Обмен воды и минеральных веществ

Работа описывает химические процессы в организме животных. год 2014. Место - ДонГАУ. Оценка - отлично. ...

1.ОБМЕН ВОДЫ 2
2.ОБМЕН МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ. 6
3.КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНЫЕ ОТНОШЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ 11
4. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ 14
Список используемой литературы 19

Вода является универсальным растворителем всех веществ. Большинство органических и неорганических соединений в тканях и жидкостях организма находятся в состоянии молекулярнодисперстных, ионодисперстных и коллоиднодисперстных растворах. Последние могут существовать в различных состояниях (золи, гели и студни).
Вода в организме животных находится в состоянии постоянного обмена. Она беспрерывно выделяется из организма при выдыхании, с секретами, мочой, потом и калом и беспрерывно поступает в организм с питьем и кормом.

Потребность в неорганических веществах особенно велика во время роста молодняка животных, при беременности, при высокой продуктивности молока у коров, шерсти у овец, во время яйценоскости у кут и т. д.Кроме того, в обмене веществ животных выдающееся значение имеют водородные и гидроксильные ионы, обуславливающие кислотно- щелочной баланс в организме.Неорганические соли поступают в организм с кормом и питьем водой. Однако минеральный состав кормов неодинаков. При длительном, избыточном поступлении какого-нибудь одного кормового вещества в организме животного может возникнуть избыточное накопление или недостаток некоторых минеральных соединений и нарушение их нормального соотношения в тканях. Это в свою очередь приводит к нарушению кислотно- щелочных отношений и обмена веществ в целом.Общийбаланс солей в организме сельскохозяйственных животных можно представить на примере годового баланса минеральных веществ у лактирующей коровы. (табл. 5).Натрий и калий находятся в организме в виде хлористых, фосфорнокислых, углекислых и сернокислых солей, часто в ионизированном состоянии и в соединении с белками, нуклеиновыми кислотами продуктами обмена в виде динамических биокомплексов. Натрий преобладает в жидкости, калий- в тканях.Таблица 5. Годовой баланс минеральных веществ в организме коров.Минеральное веществоПоступление с кормом, гРасход, гБалансС молоком за 324 дняС экскретамиВсегоНатрий15559,03457,012155,715612,9-53,9Калий40618,210155,330283,740439,0+179,2Кальций38941,67061,332819,139880,4-938,8Магний13156,0804,812235,913040,7+115,3Фосфор15017,36366,18570,914937,0+80,3Хлориды27204,87154,019290,326444,3+760,3Физиологическое значение натрия и калия очень большое. Как уже было указано выше, концентрация ионов натрия и ионов хлора в основном определяет величину осмотического давления крови. Ионы натрия находятся в составе важнейших буферных систем крови, выделяются со слюной в составе бикарбонатов и с панкреатическим соком. Они необходимы, следовательно, для поддержания постоянства рН крови, подавления избыточной кислотности содержимого преджелудков жвачных и обеспечения щелочной реакции панкреатического сока. Ионы калия участвуют в поддержании постоянства Рн в эритроцитах и в клетках других тканей, ионы калия в большом количестве выделяются с молочной сывороткой. Вместе с ионами натрия они усиливают способность тканевых коллоидов к набуханию. Ионы K и Na вливают на процессы нервной деятельности, на состояние мышечной системы, на функции сердца, на сосуды, на печень. Почки и другие органы. Часто их действие бывает антагонистичным друг другу. Ионы Na тормозят действие ряда ферментов, например фосфорилаз, ионы К активируют отдельные ферменты. Из организма животных эти катионы выделяются главным образом с мочой и частично с потом.Потребность животных в натриевых солях различна. Так, например, поваренной соли для коров на каждый 100 кг живого веса необходимого не более 5-7 г в сутки (и 2г на каждый литр молока), для лошади до 15-30г, для свиней 6-10г, для овец 8-10г на голову в сутки.