Порівняльна фізіолог ...

Основою життєдіяльності всіх живих організмів є обмін речовин і енергії (метаболізм).

Обмін речовин і енергії — сукупність фізичних, біологічних та хімічних перетворень речовин і енергії в живих системах, спрямованих на їх збереження, самовідновлення і самовідтворення.

Обмін речовин — це цілісна, чітко відрегульована система хімічних реакцій у клітинах, в організмі тварини в цілому, що утворилася внаслідок тривалого еволюційного розвитку і складається з двох нерозривних, взаємозумовлених процесів — асиміляції (анаболізму) і дисиміляції (катаболізму).

У процесах перетворення речовин у клітинах організму тварин беруть участь ферменти, вітаміни, вода й мінеральні солі. При асиміляції із зовнішнього середовища в організм тварини надходять у складі корму (їжі) поживні речовини, які потім використовуються ними як будівельний та енергетичний матеріал. У процесі асиміляції в організмі тварини з простих поживних речовин утворюються власні білки, жири і вуглеводи, які властиві даному організму і є його будівельним матеріалом та енергетичними ресурсами. При дисиміляції складні органічні речовини організму тварин піддаються постійному розщепленню з виділенням енергії, що використовується організмом для забезпечення різних життєвих функцій, та утворенням кінцевих продуктів (води, CO₂, NH₃ тощо), які потім виводяться з нього.

Кожному виду тварин властивий свій тип обміну речовин, який залежить від багатьох факторів: клімату, годівлі, умов утримання, віку, породи, статі, спадковості тощо. У різні вікові періоди життя і за різних умов переважають то один, то інший процеси обміну речовин. У молодому віці, в період інтенсивного росту і розвитку переважає асиміляція, а під час голодування — дисиміляція.

Регуляція обміну речовин і енергії в організмі тварин здійснюється центральною нервовою системою, особливо корою великих півкуль і гіпоталамусом головного мозку, а також гормонами залоз внутрішньої секреції. Через вегетативну нервову систему і залози внутрішньої секреції гіпоталамус регулює і координує різноманітні прояви життєдіяльності клітин, тканин та органів тваринного організму.

Методи вивчення обміну речовин

Для вивчення обміну речовин в організмі або в окремих органах використовують різні методи. Найдавніший з них — метод балансованих дослідів, коли підраховують кількість речовин, які надходять в організм, і кількість кінцевих продуктів, які утворилися з цих речовин і виводяться з організму. За допомогою цього методу були отримані цінні дані про проміжний обмін сільськогосподарських тварин. 

Обмін речовин в окремих органах вивчають за допомогою методу ізольованих органів, а також методу ангіостомії, який був розроблений російським ученим Е.С.Лондоном. На кровоносні судини накладають спеціальні трубочки, які дають змогу отримувати кров, що притікає до певного органа або відтікає від нього, за змінами хімічного складу крові роблять висновки про процеси обміну в цьому органі.

Поряд з ангіостомією використовують метод катетеризації кровоносних судин і метод мічених атомів для вивчення обміну білків, вуглеводів, ліпідів, вітамінів, мінеральних речовин. Радіоактивні елементи (нітроген, гідроген, карбон та ін.) вводять, наприклад, у поживні речовини і згодовують тваринам. Перетворення мічених поживних речовин в організмі досліджують спеціальними приладами.

Обмін білків

В організмі тварин постійно з величезною швидкістю здійснюються численні хімічні реакції, в результаті яких одні речовини руйнуються, а безліч нових і складних хімічних речовин знову утворюється. Серед речовин, що входять до складу клітин, тканин і органів тварин, особливе значення мають білки. Вони відіграють важливу роль у життєдіяльності організму, з ними пов’язані всі прояви життя.

В організмі білки виконують різні специфічні функції. Велике значення мають білки ферменти, які прискорюють біохімічні реакції, різні рухи в організмі забезпечуються скоротливими білками (міозином і актином), є білки-гормони (інсулін), захисні білки (антитіла), дихальні білки (гемоглобін і міоглобін).

Білки мають складну хімічну будову і за складом поділяються на прості — протеїни і складні — протеїди. Прості білки побудовані тільки з амінокислот. Складні, крім амінокислот, містять у своєму складі інші речовини (нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди, метали).

Біосинтез білків відбувається на рибосомах клітин тваринного організму. Матеріалом для біосинтезу білків є 20 амінокислот, які поділяються на замінні й незамінні. Білки корму, в складі яких містяться всі незамінні амінокислоти, називаються біологічно повноцінними, а корми, в яких незамінних амінокислот немає, називаються неповноцінними.

Структура білкових молекул тварин чітко специфічна і властива тільки даній тварині. В органах травлення білки корму розщеплюються до амінокислот, які потім всмоктуються в кров і з нею доставляються до клітин, де з них синтезуються білки, властиві даній тварині.

Незамінні амінокислоти не можуть синтезуватися в організмі тварин. До них належать: валін, лізин, метіонін, лейцин, триптофан, ізолейцин, аргінін, фенілаланін, гістидин, треонін, гліцин, цистин, тирозин.

Лізин, триптофан, метіонін стимулюють ріст організму й утворення молока; метіонін підвищує захисні функції печінки; валін необхідний для нормальної діяльності нервової системи; триптофан і гістидин — для кровотворення; аргінін впливає на статеву функцію.

Деякі амінокислоти є основою для синтезу гормонів (тирозин). Для росту шерсті, копит, пір’я потрібна амінокислота цистин. Триптофан необхідний для синтезу вітаміну Р.

Біологічна цінність білків. Для утворення білка, властивого тваринному організму, з кормом повинен надходити білок, у якому містяться всі або найважливіші амінокислоти. За цією ознакою білки поділяються на повноцінні, до складу яких входять усі й у достатній кількості незамінні амінокислоти, і неповноцінні, які не містять усіх потрібних амінокислот.

До повноцінних належать переважно білки тваринного походження (білки крові, м’яса, молока, яєць) та деякі рослинні білки — картоплі, бобових, вівса. Білки кукурудзи й пшениці неповноцінні. У них мало амінокислоти лізину. У зв’язку з цим при складанні раціонів для сільськогосподарських тварин треба враховувати потребу організму в амінокислотах, щоб вони були повноцінними і збалансованими за основними поживними речовинами. У разі годівлі неповноцінними і незбалансованими раціонами тварини поступово худнуть, піддаються різним захворюванням і гинуть.

