Фізіологія сільськогосподарських тварин

Знаючи кількість увібраного твариною кисню і виділеного нею вуглекислого газу за певний проміжок часу, можна вирахувати витрати енергії в джоулях (калоріях).

Наприклад. Корова за 10 хв досліду вдихнула 25 л кисню і видихнула 20 л вуглекислого газу. Скільки енергії виділилось у корови за час досліду?

Визначаємо дихальний коефіцієнт:

ДК= 2025 0,8 .

При такому дихальному коефіцієнті, коли використовується 1 л кисню, звільняється 20,101 кДж (4,801 ккал) тепла (див. табл. 24). Корова за 10 хв увібрала 25 л кисню, отже, у неї утворилося:

20,101 кДж 25 = 502,525 кДж тепла,

4,801 ккал 25 = 120,025 ккал тепла.

ДОСЛІДЖЕННЯ ГАЗООБМІНУ

Визначати газообмін у тварин можна в апаратах двох систем: закритої й відкритої. В одних респіраційних апаратах закритої системи одне й те ж повітря циркулює в середині його протягом усього досліду. Витрачений кисень при диханні тварини в камері поповнюється з кисневих газомерів, які діють автоматично (рис. 79).

Іншу групу представляють респіраційні апарати з постійним припливом свіжого повітря (рис. 80). За допомогою цих апаратів дослід можна проводити довгий час. Кількість увібраного кисню та виділеного вуглекислого газу визначається за увесь час досліду.

Простішим методом, який широко використовується на практиці, є масковий метод. Він дає можливість визначити енергетичний обмін у різних умовах навколишнього середовища. Дихальна маска накладається на морду тварини, яка з допомогою гофрованої трубки з’єднується з гумовим мішком (рис. 81), куди збирають все видихуване повітря за певний проміжок часу. З гумового мішка беруть пробу повітря для визначення в ньому вмісту О2 і СО2, а решту повітря з нього пропускають через газовий годинник, щоб визначити його об’єм.

250

Розділ 6. Обмін енергії і терморегуляція

Рис. 79. Схема респіраційного апарата Шатернікова:

1 — раковина; 2 — водогінний кран; 3 — прилад для подання води; 4 — вимірна бюретка; 5 — вода; 6 — балон з киснем; 7 — манометр; 8 — термометр; 9 — камера; 10 — сечозбірник; 11 — холодильник; 12 — розчин їдкого лугу для вбирання CO2; 13 — насос для циркуляції повітря; 14 — посудина з хлористим вапном для вбирання вологості

Рис. 80. Респіраційний апарат з постійним проходженням свіжого повітря: а — бокова трубка; Н, Б, Б1 — насоси; Г — трубка; Е — зволожувач; Д, В, В1, — газові годинники

251

Фізіологія сільськогосподарських тварин

Рис. 81. Дихальні маски для коней (а) і великої рогатої худоби (б)

Кількість увібраного кисню та виділеного вуглекислого газу визначають за об’ємом видихнутого повітря, а також за різницею вмісту цих газів в атмосферному і видихнутому повітрі.

ЗАГАЛЬНИЙ І ОСНОВНИЙ ОБМІНИ

Загальний обмін — обмін речовин і енергії, що відбувається в організмі тварини при звичайних умовах існування. Він залежить від багатьох внутрішніх і зовнішніх факторів. Немає майже жодного фактора, які б не впливали через нервову систему на обмін речовин. Щоб порівняти інтенсивність обміну речовин у тварин при різних фізіологічних станах, необхідно визначити енергетичні витрати організму при чітко визначених умовах.

Основний обмін — це рівень енергетичних витрат організму при повному спокої, натщесерце, при певній температурі навколишнього середовища. Енергія при цьому обміні витрачається на функції важливих систем (кровообігу, дихання, травлення, діяльності нервової системи та залоз внутрішньої і зовнішньої секреції тощо).

Енергія, яка витрачається в організмі тварини для утворення різних видів продукції, називається продуктивним обміном.

Основний обмін визначають у тварин при оптимальній для певного виду тварин температурі, у стані спокою та при вільному від

252

Розділ 6. Обмін енергії і терморегуляція

корму кишечнику. Основний обмін можна визначити у собак і кішок. У сільськогосподарських тварин (особливо у травоїдних) досліджується не основний, а загальний обмін. Це пов’язано з тривалим знаходженням грубого корму в травному тракті, а також з тим, що великих тварин важко обмежити в рухах. Основний і загальний обміни виражають кількістю тепла в джоулях (калоріях) на 1 кг живої маси або на 1 м2 поверхні тіла за певний проміжок часу (табл. 26).

На основі досліджень Рубнера витрати енергії на 1 м2 поверхні тіла при основному обміні мають близькі числа. Тому витрати енергії теплокровними тваринами пропорційні розмірам поверхні тіла (закон поверхні). Із зменшенням маси тіла тварини збільшуються витрати енергії, тому що у них збільшується при цьому відносна поверхня тіла.

Пізніше дослідами було доведено, що встановлена Рубнером закономірність має обмежені значення. Погляд його був помилковим, бо ігнорувалось значення нервової системи, віку, статі та інших факторів. У тварин з однаковою поверхнею тіла основний обмін може бути різний. Він залежить не стільки від тепловіддачі з поверхні тіла, скільки від біологічних особливостей тварлни, стану нервової системи та залоз внутрішньої секреції.

253