Пищеварение сельскохозяйственных животных

Различают ритмические и  тонические сокращения. При ритмических  сокращениях гладкие мышцы желудка  периодически сокращаются и расслабляются, а при тонических происходит длительное напряжение мускулатуры.

Регуляция моторики осуществляется парасимпатическими и симпатическими нервами, первые из них возбуждают сокращения мышц желудка, вторые тормозят.

Переход содержимого желудка  в кишечник осуществляется благодаря  работе пилорического сфинктера. Полужидкая кислая кашица корма, поступившая в пилорическую область, раздражает рецепторы слизистой оболочки, что вызывает рефлекторное раскрытие пилорического сфинктера, и порция корма переходит в двенадцатиперстную кишку. Соляная кислота, поступившая вместе с кормом в кишку, действует на ее рецепторы и вызывает рефлекторное запирание пилорического сфинктера. Сфинктер остается закрытым до тех пор, пока соляная кислота нейтрализуется желчью, кишечным и панкреатическим соками и реакция в кишечнике не станет щелочной.

Скорость перехода содержимого  желудка в кишечник зависит от вида корма. Эвакуация овса из желудка  лошади начинается через 7-9 мин после  кормления, а через 4-4,5 ч он уже  весь переходит в кишечник. При  регулярном кормлении (2-3 раза) желудок  у лошади всегда бывает заполнен и  только после часового голодания  в нем остаются следы корма. У  свиней основная масса корма покидает желудок через 6-8 ч, а иногда оерез 12 ч после кормления. 

 

 

 

Желудочное пищеварение  у жвачных животных. Растительные корма. которыми питаются жвачные животные, по питательности химическому составу менее ценны. Они богаты трудно переваривающейся клетчаткой. Чтобы получить достаточное количество питательных веществ, жвачные животные должны поедать растительные корма в больших объемах. Поэтому существенной особенностью организма жвачных является наличие в пищеварительном тракте вместительных преджелудков. Емкость рубца у взрослого крупного рогатого скота - от 100 до 300 л, у овец и коз - 13-23 л.

У новорожденных телят  рубец не функционирует. Молоко переходит  из пищевода по пищеводному желобу прямо в сычуг, минуя рубец. При  медленной выпойке молока желоб  смыкается полностью, образуя трубку, служащую продолжением пищевода. При  быстрой выпойке молока желоб  смыкается не полностью, и молоко частично попадает в рубец, где может  задерживаться, загнивать и вызывать расстройство пищеварения.

В преджелудках под влиянием микрофлоры (симбионтное пищеварение) и ферментов самого корма (аутолитическое пищеварение) происходят сложные пищеварительные и обменные процессы.

В рубце имеются три  группы микроорганизмов: бактерии, простейшие и грибки. Бактерии представлены целлюлозолитическими, молочнокислыми, стрептококками. Всего выделено около 20 видов бактерий. В 1 г содержимого рубца насчитывается от 1 до 10 млрд. бактерий. Простейшие рубца включают до 120 видов. В 1 г содержимого рубца их около 1 млн. Инфузории механически расщепляют и разрывают клетчатку, используя ее для своего питания и делая доступной действию ферментов. Грибки также играют важную роль в рубцовом пищеварении.

Количество и видовой  состав микроорганизмов в рубце  у жвачных животных зависит от ряда факторов, причем условия кормления  играют первостепенную роль. При каждой смене рациона меняется и микрофлора, поэтому для жвачных животных особое значение имеет постепенный  переход от одного рациона к другому, чтобы дать возможность микрофлоре приспособляться к характеру  корма.

В преджелудках перевариваются белки, углеводы и жиры. В кормах содержатся в основном клетчатка, крахмал и сахара. Под влиянием ферментов, выделяемых микроорганизмами, эти углеводы перевариваются до глюкозы. Основная масса глюкозы и днсахаридов в рубце подвергается брожению. При этом образуются летучие жирные кислоты, преимущественно уксусная, про-пионовая и масляная, а также газы - углекислый, метан и др. За сутки в рубце образуется до 4 л летучих жирных кислот.  Соотношение их зависит от состава рациона(табл. 2). Почти полностью они всасываются в преджелудках и служат источником энергии а также используются для синтеза жира и глюкозы в организме. Небольшая часть углеводов расходуется на образование внутг риклеточных полисахаридов (гликогена) рубцовых бактерий и щ фузорий. При поступлении в сычуг микроорганизмы под влияние соляной кислоты погибают. В кишечнике под воздействием амило литических ферментов они перевариваются до глюкозы, котора всасывается в кровь. Если на 1 кг массы животного с кормом по ступает 5 г и более легкопереваримых углеводов, то часть образующейся глюкозы может всасываться в кровь в рубце.