Азотистий баланс. Використання білків тканинами відбувається безупинно. У зв’язку з тим, що молекули білка містять елемент нітроген (азот) (14—19%), то про кількість білка, який надійшов в організм і був використаний ним, можна робити висновки за величиною азотистого балансу. Визначаючи вміст азоту в кормах і його кількість, виділену разом з калом, сечею і потом, можна встановити азотистий баланс. Для розрахунків приймається 100 г білка, що в середньому містять 16% азоту. У дорослих здорових тварин за нормальних умов годівлі й утримання кількість виведеного з організму азоту дорівнює його кількості, що надійшла з кормом. Таке співвідношення називають азотистою рівновагою. Якщо кількість азоту, який надійшов в організм, більша від кількості виведеного, то кажуть про позитивний азотистий баланс. Такий баланс спостерігається в разі посиленого синтезу білка в період росту і розвитку, під час тільності, у відновлювальний період після голодування або хвороби. У разі негативного азотистого балансу азоту виділяється з організму більше, ніж надходить з кормом. Такий стан спостерігається при годівлі неповноцінними білками, під час білкового голодування, захворювань, які супроводжуються посиленим розпадом білків тварин. Тривалий негативний азотистий баланс може спричинити загибель тварини.

Білки, на відміну від жирів і вуглеводів, в організмі тварин не відкладаються про запас, проте руйнування їх у процесі обміну речовин йде постійно. Тому для кожного виду тварин існує максимальна і мінімальна межі азотистої рівноваги. Для підтримання азотистої рівноваги необхідне обов’язкове надходження в організм певної кількості білка. Кількість білка, яка необхідна для підтримання життя тварини, називається білковим мінімумом. Він змінюється залежно від фізіологічного стану організму — вагітності, лактації, росту тощо. Для корови білковий мінімум становить 0,6—1 г на 1 кг живої маси; для овець і свиней — 1 г; для коня в стані спокою — 0 ,7 -0 ,8 г, а для працюючого — 1 ,2 -1 ,4 г.

Обмін амінокислот. Після всмоктування в кров і частково в лімфу амінокислоти в організмі тварини зазнають певних перетворень. Насамперед з них синтезуються білки, властиві даному виду тварин і навіть окремій тварині. Частина вільних амінокислот витрачається на синтез біологічно важливих речовин — гормонів, ферментів та ін. Інша частина зазнає окиснення, внаслідок чого утворюються енергія та кінцеві продукти обміну — аміак, вуглекислий газ і вода. Процес оновлення амінокислот у молекулах тканинних білків здійснюється з різною швидкістю. Так, білки печінки відновлюються наполовину за 12—18 діб, а білки крові — за 18—45 діб.

Амінокислоти, які не були використані для синтезу білків, зазнають декарбоксилування. При цьому відщеплюються аміногрупи NH₂, які передаються іншим амінокислотам, в результаті чого в організмі утворюються амінокислоти, яких немає. Ці процеси переважно відбуваються в печінці, нирках і м’язах. Безазотистий залишок амінокислоти розпадається на CO₂ і воду. При цьому вивільнюється енергія, яка використовується організмом. При окисненні 1 г білка в організмі виділяється 17,6 кДж (4,1 ккал) теплоти. Внаслідок розщеплення амінокислот та інших азотистих сполук у тканинах безперервно утворюються аміак, CO2 і вода. Аміак токсичний для тварин, тому він у печінці, швидко перетворюється на сечовину, яка в складі сечі виводиться з організму. У птахів кінцевим продуктом азотистого обміну є сечова кислота. Крім сечовини і сечової кислоти, кінцевими продуктами азотистого обміну є креатин, креатинін та інші речовини.

Регуляція білкового обміну. Білковий обмін в організмі регулюється нервовими центрами, які розміщені в гіпоталамусі проміжного мозку. Гіпоталамус за допомогою парасимпатичних нервів регулює синтез білків, а симпатичних — розщеплення білків. На білковий обмін впливає також кора великих півкуль головного мозку.

Центральна нервова система здійснює регуляцію обміну білків через залози внутрішньої секреції. Гіпофіз за допомогою свого гормону соматотропіну регулює синтез білків і ріст організму. Гормон щитоподібної залози тироксин регулює як синтез, так і розщеплення білків. Гормони кори надниркових залоз — глюкокортикоїди — регулюють розщеплення білків.

Значну роль у білковому обміні відіграють печінка й нирки. Від їх фізіологічного стану залежить азотистий обмін. При захворюванні нирок можлива затримка кінцевих продуктів білкового обміну, що спричинює отруєння організму.

Обмін вуглеводів

Вуглеводи є основним джерелом енергії в організмі. Вони поділяються на прості — моноцукриди і складні — поліцукриди. При окисненні 1 г вуглеводів виділяється 17,6 кДж (4,1 ккал) теплоти. Деякі вуглеводи, сполучаючись з білками й ліпідами, утворюють структурні компоненти клітин та їх оболонок. Цукри рибоза і дезоксирибоза входять до складу нуклеїнових кислот.

Основним джерелом вуглеводів для сільськогосподарських тварин є клітковина (поліцукрид) грубих кормів. У рубці жуйних тварин і в товстих кишках нежуйних (кінь, свиня) .під час розщеплення клітковини утворюється глюкоза. Одна частина глюкози всмоктується в кров, інша є поживою для мікробів і зазнає подальшого розпаду з утворенням летких жирних кислот. Глюкоза в організмі використовується як енергетичний матеріал або відкладається в печінці та в м’язах у вигляді глікогену, у жирових депо перетворюється на жир. Глікоген і жир вважаються запасним енергетичним матеріалом.

У крові тварин кількість глюкози підтримується на відносно сталому рівні, у жуйних тварин — 40—60 мг%, у тварин з однокамерним шлунком — 80—100 мг%. Зменшення вмісту глюкози в крові нижче від норми називається гіпоглікемією, а збільшення — гіперглікемією. При гіпоглікемії знижується температура тіла, з ’являється м ’язова слаб­кість, порушується діяльність центральної нервової системи, виникають корчі, і тварина може загинути. Гіперглікемія виникає внаслідок споживання кормів, що містять багато глюкози і сахарози (цукровий буряк). Надлишок глюкози в крові виводиться нирками, поява її в сечі називається глюкозурією.

Розщеплення вуглеводів в організмі з вивільненням енергії здійснюється як з участю кисню (аеробний розпад), так і без його участі (анаеробний розпад). Під час анаеробного розщеплення вуглеводів утворюється молочна кислота, яка потім за участю кисню окиснюється до води і вуглекислого газу або знову перетворюється на глікоген.

Важливим процесом окиснення вуглеводів у тканинах тварин є їх аеробне розщеплення, кінцевими продуктам якого є вода і CO2. При цьому повністю вивільнюється енергія, що міститься у вуглеводах, і накопичується в АТФ (аденозинтрифосфорній кислоті).

Важливу роль в обміні вуглеводів виконує печінка. Основна частина вуглеводів після всмоктування в травному каналі по ворітній вені з кров’ю потрапляє в печінку, де з глюкози утворюється глікоген, який відкладається тут про запас. При нестачі глюкози в крові або посиленому використанні її тканинами глікоген розщеплюється до глюкози, і вона надходить у кров.

