Особенности пищеварения у домашней птицы
Содержание
Введение …………………………………………………………………………. 3
1. Всасывание ……………………………………………………………………. 4
1.1 Понятие и механизм процесса всасывания …………………………. 4
1.2 Всасывание в различных
2.
Особенности пищеварения у
2.1 Акт глотания и пищеварение в зобе ………………………………… 9
2.2 Пищеварение в кишечнике …………………………………………. 12
Заключение ……………………………………………………………………... 14
Список использованной литературы …………………………………………. 15
Введение
Пищеварение – это физиологический процесс, заключающийся в превращении питательных веществ корма из сложных химических соединений в более простые, доступные для усвоения организмом.
В процессе выполнения различной работы организм постоянно теряет свои энергетические ресурсы и поэтому требует постоянного их пополнения. Восстановление энергетических и пластических процессов обеспечивается путем поступления в организм питательных веществ – белков, углеводородов и жиров, а также воды, витаминов, минеральных солей и пр.
Основными функциями органов пищеварения являются: секреторная, моторная (двигательная), всасывательная и экскреторная (выделительная).
Одной из задач данной работы является изучение процесса всасывания у сельскохозяйственных животных.
Значение процесса всасывания заключается в том, что благодаря этому процессу в организм поступают все необходимые органические вещества, минеральные соли, вода и витамины.
Еще одной задачей работы является изучение пищеварения у птиц. В результате длительного эволюционного процесса птица заняла особое место в животном мире. Она отличается от млекопитающих экстерьером, размножением, а также строением органов пищеварения и перевариванием корма.
Образно говоря, система органов – клюв, зоб и два отдела желудка – выполняют у птиц роль зубов и желудка млекопитающих.
Процесс пищеварения у птиц настроен на то, чтобы как можно скорее переработать пищу, тогда тело при полете не будет надолго перегружено. Это предполагает богатую энергетически и прежде всего легко перевариваемую пищу.
Таким образом, целью данной работы является изучение процесса всасывания и особенностей пищеварения у птиц.
1. Всасывание
1.1 Понятие и механизм процесса всасывания
Всасывание - это процесс проникновения различных веществ через клеточные структуры и поступления их в кровь и лимфу. Всасывание осуществляется через все ткани организма, но морфологически и функционально наиболее приспособлен к всасыванию эпителий желудочно-кишечного тракта.
В механизме всасывания активная роль
принадлежит клеточным
При всасывании в желудочно-кишечном тракте вещества преодолевают следующий путь: мембрану клетки, микроканальцы эндоплазматической сети, базальную мембрану клетки, соединительную ткань, базальную мембрану и эндотелий капилляров (рисунок 1) [2, c. 153]. Некоторые вещества могут проходить через межклеточную щель.
Капилляр
Рисунок 1. Схема процесса всасывания:
1 - всасываемые вещества; 2 - переносчики; 3 - межклеточная щель; 4 - микроканальцы эндоплазматической сети; 5 - пиноцитоз; М - митохондрия, обеспечивающая энергией процесс всасывания; Ф - фермент, отщепляющий всасываемое вещество от переносчика; БМ - базальная мембрана; СТ - аморфное вещество соединительной ткани.
Наиболее сложным процессом является транспорт веществ через клеточные мембраны. Этот процесс протекает следующим образом. Вначале субстрат адсорбируется на поверхности мембраны и вступает в соединение с мембранным белком-переносчиком. Жировые вещества соединяются с липидами мембраны. Образующееся комплексное соединение активируется АТФ и перемещается к внутреннему слою мембраны, где под действием ферментов расщепляется на субстрат и носитель. Субстрат поступает в эндоплазматические микроканальцы клетки и перемещается к базальной мембране, где продолжается процесс переноса в соединительную ткань, а из нее в кровеносные или лимфатические капилляры. Освободившийся переносчик возвращается на поверхность апикальной мембраны. Адсорбированные питательные вещества могут переноситься в клетку путем пиноцитоза. Пиноцитозный пузырек образуется в углублениях клеточной мембраны, затем втягивается и отшнуровывается в цитоплазму.