Кальций имеет очень большое значение для организма: 97% его находится в составе скелета в виде фосфорнокислых и углекислых солей (около 80% Са3(РО4)2 и 13% СаСО3). Кальций обнаруживается в составе всех тканей и в кроки животных, причем значительная его часть связана с белками в комплексе, а также в составе молока в виде растворимых в воде кислых солей казеина- казеинатов.Кальций понижает возбудимость нервной системы, уменьшает способность тканевых коллоидов связывать воду, понижает клеточную проницаемость, возбуждает деятельность сердца, участвует в процессах свертывания крови. Кальций активирует ферменты- актомиозин- АТФ-азу и лецитиназу и тормозит функции енолазы, дипептидаз и других ферментов. Потребность сельскохозяйственных животных в солях кальция приблизительно следующая: для коров на 100 кг веса около 5 г, для новорожденных телят до 32 г, для овец от 3 до 10 г, для лошадей от 35 до 100 кг в сутки.Магний является внутриклеточным катионом. Катион Mg+2 находятся в митохондриях и является важнейшим активатором окислительного фосфорилирования. Всегда содержится в ядрах и рибосомах в связанном с белками и НК состоянии и в других частях клетки. Везде катион Mg+2 является важнейшим биостимулятором процессов обмена и прежде всего биосинтеза белков, регулятором процессов наследственности. Mg+2 найден в составе костей, необходим при мышечном сокращении для осуществления ряда ферментативных реакций. В мышцах Mg+2 устанавливают в соединении актина с миозином и образует активный магний-белковый комплекс, участвующий в процессе сокращения.Ионы магния входят, кроме того, в комплекс миозина и АТФ, выполняя роль своеобразного мостика между этими веществами. Тем самым активируется распад макроэргических связей АТФ, освобождающих энергию для процесса мышечного сокращения. Ионы магния активируют фосфатазу, енолазу, карбоксилазу, лецитиназу и другие ферменты. У лактирующих коров иногда при зеленом корме развивается заболевание- гипомагнезия, при котором за два-три дня количество магния в крови снижается в 5-6 раз, а выделение его с мочой прекращается. При даче значительных количеств магниевых солей (до 30г ежедневно на корову) заболевание прекращается. Причина гипомагнезии, по-видимому, в нарушении усвоения магнезиальных соединений в пищеварительном тракте.Фосфор находится в организме в виде солей фосфорной кислоты, входит в состав различных белков, липидов, углеводов и многих продуктов обмена: фосфора, различных нуклеотидов (АТФ, ГТФ и др.), гексозофосфартов и многих других соединений. Фосфор в больших количествах вместо с кальцием входит в состав костной ткани.Значение фосфора в обмен веществ животных исключительно велико. В составе фосфорорганических соединений он участвует во всех важнейших процессах обмена: гликогенолизе и гликозе, окислении жирных кислот, распаде белков.Фосфорная кислота входит в состав многих коферментов. Для процессов жизни необходимо определенное соотношение Са и Р, а также Mg и Р в организме человека и животных.Потребность сельскохозяйственных животных в фосфоре приблизительно следующая: для коров на 100 кг веса в сутки до 3 г, для новорожденных телят и в первые месяцы жизни- до 20-25 г, для овец от 2 до 5 г в сутки, для лошадей до 60 г. нарушение обмена кальция и фосфора является причиной распространенных заболеваний животных и птиц: рахита, остеопороза, остеомаляции. Эти болезни возникают в связи с недостаточностью фосфора и кальция и неправильным их соотношением в кормах, а также недостаточностью поступления некоторых витаминов и особенно витамина D.Хлор- важнейший анион, находится во всех тканях и жидкостях организма. В значительных количествах содержится в желудочном соке, в составе соляной кислоты. Анионы хлора наряду с ионами Na и K способствуют поддержанию осмотического давления в жидкостях организма и обеспечению нормальной функции нервной системы.3.КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНЫЕ ОТНОШЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕВ процессе обмена веществ в организме образуются неогранические и органические кислоты: угольная, соляная, серная, фосфорная, уксусная, молочная, пропионовая, масляная, оксимасляная, янтарная, щавелевая, лимонная и др. все они хотя и в разной степени подвергаются диссоциации и выделяют в окружающую среду водородные ионы. С другой стороны, в организме образуются вещества основного характера: аммиак, амины, основные соли фосфорной и других кислот, а также соли сильных оснований со слабыми кислотами.