Регуляція вуглеводного обміну. Регуляція вуглеводного обміну здійснюється корою великих півкуль, гіпоталамусом, вегетативним відділом нервової системи і гормонами залоз внутрішньої секреції. Симпатична нервова система регулює розщеплення глікогену до глюкози, а парасимпатична — утворення глікогену з глюкози.

Важливу роль у регуляції вуглеводного обміну відіграють гормони підшлункової залози — інсулін і глюкагон. Під впливом інсуліну здійснюється окиснення глюкози в тканинах і синтез глікогену в печінці та м’язах. Глюкагон, навпаки, спричинює розщеплення глікогену в печінці до глюкози. Гормон мозкового шару надниркових залоз — адреналін також викликає розпад глікогену до глюкози.

Гормони кіркового шару надниркових залоз — глюкокортикоїди — регулюють утворення глюкози з амінокислот і жирних кислот. На обмін вуглеводів впливають також гормони передньої частки гіпофіза — соматотропін і кортикотропін — і гормон щитоподібної залози тироксин. Під впливом соматотропіну знижується використання глюкози тваринами і підвищується її рівень у крові. Кортикотропін стимулює утворення глюкокортикоїдів, а тироксин прискорює окиснення глюкози.

Особливості вуглеводного обміну у ж уйних. Вміст глюкози в крові жуйних значно нижчий, ніж у крові нежуйних тварин. Це зумовлено тим, що вуглеводи (клітковина, крохмаль та ін.) у рубці жуйних внаслідок бродіння розщеплюються до летких кислот: оцтової, масляної, пропіонової. Потім з пропіонової кислоти утворюється глюкоза.

Оцтова кислота є одним із основних джерел енергії, компенсує замість глюкози потребу тварин в енергії. Оцтова і масляна кислоти використовуються ще для синтезу жиру молока і жиру тіла.

Обмін ліпідів

Ліпіди — це загальна назва жирів і жироподібних речовин — ліпоїдів, які не розчиняються у воді, а розчиняються в органічних розчинниках — хлороформі, ефірі або бензолі. В організмі тварин ліпіди виконують різноманітні функції. Вони депонуються в значних кількостях і потім витрачаються для енергетичних потреб організму. Ліпіди захищають внутрішні органи від механічних ушкоджень, зберігають тепло в організмі, входять до складу біологічно важливих сполук, клітинних мембран і органел.

Залежно від будови молекул ліпіди поділяють на прості й складні. Серед простих ліпідів найпоширенішими є нейтральні ліпіди, або нейтральні жири. За сучасною номенклатурою їх називають ацилгліцеринами, або гліцеридами. За хімічною структурою во­ни є ефірами жирних кислот і трьохатомного спирту гліцерину. До складних ліпідів відносять фосфоліпіди, ліпопротеїди, гліколіпіди, стероїди.

Ацетилгліцерини, або жири, складаються з однієї молекули гліцерину і трьох молекул жирної кислоти.

У тварин різних видів склад жиру, точка його плавлення, вміст різних жирних кислот неоднакові. Жири відіграють значну роль в організмі тварин. Вони входять до складу клітинних структур (цитоплазми, ядра, клітинних мембран). Багато фосфоліпідів міститься в мозку, нервовій тканині, у надниркових залозах. Проте основна маса ліпідів у вигляді нейтральних жирів відкладається про запас у жирових депо (підшкірна клітковина, сальник, внутрішній жир) у вигляді жирової тканини.

Жири — основне джерело енергії в організмі. При окисненні 1 г жиру виділяється 38,9 кДж (9,3 ккал) теплоти. При окисненні жирів виділяється не лише енергія, а й вода. Якщо при окисненні 1 г білка утворюється тільки 0,41 мл води, при окисненні 1 г вуглеводів — 0,55 мл, то при окисненні 1 г жиру виділяється 1,07 мл води. Утворення води — важлива частина обміну жирів. Це особливо важливо для тварин, які мешкають у посушливих районах. Так, у верблюдів і курдючних овець за рахунок окиснення запасного жиру (горб, курдюк) їх організм забезпечується водою під час посухи (8—13 днів).

Разом з жирами в організм надходять розчинені в них вітаміни A, D, Е, К.

Вміст жирів в організмі сільськогосподарських тварин становить 10—20%, а при відгодівлі — 30% і більше.

В організмі жири можуть утворюватися з вуглеводів і білків. Проте жири корму неможливо повністю замінити вуглеводами й білками, оскільки такі жирні кислоти, як лінолева, ліноленова, арахідонова, в організмі не синтезуються. При їх нестачі у тварин порушується статева функція, знижується еластичність стінок кровоносних судин, порушується обмін жирів. Тому вони повинні надходити у складі кормів у організм усіх тварин.

У травному каналі ліпіди зазнають складної хімічної обробки. Перетравлення жирів здійснюється ферментами ліпазами, що містяться у травних соках (шлунковому, кишковому і підшлунковому). У шлунку гідролізуються тільки емульговані жири молока. Основне перетравлення жирів здійснюється в тонких кишках за участю жовчі печінки. Тут жири розщеплюються на гліцерин і жирні кислоти, які при всмоктуванні утворюють у стінці кишок жир, але вже властивий даній тварині. Цей жир всмоктується в лімфу і частково в кров і транспортується до тканин, де використовується як енергетичний матеріал.

Основна частина жиру відкладається в жирових депо, де він після часткового витрачання на енергетичні потреби організму безперервно поновлюється іншим, який надходить з кормами або утворюється з білків і вуглеводів.

Під час окиснення ліпідів в організмі поряд з кінцевими продуктами (CO₂ і H₂O) утворюються інші сполуки. Особливе значення мають сполуки повного окиснення жирних кислот — кетонові, або ацетонові, тіла (ацетооцтова кислота, бетаоксимасляна кислота, ацетон), які використовуються організмом і частково виводяться з сечею. У разі порушення жирового обміну у високоудійних корів у крові збільшується концентрація ацетонових тіл і розвивається тяжке захворювання — кетоз.

Жировий обмін тісно пов’язаний з вуглеводним і білковим обмінами. В організмі жир може синтезуватися не тільки з жирів корму, а й з вуглеводів і білків. Гліцерин, що утворюється внаслідок розщеплення жиру, надходить у печінку, де перетворюється на глікоген і використовується в обміні вуглеводів.

Регуляція ж ирового обм іну здійснюється центральною нервовою системою і гормонами залоз внутрішньої секреції. Центр регуляції знаходиться в гіпоталамусі проміжного мозку і впливає на жировий обмін через вегетативну нервову систему. Симпатичні нерви посилюють розщеплення, парасимпатичні — синтез жиру. Діяльність гіпоталамуса контролюється корою великих півкуль.

Гормони надниркових залоз — адреналін і норадреналін, гіпофіза — соматотропін, щитоподібної залози — тироксин — спричинюють розщеплення жирів в організмі. Гормони підшлункової залози — інсулін і гіпофіза — пролактин — сприяють синтезу жирів в організмі. Вітамін B1 (тіамін) стимулює процес утворення жиру з вуглеводів.

