Особенности строения пищеварительного тракта и пищеварения у птиц

Морфологическими особенностями пищеварительного тракта птиц является:

- отсутствие зубов, наличие клюва, простая структура носоглотки, отсутствие надгортанника;

- наличие зоба, или соответствующие ему расширение пищевода;

- наличие железистого и мышечного желудков;

- короткий тонкий кишечник;

- хорошо развитые печень и поджелудочная железа, имеющие по 2-3 протока;

- наличие 2-х слепых отростков и клоаки, в которую открываются пищеварительный, половой и мочевой пути.

Пищеварительный тракт птицы приспособлен к быстрому и эффективному перевариванию концентрированных кормов с небольшим содержанием клетчатки.

Переваривание в зобе. Клюв захватывает корм, язык проталкивает его к глотке, затем к выходу в пищевод. Встряхивание головой способствует продвижению корма. По предзобной части пищевода корм попадает в зоб (у гусей и уток вместо зоба – ампулообразное расширение пищевода).

Железы внутренней поверхности зоба выделяют слизь, не содержащую ферментов. Пищеварение в зобе идет за счет ферментов корма и бактерий и, в небольшом количестве, за счет амилолитических ферментов слюнных желез, которые у птиц слабо развиты. В 1 г содержимого зоба до 10⁸ клеток аэробных микроорганизмов и лактобацил, имеются грибки и дрожжевые клетки, рН содержимого зоба 4,5-5,5.

Микрофлора осуществляет протеолиз, липолиз и особенно амилолиз корма - крахмала до мальтозы и глюкозы, последние до молочной кислоты и немного до ЛЖК и алкоголя. Всего в зобе переваривается 15-20 % углеводов.

Протеолиз белка и липолиз жира в зобе примерно 7-10 %. Моторика зобаначинается через каждые 35-40 минут после приема корма и проявляется виде периодических сокращений (10-12 в 1 час) продолжительностью 20-30 сек каждая, силой 8-12 мм.рт.ст.

Пищеварение в желудке. Из зоба кормовая масса по пищеводу поступает в железистый желудок – ампулообразное расширение пищеварительной трубки с утолщенными стенками. В слизистой оболочке находятся поверхностные железы типа крипт, в подслизистом слое – сложные альвеолярные железы, соответствующие железам фундальной части желудка млекопитающих - они вырабатывают желудочный сок и соляную кислоту. Общая кислотность сока от 0,2 до 0,5 % соляной кислоты, рН чистого желудочного сока 1,4-2,0. Протеолитические ферменты – разновидности пепсина с разным оптимумом рН от 1,0 до 4,0.

В желудочном соке нет химозина (реннина) и липазы. Кормовые массы из зоба проходят в железистый желудок, транзитом, почти не задерживаясь. Сок стекает вместе с кормом, где происходит основной процесс желудочного пищеварения. Количество сока - 6-16 мл на 1 кг живой массы в час, при этом оно значительно выше, чем у млекопитающих. У птиц, как у млекопитающих, действуют три фазы сокоотделения – сложнорефлекторная, желудочная, кишечная. В регуляции участвует блуждающий нерв, гастрин, гистамин.

 

Секреция желудочного сока и ферментативная активность секрета

Показатели	Крыса 0,35 кг	Курица 1,75 кг	Свинья 75 кг
Объем мл/кг живой массы/час	3,7	8,8	3,1
Концентрация соляной кислоты (мэкв/кг живой массы/час)	0,25	0,78	0,30
Общее количество пепсина, ед/кг живой массы/час	2230	2430	900

Наибольшей переваривающей силой обладает желудочный сок кур и индеек, наименьший – гусей, у уток – средний.

Мышечный желудок. Орган дискообразной формы, соединенный с железистым желудком. Основа желудка – две пары мощных гладких мышц главные и промежуточные. Внутри желудок покрыт твердой кутикулой. Кутикула постоянно обновляется. В мышечном желудке корм механически перетирается с помощью гравия, песка, стекла. Белки гидролизуются под действием протеиназ железистого желудка. За 2-4 часа пребывания в мышечном желудке расщепляется до полипептидов 35-50 % протеина (рН содержимого 2,5-3,5). Здесь переваривается часть углеводов и липидов (10-15 %). Возможно за счет ферментов 12-ти перстной кишки.

Моторика: 2-4 сокращения в 1 минуту железистого и мышечного желудков. Давление в мышечном желудке до 100-160 мм.рт.ст

Блуждающий нерв.

Пищеварение в кишечнике птиц. Принципиальных различий пищеварения в тонком кишечнике у птиц от млекопитающих нет. Гидролиз полостной и мембранный. Продолжительность пребывания химуса в тонком кишечнике – 1-2 часа.

У птиц хорошо развита поджелудочная железа. Имеется 3 панкреатических и 2 желчных протока, открывающиеся общей папиллой в восходящее колено 12-ти перстной кишки.

Поджелудочный сок и желчь выделяются беспрерывно, независимо от возраста. рН поджелудочного сока - 7,5-8,1, желчи 7,3-8,0. У взрослых кур выделяется в среднем 25 мл панкреотического сока и столько же желчи на 1 кг массы в час. Это выше, чем у других животных. В панкреатическом соке те же ферменты, что и у млекопитающих. Липаза гидролизует триглицериды, содержащиеся ненасыщенные жирные кислоты, что способствует образованию хиломикронов. В желчи обнаруживается липаза. Не ясны причины секреции при голодании, когда химус в кишечник не поступает.

