Пищеварительная система.
Сущность пищеварения – для нормальной жизнедеятельность организма требуется постоянное поступление веществ из внешней среды. Питательные вещества в организме выполняют ряд следующих функций: трофическая, пластическая, энергетическая.
Пищеварение – это процесс превращения сложных химических соединений корма в более простые доступные для усвоения организма.
Типы пищеварений: 1) внутриклеточное – у простейших и фагоцитов. Фагоцитоз, пиноцитоз. 2) внешнее пищеварение – у членистоногих – впрыскивают пищеварительные соки в жертву а зачем высасывают готовые питательные вещества. 3) полостное пищеварение – встречается у высших животных, у них имеется трубка где и происходит пищеварение, в нее поступают пищеварительные соки, которые содержат ферменты.4) пристеночное или мембранное – всасывание питательных веществ при участии микроворсинок. 5) коллективное пищеварение – встречается у пчел – питательные вещества передаются из-за рта в рот. 6) капропагия – некоторые виды животных поедают каловые массы других животных.
Функции пищеварительной системы: секреторная – выработка пищеварительных ферментов; моторная – обеспечивает передвижение пищи по пищеварительному тракту; всасывание – переход питательных веществ корма в кровь и лимфу; экскреторная – выделительная – заключается в удалении непереваренных остатков и продуктов обмена веществ из организма.
Методы изучения процессов пищеварения.
В 17-18 веке применяли примитивные методы при исследовании содержимого желудка. Изучение убитых животных или случайно раненных. Способы вивисекции. Методы хронического опыта. Рентгеновские методы. Электорокардиография биотков желудка. Радио-телеметрическаяя при помощи проглоченной пилюли. Фибро-гастро тропия проглатывание зонда с осветителем.
Пищеварение полости рта состоит из 3 х этапов 1) прием корма и жидкости 2) собственно ротовое пищеварение 3) акт глотания. Прием пищи происходит при помощи зрительных и обонятельных рецепторов, отыскивают пищу и оценивают ее качество. При помощи вкусовых рецепторов животные опробывают пищу и непригодные вещества отбрасывают. В этих процессах ведущая роль принадлежит коре головного мозга. Разные животны принимают корм по разному так плотоядные захватывают пищу резцами, клыками помогают передними лапами, проглатывают не разжевывая, жидкость лакают языком. У травоядных основным орудием является язык, им они захватывают пучки растений, как бы обвивая их языком и эти пучки направляют в рот. Язык у коровы покрыт острыми ороговевшими сосочками направленными к глотке. Нижние резцы прижимают траву к зубной пластине резцовой кости в результате происходит подрезание пучка травы или пучок отрывается путем подергивания головы. Лошади захватывают траву губами и резцами неперкушенные травинки движением к зади и сторону отрывается. В захватывании сена или зерна участвую губы и частично язык.
Собственно ротовое пищеварение – механическая обработка и химическая. Влажный корм требует меньше жевательных движений чем сухой. Жевание это рефлекторный акт раздражителем является корм в полости рта, но акт жевания может быть произвольным. Химическая обработка корма происходит за счет слюны в которых находятся ферменты. У млекопитающих в ротовую полость открывается три пары крупных слюнных желез: околоушные, серозные железы – секретируют жидкую слегка аполисцирующую слюну секрет содержит ферменты, протоки открываются напротив малых коренных зубов на слизистой щек, подчелюстные – серозно-слизистые железы секрет богат муцином, беден солями и не содержит ферментов локализуется в месте прикрепления уздечки языка; подъязычная – серозно-слизистые железы, богата солями.