До простих ліпідів відносять також групу стероїдів, які відіграють важливу фізіологічну роль в організмі. До стероїдів належать гормони кіркового шару надниркових залоз, чоловічі й жіночі статеві гормони, солі жовчних кислот, холестерин і вітамін D (кальциферол).

Холестерин — важливий структурний компонент нервової та інших тканин. Він міститься у всіх клітинах організму тварини. Холестерин здатний зв'язувати отруйні речовини, які надходять в організм або утворюються в ньому, і знешкоджувати їх. Він бере участь в утворенні жовчних кислот, статевих гормонів, вітаміну D, гормонів кори надниркових залоз. У разі порушення обміну холестерину виникають захворювання на атеросклероз, жовчнокам’яну хворобу, пухлини. Жир вовни овець — ланолін — також належить до стероїдів.

Фосфоліпіди — це складні ліпіди, які входять до складу нервових клітин, клітинних мембран та ядер усіх клітин тварини. Фосфоліпіди сприяють всмоктуванню жирів, беруть участь у синтезі жиру молока, відіграють важливу роль в органах розмноження і розвитку зародка, впливають на імунні реакції.

Гліколіпіди — це складні ліпіди, які також входять до складу нервових клітин головного мозку, мембран клітин інших органів.

В заєм о зв ’язок обміну білків, вуглеводів і ж ирів. У обміні білків, вуглеводів і жирів існує ряд загальних закономірностей. У процесі^обміну білків, вуглеводів і жирів утворюється піровиноградна кислота, яка є загальним продуктом їх обміну. Ця кислота може бути продуктом для синтезу вуглеводів і жирів. У процесі обміну з амінокислот утворюються вуглеводи і жири, з вуглеводів — жири, а з жирів — вуглеводи. У процесі обміну білків, вуглеводів і жирів утворюється енергія. 60—70% її накопичується в АТФ (аденозинтрифосфорній кислоті), 30—40% перетворюється на теплову енергію, яка виділяється з організму в навколишнє середовище.

Водний обмін

Для нормальної життєдіяльності організму крім органічних речовин — білків, жирів і вуглеводів велике значення мають неорганічні речовини — вода і мінеральні солі. Вони беруть активну участь у всіх біохімічних процесах, що відбуваються в організмі тварини. У разі порушення водно-сольового обміну в тварин виникають набряки, судороги, кволість, тяжкі форми анемії.

Вода входить до складу кожної клітини живого організму. Вона є розчинником усіх речовин, які надходять в організм, і необхідна для нормального перебігу всіх процесів життєдіяльності. З обміном води пов’язане не лише надходження поживних речовин в організм, їх всмоктування, а й виділення кінцевих продуктів обміну. Крім того, від над­ходження і виділення води залежить розподіл і віддача теплоти в організмі.

В організмі хімічно чистої води немає, в ній розчинено багато речовин, особливо мінеральних солей. Вода надходить в організм разом з питною водою і кормом і становить 65% маси тіла тварини. У молодих тварин вміст води підвищується і досягає 75%.

Вода в організмі розподіляється так: 71% усієї кількості її знаходиться всередині клітин, 10% зосереджено в тканинах у вигляді позаклітинної води і 10% входить до складу плазми крові, лімфи та інших рідин, які циркулюють в організмі.

Основне депо води в тілі тварини — м’язи (50%), шкіра, підшкірна клітковина, печінка, нирки та інші органи.

Вода й мінеральні солі створюють в основному внутрішнє середовище організму, є складовою частиною крові, лімфи і тканинної рідини. Вони беруть участь у підтриманні осмотичного тиску і реакції (pH) крові.

Поповнення організму водою відбувається за рахунок всмоктування її з травного каналу, куди вона надходить з кормом і питною водою. Частина води утворюється в організмі внаслідок окиснення жирів, білків і вуглеводів. При окисненні 1 г жиру утворюється 1,07 мл води, 1 г вуглеводів — 0,55 мл води, 1 г білків — 0,41 мл води.

З організму вода видаляється через нирки з сечею, через легені у вигляді пари, через кишки з калом, через шкіру з потом. Відношення кількості води, що надійшла в організм, до кількості води, виведеної з нього, становить водний баланс. Якщо води виводиться з організму більше, ніж її надійшло в нього, то виникає відчуття спраги.

Потреба у воді у різних тварин неоднакова і залежить також від виду корму. У разі вживання сухого корму організму потрібно більше води, ніж при даванні зволоженого. На кожний кілограм сухої речовини корму корова споживає 4—6 л води, кінь і вівця — 2—3 л, свині — 7—8 л.

Регуляція водного обміну. Обмін води в організмі регулюється центральною нервовою системою і гормонами залоз внутрішньої секреції. У разі нестачі води в організмі підвищується осмотичний тиск тканинної рідини, що спричинює подразнення в тканинах спеціальних рецепторів — осморецепторів. Збудження від них передається в гіпоталамус, де знаходиться центр регуляції водно-сольового обміну. Тут утворюється антидіуретичний гормон, який надходить у гіпофіз, а потім виділяється в кров і доставляється до нирок. Під впливом цього гормону і гормону кори надниркових залоз альдостерону в нирках посилюється зворотне всмоктування натрію і води. При надлишку води в організмі у кров надходить менше цих гормонів і виведення води збільшується.

Центр регуляції водно-сольового обміну контролює споживання води, всмоктування з травного каналу, перерозподіл її в організмі, виділення води з організму. Цей центр знаходиться під контролем кори великих півкуль головного мозку.

Мінеральний обмін

Мінеральні речовини входять до складу усіх тканин і органів організму і відіграють важливу роль у процесах обміну речовин. Вони входять до складу кісткової тканини, підтримують кислотно-основний стан, створюють осмотичний тиск, сприяють збудливості нервової і м'язової тканин. В організм вони надходять з кормом і питною водою. Підвищена потреба в цих речовинах спостерігається під час вагітності, посиленої лактації, в період росту, у овець — після стрижки, у птахів — після линяння і в період інтенсивного яйцевідкладення.

У разі нестачі цих речовин у раціонах виникають порушення обміну речовин, захворювання і загибель тварин. Нестача мінеральних речовин у молодих тварин призводить до затримки їх росту і розвитку, виникненню захворювань (рахіт, остеомаляція). Мінеральні речовини повинні регулярно надходити в організм, оскільки вони виводяться з сечею, калом, потом, а у лактуючих тварин — з молоком.

Мінеральні речовини, що містяться в організмі в значних кількостях, називають макроелементами, у невеликих кількостях — мікроелементами.

Макроелементи

До макроелементів належать

• натрій,
• калій,
• хлор,
• кальцій,
• фосфор,
• магній,
• залізо
• сірка.