Особенности кишечного пищеварения у кур являются:

- отсутствие бруннеровых желез, а следовательно дуоденального сока;

- слабое развитие лимфатических цистерн в ворсинках и системы млечных лимфатических протоков (отсюда, всасывание липидов непосредственно в кровь);

- интенсивно протекающие процессы пристеночного пищеварения;

- количество отделяемого кишечного сока составляет не более 10 мл/ч на 1 кг массы тела. рН его - 7-7,2.

В отличие от сельскохозяйственных животных у птиц практически во всех отделах жклудочно-кишечного тракта (кроме подвздошной кишки) реакция кислая или нейтральная: рН в зобе – 4-6, в железистом желудке – 1-2, в мышечном желудке – 2,5-3,5, в тонком кишечнике – 6,5-7,5. Слепые отростки выполняют функции расщепления клетчатки с участием микрофлоры, синтеза витаминов группы В, в частности витамин В₁₂, всасывания воды, минеральных веществ.

Лекция 14

Обмен веществ

 

Обмен – это совокупность химических превращений, которым подвергаются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие вещества начиная от поступления и до выделения продуктов обмена из организма.

Эти превращения осуществляются, главным образом, на уровне клеток при участии ферментов, активность которых контролируется генами по принципу обратной связи. В результате обмена (метаболизма) организм получает необходимые вещества и энергию для осуществления процессов жизнедеятельности и образования продукции (молока, мяса, яиц, потомства). Последовательность химических реакций, обеспечивающих превращение питательных веществ, называется метаболическим путем, а образующиеся промежуточные или конечные продукты – продуктами обмена, или, метаболитами.

Обмен веществ слагается из двух противоположных процессов анаболизма и катаболизма (синтеза – распада, ассимиляции - диссимиляции).

Анаболизм		Катаболизм
- Небольшие молекулы объединяются в большие молекулы (аминокислоты в белки, глюкоза в гликоген, глицерин и жирные кислоты в триглицериды)		- Большие молекулы распадаются до небольших молекул (белки до аминокислот, углеводы до Н2О и СО2 и т.д.)
- Энергия поглощается (ΔН^+)		- Энергия освобождения (ΔН^+)
- Неупорядоченность уменьшается, часто имеет восстановительный характер		- Неупорядоченность возрастает, часто имеет окислительный характер

Анаболизм (греч. anabole - подъем) связан с затратами (поглощением) энергии (эндотермические процессы). Катаболизм (греч. katabole - сбрасывание) ферментативное расщепление сложных молекул, как поступивших через стенку кишечника, так и образовавшихся ранее в организме (белков, жиров, гликогена) до простых компонентов. Это и реакция окисления глюкозы, жиров, аминокислот с освобождением свободной энергии (экзотермические процессы). Обе стороны промежуточного метаболизма тесно взаимосвязаны.

В ходе катаболизма расщепляются крупные молекулы до более простых с выделением энергии, которая запасается в форме макроэргических фосфатных связей АТФ. При анаболизме образуются сложные вещества, свойственные организму, из более простых. Для сохранения живой системы необходимо, чтобы синтезировались не любые вещества, а строго специфичные, присущие той или другой системе организма. Это осуществляется благодаря процессу репликации, то есть самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот. В результате происходит точное копирование и передача генетической информации, а следовательно, самовоспроизведение живой системы.

Процессы промежуточного обмена строго специфичны и дифференцированы. Они специфичны не только в разных органах, тканях и клетках, но и на субклеточном уровне. Так ферменты, катализирующие образование матричной РНК, локализованы в ядре (РНК – полимераза и другие), ферменты тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования, цикла трикарбоновых кислот – в митохондриях, ферменты белкового синтеза – в рибосомах, гидролитические ферменты (протеазы, липазы, гидролазы) – в лизосомах. Такая привязка ферментных систем к определенным структурам клетки (компартментализация) обеспечивает как обособленность внутриклеточных реакций, так и их интеграцию. При изучении промежуточного обмена веществ применяют различные биохимические методы изолированных органов, биопсия. Метод меченых атомов (N¹⁵, C¹⁴, Р³², S³⁵).

 

Обмен белка и его регуляция

 

Белковый обмен включает следующие процессы:

1) ферментативное расщепление белков в желудочно-кишечном тракте до аминокислот (экзогенных) и всасывание в кровь;

2) расщепление тканевых белков в процессе обновления до аминокислот (эндогенных);

3) синтез из экзогенных и эндогенных аминокислот, белков органов, мышечных тканей, молока, яиц, ферментов, гормонов и других биологически активных веществ; приводящие к синтезу белков и БАВ;

4) образование конечных продуктов от распада белков и лишних аминокислот и выведение их из организма;

5) взаимопревращение аминокислот между собой, витаминами а также с углеводами;

6) участие аминокислот в качестве источников энергии в цикле Кребса;

Ведущее место в обмене белка является биосинтез белков, прежде всего, ферментов и гормонов, которые являются носителями жизни и составляют основу клеточных структур.

 

Обновление белков

 

Белки корма никогда не вступают в состав ткани тела без предварительного расщепления. В ЖКТ они перевариваются до аминокислот. Введение чужеродного белка парентерально (то есть, минуя ЖКТ) вызывает сильную реакцию. Белок является антигеном, вызывает активизацию иммунной системы, выработку антител и повышенную чувствительность к антигену (сенсибилизацию). Повторное введение того же белка может вызвать анафилактический шок вплоть до бронхоспазм, падению давления, вплоть до паралича сосудодвигательного и дыхательного центра, и смерти.