Функции слюны: 1) пищеварительная 2) экскреторная 3) защитная 4) бактерицидная
Регуляция слюноотделения проходит сложно-рефлекторным путем рецептивным полем считается рецепторы языка и ротовой полости. Механорецепторы влажность, консистенция корма. Хеморецепторы – химические вещества, вкус пищи. При раздражении рецепторов возбуждение от рецепторов по аферентным путям поступает в центр слюноотделения (продолговатый мозг) – первичный центр, где походит анализ пищи и по восходящим путям возбуждение передается в таламус, гипоталамус и кору головного мозга. И уже из продолговатого мозга информация по эферентным волокнам поступает к слюнным железам. При раздражении парасимпатических нервов происходит усиление выделения слюны и по своему составу она очень жидкая (много воды, мало солей), обратная картина при раздражении симпатической нервной системы (мало слюны, вязкая консистенция, мало воды, много солей и органических веществ). Гуморальная регуляция для слюнной железы имеет слабое второстепенное значение.
Особенности секреторной деятельности слюнных желез у разных видов с/х животных. жвачные: слюна имеет низкое поверхностное натяжение, что препятствует образованию пенистой массы в рубце и сетке; данное свойство слюны разрушает оболочки некоторых микробов, тем самым регулируя микробный баланс в преджелудке (рН = 8,1) очень большая щелочность слюны за счет фосфатов и бикарбонатов. У жвачных в слюне аскорбиновая кислота (до 86 мг за сутки), способствует развитие микроорганизмов-симбионтов в преджелудке и подавляет патогенную микрофлору. Аскорбиновая кислота усиливает действие гидролитических ферментов. Кроме того слюнные железы у жвачных участвуют в общем азотистом обмене, т.к в состав слюны входит мочевина (15-36 мг/%) эта мочевина используется м/мами рубца для синтеза белка. Секреция околоушных слюнных желез происходит постоянно, но усиливается во время приема корма. За 1 мин в покое 12 мл слюны, при приеме корма 18 мл слюны, а при жвачке 48 мл слюны. За сутки всего 90-190 л. Постоянная секреция слюнных желез происходит за счет раздражения механо и хемо рецепторов преджелудка (сетки и рубца).
Лошади: слюны выделяется во время приема корма, за сутки до 40 л слюны, рН = 7,5; не низкое содержание органических и неорганических кислот, и не значительное количество амилолитических ферментов. Условно рефлекторное слюны при показе корма выражено слабо.
Свиньи: выделяется во время приема корма, за сутки до 15 л слюны, большое количество амилолитических ферментов.
Особенности слюну у молодняка: в подсосный период в большей степени секретируют смешанные слюнные железы и поэтому слюна имеет вязкую консистенцию, такая слюна смешивается с молоком и способствует образованию рыхлого ноздреватого сгустка. Она улучшает действие протеолитических ферментов в желудке или сычуге. При медленной выпойке молока лучше образуется ноздреватый сгусток.
У человека слюна выделяется до1,5 л в сутки, при питье выделяется большое количество слюны.
У собак при питье не выделяется слюна, выделяется только при попадании корма в рот.
Глотание. Это процесс перемещения пищевого кома из ротовой полости в желудок. Центр глотания находится в продолговатом мозге, акт глотания регулируется сложно рефлекторным путем. В этом пути выделяют 2 фазы: произвольную и непроизвольную. Произвольная – это когда пищевой ком попадает на рецепторы языка, которые находятся на спинке языка, в эту фазу животное может выплюнуть пищевой ком. Непроизвольная – это когда пищевой ком попадает на корень языка, выплюнуть животное пищевой ком не может и животное его проглатывает. При попадании пищевого кома на язык, поднимается мягкое небо которое закрывает ход в носовую полость, гортань смещается вперед, надгортанник закрывает путь в гортань, пищевой ком за счет смыкания челюстей и усиленного надавливания в корне языка на заднюю часть неба, в результате этого быстро продвигается ч/з глотку в пищевод. Пищевой ком по пищеводы продвигается за счет перистальтических сокращений пищевода. Кардиальный сфинктор открывается только при поступлении пищи. Ферменты ротовой полости в желудке действуют еще некоторое время.