Натрій міститься в організмі у вигляді хлоридів, дигідрокарбонатів і фосфатів. Його більше в рідинах організму (крові, лімфі, тканинній рідині), ніж у клітинах. З кормом натрій надходить переважно у вигляді хлориду натрію (кухонної солі). Разом з калієм він бере участь у створенні електричних зарядів у клітинах нервової і м’язової тканин. Він необхідний для процесів росту. Натрію в рослинних продуктах мало. У зв’язку з цим травоїдні тварини повинні отримувати в достатній кількості кухонну сіль. У разі нестачі натрію виникають порушення травлення, втрата апетиту, м’язова слабкість. Надлишок натрію в організмі також шкідливий, особливо для свиней і птахів.

Калій міститься в основному в клітинах організму, бере участь у процесах збудження, утворює електричний заряд у клітинах нервової і м’язової тканин, бере участь у транспорті CO2 кров’ю, впливає на роботу серця. Калію багато в рослинних кормах, тому травоїдні тварини не відчувають його нестачі. У разі значного надходження в організм калію в ньому порушується обмін кальцію і фосфору.

Кальцій у вигляді фосфатів і карбонатів знаходиться в основному в кістках скелета. Разом з фосфором він становить основну масу кісткової тканини. Крім механічної функції, кальцій також забезпечує збудливість нервової і м’язової тканин, знижує проникність кровоносних судин, впливає на проникність клітинної мембрани для натрію і калію, підвищує захисні функції організму, бере участь в утворенні згустка крові, впливає на жирномолочність, стимулює серцеву і м’язову діяльність. У разі нестачі кальцію в крові у тварин виникають судороги. Особливо необхідний кальцій для молодих і молочних тварин. Кальцію багато у всіх кормах, особливо в грубих. З організму кальцій виводиться з сечею, потом, каловими масами, а у корів і свиноматок — з молоком.

Фосфор в організмі знаходиться в основному також у кістковій тканині у вигляді фосфорно-кальцієвих сполук. Солі фосфорної кислоти входять до складу всіх клітин і міжклітинних рідин, різних білків, ліпідів, вуглеводів. Фосфор — важлива складова частина нуклеїнових кислот, АТФ і креатинфосфату, в яких акумулюється енергія. Солі фосфорної кислоти виконують роль буферних систем при підтриманні кислотно-основного стану в тканинах. У разі порушення обміну фосфору і кальцію у молодих тварин виникає захворювання на рахіт, а у дорослих — на остеомаляцію.

Магній входить до складу кісткової і м’язової тканин. Бере участь у процесі м’язового скорочення, активізує вироблення антитіл в організмі, входить у систему, яка забезпечує природну резистентність організму до різних збудників хвороб.

Сірка входить до складу деяких білків (кератин, муцин, мукоїди), амінокислот (метіонін, цистин), гормону інсуліну, вітамінів B1 (тіаміну) і біотину. Особливо багато їх у рогах, волоссі (вовні). Сірка надходить в організм з білками корму, а виводиться з сечею, калом і потом.

Хлор знаходиться у всіх рідинах організму у вигляді сполук з натрієм і калієм. Бере участь у всіх фізіологічних і біохімічних процесах, утворенні соляної кислоти шлункового соку, транспортуванні CO2 кров’ю, водному обміні. Йони хлору сприяють підтриманню осмотичного тиску в рідинах організму, активації деяких ферментів, нормалізуванню функцій нервової системи.

Залізо надходить в організм разом з кормом у вигляді неорганічних сполук, входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, ферментів, які беруть участь у тканинному диханні. Залізо відіграє особливу роль у процесах кровотворення. Після всмоктування залізо відкладається в печінці, селезінці та слизовій оболонці кишок. У разі нестачі заліза порушується утворення еритроцитів, що призводить до виникнення у тварин анемії. Найчастіше анемія спостерігається у молодняка в підсисний період, особливо у поросят, тому що в молоці свиноматок його досить мало. У зв'язку з цим препарати заліза необхідно давати молодняку у вигляді підкорму. З метою профілактики анемії новонародженим поросятам вводять залізовмісні препарати.

Мікроелементи

До мікроелементів відносят

• кобальт,
• йод,
• мідь,
• манган,
• цинк, 
• фтор,
• бром,
• стронцій та ін.

Вони беруть участь у рості й розвитку тварин, сприяють стійкості організму до захворювань, підвищують плідність і продуктивність тварин.

Кобальт надходить в організм з кормом і відкладається головним чином у печінці, підшлунковій залозі, м’язах. Він необхідний для утворення еритроцитів і гемоглобіну. Прискорює ріст і розвиток, активізує ферменти і прискорює асиміляцію азоту та основний обмін, підвищує молочну і вовнову продуктивність тварин, покращує якість сперми. Кобальт в організмі жуйних тварин забезпечує синтез вітаміну B12, посилює активність рубцевої мікрофлори. При нестачі кобальту у тварин розвивається анемія, виникають захворювання (лизуха, сухотка), у овець погіршується якість вовни, вона стає матовою і крихкою. Тривала нестача кобальту в раціонах може спричинити загибель тварин.

Мідь входить до складу білкових сполук і ферментів і міститься у всіх органах тварин, особливо її багато в печінці і селезінці. Мідь бере участь у кровотворенні, синтезі гемоглобіну, стимулює тканинне дихання, прискорює окиснення аскорбінової кислоти, сприяє пігментації і кератизації вовни й пір’я, впливає на відтворювальну функцію тварин. У разі нестачі міді у тварин порушується функція нервової, м’язової та кровоносної систем, погіршується апетит, знижується приріст, молочна продуктивність і відтворювальна здатність, розвивається анемія. З організму мідь виводиться з жовчю і частково нирками з сечею.

Манган міститься у всіх органах і тканинах тварин. Особливо його багато в кістках, печінці, нирках. Він входить до складу деяких ферментів і посилює їх активність в окисно-відновних процесах, бере участь в обміні білків, вуглеводів і жирів. Відсутність мангану затримує формування кісток, уповільнюється ріст, тварини не здатні до розмноження у самців атрофуються сім’яники, спостерігається розлад нервової системи і рівноваги. Надлишок мангану несприятливо впливає на організм, при цьому спостерігаються затримка росту, руйнуванню емалі зубів, зміни в кістках, подібні до змін при захворюванні на рахіт.

Цинк також міститься у всіх органах тварин. Найбільше його в гіпофізі, статевих залозах, печінці, м’язах і спермі. Він входить до складу ферменту — карбоангідрази, який відіграє важливу роль у процесі дихання, посилює дію гормонів гіпофіза і гормону підшлункової залози — інсуліну. У разі нестачі цинку в кормах погіршуються процеси трав­лення і всмоктування в кишках, затримується ріст і відтворювальна здатність, знижується ріст вовни. Надлишок цинку в кормах може спричинити тяжкі отруєння.

Йод є невід'ємним складовим елементом гормону щитоподібної залози — тироксину, який відіграє в організмі винятково важливу роль. Нестача його в організмі веде до зниження продуктивності, відтворювальної здатності, народження слабкого, нежиттєздатного молодняка, розвитку ендемічного зоба. Йод надходить в організм з кормами і водою.

