ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия» Кафедра физиологии и химии Мультимедийная лекция на тему: Физиология системы пищеварения
План лекции 1. Сущность процесса пищеварения 2. Пищеварение в ротовой полости 3. Особенность пищеварения у жвачных 4. 5. 6. животных. Особенность пищеварения молодняка жвачных животных. Пищеварение в желудке Кишечное пищеварение.
1. Сущность процесса пищеварения Пищеварение – это физиологический процесс, заключающийся в превращении питательных веществ корма из сложных соединений в более простые, доступные для усвоения организмом. Это совокупность механических, физикохимическх и биологических процессов, обеспечивающих расщепление поступивших с кормом сложных питательных веществ на относительно простые соединения.
Система органов пищеварения или пищеварительный тракт условно делят на три отдела передний, средний и задний. К переднему отделу относят ротовую полость с вспомогательными органами, глотку и пищевод; к среднему желудок и тонкий отдел кишечника (двенадцатиперстная кишка, тощая и подвздошная); к заднему толстый отдел кишечника (слепая, ободочная, прямая). Пищеварительный тракт также включает пищеварительные железы: слюнные, поджелудочную и печень.
Сущность пищеварения Механические процессы приводят к изменению структуры и физических свойств корма – плотности, консистенции. Это является следствием пережевывания, сокращения мышц ж. к. т. Физико-химические процессы (действие соляной кислоты в желудке или поверхностно-активных веществ желчи в кишечнике) способствуют набуханию частиц корма, увеличению их поверхностного натяжения, активации ферментов, повышению растворимости солей.
Биологические процессы – это процессы последовательного ферментативного гидролиза пищевых полимеров сначала до промежуточных продуктов, а затем до мономеров. В переваривании белков участвуют протеолитические ферменты или протеазы; углеводов – амилолитические или амилазы; жиров – липолитические или липазы.
Пищеварение в ротовой полости К органам ротовой полости относят: губы, щеки, десны, зубы, твердое и мягкое небо, язык и слюнные железы. Язык, губы и зубы служат для захвата и измельчения корма.
Поиск и оценка качества корма осуществляется с помощью органов чувств. У жвачных основную роль играют органы зрения, обоняния и осязания. Прием корма так же различен. Жвачные захватывают траву, силос, сено языком, прижимают к небу языком и как бы отрывают.
У свиней при оценке корма задействованы органы обоняния, осязания, вкуса. При приеме корма участвуют язык и губы.
У лошадей оценка корма осуществляется органами обоняния, зрения и осязания. Прием корма- лошадь захватывает сено, комбикорма подвижными губами, траву и корнеплоды резцами.
У собак – оценка корма обеспечивается органами обоняния и вкуса. При приеме корма собаки захватывают резцами и клыками.
После захвата пищи идет процесс пережевывания. Корм пережевывается в результате координированной деятельности верхней и нижней челюстей, зубов , жевательных мышц и языка. Дробится корм и перетирается коренными зубами благодаря движению челюстей в вертикальном и боковых направлениях.
КРС пережевывает корм с периодическим чередованием сторон. Во время первого пережевывания корм измельчается примерно до частиц 1 -1, 5 см; зерно попадает в рубец почти в целом виде. Более тщательно корм измельчается во время отрыгивания и пережевывания жвачки.
Лошади пережевывают корм сразу тщательно и длительно. Тщательность пережевывания пищи у свиней зависит от его консистенции. Плотоядные корм практически не пережевывают и сразу глотают.
При пережевывании пищи идет выделение слюны. В ротовую полость попадают протоки трех пар застенных слюнных желез: околоушных, нижнечелюстных и подъязычных. Кроме того имеется множество мелких пристенных желез: губные , язычные , небные.
Слюна представляет собой вязкий или водянистый секрет, имеющий у большинства животных щелочную или слабощелочную реакцию (р. Н-7, 2 -8, 5) и содержание воды 9899, 5%. В состав слюны входит белок (гликопротеид) муцин, белки плазмы, иммуноглобулины.
Функции слюны: способствует размягчению корма при пережевывании; экстрагирует из корма вкусовые вещества; Формирует пищевой ком и способствует акту глотания; обладает бактерицидными и дизенфицирующими свойствами (наличия лизоцима); обладает кровоостанавливающим действием благодаря наличию тромбопластических веществ. У некоторых животных (свиньи, лошади, кролики) слюна содержит ферменты: альфа-амилазу, и альфаглюкозидазу расщепляющие в щелочной среде крахмал до декстринов, а далее до мальтозы и глюкозы. Количество отделяемой слюны зависит от характера корма: чем он суше тем больше выделяется слюны. У коров за сутки выделяется 100 -200 л; лошадей-40 -50 л; свиней 10 -15 л, у человека до 2 -х л. После пережевывания в ротовой полости формируется пищевой ком и происходит рефлекторный акт глотания.
