Лекция №12
Тема: «Физиология обмена веществ и энергии. Терморегуляция».
Раздел №1: «Обмен веществ и энергии вводная»
Раздел №2: «Физиология белкового обмена»
Раздел №3: «Физиологии углеводного обмена»
Раздел №4: «Физиология жирового обмена»
Раздел №5: «Терморегуляция»
Раздел №1: «Обмен веществ и энергии вводная»
План.
1. Определение и значение обмена веществ и энергии.
2. Анаболизм и катаболизм.
3. Основные этапы обмена веществ и энергии.
4. Виды энергии.
5. Методы изучения обмена веществ и энергии.
Вопрос №1 Определение и значение обмена веществ и энергии.
Обмен веществ основное условие жизни. Потому что при прекращении обмена веществ происходит клиническая а затем биологическая смерть.
Обмен веществ – совокупность физических, химических, биологических процессов в результате которых происходит превращение веществ поступающих в организм и использование их для жизнедеятельности и связи с окружающей средой.
Благодаря обмену веществ в пищеварительном аппарате питательные вещества подвергаются гидролизу и всасываются в кровь и лимфу. Питательные вещества используются для роста организма и его жизнедеятельности образования животноводческой продукции. Обмен веществ не может происходить без энергии. Обмен веществ и обмен энергии два единых процесса. В процессе обмена веществ происходит два процесса анаболизм и катаболизм.
Вопрос №2 Анаболизм и катаболизм.
Анаболизм или ассимеляция в ходе данного процесса из более простых соединений обреются более сложные. Данный процесс потребляет свободную химическую энергию. Катаболизм или диссимиляция процесс образования из более сложных органических соединений более простых, и выделением энергии. В здоров полностью сформированном организме эти два процесса уравновешены. Ассимиляция преобладает над диссимиляцией в процессе роста и развития у молодых животных, во время беременности и лактации, периода яйценосности, у овец после стрижки шертси. Диссимиляция никогда не превышает ассимиляцию в норме. Однако при различных патологических процессах это возможно например при диареях, нарушениях эндокринных желез (щитовидной железы, гипофиза).
Вопрос №3 Основные этапы обмена веществ и энергии.
1) Поступление питательных веществ и переваривание их.
2) Биохимический – внутриклеточный обмен.
3) Выведения продуктов обмена.
Вопрос №4 Виды энергии.
Важную роль в обмене энергии играют макроэргические соединение такие как АТФ, АДФ, креатин и др. При гидролизе этих соединений образуется большое количество энергии. Освобожденная при гидролизе АТФ энергия может преобразовываться в другие виды энергии – механическую, тепловую, электрическую и др. В результате различных превращений все виды энергии превращаются в тепловую и выделяются из организма.
Основной обмен выработку энергии натощак при полном мышечном покое. Т.е. то минимальное количество энергии которое расходуется на функцию жизненно важных систем.
Энергия затрачиваемая на образование различных видов продукции называется продуктивной энергией. Таким образом общая энергетическая потребность организма складывается из основной энергии , продуктивной энергией, и энергией для выполнения работы.
Вопрос №5 Методы изучения обмена веществ и энергии.
1) Балансовый опыт – выяснение какое количество того или иного вещества поступает в кормом и какое количество этого вещества выделяется из организма. По разности этих показателей устанавливают количество вещества которое осталось в организме.
2) Метод наложения ангиостом. Впервые предложен русским ученым Лондоном. На сосуды внутренних органов например печени накладывается конюля концы которой выводятся наружу. Имеется возможность брать кровь до и после того как она побывала в органе. И определять вещества в этой крови.
3) Метод меченых атомов.
4) Гистохимический – делается гистосрезы и проводят их анализ.
5) Клинический – важную роль в регуляции обмена веществ играют ЖВС. Определение гормонов этих желез.
6) Калориметрический метод. Т.е. определение тепла выделенного организмом. Калориметрия бывает прямая и косвенная.
Для определения прямой используется специальные камеры. Количество тепла при непрямой определяют по количеству кислорода потребленным животным и количеству углекислоты выделенной животным за определённое время. Для это используют специальные маски.