Фтор міститься в усіх органах тварин. Багато цього елемента в кістках, зубах і спермі. У разі нестачі фтору в раціонах у тварин виникає захворювання на карієс зубів. Надлишок його призводить до порушення обміну речовин, знижується апетит, уповільнюється ріст, спостерігається деформація кісток і суглобів.

Стронцій міститься у всіх органах і тканинах тварин, особливо його багато в кістках і зубах. У разі відсутності стронцію в кормах у тварин розвивається карієс зубів, а в разі надлишку — стронцієвий рахіт.

Регуляція мінерального обміну. Мінеральний обмін тісно пов’язаний з водним обміном. Регуляція мінерального обміну здійснюється гіпоталамусом проміжного мозку і гормонами залоз внутрішньої секреції.

Вітаміни

Вітаміни — це особлива група органічних незамінних речовин, що надходять в організм з кормом і необхідні для підтримання його життєвих функцій. Відомо близько 30 вітамінів. За будовою це низькомолекулярні сполуки різної хімічної природи, які не є пластичним матеріалом або джерелом енергії, однак у малих дозах забезпечують нормальний перебіг біохімічних та фізіологічних процесів в організмі. Багато вітамінів синтезують промисловим шляхом і потім у вигляді вітамінних препаратів використовують для забезпечення потреб людей і тварин. Відсутність або нестача вітамінів у кормах призводить до порушення обміну речовин і розвитку гіпо- та авітамінозів.

Слово “вітамін” походить від слів “віта” — життя і “амін” — аміногрупа NH₂, яка міститься не в усіх вітамінах. Роль вітамінів в організмі подібна до дії ферментів і гормонів. Багато з них входять до складу ферментів. Життя без вітамінів неможливе, тому вони повинні постійно надходити в організм з кормами або утворюватися в самому організмі. Деякі вітаміни утворюються в організмі тварин з провітамінів корму, інші синтезуються в травному каналі мікроорганізмами.

За фізико-хімічними властивостями вітаміни поділяють на дві групи:

• жиророзчинні
• водорозчинні. 

До жиророзчинних належать вітаміни груп A, D, E і К.

Вітамін А (ретинол) міститься тільки в організмі тварин і птахів. Багато його в печінці, молоці, яйцях, маслі. Попередником ретинолу є каротин, який надходить з кормом в організм тварин і перетворюється на вітамін А в стінці тонких кишок, у печінці і крові. Вітаміни групи А беруть участь у важливих хімічних процесах обміну речовин. У разі їх нестачі у молодняка уповільнюється ріст, гальмуються процеси регенерації (погано загоюються рани). При А-гіповітамінозі у всіх тварин спостерігаються патологічні зміни в епітелії слизових оболонок дихальних шляхів і травного каналу, статевої системи, шкірного покриву і очей. У дорослих тварин знижується продуктивність, порушується статева функція.Вітамін А бере участь у процесах зору, з нього утворюється в темряві зоровий пурпур — родопсин.

Вітамін D (кальциферол) об’єднує групу близьких за будовою сполук (D1, D2, D3, D4, D5 та ін.), які є похідними стеринів і характеризуються антирахітичною-дією. Практичне значення для тваринництва мають тільки вітаміни D2 і D3. В організмі вітамін D3 утворюється з ергостерину під дією ультрафіолетового випромінювання сонця, a D2 синтезується в траві під час сушіння її на сонці. Вітамін D міститься у риб’ячому жирі, молоці, маслі, яйцях. Вітаміни групи D сприяють всмоктуванню кальцію в кишках, регулюють в організмі обмін кальцію і фосфору, а в рубці жуйних сприяють розвитку мікроорганізмів. Відсутність або нестача вітаміну D у раціоні спричинює у молодняка захворювання на рахіт, а у дорослих тварин — остеомаляцію (розм’якшення кісток). Крім того, знижуються продуктивність тварин та їх відтворювальна функція.

Вітамін E (токоферол) об’єднує групу близьких за біологічною дією та хімічною будовою сполук. Нині відомо дев’ять таких сполук, які беруть участь в обміні жирів, білків, вуглеводів, сприяють засвоєнню вітаміну А, процесам розмноження і розвитку зародка у самок, забезпечують нормальний обмін і розподіл міді, кобальту, цинку, заліза, мангану. Вітамін E міститься в зелених кормах, зародках насіння злакових рослин, молоці, маслі, м’ясі, яйцях. У разі нестачі вітаміну E у тварин виникає порушення обміну речовин, яке виявляється зниженням плодючості, розсмоктуванням плоду, появою мертвонародженого й ослабленого потомства, дистрофією м’язів, змінами у судинній та нервовій системах, некрозом печінки. Для засвоєння і всмоктування цього вітаміну потрібні жовч, секрет підшлункової залози, відповідний вміст і склад ліпідів корму, наявність у ньому мікроелемента селену.

Вітамін K (антигеморагічний фактор) відіграє важливу роль у процесі зсідання крові, впливає на синтез протромбіну, тромбіну та інших компонентів утворення тромбу. Вітамін K чутливий до світла, до лужного середовища. Багато його міститься в листі рослин. В організмі тварин він синтезується мікроорганізмами травного каналу.

При К-гіповітамінозі з ’являються підшкірні і внутрішньом’язові крововиливи, розвивається анемія. Особливо чутливі до нестачі вітаміну K курчата. При внутрішньом’язовому введенні вікасолу (синтетичного вітаміну К) кровотеча швидко припиняється. Крім того, вікасол має протизапальну дію і підвищує опірність організму до радіоактивного опромінення.

 

До водорозчинних вітамінів належить значна група вітамінів В, вітамін C (аскорбі­нова кислота), вітамін P (цитрин) та ін. Ці вітаміни термолабільні, руйнуються під дією лугів, стійкі до кислот і недовго зберігаються в організмі.

До групи вітамінів В належать: вітамін B1 (тіамін), вітамін B2 (рибофлавін), вітамін B3 (пантотенова кислота), вітамін B4 (холін), вітамін B5 (нікотинова кислота), вітамін B6 (піридоксин), вітамін Bc (фолієва кислота), вітамін H (біотин), вітамін B12 (ціанкобаламін), параамінобензойна кислота (ПАБК), інозит, вітамін B15 (пангамова кислота).

Вітамін B1 (тіамін) містить у складі своєї молекули сульфур (сірку) і аміногрупу, має властивість запобігати розладам нервової системи і лікувати їх, тому його називають аневрином. В організмі бере участь у обміні вуглеводів. У разі його нестачі в тканинах нагромаджуються продукти обміну вуглеводів, які токсично впливають на нервову систему, внаслідок чого виникають паралічі, конвульсії, поліневрити (порушення координації рухів). Відіграє також істотну роль в обміні білків, деяких мікроелементів, водному обміні, стимулює роботу залоз внутрішньої секреції і органів травлення. Вітамін B1 міститься в зернах злакових, гороху, дріжджах, синтезується в травному каналі жуйних тварин і коней.