Все эти вещества способны поставлять гидроксильные ионы в процессе диссоциации и в результате гидролиза:а)NH3+H2O→NH4OH→←NH4+OH-CH4CH2NH2+H2O→CH3CH2NH3OH→←CH3 CH2NH3++OH-б)NaHCO3+H2O→←NaOH+H2CO3Диссоциация NaОН преобладает над диссоциацией Н2СО3, в результате получается избыток ионов ОН-.Между кислыми и щелочными веществами в тканях устанавливается определенное соотношение: при преобладании первых развивается ацидоз, при преобладании вторых- алкалоз. Оба состояния нарушают нормальный ход обмена веществ.Если происходит нарушение кислотно-щелочных отношений в организме и наступает смещение рН крови, ацидозы и алкалозы представляют определенную опасность для организма. Более опасны ацидозы, так как особенно часто они сопровождаются накоплением кетоновых тел и в частности оксиомасляной кислоты. Часто это происходит при нарушении норм кормления.Существует несколько видов ацидозов:1. Ацидоз при усиленном образовании ацетоновых тел в тканях, например при голодании, при высококонцентратном типе кормления, при лучевой болезни и т. д. В этих случаях рН снижается на 0,3 и более.2. Ацидоз при усиленном образовании молочной кислоты в тканях (тяжелая физическая нагрузка, поражения печени, лихорадка и т.д.). Содержание молочной кислоты доходит до 100 и более мг%, а резервная щелочность снижается до 30 объемных процентов.3. Ацидоз при потере организмом животного катионов часто наблюдается у молодняка сельскохозяйственных животных при продолжительных поносах, когда Na и К в виде бикарбонатов. Резервная щелочность резко снижается.4. Ацидоз при заболевании почек.5. Ацидоз при воспалительных процессах.6. Дыхательный ацидоз в результате накопления в крови и тканях углекислоты.7. Ацидоз при беременности.При алкалозе идет увеличение катионов и уменьшение анионов. Алкалозы возникают значительно реже.Для поддержания постоянства реакции в тканях и жидкостях, и в первую очередь в крови, существует физиологические буферные системы. Их состав и механизм действуя подробно разобраны в разделе «Кровь».В ре гуляции кислотно-щелочных отношений в организме животных большая роль принадлежит почкам, которые способны выделять из организма избыток органических и неоргагических кислот, а также превращать многие из них в аммонийные соли.При ацидозе происходит смещение кислотно-щелочных отношений в кислую сторону. Это смещение может произойти при недостатке и при избытке Р, S, Cl и белков в корме. При алкалозе кислотно-щелочные отношения смещаются в щелочную сторону (при избытке щелочных эквивалентов в корме).К кормам с кислотным характером относятся овес, ячмень, пшеница, рожь, животные корма и другие, к кормам с щелочным характером- морковь, картофель, турнепс, горох, бобы, зеленые части растений и др.В организме травоядных животных обнаруживается тенденция к алкалозу. Это можно объяснить преобладанием щелочных эквивалентов в растительных кормах и относительной бедностью зеленых кормов белками. Плотоядные, наоборот, более склонны к ацидозу, так как в животных кормах преобладают кислотные эквиваленты. Именно поэтому в моче травоядных- к кислой.Развитие ацидоза и алкалоза приводит к глубоким нарушениям функций организма животного. Поэтому необходимо при кормлении тщательно составлять рацион с соблюдением определенного кислотно-щелочного соотношения.Установлено, что в золе кормов должен быть избыток щелочных элементов (Na, K, Ca, Mg) над кислотными (P, S, Cl). Он должен составлять 0,8-1,0 г/экв на каждую кормовую единицу.Однако решающее влияние на кислотно-щелочные отношения оказывает характер углеводного и жирового обмена животного.4. МИКРОЭЛЕМЕНТЫОрганизм животного в процессе жизнедеятельности поглощает различные элементы из окружающей среды, использует их и затем выделяет.Поступившие в живые организмы химические элементы оказывают большое влияние на обмен веществ и на различные функции животных.