Раздел №2: «Физиология белкового обмена»
План.
1. Значение белков и отдельных аминокислот.
2. Этапы белкового обмена.
3. Азотистый баланс его виды и значение.
4. Регуляция белкового обмена.
Вопрос №1 Значение белков и отдельных аминокислот.
Белки являются пластическим материалом который идет на образование клеточных белков.
В основе обмена веществ лежат каталитические ферментативные процессы. Большинство ферментов имеют белковую природу.
Защитная – АТ это белки.
Поддержание гомеостаза – онкотическое давление крови.
Дыхательная - в составе гемоглобина имеется белок глобин.
Воспроизводство – половые клетки имеют в своем составе белки.
Синтетическая функция - на основе белков образуются более сложные соединения.
Энергетическая при расщеплении белка образуется 17,2 кДж энергии.
Физиологическая роль лизина, триптофана, метионина.
Лизин – используется на образование клеточных белков, костной ткани, особенно необходим в эмбриогенезе.
Триптофан – образование витаминов, серотонина, клеточного белка.
Метионин – улучшает использование липидов корма, учувствует в превращении белков, жиров, холестерина, образование шерстного и волосяного покрова.
Вопрос №2 Этапы белкового обмена.
Превращение растительных и животных белков в пищеварительном аппарате в аминокислоты, и всасывание их в кровь.
Внутриклеточный обмен, синтез клеточных белков, превращение белков, образование тканевых белков.
Аминокислоты поступая в кровь проходят через мембрану клетки и затем поступают в рибосомы. На них образуются белковые цепи, первичная, вторичная, третичная структура белка. В их состав входят различные микроэлементы.
Некоторые аминокислоты поступают в печень, где происходит дезаминирование аминокислот , т.е. отделение аминогруппы. Далее безазотистая часть идет на образование гликогена. Из аминогруппы формируется мочевина. Переминирование – переход амигруппы от одной кислоты к другой так синтезируются аминокислоты которые необходимы в данный момент в организме. Во всех тканях имеется вещество катапсин. Данный фермент в большей или меньшей степени расщепляет тканевые белки.
Вопрос №3 Азотистый баланс его виды и значение.
Азотсодержащие вещества являются ядом для организма и они должны выводится. Это такие вещества как мочевина, аммиак, креатинин - они выводятся с мочой. Для того чтобы изучить какое количество белка остается в организме необходимо определить количество азота поступившего в организм, выведенного из организма. В норме в здоровом формировавшемся организме наблюдается азотистое равновесие.
Виды азотистого баланса:
Положительный.
Отрицательный.
Белковый минимум.
Положительный – когда количество азота поступающего в оргазм, больше чем выведенного. Такая картина наблюдается при интенсивном росте и развитии, беременности, лактации интенсивной мышечной нагрузке.
Отрицательный – когда количество азота поступившего в организм меньше чем количество выведенного. Наблюдается при различных заболевания, например почечной недостаточности, нарушении белкового кормления.
Белковый минимум – количество азота которое необходимо для поддержания жизни. В среднем это 1г на 1кг живой массы. Белковый минимум увеличивается при увеличении нагрузки (лактация, физическая нагрузка).
Вопрос №4 Регуляция белкового обмена.
Регуляция осуществляется при помощи эндокринных желез. Нервная регуляция осуществляется при помощи ЦНС и периферической нервной системы.
Значение:
Если перерезать нерв идущей к мышце то через некоторое время в ней начинаются дистрофические процессы.
Если в молодом возрасте удалить кору больших полушарий то рост прекратится.
Значительную роль играет гипоталамус.
Все гормоны желез делятся на анаболические и катаболические. Самототропин – анаболический усиливает проницаемость клеточных мембран для аминокислот.
Щитовидная железа тироксин действует неодинаково стимулирует накопление клеточного белка. Если происходит усиление действия то происходит обратное действие.
Половые гормоны. Эстрогены регулируют белковый обмен в половой сфере, в отличие от андорогенов который усиливают белковый обмен везде.
