровне из потенциальных источников энергии промежуточных продуктов (коэнзима А, щавелевоуксусной кислоты, молочной и пировиноградной кислот).

3. Расщепление промежуточных продуктов (второго звена) до конечных (СО2 и Н20) с выделением энергии.

• без участия кислорода, называется анаэробным(пировиноградная-молочная к-та-СО2 и Н2О или гликоген)

• с участием кислорода — аэробным гликолизом-38 АТФ из 1 моля глюкозы. Такое количество энергии не может сразу рационально (без потерь) использоваться в организме. Потому около половины, выделяющейся при анаэробном обмене, энергии аккумулируется в макроэргах, по схеме: С6Н12О6 +2АДФ+2Н2РО4 = 2 лактата+2 АТФ.

Методы изучения обмена энергии в животном организме основаны на учете поступающей в организм ПЭ корма и выделившейся из организма: с калом, мочой, газами, парами, продукцией (яйцо, молоко) и в виде тепла.

Этот метод получил название: «Баланс энергии».

Калорическая бомба – замкнутая камера, погруженная в водяную баню, где пробы сжигаются в атмосфере чистого кислорода.

При определении баланса энергии в животном организме:

- точно отвешивают количество корма,

- сжигают его в калорической бомбе,

- определяют количество выделившегося тепла на единицу корма,

- то же делают с калом и мочой

- по разнице между поглощенной и выделенной энергии определяют: сколько ее задержалось в организме, при этом учитывают теплоотдачу с поверхности кожи и легких.

Существует 2 метода калориметрии.

1. Прямая колориметрия, основанная на учете всего количества тепла, выделяемого организмом, в калориметрической камере, в которую помещают животное.

2. Непрямая калориметрия, основана на исследовании у животного газообмена масочным методом.

Регуляция ОЕ:

Уменьшение или повышение активности клеток, тканей и организма в целом в связи с изменяющимися условиями внешней и внутренней среды сопровождается изменением количества использованной энергии, происходит нарушение энергетического баланса. Эти изменения воспринимаются рецепторами. От рецепторов информация поступает в нервный центр обмена энергии (нейроны гипоталамуса и другие отделы ЦНС), где формируется программа действия и передается по нервным волокнам и с помощью гормонов ко всем тканям, органам организма, обеспечивая приспособление организма (уменьшение или увеличение потребности). Конечными объектами воздействия являются ферменты.

• Через эфферентные симпатические нервные волокна активируются митохондрии, ЭПС, ядро, мембраны, пластинчатый комплекс, цитоплазма, ферменты, повышается образование и использование энергии, активация аминокислот, трансаминирование, синтез жирных кислот. Т.е. повышается образование и использование энергии.

• Через парасимпатические нервные волокна активируются гликогенез, глюконеогенез, цикл пентоз, синтез нейтрального жира, новообразований молекул АТФ.

• Тироксин включается для повышения газообмена, повышается активность фосфотаз, эстераз, аденозинтрифосфотаз, кофермента А, аминооксидаз и т.д. и таким образом увеличивается энергетический обмен.

• Адреналин и норадреналин включается для повышения обмена веществ, потребления кислорода, ускорения превращения молочной кислоты в гликоген, повышения энергетических затрат.

• Повышение концентрации глюкокортикоидов в крови и тканях сопровождается угнетением газообмена, тканевого дыхания в печени, скелетных мышцах, активности дыхательных и гликолитических ферментов.

• Соматотропный гормон и половые гормоны повышают обмен энергии и веществ.

Терморегуляция – физиологическая функция, направленная на обеспечение оптимальной для данного вида температуры глубоких областей тела несмотря на колебания температуры окружающей среды.

Постоянство температуры тела (изотермия) животных поддерживается посредством регуляции процессов образования и выделения тепла. Эти два процесса должны быть уравновешены в организме.

Тепло в организме образуется в результате:

* биохимических процессов,

* секреторной деятельности желез,

* экскреторной деятельности,

* мышечной работы,

* электрической энергии,

* солнечной иррадиации и тепла окружающей среды.