АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МАКРОЭЛЕМЕНТОВ
Организм животных не может нормально функционировать, если с водой и пищей не поступает необходимое количество макроэлементов. Минеральные вещества обеспечивают процессы роста, размножения, поддержания физиологического равновесия и
продуктивности животных, поскольку в определенных сочетаниях участвуют во всех жизненных проявлениях организма: дыхании, работе сердца и мышц, деятельности нервной системы и др.
Натрий и калий обеспечивают создание осмотического давления, транспорт веществ через клеточные мембраны, участвуют в регуляции водно-солевого баланса организма, активности ряда ферментов и генерации биопотенциалов. Наряду с тканевыми жидкостями значительное количество натрия и калия содержится в пищеварительных соках и потовой жидкости. Нормальная жизнедеятельность организма возможна при соотношении Na: К = 1: 2. Любые отклонения от этого соотношения приводят к нарушению деятельности кишечника, сердца, мышечной и нервной ткани.
Кальций принимает участие в процессах пищеварения и обезвреживания в организме вредных соединений (рис. 11.1), обеспечении процессов свертывания крови и формирования состава молока. Он необходим для нормальной деятельности сердца, функционирования иммунной системы, защищающей организм от инфекций. В организме кальций усваивается одновременно с фосфором (оптимальное соотношение 2:1) и накапливается в основном в костной ткани, обеспечивая ее механическую прочность. Для поддержания тонуса нервной системы, сосудодвигательных
Потребление 1000 мг/сут
Кость
↕
Са пищеварительных соков
200 мг
Общее всасывание Са 400мг
ЛПП мя
Кал 800 мг/сут
Рис. 11.1. Обмен кальция с участием желудочно-кишечного тракта, почек и костной ткани
реакций и регуляции проницаемости капилляров необходимо постоянное присутствие ионизированного кальция в кровотоке. При недостаточном поступлении кальция с кормом у коров понижается оплодотворяемость, часты аборты; телята нежизнеспособны, с пониженной общей физиологической сопротивляемостью к неблагоприятным факторам среды. Особо чувствительны к кальциевой недостаточности свиньи. Дефицит кальция приводит к нарушению воспроизводства и полной стерильности, а у супоросных свиноматок снижается количество поросят в помете. Свиноматки могут приносить неполноценный приплод (мертворожденных и нежизнеспособных поросят) либо плохо выкармливать поросят или даже проявлять склонность к поеданию приплода. При недостатке кальция в рационе молодняка различных видов животных (телят, поросят, ягнят, цыплят) возникает опасность заболевания рахитом, а при дефиците кальция у взрослых животных развивается остеомаляция.
Кальций относится к наиболее важным химическим элементам, необходимым для обеспечения основных жизненных процессов в организме животных и определяющих продуктивность. Установлено, что у высокопродуктивных коров потери кальция могут в несколько раз превышать потребность организма в этом элементе: при годовом удое 3000 кг с молоком за весь лактационный период выделяется около 22,5 кг кальция, а у коров-рекордисток в сутки теряется более 400 г. Особенно много кальция выводится из организма птиц в репродуктивный период: в расчете на весь период яйценоскости (200 яиц в год) курица теряет более 400 г кальция, что в 13... 15 раз превышает его содержание в теле. В яйце со средней массой 56 г содержится: Са — 1,98 г, Р — 0,12, Mg — 0,03, К и Na - по 0,07, С1 - 0,09, S - 0,11 г.
Фосфор — элемент, необходимый для жизнедеятельности организма: входит в состав опорных тканей, сложных белков и углеводов. Соединения, содержащие фосфор, входят в состав ряда ферментов, активируют ферментативные процессы, участвуют в окислительном фосфорилировании, промежуточном обмене углеводов, сокращениях мускулатуры. Фосфор — активный катализатор и стимулятор обменных процессов в организме: участвует во всасывании, транспортировке и обмене органических питательных веществ, а также в обеспечении пластических функций, делении клеток и процессах роста тканей и органов.
Уровень содержания фосфора в организме животного зависит от количества его в рационе и степени усвояемости. Дефицит его вызывает ухудшение общего состояния, нарушение обмена веществ, извращение аппетита, развитие костных заболеваний (рахита, остеомаляции), снижение продуктивности и плодовитости. Фосфор находится в организме животных в виде неорганических (натриевые, кальциевые, калиевые и магниевые соли фосфорной кислоты) и органоминеральных соединений (фосфорные эфиры ами-
нокислот, фосфатиды, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды и соединения с непосредственной связью между азотом и фосфором — креатинфосфорная кислота). Для переваривания и усвоения животными питательных веществ необходимо участие фосфора в фосфорилировании продуктов обмена. Кроме того, у жвачных животных для осуществления микробиального синтеза в предже-лудках необходим фосфор для преобразования и использования азотистых веществ корма, что особенно важно при скармливании синтетических азотсодержащих препаратов. В присутствии солей фосфорной кислоты заметно ускоряется всасывание аминокислот из кишечника. Применение минеральных добавок, содержащих фосфаты, повышает использование азота на 5...23 %.