Пищеварение в желудке. в желудке пища подвергается механической и химической обработке и происходит перемещение частиц в желудке. пища поступившая в желудок располагается послойно. Стенка состоит из 4х оболочек: серозная, мышечная, подслизистая и слизистая. В любом желудке различают кардиальную часть – добавочные железы, которые выделяют только слизь, рН слабощелочная, эта рН предохраняет стенки желудка от переварочного действия желудочного сока. Фундальная часть - содержит 3 вида желез: главные железы (вырабатывают ферменты), обкладочные (вырабатывают солярную кислоты рН = 0,5), добавочные железы которые вырабатывают слизь ; пилорическая часть – привратник: слизистые железы и немого главных желез (рН слабощелочная).
Желудочный сок состав и свойства: желудочный сок это смесь слизи соляной кислоты и ферментов. Представляет собой бесцветную жидкость с кислой рН. В желудочном соке 99% воды, 1% сухого вещества. Сухое вещество состоит из неорганических веществ (солями соляной кислоты) и органические вещества (белками ферментами). Протеазы – расщепляют белки (пепсин – выделяется главными железами в неактивной форме и уже под действием соляной кислоты активируется, желатиназа, химозин). Липаза – расщепляет жиры до жирных кислот и глицерина.
Функции соляной кислоты: 1) вызывает набухание белков 2) обладает бактерицидными свойствами 3) превращает пепсиноген в пепсин. Соляная кислота в желудке в связанном и свободном состоянии. Количество выделяем кислоты зависит от вида корма. Попадая с пищей в 12 перстную кишку кислота раздражает хеморецепторы и способствует образованию гормона секретина, который влияет на пищеварение в кишечнике. Соляная кислота способствует моторике желудка.
Моторика желудка. Желудок состоит из 3х видов мышц: косых, круговых и продольных. Желудок у с/х животных не бывает пустым поэтому моторика желудка наблюдается постоянно. Виды моторики: 1) тонические сокращения – волнообразные сжатия мышц фундальной части желудка, при этом создающееся давление способствует перемещение химуса к пилорусу. Перистальтические сокращения проявляются периодическим сокращением и расслаблением косых и продольных мышц желудка. Они начинаются с кардиальной части и распространяются к пилорической. Благодаря им происходит перемешивание корма. И пропитывание желудочным соком и продвижение его к привратнику. Сокращение косых мышц малой кривизны – в результате при приеме пищи происходит сближение кардиальной и пилорических частей с образованием желудочной бороздки. При приеме воды образуется данный вид сокращений.
Регуляция моторной функции желудка. Происходит нервно-гуморальным путем: симпатическая – тормозит, парасимпатическая – активизирует. Гуморальная регуляция: активизируют – гастрин, гистомин, холин, ацетил-холин и ионы калия; тормозят – гастрон, энтерогастрон, адреналин, норрадреналин и ионы кальция. Механическая регуляция – частица корма раздражают слизистую оболочку желудка и в зависимости от их размеров вызывают: крупные – активизируют моторику, мелкие – замедляют.
Регуляция желудочного сокоотделения. Осуществляется нервно-гуморальным путем. Нервная регуляция: 1) условно рефлекторная – начинается до приема пищи животным, благодаря действию условных раздражителей, таких как запах, вид, звон посуды, образующийся в эту фазу желудочный сок называется запальным 2) безусловно рефлекторная – начинается непосредственно при раздражении кормом рецепторов ротовой полости, глотки, пищевода и желудка. Парасимпатическая нервная с-ма усиливает выделение желудочного сока, при раздражении симпатической нервной с\мы происходит замедление, снижение желудочного сока. Гуморальная регуляция – обусловлена воздействием на рецепторы желудка химических веществ корма и продуктов их расщепления. Свое воздействие на желудок химические вещества оказывают через нервную систему, кроме того в желудке вырабатываются свои особенные биологически активные вещества, которые либо усиливают секрецию (гастрин, гистомин), либо тормозят (гастрон, энтерогатсрон).