3. Особенность пищеварения у жвачных животных. В желудок корм поступает через глотку и пищевод. Строение желудка имеет особенности у домашних животных различных видов. Различают однокамерные желудки свиней, лошадей, собак и многокамерные жвачных животных – крупного рогатого скота, овец. Желудки бывают железистые (у собак, кошек), пищеводно-кишечного или смешанного типов (у свиней, лошадей), смешанный многокамерный (у жвачных).
У жвачных животных желудок состоит из 4 -х камер: рубец, сетка, книжка, сычуг. Первые три камеры составляют безжелезистую часть сложного желудка. У некоторых животных (верблюд, лама)одна из камер преджелудков (обычно книжка) отсутствует.
Слизистая преджелудков покрыта многослойным ороговевающим эпителием и имеет характерное строение в разных камерах. В преджелудках желез нет, они есть в сычуге. Пища пережевывается поверхностно, проглатывается, а после относительного насыщения отрыгивается из рубца и тщательно пережевывается.
В преджелудках обитает популяция бактерий, выполняющих функцию расщепления питательных веществ. Плотность микрофлоры составляет от 10 млн до 11 млрд. в 1 мл. содержимого.
Это грамположительные и грамотрицатьельные палочки, малые и крупные кокки; по среде обитания в основном факультативные анаэробы. Наиболее многочисленная группа это целлюлозолитические и протеолитические бактерии.
В рубце переваривается до 70 % клетчатки. Наряду с процессами переваривания в рубце, идут процессы микробиального синтеза. Микроорганизмы разлагают разлогают растительные корма на составные части превращая их в простые молекулы: аминокислоты, гликоген, микробиальные липиды, витамины и БАВ.
Основным метаболитом углеводного обмена у жвачных является не глюкоза, а ЛЖК, образуемые в процессе переваривания клетчатки. Промежуточными продуктами ферментации являются молочная и янтарная кислоты, обнаруживаемые в рубцовом содержимом. ЛЖК через стенку рубца и книжки всасывается в кровь и участвует в метаболизме как энергетический материал. Ферментация корма сопровождается образованием газов, которые выводятся наружу через пищевод (отрыжка).
СО 2 -60 -70%, СН 4 -25 -35%, N 2, О 2, Н 2 -5%. Наибольшая доля углекислого газа используется для биосинтеза в рубце и тканях организма. В пастбищный период образуется до 600 -700 л газа. А в стойловый 300 -400 л. Далее корм поступает в сетку и и книжку.
Отверстие соединяющее сетку с каналом книжки периодически открывается и благодаря последовательному сокращению сетки содержимое в виде струек поступает в книжку. Частота открытий и количество проходящего содержимого возрастает приеме корма.
Размер поступающих из сетки частиц не превышает 2 -4 мм. Что обусловлено наличием своеобразного фильтра из грубоволокнистых частиц на границе между сеткой и книжкой. В книжке продолжается переваривание питательных веществ под влиянием микроорганизмов, хотя их действие ослабляется, поскольку р. Н здесь более кислая и менее влажно. Здесь идут интенсивные процессы абсорбции: всасывается до 50% поступившей воды и минеральных веществ; 8090% ЛЖК и основная масса аммиака.
Моторная функция преджелудков обеспечивает постоянное перемешивание содержимого, его перетирание и эвакуацию в сычуг, является важнейшим фактором поддержания гомеостаза рубцовой среды и микроорганизмов. Временное нарушение или прекращение моторики вызывает глубокие расстройства пищеварения, или гибель животного.
Жвачный процесс-это совокупность механизмов обеспечивающих отрыгивание из преджелудков и повторное пережевывание ранее принятых порций корма. Величина порции составляет 90 -120 г, длительность его пережевывания 30 -60 с. , число движений челюстей на комок 40 -50. Продолжительность периодов жвачки у животных снижается в 3 -4 раза при кормлением измельченным кормом, и при повышении доли концентратов. Биологическое значение жвачки состоит в дополнительном измельчении и расщеплении частиц корма, интенсивном выделении слюны всеми железами, усиленной эвакуации содержимого в книжку и сычуг.