Катаболический гормон АКТГ – усиливает разрушение белков с образование аминокислот, которые потом подвергаются дезаминированию и окислению.
Раздел №3: «Физиология углеводного обмена»
План
1. Физиологическая роль.
2. Этапы углеводного обмена.
3. Регуляция углеводного обмена.
Вопрос №1 Физиологическая роль углеводов.
Углеводы представлены поли и моносахарами. Примерами углеводов служат крахмал, глюкоза, гикоген. Основная функция углеводов – энергетическая. 60-70% энергии которая необходима организму выделяется при окислении углеводов.
Пластическая функция углеводов – входят в состав внутриклеточных органел.
Углеводы обладают осмосом.
Необходимы для образования РНК и других сложных соединений.
Глюкароновая кислота продукт углеводного обмена, способствует обезвреживанию индола, скотола, фенола. Они образуют комплекс и выводятся из организма.
Вопрос №2 Этапы углеводного обмена.
Углеводы находящиеся в кормах подвергаются гидролизу и поступают в пищеварительный тракт всасываются и попадает в клетки и ткани.
Особенности обмена углеводов в мышцах, печени, мозговой ткани.
Печень – поступают углеводы по воротной вене. Образуется гликоген в печени. Гликоген является запасом углеводов в организме. Если удалить печень то животное погибает от гипогликемии. Часть углеводов окисляется образуется энергия. Из углеводов могут образовываться жиры и белки. И наоборот. Превращение гликогена в глюкозу – на гликоген действует глюкозо-6-фосфотаза, образуется глюкозо-6-фосфат – далее образуется глюкоза и поступает в кровь. Мышцы – в мышцах так же откладывается гликоген про запас. Однако в мышцах нет глюкозо-6-фосфатазы – гликоген гидролизируется по бескислородному типу до молочной, пировиноградной кислоты. Молочная кислота поступает в печень где она используется для образования гликогена. Гликоген гидролизируется образуется глюкоза, глюкоза поступает в мышцы где из нее снова образуется гликоген.
Мозговая ткань – не имеет запаса углеводов. Мозговая ткань снабжается глюкозой которая постоянно находится в крови. Мозговые клетки страдают и от повышенного количества глюкозы и особенно от пониженного количества глюкозы в крови. При гипогликэмии происходит лизис мозговых клеток.
Вопрос №3 Регуляция углеводного обмена.
Печень реагирует на уровень сахара в крови если количество сахара превышает норму то гидролиз гликогена снижается, если недостаток то усиливается. Центр регуляции углеводного обмена имеется в продолговатом мозге и гипоталамусе. Активизирование гидролиза гликогена осуществляется при помощи вегетативной НС и гумральной. Возбуждение симпатического нерва увеличивает количество сахара в крови, возбуждение парасимпатического уменьшает.
Инсулин понижает уровень сахара в крови, содействуя превращению его в гликоген. Глюкагон имеет обратное действие.
Адреналин и норадреналин активизирует гидролиз гликогена, увеличивает уровень сахара в крови.
Глюкокортикойды усиливают всасывание глюкозы в тоником отделе кишечника, регулируют дезаминирование аминокислот, увеличивая уровень сахара.
Тироксин – поддерживает уровень сахара в крови однако при гиперфункции щитовидной железы происходит снижение уровня сахара в крови.
Саморегуляция уровня сахара в крови. В сосудах имеются специальные сахарчувтсвительные рецепторы, они возбуждаются при повышении уровня сахара в крови. Далее импульс попадает в продолговатый мозг, а оттуда в поджелудочную железу. В ПЖЖ происходит выделение инсулина что приводит к снижению уровня сахара в крови.
В норме сахар у моногастричных 80 – 120 мг% 0,8-1,2 г/л и полигастричные 60-80 мг% для пересчета данной цифры в современные единицы измерения необходимо мг% умножить на коэфициент пересчета в данном случае 0,0555. В новых единицах измеренные норма будет от 4,44 ммоль до 6,66 ммоль и от 3,33 до 4,44 ммоль у полигастичных.
Раздел №4: «Обмен липидов»
План