Рвота – защитно приспособительная реакция организма направленная на выведение из него вредных веществ. Рвоту вызывает следующие факторы: чрезмерное переполнение желудка; раздражение центра рвоты токсическими веществами; при раздражения корня языка, пищевода и желудка. Механизмы рвоты: рвота начинается с антиперестальтических движений кишечника, содержимое которого перемещается в желудок. При сильном сокращении желудка и открытом сфинктере кормовые массы попадают в пищевод, а затем в ротовую полость и наружу. В момент рвоты носоглотка и гортань закрываются. Во время рвоты происходит возбуждение центра рвоты, дыхательного центра, слюноотделительного центра, сердечно-сосудистого центра. Все эти центра расположены в продолговатом мозге. Рвота отсутствует у лошадей и грызунов, что связано с анатомическим строением животных.
Пищеварение в желудках у разных видов животных.
У свиней. Кормовые массы в желудке располагаются послойно сначала заполняется донная и привратниковая части желудка, затем кардиальная часть. Затем в течение 2х часов действуют ферменты ротовой полости и затем уже начинают действовать ферменты желудка расщепляя белки. Желудочный сок пропитывает кормовые массы постепенно. Секреция желудочных желез происходит постоянно, но при поступлении пищи она усиливается.
У лошадей: кормовые массы располагаются послойно из-за слабых движений слепого мешка. Желудочный сок выделяется постоянно (10-30 литров за сутки). В желудочном соке низкое содержание соляной кислоты.
Пищеварение в желудке у жвачных: в преджелудках (рубец, сетка, книжка) корм подвергается механическому и биологическому воздействию. Пищеварение в рубце: имеется большое количество анаэробных м/ов: бактерии, инфузории, грибы. в рубце переваривается до 50% сухого вещества рациона, температура в рубце на уровне 38-42оС под действие целлюлозолитических бактерий расщепляется от 60 до 70 % клетчатки. Клетчатку бактерии расщепляют до моносахаридов которые подвергаются в дальнейшем процессам брожения. В процессе брожения образуется пропионовая, уксусная и масляная кислота. Это летучие жирные кислоты которые легко всасываются в кровь и идут на построение гликогена, который откладывается в печени. Кроме того в процессе брожения образуются газы: метан, углекислый газ, азот, водород и сероводород. И эти газы идут на построение питательных веществ. За сутки у КРС может образоваться до 1000 литров в сутки. Избыток газа в рубце не используемый микроорганизмами удаляется при отрыжке, частично всасывается в кровь и удаляется через легкие при дыхании.
Сетка: пища из рубца поступает в сетку. Она является органом сортировки и отрыгивания корма. Через сетку в книжку проходит только измельченная разжиженная масса, а грубые частицы остаются в рубце для дальнейшего переваривания. Из сетки пища поступает в книжку.
Книжка: между листочками книжками задерживаются не достаточно измельченные частицы корма, которые прошли через сетку. При сокращении книжки происходит дальнейшее измельчение частиц корма, а также в книжке всасываются летучие жирные кислоты и вода.
Сычуг: является истинным желудком в нем выделяется сычужный сок, содержится пепсин, хемозин, липаза. Секреция желудочного сока происходит постоянно. В сутки 40-80 литров сока.
Пищеварение в кишечнике.
В кишечнике на кормовые массы действует 3 вида: поджелудочный, желудочный, желчь..
