> Сельское хозяйство, страница 17 > Обмен веществ

Обмен веществ

Обмен веществ, единство процессов распада и восстановления в живом организме. Чтобы жить, расти и развиваться, каждое живое существо должно получать извне сложные материалы: белки, жиры, жироподобные вещества, углеводы и тому подобное, диссимилировать их, то есть разлагать на сравнительно простые составные части, используя освобождающуюся при этом энергию. Одни из этих частей подвергаются окислению, переходя в еще более простые соединения вроде угольной кислоты, воды и так далее, и выделяются в качестве ненужных веществ наружу; другие простые соединения, наоборот, подвергаются синтетической обработке, ассимилируются. Все эти процессы, совершающиеся то с выделением то с поглощением тепла, создают обмен и веществ и энергии. Все виды энергии могут быть выражены в тепловых единицах и поэтому фактически изучается приходо-расход веществ и приходо-рас-ход тепла при помощи респирационных калориметров, что позволяет вычислить, сколько энергии расходует организм и сколько ему необходимо дать при потреблении питательных веществ. Расход энергии, необходимой жив. для поддержания его жизненных процессов в условиях покоя и отсутствия пищеварительного процесса, называется основным обменом и зависит он от величины, возраста жив. и темп-ры внешней среды. Дача корма повышает обмен, что объясняется затратами организма на процесс пищеварения и действием отдельных питательных веществ, особенно продуктов расщепления белка, обладающих способностью увеличивать количество энергии, расходуемой организмом (т. н. специфически динамическое действие). Определение величины основного обмена и величины энергетических затрат на пищеварение дает возможность установить размер поддерживающего корма. При использовании жив. на работе или при откорме его необходимо прибавить к поддерживающему добавочные корма, которые обеспечили бы желательное животноводу направление процессов обмена. Такой корм называется продуктивным кормом. Потребную для организма энергию определяют в калориях (смотрите). При лихорадочных заболеваниях О. в повышается (до 50%), теплопродукция, то есть образование тепла в организме, и теплорегуляция, то есть распределение его в организме, расстраиваются, вследствие чего повышается темп-pa тела. Понижение основного обмена встречается при голодании.

Белковый обмен. Белок — основной строительный материал организма. Весь белок, расходуемый организмом, должен ему доставляться с кормом. То количество белка, к-рое восполняет белковые затраты организма (при обильной даче углеводов и жиров) и ограждает его от потери своих собственных белков, называется белковым минимумом. При наличии в корме белкового минимума организм находится в белковом равновесии, то есть получает столько же белка с кормом, сколько его разрушается в организме (смотрите Белки). Дыхательный коэ-фициент, то есть отношение объёмов выдыхаемой углекислоты (СО₂) и вдыхаемого кислорода (О₂), при сгорании в организме белков равен 0,781.

Жировой обмен. Жир всасывается отчасти в лимфатическую систему, отчасти в воротную вену. Этими двумя путями жир проникает в общую кровеносную систему, давая увеличение жира в крови; у гусей при откармливании достигает 6%; у собаки может дойти до 12%, а у кроликов с трудом обнаруживается. Жир может поступать в кровь также из мест скопления его в организме (жировых депо), как это бывает при голодании, при диабете. Из крови мелкие капельки жира могут выйти через капилляры в ткани и там отлагаться неодинаково в разных местах. В коже находят около 40% жира, в подкожном слое—87%, в мышцах—20%, в печени—13%, в мозгу и костях—12%. В общем у откормленного жив. жир доходит до 50% живого веса. Жирные кислоты сгорают в организме, постепенно и последовательно окисляясь (каждый раз отщепляются два атома углерода в виде уксусной кислоты или ее производных). Дыхательный коэфициент при сгорании в организме жира равен 0,71.

Углеводный обмен. Всасывание углеводов в кишечнике происходит в виде моносахаридов. Всосавшийся сахар отчасти сгорает, но в большей своей части отлагается в виде гликогена. У человека может отложиться до 150 г гликогена в печени и столько же в мышцах. Процесс этот происходит под влиянием инсулина, гормона поджелудочной железы. Мобилизация же гликогена совершается под влиянием адреналина, гормона надпочечников. Дыхательный коэфициент равен 1.