Вітамін B2 (рибофлавін) входить до складу ферментів, має жовте забарвлення. Міститься в зелених кормах, дріжджах, печінці, нирках, молоці, яйцях. У організмі необхідний для нормального обміну білків, жирів і вуглеводів, процесів зору, синтезу гемоглобіну, функції нервової системи і статевих залоз. Від нестачі цього вітаміну частіше потерпають свині і птиця. У них погіршується апетит, запалюються слизові оболонки травного каналу, з ’являються проноси, розвиваються паралічі і настає смерть. У свиней спостерігається ще помутніння рогівки і кришталика ока, а в дорослої птиці знижується несучість.

Вітамін B3 (пантотенова кислота) досить поширена в природі, міститься в рослинних і тваринних продуктах, його досить багато в зелених рослинах, бобах, зерні злаків, дріжджах, печінці, надниркових залозах, нирках, серці, жовтку яйця. Синтезується мікрофлорою травного каналу. Входить до складу ферменту, який бере участь в обміні вуглеводів, жирів і білків.

У разі нестачі пантотенової кислоти у курчат уповільнюється ріст, спостерігаються запалення шкіри (дерматити), випадає пір’я, вражається нервова система. У поросят при нестачі цього вітаміну виникають шлунково-кишкові захворювання, дерматити, розлад координації рухів.

Вітамін B4 (холін) входить до складу фосфоліпідів, його багато в зеленому листі, хлібних злаках, дріжджах, печінці, рибному і м’ясному борошні.

Холін запобігає жировому переродженню печінки і прискорює всмоктування жиру, бере участь у синтезі медіатора — ацетилхоліну, збуджує моторну функцію кишок, підвищує стійкість організму до захворювань. При гіповітамінозі порушується координація рухів і рухливість суглобів, знижується відкладання вітаміну А в печінці. Синтез вітаміну B4 залежить від рівня амінокислоти метіоніну в раціонах тварин, а також від вмісту фолієвої кислоти та вітаміну B12.

Вітамін B5 (нікотинова кислота, або вітамін PP) міститься в соняшниковому шроті, м'ясному й рибному борошні, дріжджах, пшениці, ячмені, молоці. Синтезується в травному каналі тварин, якщо вони отримують білки, до складу яких входять амінокислота триптофан і вітамін B6.

Нікотинова кислота входить до складу ферментів дегідрогеназ, які прискорюють окисно-відновні реакції у всіх органах і тканинах організму, бере участь у поліпшенні кровообігу, посиленні функцій залоз внутрішньої секреції, сприяє утворенню шлункового і підшлункового соку, регулює функцію печінки, стимулює утворення еритроцитів.

У разі нестачі вітаміну B5 у тварин, особливо свиней і птиці, виникає тяжке захворювання — пелагра, яке супроводжується розладом функцій кори великих півкуль, ураженням шкіри, проносами.

Вітамін B6 (піридоксин) міститься в зерні злаків, бобових, картоплі, дріжджах, макусі, печінці, молоці. Бере участь в обміні білків, особливо незамінних амінокислот, жирів, вуглеводів та мінеральних речовин, сприяє розвитку природного імунітету.

У разі нестачі цього вітаміну у свиней та птиці виникають дерматити, анемія, судороги, паралічі, затримується ріст молодняка, випадає волосся або вовна, гальмується синтез вітаміну B3 і знижується вміст вітаміну B12.

Вітамін Bc (фолієва кислота) міститься в зеленому листі рослин, хлібних злаках, сої, дріжджах, печінці. Бере участь в утворенні еритроцитів, синтезі нуклеїнових кислот, запобігає жировому переродженню печінки, стимулює функцію статевих залоз, є антианемічним фактором і фактором росту. У разі нестачі фолієвої кислоти у курчат, індичат, поросят розвивається анемія, затримується ріст, випадає волосся.

Вітамін H (біотин) міститься в зерні злакових, овочах, печінці, дріжджах, молоці, синтезується бактеріями травного каналу. За участю біотину і АТФ відбуваються реакції карбоксилування — приєднання CO2 до органічних кислот, біотин бере участь у синтезі жирних кислот, регуляції функцій нервової системи. Нестача цього вітаміну у птиці супроводжується дерматитами, зниженням виводимості курчат, збільшенням ембріональної смертності, у тварин також розвиваються дерматити, випадає волосся або вовна, надмірно виділяється шкірне сало сальних залоз (себорея), тому його називають антисеборейним фактором.

Вітамін B12 (ціанкобаламін) міститься тільки в кормах тваринного походження: рибному і м’ясокістковому борошні, молоці, сироватці. Синтезується мікроорганізмами травного каналу. До складу вітаміну B12 входить мікроелемент кобальт. Він бере участь у синтезі нуклеїнових кислот, обміні білків, жирів, вуглеводів, поліпшує ферментну діяльність травних залоз шлунка, кишок, печінки і підшлункової залози, знижує вміст жиру в печінці, поліпшує засвоєння каротину, відкладання вітаміну А в організмі, стимулює кровотворення, синтез гемоглобіну, тому його називають протианемічним фактором. Значна його роль в утворенні вітаміну B4 ( холіну). Гіповітаміноз B12 можуть відчути свині, собаки і птиця, жуйні — тільки при нестачі кобальту в раціоні. При цьому порушується білковий обмін, еритропоез, знижується вміст гемоглобіну і виникає анемія, розвиваються розлади нервової системи.

Параамінобензойна кислота (ПАБК) міститься в продуктах рослинного і тваринного походження, багато її в печінці і дріжджах. У разі відсутності цього вітаміну затримується ріст і настає посивіння волосся. Крім того, ПАБК входить до складу фолієвої кислоти.

Інозит міститься в листі рослин, зерні злакових, дріжджах, нирках, мозку, щитоподібній залозі. Він є ростовим фактором для багатьох мікроорганізмів кишок, стимулює мікробіологічний синтез деяких вітамінів. При нестачі інозиту у мишей затримується ріст, випадає волосся, порушується функція нервової системи і зір. Роль цього вітаміну в інших тварин поки що не вивчена.

Вітамін B15 (пангамова кислота) посилює кисневий обмін у клітинах тварин, запобігає жировому переродженню печінки, знижує токсичну дію алкоголю та інших хімічнихречовин. її використовують для лікування захворювань печінки, серця і судин, емфіземи легень, пневмосклерозу.