Обмен неорганического фосфора тесно связан с метаболическими реакциями организма. Особенно интенсивно протекают реакции между неорганическим фосфором и макроэргами, в первую очередь аденозинтри- и аденозиндифосфорными кислотами (АТФ и АДФ). Увеличение массы тела животного и другие виды продуктивности зависят от синтеза белка, который возможен лишь при определенных затратах энергии: чем интенсивнее метаболические процессы, тем быстрее протекают реакции фосфорилирова-ния, восстанавливающие израсходованную АТФ.
Основная часть фосфора (83...87 %) в организме животных содержится в костной ткани, состоящей из фосфорно-кальциевых солей. Степень минерализации костей и включение фосфора в обмен костной ткани зависят от многих факторов: общего уровня питания, типа кормления, содержания в рационах белка, фосфора, кальция и витаминной обеспеченности корма. Поступивший в желудочно-кишечный тракт с кормами и минеральными добавками фосфор всасывается в основном в виде неорганических солей. Под действием пищеварительных соков и ферментов нерастворимые соединения расщепляются с образованием аниона фосфора. В жидкостях тела (крови, лимфе или ликворе) фосфор содержится в виде одно- и двухосновных фосфатов щелочных и щелочноземельных металлов. Большая часть поступившего в организм фосфора вначале накапливается в печени, а затем переходит в плазму крови, в мышцы, мозг, костную и другие ткани, где и включается в промежуточный обмен (рис. 11.2).
Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция, причем при разработке рационов, сбалансированных по минеральным веществам, следует исходить не столько из соотношения этих элементов в кормах, сколько из потребности в них организма и функционального состояния животных. Так, у телят повышение содержания фосфора в кормах за счет фосфорнокислого натрия предотвращает развитие рахита, несмотря на то, что кальций поступал в небольших количествах. Жвачные животные эволюционно приспособлены к потреблению больших количеств корма (травы, соломы, сена, силоса и сенажа), в котором соотношение кальция и
Потребление 1200 мг/сут
| Кость
|
|
|
| ↕
|
|
| Фосфор
пищеварительных
соков
100 мг
|
|
'
|
|
_
| Пул фосфатов
|
|
←
|
| Общее
всасывание
фосфора
900 мг
|
|
|
|
→
|
| ↓
|
| | | | | | | Кал 400 мг/сут
Рис. 11.2. Метаболизм фосфатов с участием желудочно-кишечного тракта, костной ткани и почек
фосфора выше рекомендуемого и составляет 2:1. При скармливании отдельных видов корма (клевер, люцерна) существенный положительный эффект достигается при соотношении кальция и фосфора 8:1. Только при повышенном содержании кальция в кормах и соотношении кальция и фосфора 10:1 отмечается отрицательное влияние несбалансированного рациона.
Обмен кальция и фосфора тесно связан с магнием. Между кальцием и магнием существует определенный антагонизм, хотя они присутствуют во всех органах и тканях. При нарушении обмена магния изменяется обмен кальция: при дефиците магния возникает гиперкальциемия и усиливается выведение кальция с мочой. Одновременно происходит истощение запасов калия в органах и тканях, что в конечном итоге приводит к развитию «травяной тетании», этиологию которой связывают с дефицитом магния или нарушением соотношения элементов. Избыток магния в рационе вызывает повышенное выделение из организма как фосфора, так и кальция. Кроме того, переизбыток магния значительно снижает всасывание фосфора. Между обменом кальция, фосфора и витаминов А и D существует тесная связь. Витамин D значительно повышает усвоение фосфора из желудочно-кишечного тракта и его сохранение в организме, а также реабсорбцию в по-
чечных канальцах, активизирует процессы отложения и включения фосфора в костную ткань. Эти процессы существенно нарушаются при D-авитаминозе. Аналогичным действием обладает и витамин А, нормализуя уровень неорганического фосфата и кальция в крови.
Магний. В организме магний занимает четвертое место среди катионов и второе после калия среди внутриклеточных катионов. Он играет важную роль, являясь кофактором различных ферментов, большая часть которых утилизирует АТФ. Магний увеличивает порог стимуляции нервных волокон и способен в некоторой степени ингибировать процесс освобождения ацетил-холина в нервно-мышечных синапсах. При недостатке магния у животных повышается общая возбудимость. Магний снижает периферическое сопротивление кровеносных сосудов и давление крови, усиливает действие трипсина, активирует работу кишечника, поджелудочной железы и процессы белкового синтеза. Магний включается в пропердиновую систему, обеспечивая естественную резистентность организма к различным заболеваниям.