На процесс всасывания влияет ряд физических явлений, таких, как диффузия, осмос и фильтрация. Увеличение концентрации веществ в полости желудка или кишечника ускоряет всасывание. Увеличение разницы осмотического давления между химусом и кровью ускоряет всасывание воды. При давлении в желудке или кишечнике до 8-10 мм рт. ст. усиливается процесс всасывания. Однако при давлении 60 - 80 мм рт. ст. отмечают сдавливание кровеносных сосудов, и всасывание прекращается.
1.2 Всасывание в различных отделах пищеварительного тракта
В ротовой полости всасывание очень незначительное из-за кратковременного пребывания и малого количества в ней готовых к данному процессу веществ. Однако растворенные вещества могут легко диффундировать через мембраны вкусовых луковиц, что, в свою очередь, дает ощущение вкусовых достоинств принимаемого корма. Нерастворимые вещества безвкусны. В ротовой полости всасываются некоторые лекарственные вещества.
В желудке всасывание питательных веществ ограниченно. Здесь в основном всасываются вода, некоторые минеральные вещества, особенно хлористый натрий, некоторые органические вещества сахариды, спирты. Однако объем всосавшихся веществ не превышает количества образовавшегося желудочного сока.
В преджелудках жвачных всасывание происходит весьма энергично. Многослойный эпителий их в 5 - 8 раз тоньше эпителия пищевода, и в нем большое количество щелей, направленных к кровеносным сосудам. Его плоские клетки имеют митохондрии, содержат ферменты и сульфгидрильные группы. Слизистая оболочка преджелудков обильно васкуляризована. Многочисленные сосочки, сеточки и складки значительно увеличивают ее всасывающую поверхность.
В преджелудках (особенно в книжке) интенсивно всасываются летучие жирные кислоты, причем прохождение через клеточную мембрану зависит от их липоидорастворимости. Так, при равной концентрации кислот соотношение скорости всасывания составляет для уксусной 1,0, пропионовой 1,19, масляной 1,32. При щелочной реакции соли уксусной кислоты попадают в кровь быстрее, чем соли пропионовой и масляной кислот.
Из органических веществ в преджелудках активно всасываются аммиак и мочевина, водорастворимые витамины. Из рубца свободно проникают в кровь ионы калия, хлора, фосфаты; кальций и магний всасываются только в том случае, если их концентрация в содержимом в 9 раз больше, чем в крови.
При интенсивном газообразовании за минуту из рубца может всасываться до 1 л углекислого газа, который затем выделяется через легкие. Данный процесс увеличивается соответственно парциальному давлению. Из книжки за пределы пищеварительного тракта уходит до 100 л воды и около 70% поступающих жирных кислот.
У всех животных в основном всасывание идет в тонком отделе кишечника. Обусловлено это морфофункциональными особенностями слизистой оболочки кишечника и наличием в его содержимом большого количества конечных продуктов гидролиза и воды.
Слизистая оболочка тонкого отдела кишечника построена из ворсинок. На 1 мм2 слизистой двенадцатиперстной кишки находится около 30 ворсинок. К каждой ворсинке подходят мелкие артерии, разветвляющиеся в густую сеть капилляров. В центре ворсинки располагается расширенный центральный лимфатический сосуд, в котором имеются клапаны, препятствующие обратному току лимфы. Внутри ворсинки проходят гладкие мышечные волокна, обеспечивающие сокращение ворсинок, и нервные сплетения подслизистого слоя. Во время интенсивного всасывания большинство капилляров расширяется и плотнее прилегает к эпителиальной ткани. Вне периода всасывания капилляры в основном закрыты. Движение ворсинок помогает всасыванию. Сокращаясь и расслабляясь, ворсинки периодически то выжимают из себя кровь в лимфу, то впитывают растворенные в кишечнике вещества. При всасывании ворсинки сокращаются отдельными группами 3-5 раз в минуту. Их движения регулируются подслизистым нервным сплетением и действием различных химических веществ. Стимулируют движение ворсинок растворы глюкозы, пептонов, аминокислот, желчных кислот, гистамин, а также гормон вилликинин, экстракты дрожжей. Тормозят сокращения ионы кальция и калия [4, c. 240].