В рубце подвергается гидролизу  и другим превращениям 40- 80% поступившего с кормом белка. Под влиянием протеолитиче-ских ферментов микроорганизмов белки корма расщепляются до пептидов, аминокислот, а затем до аммиака. Бактерии используют аминокислоты и аммиак для синтеза белка собственного тела. Считают, что в рубце за сутки может синтезироваться от 100 до 450 г микробного белка. В дальнейшем бактерии и инфузории вместе с содержимым рубца поступают в сычуг и кишечник, где погибают и перевариваются до аминокислот. Считают, что за счет белка микроорганизмов жвачные могут удовлетворять до 20- 30% потребности белка.

В рубце у жвачных животных микроорганизмы синтезируют аминокислоты, в том числе и незаменимые.

Микроорганизмы рубца  могут использовать небелковые азотистые  вещества (карбамид и др.). Под воздействием фермента уреазы, продуцируемой бактериями, мочевина распадается. Образуется аммиак, азот которого бактерии используют для синтеза белка своего тела.

В процессе жизнедеятельности  микроорганизмы рубца синтезируют  витамины группы В (рибофлавин, тиамин, никотиновую, фолиевую и пантотеновую кислоты, биотин, пиродоксин, цианоко-баламин), а также жирорастворимый витамин К.

Под влиянием липолитических ферментов микроорганизмов в рубце жиры корма гидролизуются до глицерина и жирных кислот, а затем в стенке рубца синтезируются вновь. 

 

 

 

Пищеварение в тонком кишечнике. Содержимое желудка, поступив в двенадцатиперстную кишку, подвергается действию поджелудочного и кишечного соков и желчи.

Сок поджелудочной железы - это прозрачная бесцветная жидкость щелочной реакции (рН 7,2-8,0). Содержит ферменты,, участвующие в переваривании белков, углеводов и липидов. К протеолитическим ферментам относятся трипсин, химотрипсин, карбоксиполипептидаза, дипептидаза и эластаза. Эти ферменты расщепляют белки до аминокислот. Группа амилолитических ферментов представлена:

1) амилазой, расщепляющей  крахмал и гликоген до мальтозы;

2) глюкозидазой, расщепляющей мальтозу на две молекулы глюкозы;

3) галактозидазой, расщепляющей молочный сахар на глюкозу и галактозу;

4) фруктофуронидазой, расщепляющей сахарозу на глюкозу и фруктозу.

Поджелудочная липаза расщепляет жир на глицерин и жирные кислоты, а нуклеаза - нуклеиновые кислоты  на мононуклеотиды и фосфорную кислоту.

Секреторная деятельность поджелудочной  железы регулируется нервной системой и гуморально.

Желчь вырабатывается клетками печени. У сельскохозяйственных животных она образуется и поступает в  просвет двенадцатиперстной кишки  непрерывно в течение 6-8 ч после  приема корма. В сутки у крупного рогатого скота выделяется 7,0-9,5 л  желчи, у лошади -6,0-8,0, у свиньи - 2,4-3,8 л, у овцы - 300-400 мл.

Различают два вида желчи: печеночную и пузырную. Печеночная желчь жидкая, прозрачная, светло-желтого  цвета; пузырная более густая, темного  цвета.

В состав желчи входят желчные  пигменты - билирубин и били-вердин и желчные кислоты - холевая, литохолевая и дезоксихо-левая.

Роль желчи в процессах  пищеварения и всасывания значительна  и многообразна. Щелочи желчи эмульгируют жиры, что способствует перевариванию жиров. Сама желчь усиливает действие липаз поджелудочного и кишечного соков. Нейтрализует кислое содержимое желудка, поступившее в двенадцатиперстную-кишку, и тем самым прекращает действие пепсина, разрушительно действующего на трипсин. Следовательно, желчь косвенно влияет на ферментативное расщепление белков; способствует растворению жирных кислот, что облегчает их всасывание; стимулирует перистальтику кишечника. Кроме того, она обладает бактерицидным действием, подавляя гнилостные процессы в кишечнике.

В пищеварении, протекающем  в тонком кишечнике, участвует кишечный сок, вырабатываемый либеркюновыми и бруннеровыми железами слизистой оболочки кишечника. Это - бесцветная жидкость, в которой взвешены комочки, состоящие из слизи, холестерина, эпителия, и бактерии.

В кишечном соке содержатся ферменты, завершающие переваривание  питательных веществ корма. Протеолитические ферменты (аминополипептидаза и дипептидазы) расщепляют полипептиды и дипептиды до аминокислот. На углеводы действуют мальтаза, глюкозидаза, фруктофуронидаза, галактозидаза, превращающие дисахариды в моносахариды.