Моторная функция тонкого кишечника. Пищевая масса (химус) поступает из желудка в кишечник, подвергается дальнейшей механической и химической обработке. Перемещение химуса по кишечнику происходит благодаря последовательным сокращениям кольцевых и продольных мышц, расположенных в стенке кишечника. Выделяют 4 вида сокращений кишечника: истинная перистальтика – вызывается сокращением круговых мышц перед которыми просвет кишечника слегка расширяется, затем сокращение переходит постепенно на следующие кольцевые мышцы, т.о происходит передвижение химуса по кишечнику в каудальном направлении. Антиперистальтика – корм передвигается в краниальном направлении. Маятникообразное – обусловлено тем, что кишечник подвешен на брыжейке и при сокращении продольных мышц центр петли меняет свое местоположение, а концы петли нет. Такая моторика способствует лучшему перемешиванию корма пищеварительными соками. Сегментарное сокращение – вызывается сокращением круговых (кольцевых мышц) образующих перетяжки, которые делят кишечник на сегменты. Затем в середине каждого сегмента образуется новая перетяжка а половинки двух сегментов объединяются в один сегмент. Такой вид сокращения способствует лучшему перемешиванию кормовых масс и обеспечивает тесный контакт со стенками кишечника.
Регуляция сокращений кишечника.
Нервная регуляция – парасимпатическая нервная система (вагус) – стимулирует работу кишечника. Симпатическая – тормозит. Но в зависимости от силы раздражении и тонуса кишечных мышц эффекты нервных систем могут сменится на противоположные. Кроме того на сокращения кишечника влияет кора головного мозга и психоэмоциональное состояние. Мышцы кишечника обладают автоматией.
Гуморальная регуляция – вещества активизирующие работы кишечника: холин, энтерокинин, энтерогастрин, серотонин, желчь, алкоголь, пряности и вещества которые продолжают расщепляться.
Механическая регуляция – раздражение слизистой оболочки частицами корма, крупные частицы активизируют, мелкие – замедляют работу кишечника.
Мембранное и полостное пищеварение.
Из 12 перстной кишки химус поступает в тощую, а затем в подвздошные кишки. Петли кишечника этих отделов подвешены на брыжейке, которая крепится к задней стенке брюшной полости. Спереди покрыта сальником. Полостное пищеварение – это начальный гидролиз пищеварительных веществ за счет ферментов поджелудочного сока, кишечного и желчи. С образованием простых пептидов, дисахаридов, дииммуноглицеридов. Мембранное пищеварение происходит в околомембранном слое – гликокаликсе, на поверхности мембран и в самих мембран микроворсинок. Здесь заканчиваются процессы гидролиза с образованием мономеров, которые поступают в кровеносную или лимфотическую систему.
Пищеварение в толстом отделе кишечника.
Объем толстого отдела кишечника у КРС 11-15 %. Переваривание питательных веществ в толстом отделе кишечника происходит за счет ферментов, поступающих из тонкого отдела кишечника, ферментов собственных желез (небольшое количество) и за счет микроорганизмов. Кроме того в слизистой оболочке имеется огромное количество бокаловидных клеток, которые выделяют слизь. Количество выделяемого сока по объему составляет 10-15 % от количества выделяемого в тонком отделе кишечника. Кишечный сок толстого отдела кишечника имеет щелочную рН до 9. Функции щелочного сока: щелочная реакция вызывает нейтрализацию образующихся кислых продуктов брожения, поддерживает активность ферментов и процесса жизнедеятельности организма; обеспечивает окончательный гидролиз клетчатки; обеспечивает переваривание белков; всасывание воды и формирование кала.
Роль микрофлоры: разложение и утилизация непереваренных остатков корма; подавление гнилостных процессов; синтез витаминов группы В и К; образование иммуноглобулина.
Дефекация – удаление из кишечника фекальных масс, происходит рефлекторно. Каловые массы в прямой кишке раздражают рецепторы. Импульсы поступают в центр дефекации пояснично-крестцового отдела спинного мозга. Отсюда импульсы по парасимпатическому нерву передаются к прямой кишке и вызывают ее сокращения. А импульсы по симпатическим нервам вызывают расслабление внутреннего анального сфинктера. Наружный сфинктер подчинен воле животного, поэтому акт дефекации произвольный. Высшие центры находятся в продолговатом мозгу, гипоталамусе и коре мозга. В акте дефекации участвуют мышцы грудного пресса.