В тонком кишечнике всасываются аминокислоты, продукты гидролиза белков, жиров и углеводов, вода, витамины, минеральные вещества. Слизистая оболочка кишечника непроницаема для нативных белковых молекул и полипептидов. Только у новорожденных белки молозива могут проходить через эпителий кишечника по принципу пиноцитоза. Азотистые вещества из кишечника всасываются преимущественно в форме аминокислот, причем лучше из менее концентрированных растворов, близких к естественному содержанию аминокислот в кишечном химусе (около 1,5%). Скорость всасывания отдельных аминокислот различна, а между отдельными аминокислотами и их изомерами существует конкурентное взаимодействие вследствие того, что один и тот же переносчик может транспортировать несколько аминокислот.
Всасывание продуктов
Маленькие капельки жира могут всасываться в кишечнике по принципу пиноцитоза. В основном жиры всасываются в форме глицерина и жирных кислот, а также в виде моноглицеридов и диглицеридов.
Глицерин, как водорастворимое вещество, легко проникает через мембраны клеток, а жирные кислоты соединяются с желчными кислотами, образуя водорастворимые соединения. Считается, что транспорт глицерина и жирных кислот через мембрану осуществляется липоидным компонентом мембраны.
Жиры с длинной углеродной цепью из эпителия кишечника поступают в лимфатический центральный сосуд и затем транспортируются с током лимфы в виде мелких эмульгированных шариков. Поэтому после принятия жирной пищи лимфатические сосуды кишечника имеют белый цвет. Жирные кислоты с короткой углеродной цепью труднее ресинтезируются и поступают больше в кровеносные сосуды.
Всасывание углеродов в кишечнике происходит в виде моносахаридов глюкозы, галактозы, фруктозы, маннозы, ксилозы) с различной скоростью. Быстрее всего всасывается галактоза, а затем глюкоза и медленнее фруктоза. Транспорт моносахаридов осуществляется также с мощью переносчиков при участии ионов натрия, а в транспорте глюкозы определенное место занимает и щелочная фосфатаза. Углеводы в основном поступают в кровь, но могут частично поступать и в лимфу.
Минеральные вещества в кишечнике всасываются избирательно и с неодинаковой скоростью в зависимости от их растворимости в пищеварительных соках и соединения с органическими веществами. Наиболее быстро всасываются калий, затем натрий, медленнее кальций и магний. Мембрана клеток кишечника наиболее проницаема для ионов хлора и менее - для сульфатов и фосфатов. Быстрее всего минеральные вещества проникают из гипотонических и изотонических растворов. Причем между некоторыми ионами также имеется конкурентное взаимодействие. Избыток калия тормозит всасывание кальция, соли кальция лучше всасываются в виде комплексных соединений жирными и желчными кислотами. Большинство микроэлементов (железо, медь, цинк, йод, кобальт, бром и др.) всасывается в виде неорганических и органических соединений.
В тонком отделе кишечника всасывается почти вся вода, выделяемая пищеварительными соками. Следовательно, в нем идет чрезвычайно интенсивный водный обмен. Так, у коров через этот отдел за сутки проходит 150-180 литров воды и только около 10% ее уходит с калом.
В толстом отделе кишечника завершается процесс всасывания и образуется кал за счет интенсивной резорбции воды. В слепой и ободочной кишках травоядных всасываются летучие кислоты, моносахариды, аминокислоты, аммиак, мочевина и другие продукты расщепления. У жвачных в толстом кишечнике всасывается около 20% воды, 6% протеина, 10% углеводов и 16% липоидов.