Минеральный обмен. Минеральный состав организма в норме отличается большим постоянством. Всего больше в организме кальция (1,5%), затем следуют: фосфор—1%, калий— 0,35%, сера — 0,25%, натрий — 0,15%, хлор—0,15%, магний—0,05%, железо—0,004%, иод—0,0 0004% и следы мышьяка, кремния и другие. Минеральные вещества, находящиеся в кормах в виде органических или неорганических солей, имеют не менее существенное значение для благополучия жив., чем белки, жиры, углеводы и витамины. Животное, полностью лишенное минерального состава корма, гибнет быстрее, чем при полном голодании. Минеральные вещества обеспечивают крепость скелета, зубов: обусловливают осмотическое давление, влияют на реакцию пищеварительных соков; обеспечивают присутствие в растворе белков и так далее. Обмен кальция и фосфора имеет существенное значение для роста молодняка. Недостаточное количество кальция и фосфора в корме (и в молоке) ведет у молодняка к развитию рахита, у взрослых же лактирующих жив.—к постепенному упадку молочной продукции. Потребность в кальции и фосфоре увеличивается во время беременности и недостаток их у стельных жив. может повести к выкидышу. При длительных нарушениях в фосфорно-кальциевом режиме у жив. развивается заболевание, известное под названием остеомаляции (размягчение костей). Отсутствие охоты и яловость многими учеными также ставятся в связь с недостатком в кормовых рационах солей кальция и фосфора. Оптимальное отношение кальция к фосфору должно составлять 1,75 (может доходить до 2). Витамин D регулирует фосфорно-кальциевый обмен в организме. Ультрафиолетовые лучи играют при этом видную, еще не вполне выясненную роль. Корма, облученные ультрафиолетовыми лучами, применяются при лечении рахита. Из органических соединений железа особо важное значение для организма имеет гемоглобин. Суточный расход железа составляет несколько миллиграммов на 100 килограмм веса (для человека— 0,9 мг). Особенно важен вопрос о режиме железа для молодняка, так как железа в молоке имеется очень немного, а при росте происходит увеличение и объёма крови и абсолютного количества гемоглобина. В первые недели новорожденный пользуется запасами железа, образовавшимися у него в печени. Ко времени прикормки молодняка эти запасы исчерпываются и молодняк получает железо из кормов. Так обстоит дело у телят и крольчат. Нек-рые жив. родятся без запасов железа в печени (коза). Молодняк таких жив. наряду с материнским молоком вскоре после рождения начинает получать и корм матери. Свиньи принадлежат к средней группе—поросята родятся с малым количеством железа в печени. На 12-й день запасы железа у поросят истощаются и с этого момента они должны получать железо с кормом. Рацион кормящей матери должен быть обеспечен железом. На минеральный обмен влияют эндокринная и нервная системы; после иссечения поджелудочной железы (пан-креатомии) развивается гипохлорэмия, то есть пониженное содержание хлора в крови. Адреналин способствует задержке хлора тканями, щитовидная и паращитовидная железы влияют на обмен фосфора.

Водный обмен. Из 50 составных частей крови и мочи лишь очень немногие могут быть растворены в других растворителях, кроме воды. В мускулатуре содержится около 0,5 всей воды организма. Водный обмен нельзя рассматривать как самостоятельный процесс, а только в связи с минеральным и углеводным обменом. Отрицательный водный баланс (то есть избыточное против нормы выведение воды из организма) бывает при сахарном и несахарном мочеизнурении и в начале почечной недостаточности. Положительный водный баланс (то есть задержка воды в организме) имеется при отеках, а также при разных инфекционных заболеваниях. Д. Лондон.

Лит.: И е р о н и м и И. [и др.], Общее животноводство (Биологические основы животноводства), М,—Л., 1 933; Кельнер О., Кормление с.-х. жидотных, М.—Л., 1 933; Леонтович А., Физиология домашних животных, 4 изд., Л., 1 931; Элленбергер В.и Шейне р тонн. А., Руководство по сравнительной физиологии домашних животных, М.—Л., 1 933.