Лишь небольшая часть магния (около 1 %) находится во внеклеточной жидкости, а 60 % его сосредоточено в кости в структуре кристаллов апатита. Приблизительно 20 % общего магния организма содержится в мышцах: он способствует взаимодействию актина с миозином за счет формирования активного магний-белкового комплекса, обеспечивающего процесс сокращения мышц. Остальные 20 % присутствуют в других тканях: наибольшее содержание обнаружено в печени. Концентрация магния в крови поддерживается в узких пределах — от 1,5 до 1,9 мэкв/л. В почках при образовании первичной мочи содержащийся в плазме крови магний подвергается ультрафильтрации, причем 95 % его реабсорби-руется, а 5 % экскретируется с мочой. Реабсорбция магния начинается в проксимальных канальцах. В нисходящем колене петли Генле концентрация магния возрастает в несколько раз по отношению к ультрафильтрату за счет удаления значительных количеств реабсорбируемой воды. Толстое восходящее колено петли Генле играет основную роль — здесь реабсорбируется до 60 % профильтровавшегося магния.
Сера входит в состав аминокислот (метионин, цистин, цис-теин), структурных и функциональных белков (кератин, муцин, мукоиды), а также физиологически активных веществ (глютадион, инсулин, окситоцин и др.), витаминов тиамина (В[) и биотина. Особую роль она играет в формировании шерстного покрова и ороговении кожи за счет высокого содержания серосодержащего белка кератина. Метионин служит источником метальных групп при синтезе физиологически активных веществ — холина, ацетил-холина и адреналина. Цистеин служит предшественником кофер-мента А, участвующего в обмене белков, жиров и углеводов. Му-котинсульфаты ингибируют протеолитические ферменты и пре-
дотвращают переваривание стенок желудочно-кишечного тракта. Гепарин — смесь сульфатированных полисахаридов, является мощным антикоагулянтом. Таурин — раминосульфоновая кислота, производное метионина и цистеина, необходимый компонент корма для животных, особенно кошек, которые не способны использовать для этой цели аминокислоту глицин. Соединения серы в организме участвуют в детоксикации, связывая ядовитые вещества — фенолы, индоксилы и другие продукты обмена.
Сера поступает в организм в основном с кормом, в составе белков и серосодержащих аминокислот. Регуляцию обмена серы обеспечивают эндокринные факторы: соматотропный гормон гипофиза стимулирует включение аминокислот в белки и регулирует уровень глютатиона в крови, а также стимулирует рост шерсти. Действие тиреоидных гормонов тесно связано с обменом серосодержащих аминокислот за счет активации процессов транссульфирования. Из организма сера выделяется с мочой в виде солей серной кислоты и частично с калом и жиропотом (у овец).
Хлор — важнейший анион в составе жидкостей организма. Постоянно присутствует в виде соединений с натрием и марганцем и участвует в разнообразных физиологических и биохимических реакциях. Хлор в составе хлористо-водородной (соляной) кислоты обеспечивает кислую реакцию желудочного сока. Ионы хлора обладают осмотической активностью и содействуют поддержанию осмотического давления в жидкостях организма. Анионы хлора — непременные участники процессов возбуждения в ЦНС.
Железо — широко распространенный в живой природе элемент. Достаточно высокое содержание в организме животных дает основание отнести его к разряду макроэлементов. Однако если исключить железо, находящееся в геминовой форме, то его концентрация в тканях окажется меньше, чем такого типичного микроэлемента, как цинк. Геминовое железо входит в состав гемоглобина, миоглобина и гемосодержащих ферментов — цитохро-мов, цитохромоксидазы, каталазы и пероксидазы. Негеминовое железо составляют трансферрин, ферритин, гемосидерин и некоторые протеинаты железа (феррофлавопротеиды).
Железосодержащим молекулам присущи следующие основные функции: транспорт электронов (цитохромы, железосеро-протеиды); транспорт и депонирование кислорода (гемоглобин, миоглобин, эритрокруорин, гемэретрин); формирование активных центров окислительно-восстановительных ферментов (окси-дазы, гидроксилазы и др.); транспорт и депонирование железа (трансферрин, гемосидерин, ферритин, сидерхромы). Железо поступает в организм животного с кормом. При составлении рационов следует учитывать, что излишний кальций конкурирует с железом за всасывание, уменьшение кислотности желудочного сока снижает усвояемость железа, для полноценного усвоения
железа необходимо адекватное содержание витаминов группы В (рибофлавина и пиридоксина). Дефицит витамина А нарушает процесс всасывания, белки животного происхождения усиливают усвоение железа, а белки сои уменьшают. После всасывания железо накапливается в печени, селезенке и слизистой оболочке кишечника в виде ферритина.
Основной признак дефицита железа — нарушение образования эритроцитов и, как следствие, микроцитарная гипохромная анемия. Недостаточность железа может проявляться в повышенной хрупкости костей, ломкости когтей, нарушении работы сердца и др. Минеральная подкормка в виде сернокислого железа крайне необходима для полноценного развития поросят-сосунов, реже телят до 2...3 мес, поскольку в этот период часто возникает анемия как следствие железодефицитных состояний, возникающих при кормлении молоком.
Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 659 | Нарушение авторских прав
|