Всасывание является активным процессом, который протекает при значительных затратах энергии. Зависит оно от проницаемости клеточных структур, кровеносных и лимфатических капилляров, от гидростатического давления крови и других факторов. Всасывание находится в тесной взаимосвязи с секреторной и моторной деятельностью пищеварительного аппарата. Процесс всасывания регулируется рефлекторным и гуморальным путем. Рефлекторная регуляция осуществляется при участии рецепторов пищеварительного тракта, от которых постоянно поступает информация в центральную нервную систему о процессах гидролиза и концентрации веществ. Установлено, что раздражение гипоталамуса вызывает изменение всасывания в кишечнике. Методом условных рефлексов и путем электростимуляции структур лимбической коры отмечено влияние высших отделов центральной нервной системы на всасывание углеводов [3, c. 87].
Гуморальная регуляция основана на действии гормонов надпочечников, поджелудочной, щитовидной, паращитовидных желез и задней доли гипофиза. После удаления обоих надпочечников нарушается всасывание углеводов и липоидов и большая часть этих веществ выделяется с калом. Гормон поджелудочной железы инсулин способствует всасыванию глюкозы, что обеспечивает образование гликогена в кишечной стенке. Тироксин повышает, а питуитрин понижает всасывание глюкозы.
2. Особенности пищеварения у домашней птицы
2.1 Акт глотания и пищеварение в зобе
Пищеварительная система у птицы имеет целый ряд отличительных особенностей, а именно: отсутствие зубного аппарата, наличие зоба или расширенной части пищевода, морфологическое и функциональное разделение желудка на железистую и мышечную часть, короткий тонкий кишечник, две слепые кишки и т.п.
Птица отыскивает корм главным образом при помощи зрения и опробирует его благодаря хорошо развитой тактильной чувствительности слизистой оболочки ротовой полости. В непокрытых ороговевших частях клюва, на заднем нёбе и в языке имеются осязательные тельца, которые участвуют в анализе принимаемого корма. Птица легко отличает пустые зерна от полных. Вкус и ощущение запаха у птиц развиты значительно слабее, чем у млекопитающих животных.
Ротовая полость птицы ограничена краями клюва, сформированного путем преобразования нижнечелюстной и межчелюстной части черепа. Величина, форма и твердость клюва и его роговых чехлов у разных птиц различны и зависят от характера питания. У курицы и индейки клюв острый короткий, у водоплавающих (гусь и утка) широкий и мягкий. У уток по краям клюва имеются насечки, служащие для отцеживания воды. У гусей эти образования более плотные и служат для отрывания травы.
Птицы лишены зубов, поэтому корм в ротовой полости не пережевывается и быстро проглатывается. Слюны у птицы вырабатывается очень мало, состоит она преимущественно из слизи и содействует проглатывайте корма.
У птицы отсутствуют надгортанник и нёбная занавеска. При глотании попаданию пищи в хоаны препятствуют сокращения нёбных мышц и наличие в хоанах роговых сосочков. Гортань отгораживается от пищевой массы сокращением гортанных мышц и надвигающимся основанием языка. По сравнению с млекопитающими механизм заглатывания жидкостей у птицы совершенно иной. Про курицу говорят, что она не может сделать глотка воды без того, чтобы «не бросить взгляда на небо». Это происходит вследствие того, что у птиц нет щек и слабо развита вся ротоглоточная мускулатура.
Пищевод у птицы обладает большой растяжимостью. В шейной части у него веретенообразное (у гусей и уток) или шарообразное расширение (у кур и индеек), называемое зобом (рисунок 2), который является вместилищем для большого количества корма [2, c. 160]. Например, у кур в нем помещается до 75-100 г корма. В зобу имеется небольшое количество слизистых желез, причем секрет их не содержит ферментов.