Вітамін C (аскорбінова кислота) міститься в рослинних продуктах, його багато в шипшині, цитрусових, ягодах чорної смородини, капусті, салаті, картоплі, хвої, зеленій траві. Синтезується в організмі усіх тварин, за винятком мавп і морських свинок. Роль вітаміну C значна. Він бере участь в утворенні опорних білків — колагену та хондромукоїду, сприяє синтезу і відкладанню глікогену в печінці, стимулює секрецію залоз шлунка, необхідний для синтезу деяких гормонів, прискорює загоювання ран, крім того, він підвищує опірність організму до різних інфекційних захворювань, стимулює утворення антитіл, забезпечує нормальну проникність капілярів. У разі нестачі вітаміну C спостерігається загибель цуценят, хутрових звірів; у людей, мавп і морських свинок виникає захворювання на цингу. У зв’язку з цим його називають антицинготним вітаміном.

Вітамін P (цитрин) міститься в рослинних продуктах разом з аскорбіновою кислотою і бере участь у різних процесах обміну речовин. Він зміцнює стінку капілярів і регулює їх проникність, сприяє нормалізації тиску крові в судинах. У разі нестачі цього вітаміну з'являються краплинні крововиливи на шкірі.

Вітамін U (метилметіонінсульфоній) має противиразкову дію, забезпечує нормальну структуру і функціонування слизової оболонки травного каналу, має антигістамінну і антиалергічну дію.

Антивітаміни — це сполуки, які за хімічним складом схожі на ті чи інші вітаміни, але мають протилежні властивості. Антивітаміни відомі не для всіх вітамінів. Відкриті антивітаміни для тіаміну, піридоксину, фолієвої кислоти, біотину, вітаміну K та ін. Механізм їх дії полягає у конкурентних відносинах з вітамінами при утворенні ферментів, з яких антивітамін витісняє вітамін. Утворений фермент уже не має ферментативних властивостей.

Роль печінки в обміні речовин

Печінка, як залоза, відіграє важливу роль у процесах травлення і обміну речовин. Вона має складну систему кровообігу. Кров до неї надходить по печінковій артерії і ворітній вені, а відходить по печінкових венах до задньої порожнистої вени.

Для вивчення функцій печінки використовують метод ангіостомії, фістулу Екка, метод катетеризації судин печінки. За допомогою цих методів вивчають біохімічний склад крові, що притікає до печінки і відтікає від неї.

У печінці синтезуються різні органічні речовини: білки, глікоген, жири, фосфатиди, холестерин, здійснюється знешкодження отруйних продуктів азотистого обміну (індолу, скатолу, фенолу, крезолу), які утворюються під час гниття білків у товстих кишках. У першу чергу знешкоджується аміак, який перетворюється на сечовину. В печінці відбувається розпад нуклеїнових кислот, окиснення пуринових основ і утворення кінцевого продукту їх обміну — сечової кислоти, печінка бере участь в обміні жиророзчинних вітамінів, є депо для вітаміну А та його провітаміну каротину. В ній синтезується вітамін B12.

Печінка виконує захисну функцію з допомогою зірчастих клітин кровоносних капілярів, здатних фагоцитувати хвороботворні мікроби й отрути. У печінці здійснюється перетворення жирних кислот, синтез жирів. При окисненні холестерину утворюються жирні кислоти, які виділяються з жовчю і беруть участь у процесах травлення.

Обмін енергії

3 обміном речовин в організмі тварин тісно пов’язаний обмін енергії. З навколишнього середовища в організм постійно надходять з кормом поживні речовини, в яких міститься хімічна або потенціальна енергія. Внаслідок складних перетворень у процесі дисиміляції (катаболізму) ця енергія поживних речовин частково витрачається на процеси асиміляції (анаболізму), механічну роботу внутрішніх органів, м’язів, але значною мірою вона перетворюється на теплову енергію.

Кількість енергії, що виділяється організмом, визначають методами прямої і непрямої калориметрії. Пряму калориметрію виконують з допомогою спеціальних апаратів — калориметричних камер з теплонепроникними стінками. Теплота, що виділяється твариною, поглинається водою, яка тече по трубках, розташованих у камері. Вимірюють різницю температур води, яка притікає і відтікає від камери, і обчислюють кількість вивільненої теплоти в джоулях. Метод прямої калориметрії точніший, ніж непрямої, однак за технікою виконання досить складний.

Метод непрямої калориметрії характеризується тим, що енергію вимірюють за ви­діленим вуглекислим газом і використаним киснем. Для цього використовують герметичні респіраторні камери, проте вони за конструкцією досить складні, тому газообмін вивчають за допомогою дихальних масок. У тварин вимірюють кількість видихнутого повітря за певний час, вміст у ньому вуглекислого газу й кисню та обчислюють дихальний коефіцієнт — об’ємне відношення видихнутого CO₂ до використаного O^₂.

Під час окиснення вуглеводів дихальний коефіцієнт дорівнює 1, білків — 0,8, жирів — 0,7. Для обчислення утвореної енергії враховують кількість використаного кисню або видихнутого вуглекислого газу, оскільки використання 1 л кисню або виділення 1 л вуглекислого газу відповідає утворенню певної кількості теплоти. При окисненні в організмі жирів, білків і вуглеводів вивільнюється різна кількість енергії. Так, 1 г жиру дає 38,9 кДж (або 9,3 ккал); вуглеводів — 17,6 кДж (4,1 ккал); білків — 17,6 кДж (4,1 ккал).

Метод непрямої калориметрії з допомогою масок дає змогу вивчати обмін енергії у тварин у різних умовах.

Основний обмін. Навіть в умовах повного спокою тварини витрачають деяку кількість енергії. В організмі безперервно відбуваються різні фізіологічні процеси, які не припиняються ні на хвилину. Здійснюються процеси обміну в клітинах і тканинах, працюють серце, легені, печінка, нирки, залози внутрішньої і зовнішньої секреції, функціонують органи нервової системи, підтримується сталість температури тіла. Величину вичтрат речовин і енергії на всі ці процеси характеризує основний обмін — кількість утвореної в організмі енергії при певному м’язовому спокої, натщесерце і за оптимальної для кожного виду тварини температури навколишнього середовища. На основний обмін впливають вік і стать, продуктивність, розміри тварини, години доби і року. У молодих тварин обмін вищий, у самців обмін також вищий, ніж у самок; у високопродуктивних корів обмін вищий, ніж у малопродуктивних; у дрібних тварин обмін вищий, ніж у великих. Вдень, а також навесні і влітку обмін вищий, ніж уночі, восени і взимку.Енергія, що використовується в організмі тварини для утворення різних видів продукції, називається продуктивним обміном. Отже, загальна енергетична потреба організму складається з енергії основного обміну та енергії продуктивного обміну, які необхідні для продуктивності і виконання робіт.

Регуляція обміну енергії. Керівна роль у регуляції обміну енергії належить корі великих півкуль головного мозку. На обмін енергії впливає також гіпоталамус, у якому містяться центри вегетативної нервової системи; симпатична нервова система посилює обмін енергії. На обмін енергії впливають також гормони залоз внутрішньої секреції: гіпофіза, щитоподібної залози, надниркових залоз. Гормон щитоподібної залози — тироксин, надниркових залоз — адреналін посилюють обмін енергії.