Пищеварение в желудке У жвачных животных - собственно желудок или железистый отдел сложного желудка называется сычуг. Объем его составляет у коров 10 -15 л, овец 2 -3 л. Продолжительность пребывания частиц корма в сычуге от 0, 5 до 3 часов ( у человека в желудке от 3 до 10 часов). В желудке содержимое разводится большим количеством желудочного сока. Сок имеет р. Н 1, 0 -1, 5 (кислая), состоит из свободной соляной кислоты, муцина, минеральных элементов: натрия, кальция, железа, хлоридов. Общее количество выделяемого сока составляет: у 6 мес. телят 12 – 14 л. , коров 50 - 60 л. , овец 4 -5 л. , у человека 1, 5 -2, 5 л. В желудочном соке содержится ферменты химозин (у телят до перевода на растительное питание) пепсин и в
Предшественником пепсина служит пепсиноген, который выделяется тремя видами желудочных желез: кардиальными, фундальными, пилорическими. Эти железы состоят из добавочных, главных и обкладочных клеток. Главные клетки вырабатывают ферменты. Добавочные слизь, обкладочные соляную кислоту. Соляная кислота в полости желудка стимулирует секреторную активность желез желудка. Способствует превращению пепсиногена в пепсин. , создает оптимальную р. Н для работы протеолитических ферментов, вызывает денатурацию и набухание белков и тем самым способствует их расщеплению ферментами, обеспечивает антибактериальное действие секрета. Так же способствует переходу пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку, участвует в регуляции секреции желудочных и поджелудочных желез, стимулируя образование гастроинтестинальных гормонов (гастрина, секретина); стимулирует секрецию фермента энтерокиназы, участвует в створаживании молока и стимулирует моторную активность желудка.
Обязательным органическим компонентом желудочного сока является слизь. Ее состав входят нейтральные мукополисахариды. Сиаломуцины, гликопротеины, и гликаны. Нерастворимая слизь (муцин) является продуктом секреторной активности добавочных клеток. Этьими же клетками одновременно с муцином продуцируется бикарбонат. Образующийся при взаимодействии муцина и бикарбоната мукозобикарбонатный барьер предохраняет слизистую от аутолиза под воздействием соляной кислоты и пепсинов. Нейтральные мукополисахариды являются составной частью групповых антигенов крови, фактора и антианемического фактора Кастла. Сиаломуцины способны нейтрализовать вирусы и участвуют в синтезе соляной кислоты. Гликопротеины являются внутренним фактором Кастла, необходимыми для всасывания витамина В 12. Отсутствие этого фактора приводит к развитию заболевания, известным под названием железодефицитная анемия.
Далее образующийся пепсиноген активируется соляной кислотой и переходит в пепсин. Он активен исключительно в кислой среде и расщепляет белки пищи до полипептидов и пептидов. Он более активно расщепляет белки мяса и крови и менее активен в отношении яичного белка и коллагена.
Химозин (ренин) образуется из неактивной формы – проренина, действует на казеиноген, превращает его в казеин и створаживает молоко. Его активность проявляется в слабокислой, нейтральной и слабощелочной средах, и только в присутствии солей кальция. У молодняка химозина больше. Чем у взрослых животных- это связано с молочным типом питания. Желатиназа - фермент с протеолитическими свойствами, разжижает желатин. Липаза желудочного сока расщепляет нейтральные жиры на жирные кислоты и глицерин. Желудочный сок выделяющийся в разных отделах желудка обладает разной протеолитической активностью.
4. Пищеварение у молодняка жвачных. Телята (ягнята) рождаются с плохо развитыми в функциональном отношении преджелудками. В первые часы, дни после рождения пищеварение у молодняка полигастричных животных мало чем отличается от пищеварения у животных с однокамерным желудком. По размеру рубец, сетка, книжка вместе взятые меньше сычуга. В течение первых 3 -х месяцев жизни эти преджелудки интенсивно растут и к концу 3 -го месяца уже в 4 раза больше сычуга. К 6 -ти месячному возрасту у них устанавливается полигастричный тип пищеварения, характерный для взрослых животных. У телят питающихся молоком пища переваривается в сычуге и кишечнике в результате действия пищеварительных соков. Желудочный сок содержит большое количество фермента химозина, который действует на молочный белок казеиноген, превращает его в казеин и створаживает молоко.
Скачать презентацию ФГБОУ ВПО Курская государственная сельскохозяйственная академия Кафедра физиологии
Физиология пищеварения.ppt