Рисунок 2. Строение зоба и желудка птиц:
1 – пищевод, 2 – зоб, 3 - грудная часть пищевода; 4 – железистый желудок; 5 – главная мышца мышечного желудка; 6 – нижняя промежуточная мышца; 7 – кутикула; 8 – двенадцатиперстная кишка
Зоб является местом для размягчения корма - зерна пшеницы после 6-часового пребывания в нем увеличиваются по весу на 33%. Частично в зобу может расщепляться пища под влиянием ферментов сырого растительного корма, для действия которых в нем имеются благоприятные условия (оптимальная температура, наличие влаги, щелочная реакция среды). Кроме того, переваривание корма в зобу происходит за счет бактерий и инфузорий. Так, в зобу обнаружено наличие молочной кислоты, являющейся продуктом брожения углеводов.
При экспериментальном удалении зоба у птицы уменьшается усвояемость корма. Благодаря двигательной способности зоб обеспечивает периодическое заполнение желудка. Зоб сокращается в форме перистальтических волн, которые начинаются в устье и распространяются до воронки зоба. Причем сокращения сменяются периодом покоя.
Частота смены периодов и их продолжительность зависят от характера кормления и степени заполнения зоба и желудка. При освобождении мышечного желудка сокращения зоба усиливаются, а при заполнении ослабляются.
У самцов и самок голубей в период выкармливания птенцов в зобу появляется особая жидкость молочного цвета. Она служит для кормления птенцов и содержит жиры, белки, минеральные вещества и ферменты. Все эти вещества образуются из перерождающихся и слущивающихся клеток слизистого эпителия зоба.
Из зоба корм периодически поступает через продолжение пищевода в небольшой железистый желудок, в толще которого имеется 30-40 больших, сильно ветвящихся альвеолярных желез с широкими выводными протоками в виде крупных сосочков. Как правило, в железистом желудке корм почти не содержится. Он является органом, продуцирующим желудочный сок, состоящий из соляной кислоты и протеолитического фермента пепсина. Общая кислотность желудочного сока у кур в среднем составляет 0,12-0,48%, у гусей - 0,13%.
Секреция желудочного сока у птицы непрерывная, но с волнообразными изменениями интенсивности. Каждые 10 минут выделяется около 1,4-4,5 мл сока. Прием корма усиливает его секрецию. Количество выделяемого сока зависит от характера кормления и физиологического состояния организма. Наибольшая секреция отмечается при содержании в рационе 15-20% переваримого протеина. У кур во время яйценоскости секреция желудочного сока увеличивается, а во время линьки - снижается.
Регуляция секреции желудочного сока осуществляется в основном так же, как и у млекопитающих. Показ корма и «мнимое кормление» вызывают у птицы усиление секреции желудочного сока, повышение его кислотности и переваривающей способности. На секрецию сока влияют процессы пищеварения в зобу и периодичность поступления пищевой массы из зоба в желудок. Во время эвакуации содержимого из зоба секреция желудочного сока увеличивается. Гуморально секреция желудочного сока у птицы, очевидно, регулируется так же, как и у млекопитающих.
Установлено, что при введении гистамина в кровь у птицы секреция желудочного сока усиливается.
Из железистого желудка
Мышечный желудок имеет две пары мышц - главные и промежуточные, которые, несмотря на свой красный цвет, относятся к типичным гладким мышцам. Полость его выстлана толстой слизистой оболочкой, куда открываются многочисленные протоки трубчатых желез, продуцирующих своеобразный кератиноидный секрет, который застывает на поверхности и превращается в плотную оболочку (кутикулу). Ввиду того, что кутикула постоянно стирается и возобновляется, она предохраняет мышечный желудок от повреждений.
Главное назначение мышечного желудка - механическая обработка корма. Своими сильными сокращениями, повторяющимися через каждые 20-30 секунд, он обеспечивает растирание плотных кормовых масс (во время сокращений в его полости возникает высокое давление - у кур до 140, у уток до 180 и у гусей до 265 мм рт. ст.). Этому же способствуют заглатываемые твердые предметы (гравий, кусочки стекла и пр.), которые как жернова мельницы разрушают зерна. Экспериментально доказано, что если у кур в желудке нет камешков, то зерновой корм они используют хуже на 20-30%. Близкое расположение входного и выходного отверстий в мышечном желудке создает благоприятные условия для длительной задержки крупных частей корма и для их механического измельчения. Жидкое содержимое быстро эвакуируется из желудка в кишечник [4, c. 242].
