14. Обмен углеводов и жиров в организме с.Х. Животных. Регуляция углеводного и жирового обменов.

Роль углеводов в животном организме:

1. энергетическая - основной источник энергии в организме, углеводы обеспечивают не менее 50 % суточного энергообеспечения (окисление 1 г углеводов освобождает 4 ккал);

2. образуют депо (в виде гликогена) легко мобилизируемого энергетического материала;

3. пластическая - продукты промежуточного обмена углеводов используются для синтеза аминокислот, липидов, полисахаридов;

4. углеводы, входящие в гликопротеиды, определяют их видовую и тканевую специфичность.

В рубце у жвачных и в толстом кишечнике у животных с однокамерным желудком (лошадь, свинья) при расщеплении клетчатки образуется глюкоза.

• Одна ее часть всасывается в кровь, другая служит пищей для микробов и подвергается дальнейшему распаду с образованием летучих жирных кислот: уксусной и масляной(липиды и кетоновые тела), пропионовой (глюкоза), все вместе окисляются с образованием АТФ, СО2 и воды

• Основная часть всосавшихся из пищеварительного тракта углеводов через воротную вену поступает в печень, где из них образуется гликоген; здесь он депонируется и служит основным резервным источником образования глюкозы.

• Часть глюкозы из печени поступает в большой круг кровообращения и транспортируется кровью в органы и ткани, где окисляется и используется для покрытия энергетических затрат организма.

• Другая часть глюкозы в жировых депо превращается в триглицериды.

Всосавшиеся сахара в эпителиоцитах фосфорилируются, что создает пониженный градиент концентрации сахаров в клетках, способствуя их всасыванию из полости кишечника по градиенту концентрации.

Ее уровень в крови остается постоянным благодаря довольно сложной гомеостатической системе:

• Печень – гликоген распадается/собирается

• Мышцы – содержат значительное количество гликогена. Они являются также местом усиленного потребления углеводов, особенно во время работы, а во время отдыха синтезируют гликоген за счет глюкозы крови

• Клетки других тканей – потребители;

• Почки –у животных возможны кратковременные алиментарные гипергликемии (сухость во рту, обильное мочеиспускание, мышечную слабость) при потреблении кормов, богатых легкодоступными углеводами, при этом возможна глюкозурия(выделение сахара с мочей), как мера стабилизации уровня сахара в крови.

Распад углеводов, происходящий без участия кислорода, называется анаэробным(пировиноградная-молочная к-та-СО2 и Н2О или гликоген), а с участием кислорода — аэробным гликолизом-38 АТФ из 1 моля глюкозы

Нейрогуморальная регуляция обмена углеводов:

• Центром, регулирующим углеводный обмен, служит скопление нейронов в гипоталамусе.

• Волокна симпатической нервной системы регулируют распад гликогена до глюкозы, а волокна парасимпатической — его образование из глюкозы.

• При гиперфункции щитовидной железы происходит уменьшение содержания гликогена в печени.

• Инсулин/глюкагон

• Адреналин - повышает обмен веществ, усиливает мышечную работоспособность и расщепление гликогена в печени, в мышцах, вследствие чего увеличивается содержание сахара в крови.

• Глюкокортикоиды-кортизол-активируют глюконеогенез в печени за счет синтеза соответствующих ферментов, увеличивая в крови содержание субстратов глюконеогенеза – аминокислот – из-за усиления распада белка в мышцах- Это процесс синтеза глюкозы из веществ неуглеводной природы. Процесс протекает в печени и менее интенсивно в корковом веществе почек, а также в слизистой кишечника. Эти ткани могут обеспечивать синтез 80-100 г глюкозы в сутки.

Обмен жиров:

В состав нейтральных жиров животного организма входят главным образом насыщенные ВЖК (стеариновая, пальмитиновая, олеиновая) и в меньшей степени – ненасыщенные (линолевая, линоленовая, арахидоновая).

В состав жиров разных видов животных ВЖК входят в различных пропорциях, в этой связи жиры различаются по точке плавления: чем они больше содержат насыщенных кислот (особенно стеариновой), тем выше точка (температура) плавления жира.

Роль жиров в животном организме:

1. пластическая – важный компонент клеточных мембран;

2. энергетическая - при окислении липиды дают максимальное образование энергии (1 г жиров - 9 ккал);

3. механическая - фиксация положения органов, уменьшение травмирования органов;

4. терморегуляторная - теплоизолирующие свойства подкожной клетчатки, теплопродукция в бурой жировой ткани;

5. используются для синтеза биологически активных веществ (стероидных гормонов, простагландинов).

В сухом веществе растительных кормов содержится 2-4% жира, представленного триглицеридами.

В пищеварительном тракте жиры под действием липаз расщепляются до глицерина и высокомолекулярных жирных кислот (ВЖК).

Глицерин всасывается самостоятельно, а ВЖК связываются солями желчных кислот и транспортируются в слизистую оболочку кишечника, где затем освобождаются. Часть жиров всасывается в виде хиломикронов-очень большие молекулы жира.

Из всосавшихся глицерина и ВЖК в ворсинках слизистой оболочки кишечника синтезируется видоспецифический жир, он как и непосредственно всосавшийся, соединяясь с белком, образует хиломикроны — разновидность липопротеидов. Из стенки кишечника хиломикроны попадают в лимфатическое русло и кровь, а затем в легкие. Таким образом, первый орган, через который проходит жир в виде хиломикронов — легкие. Этим жиры отличаются от углеводов и аминокислот, которые всасываются непосредственно в кровь и поступают в печень. В лёгких присутствуют особые клетки — гистиоциты, которые обладают способностью захватывать жир-необходимо для энергии и поддержания тепла в легких. При избыточном всасывании жира он временно задерживается гистиоцитами.

• Около 70% всосавшегося жира поступает в лимфатические сосуды и через грудной лимфатический проток – в кровь, минуя печень. Эта часть жира главным образом депонируется, как энергетический резерв.

• Другая часть (около 30%) через портальную систему крови поступает в печень. Эта часть используется в основном в пластическом обмене, в синтезе тканеспецифических жиров.

• В крови жиры находятся в виде: триглицеридов, комплексов с сывороточными белками, свободных ВЖК и глицерина.

Общее их количество в крови составляет 0,1-0,2 г/100 мл.

При окислении липидов в организме наряду с конечными продуктами (СО2 и Н2О) образуются и

кетоновые или ацетоновых тел. Группу ацетоновых тел составляют ацетоуксусная кислота, β-оксимасляная кислота и ацетон. Печень — основное место образования ацетоновых тел.

Нервно-гуморальная регуляция жирового обмена:

Высший центр нервной регуляции жирового обмена находится в гипоталамусе, который функционально связан с эндокринными железами: гипофизом, щитовидной, поджелудочной, половыми.

• Соматотропный гормон гипофиза ускоряет как выход жирных кислот из жировой ткани, так и их сгорание. Выделяемая при этом энергия обеспечивает синтез белка, что ведет к усиленному росту организма.

• Мобилизация жира и его энергетическое использование стимулируются гормоном щитовидной железы — тироксином.

• Половые гормоны – стимулируют окисление жиров;

• Симпатическая нервная система способствует мобилизации жира. При ее возбуждении, обусловленном мышечным напряжением, отрицательными эмоциями, возможна убыль жира в жировой ткани.

• Слабая возбудимость парасимпатической нервной системы способствует понижению расщепления жира и приводит к ожирению.