В кишечном соке имеются  два липолитических фермента: липаза и фосфолипаза. Кроме того, в нем содержатся энтеропептида-за (энтерокиназа), активирующая трипсиноген, а также щелочная фосфатаза, обеспечивающая фосфорилирование углеводов, аминокислот и их всасывание.

Процесс пищеварения в  тонком кишечнике состоит из трех последовательных этапов: 1) полостное  пищеварение, 2) мембранное (пристеночное) пищеварение и 3) всасывание. Полостное  пищеварение происходит в полости  кишечника, а пристеночное-на мембранах кишечных клеток, через которые и осуществляется всасывание аминокислот, глюкозы, глицерина и жирных кислот.

В результате переваривания  питательных веществ корма и  смешивания его с пищеварительными соками содержимое тонкого кишечника  приобретает вид однородной жидкой массы, которую называют химусом. Общее  количество химуса очень велико: у  крупного рогатого скота-150 л, у лошадей-190, у свиней - 50, у овец-15-20 л. На долю пищеварительных соков в химусе приходится 3/4 его объема. 

 

 

 

Пищеварение в толстых  кишках. Из тонких кишок невсосав-шаяся часть химуса переходит через илеоцекальный сфинктер в слепую и ободочную кишки.

У травоядных и всеядных животных в содержимом толстого отдела кишечника еще довольно много  питательных веществ. Например, в  слепой и ободочной кишках лошади переваривается до 40-50% всей принесенной  с химусом клетчатки, до 39% белка  и до 24% углеводов. Слепая кишка у  лошади - это как бы второй желудок .

В толстом кишечнике жвачных  сбраживается и всасывается в  кровь 15-20% клетчатки корма, что составляет около 30% всей переваривающейся в пищеварительном  тракте клетчатки.

Пищеварение в толстом  отделе кишечника происходит главным  образом под действием ферментов  пищеварительных соков, принесенных  с химусом из тонких кишок. Слизистая  оболочка толстого кишечника тоже выделяет небольшое количество пищеварительного сока, богатого слизью, но бедного ферментами. В толстых кишках имеется богатая  бактериальная флора, вызывающая сбраживание  углеводов с образованием летучих  жирных кислот.

Под влиянием гнилостных бактерий в толстых кишках происходит разрушение невсосавшихся аминокислот и других продуктов переваривания белков. При этом образуется ряд ядовитых для организма соединений: скатол, индол, фенол и другие, которые, всасываясь в кровь, способны вызвать интоксикацию (отравление) организма. Эти вещества затем обезвреживаются в печени.

Толстые кишки являются органами выделения. Через их стенки удаляются  из организма минеральные и некоторые  другие вещества. В нижних отделах  толстого кишечника происходит сгущение поступившего в них содержимого  в результате всасывания воды и формируется  кал.

Корова ежедневно выбрасывает  в среднем около 40 кг кала, овца - около 3, лошадь при кормлении сеном-16-17, а при кормлении овсом и  сеном - 9-10 кг. 

 

 

 

Двигательные явления  в кишечнике. Движения кишечника происходят в результате координированных сокращений круговых и продольных мышечных волокон. Различают три типа кишечных движений: перистальтические, маятникообразные и сегментирующие.

Перистальтические движения состоят в том, что выше пищевого кома образуется за счет сокращения круговых волокон кольцевой перехват, а  ниже его за счет сокращения продольных волокон - расширение кишки. Благодаря  таким сокращениям корм выжимается из суженного участка в расширенный  и передвигается по направлению  от двенадцатиперстной кишки к толстой. При антиперистальтике, наблюдаемой  в толстом кишечнике, химус перемещается в краниальном направлении.

При маятникообразных движениях сокращаются продольные мышцы, что вызывает укорочение и расширение кишки. Кишечная петля при этом перемещается то в одну, то в другую сторону, напоминая движение маятника. Эти сокращения обеспечивают постоянное движение и перемешивание химуса.

Сегментирующие сокращения характеризуются ритмическим образованием нераспространяющихся колец сужения. При этих сокращениях обеспечивается дробление химуса на отдельные порции и его перемешивание.

Двигательные процессы в  кишечнике регулируются центральной  нервной системой. По блуждающим нервам поступают импульсы, которые усиливают  движения кишок, а по симпатическим- тормозящие импульсы. Кроме того, кишечник обладает автоматизмом, который проявляется  в способности мышечных волокон  ритмически сокращаться при отсутствии раздражения извне.

У крупного рогатого скота  корм в пищеварительном тракте пребывает 2-3 суток. Отдельные частицы грубого  корма могут задерживаться в  преджелудках до 12 суток. У лошади корм переваривается 10-100 ч, у свиньи - 24-36 ч.