Механизм моторной деятельности желудка у птицы близок к механизму сократительной деятельности желудка у млекопитающих.
В желудке у птицы происходят
интенсивные расщепления
2.2 Пищеварение в кишечнике
Из мышечного желудка
Поджелудочный сок у птиц щелочной
реакции и содержит те же ферменты,
что и у млекопитающих
Несмотря на короткий кишечник и быстрое прохождение кормовых масс, в нем происходит основное переваривание белков, жиров и углеводов. Пепсин желудочного сока, протеолитические ферменты поджелудочного и кишечных соков расщепляют белки до аминокислот. Содержимое тонкого кишечника у птиц преимущественно слабокислой реакции. Гидролиз крахмала и дисахаридов осуществляется ферментами поджелудочного и кишечных соков. При участии этих же соков и желчи расщепляются жиры.
В слепые кишки, которые особенно сильно развиты у травоядных птиц, поступает содержимое только в тот момент, когда вход в прямую кишку закрыт сфинктером. Если этот сфинктер открыт, то содержимое из тонкого кишечника попадает в прямую кишку. Отсюда следует, что через слепые кишки проходит только часть химуса, а часть его идет непосредственно в конечную кишку и клоаку. Процесс заполнения слепых кишок и сортировки химуса чрезвычайно сложен и недостаточно изучен. У гусей и уток обе слепые кишки заполняются одновременно, а у кур - поочередно, то правая, то левая.
В толстом отделе кишечника у птицы совершаются те же процессы, что и у млекопитающих. Под действием микроорганизмов в слепых кишках осуществляется гидролиз клетчатки. Коэффициент ее переваривания у птиц ниже, чем у травоядных млекопитающих. Установлено, что каловые массы, поступающие из слепых кишок, содержат 1,8-5% клетчатки, а из тонкого отдела кишечника – 9-11,8%.
Толстый отдел кишечника у птицы
впадает в клоаку. Прямая кишка
открывается в каловый синус,
где и происходит формирование кала.
Последний, проходя через мочеполовой
синус, смешивается с мочой. Здесь
мочевая кислота
Пищевые массы у птицы по времени сравнительно быстро проходят весь пищеварительный тракт, а именно: кукуруза у кур за 25 часов, ячмень и просо за 20, а ячменная дерть за 16 часов. У гусей и уток время прохождения остатков непереваренного корма (в зависимости от его характера) колеблется от 17 до 22 часов. Продолжительность пребывания корма в пищеварительном тракте у птицы зависит от функционального состояния организма. Например, у кур в период яйценоскости время прохождения одних и тех же кормов через пищеварительный тракт сокращается, а в период насиживания резко увеличивается. Отмечено, что при низкой температуре окружающей среды продвижение содержимого ускоряется, а при авитаминозах замедляется почти в 2 раза.
Всасывание у птицы
Заключение
Всасыванием называется процесс перехода вещества из пищеварительного канала в кровь и лимфу.
Всасывание происходит во всех отделах пищеварительного тракта, но с разной интенсивностью. В ротовой полости всасывание незначительно вследствие кратковременности пребывания здесь корма и низкой всасывательной способности слизистой оболочки. В желудке всасывается вода, небольшое количество солей, аминокислот, моносахаридов. У жвачных животных в преджелудках всасываются почти все летучие жирные кислоты. Основным отделом всасывания всех продуктов гидролиза является тонкий отдел кишечника, где исключительно высокая скорость переноса питательных веществ. Всасывание в толстом кишечнике незначительно, здесь всасывается вода, в небольших количествах аминокислоты, глюкоза.
Интенсивность обмена веществ у птиц очень высока, и пищеварительная система у них имеет ряд особенностей, отличающих ее от аналогичной системы у других животных. Пищеварительные процессы проходят очень быстро и энергично. Особенно быстро происходит усвоение плодов, медленнее идет переваривание твердых семян и орехов.
