Реферат по ВНБ. Болезни, протекающие с преимущественным нарушением углеводнолипидного и белкового обмена. Обмен углеводов в организме животных
 Скачать 26.29 Kb.
|
|
ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ им. В.Я. Горина Факультет ветеринарной медицины РЕФЕРАТ по дисциплине «Внутренние незаразные болезни животных» на тему «Болезни, протекающие с преимущественным нарушением углеводно-липидного и белкового обмена. Обмен углеводов в организме животных» Выполнила: студентка группы 41-В Матюхина Д.Ю. Проверил: Кандидат ветеринарных наук, доцент Дронов В. В. Майский 2020 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Биологическая роль углеводов 2. Действие ферментов пищеварительного тракта на углеводы 3. Углеводный обмен 4. Патология углеводного обмена Заключение Список использованной литературы ВВЕДЕНИЕ В организме до 60% энергии удовлетворяется за счет углеводов. Углеводы выполняют и пластическую функцию. Они входят в состав сложных клеточных структур (гликопептиды, гликопротеины, гликолипиды, липополисахариды и др.). Углеводы делятся на простые и сложные. Последние при расщеплении в пищеварительном тракте образуют простые моносахариды, которые затем из кишечника поступают в кровь. В организм углеводы поступают главным образом с растительной пищей и откладываются в основном в виде гликогена в печени, мышцах. Однако эти запасы легко истощаются и используются главным образом для неотложных потребностей энергообмена. Углеводы – главные энергетические субстраты для ресинтеза АТФ при интенсивных и длительных физических нагрузках. От их содержания в скелетных мышцах и печени зависит физическая работоспособность, развитие процессов утомления. В организме процессы обмена углеводов, жиров и белков взаимосвязаны, возможны их преобразования в определенных границах. Дело в том, что промежуточный обмен углеводов, белков и жиров образует общие промежуточные вещества для всех обменов. Основным же продуктом обмена белков, жиров и углеводов является ацетилкоэнзим А. При его помощи обмен белков, жиров и углеводов сводится к циклу трикарбоновых кислот, в котором в результате окисления высвобождается около 70% всей энергии превращений. БИОЛОГЧЕСКАЯ РОЛЬ УГЛЕВОДОВ В организме человека и животных углеводы выполняют следующие функции: 1. Являются легкоусвояемыми энергетическими веществами: глюкоза, фруктоза, галактоза, которые расщепляясь быстро выделяют энергию. 2. Углеводы – основное кормовое средство для животных. Составляют 60-70% рациона. 3. Углеводы являются резервными энергетическими веществами: гликоген у животных, крахмал у растений. 4. Углеводы выполняют структурообразующую функцию – из клетчатки построен скелет растений. В организме человека и животного структурную функцию выполняют гетерополисахариды: гликопротеиды, гликолипиды; они участвуют в образовании клеточных оболочек – мембран, а мукополисахриды покрывают клетки пищеварительного тракта, защищая от инфекции, то есть выполняют защитные функции. Благодаря углеводам живые организмы косвенно усваивают энергию солнечного света. Ежегодно в мире синтезируется 1011 тонн углеводов. Обмен липидов включает следующие процессы: гидролиз сложных углеводов в пищеварительном тракте, всасывание моносахаридов в кишечнике и транспорт их к тканям; расщепление и синтез сахаров в клетках тканей; выведение конечных продуктов (метаболитов) из организма. Катаболизм углеводов обеспечивает организм энергией и углеводородными компонентами, необходимыми дл построения других органических веществ. При анаболизме (биосинтезе) образуются резервные углеводы (гликоген) и легкоусвояемые углеводы (глюкоза), а также гетерополисахариды, выполняющие структурные, защитные и другие функции в организме животных. Кроме того, промежуточные продукты обмена углеводов (s-фосфоглицериновая, кифовиноградная, уксусная кислоты и др.) являются необходимыми компонентами в биосинтезе липидов, белков и т.д., поэтому углеводный обмен является одним из важнейших связующих звеньев метаболизма других веществ в организме. ДЕЙСТВИЕ ФЕРМЕНТОВ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА НА УГЛЕВОДЫ В ротовой полости распад крахмала катализируют содержащиеся в слюне ферменты α-амилаза и мальтоза. Они гидролизуют α- гликозидные связи. Под действием одних молекул крахмал может распадаться до молекул мальтозы и глюкозы. Но поскольку пища в ротовой полости находится непродолжительное время, то гидролиз крахмала под действием амилазы слюны незначительный. И кроме того, в отличие от человека у животных эти ферменты малоактивны, у свиней в 100 раз, а у крс – в 1000 раз активность их ниже чему человека. У крс слюна выполняет в основном роль увлажнителя корма, происходит образование кома. Ферменты амилаза и мальтаза действуют почти в нейтральной среде рН = 6,8 – 7,0, активируют с NaCL. Поэтому, когда пищевой ком из ротовой полости поступает в желудок, то там расщепление крахмала продолжается под действием амилазы слюны до тех пор, пока позволяет рН, затем начинается протеолиз. Таким образом, переваривание в желудке идет короткое время. Дальнейшее переваривание крахмала и других сахаров идет в тонком отделе кишечника, в 12 – перстной кишке, под действием амилазы и мальтозы поджелудочной железы, которые расщепляют α 1- 4-гликозидные связи в крахмале. Связи 1 – 6 разрывает фермент декстриназа. В тонком отделе кишечника эти ферменты действуют при рН = 7.8 и расщепляют крахмал до дисахаров мальтоз. Затем мальтоза гидролизуется мальтазой до двух молекул α,d – глюкозы и фруктозы; лактаза, расщепляющая лактозу до глюкозы и галактозы. Все ферменты переваривания углеводов относятся к классу гидролаз, то есть расщепляют гликозидные связи с присоединение молекул воды. 3.УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН Моносахариды всасываются в кровь слизистыми оболочками тонких кишок и частично в желудке. Процесс всасывания сложен и недостаточно изучен. Всосавшись в кровь, моносахариды с током крови по воротной вене доставляются в печень, где глюкоза фосфорилируется, а ее избыток идет на биосинтез гликогена, который откладывается в гепатоцитах. Часть глюкозы, потупившей в печень или «мобилизованной» из нее путем распада гликогена, направляется в большой круг кровообращения и разносится во все ткани. Благодаря резервированию избытка глюкозы в гликоген, а также при необходимости «мобилизации» ее из гликогена уровень сахара в крови поддерживается в определенных пределах: у свиней – 80-100 мг%, крс – 40-60мг%, у лошадей – 80-120мг%. Эти процессы регулируются гормонами, вырабатываемыми железами внутренней секреции. Так, гормоны надпочечников – адреналин и норадреналин повышают уровень сахара в крови. Это явление называется гипергликемия. Гормон поджелудочной железы инсулин, наоборот, понижает уровень сахара в крови. Развивается гипогликемия. Инсулин стимулирует синтез гликогена из глюкозы. Выведение сахара с мочой называется гликозурия. Расщепление углеводов в тканях происходит аэробным (с доступом кислорода) и анаэробным (без доступа кислорода) путями. Углеводный обмен - совокупность процессов превращения моносахаридов и их производных, а также гомополисахаридов, гетерополисахаридов и различных углеводсодержащих биополимеров (гликоконъюгатов) в организме человека и животных. В результате углеводного обмена происходит снабжение организма энергией, осуществляются процессы передачи биологической информации и межмолекулярные взаимодействия, обеспечиваются резервные, структурные, защитные и другие функции углеводов. Углеводные компоненты многих веществ, например, гормонов, ферментов, транспортных гликопротеинов, являются маркерами этих веществ, благодаря которым их «узнают» специфические рецепторы плазматических и внутриклеточных мембран. Основные этапы углеводного обмена 1) Пищеварительный этап. Основные углеводы корма - крахмал и гликоген - начинают перевариваться в желудке (внутри пищевого корма, в щелочной среде действуют амилолитические ферменты слюны, корма, микрофлоры), а заканчивают в тонком кишечнике под действием амилазы, мальтазы, лактазы, инвертазы поджелудочного и кишечного соков. Моносахариды (глюкоза и фруктоза) всасываюися в кровь. У жвачных животных клетчатка в рубце расщепляется ферментами целлюлозолитических бактерий до глюкозы. Крахмал и глюкоза сбраживаются уксуснокислыми, молочнокислыми до ЛЖК - уксусной, масляной, пропионовой кислот, которые всасываются через стенку рубца в кровь. Из глюкозы и дисахаридов инфузории синтезируют полисахариды и откладывают их в форме крахмальных зерен в цитоплазме. Это предотвращает избыточное брожение в рубце. В сычуге инфузории погибают, и в кишечнике крахмал переваривается до глюкозы. У лошадей клетчатка переваривается таким же образом в толстом отделе кишечника. ЛЖК используются на образование энергии, синтез глюкозы, кетоновых тел, образование молока. 2) Промежуточный этап обмена углеводов. По воротной вене глюкоза поступает в печень. Здесь происходят следующие процессы: гликогенез - образование гликогена из глюкозы; неогликогенез - образование гликогена из молочной кислоты, ЛЖК, глицерина, безазотистых остатков аминокислот; гликоненолиз - распад гликогена до глюкозы. Аналогичные процессы происходят в мышцах. Распад глюкозы происходит двумя путями. Аэробный распад (окисление) - до углекислого газа и воды, при этом полностью освобождается энергия. Часть энергии переходит в потенциальную энергию химических связей - макроэргов (АТФ, АДФ, креатин-фосфат, гексозофосфат), остальная тратится организмом непосредственно. Анаэробный распад (бескислородный) идет до молочной кислоты. В процессе многостадийных реакций энергия освобождается не сразу, а порциями, что предотвращает потери энергии в виде избытка тепла. 3)Конечный этап обмена углеводов. Конечными продуктами углеводного обмена являются углекислый газ и вода, которые выделяются из организма. Молочная кислота, образующаяся при анаэробном распаде углеводов, частично распадается до углекислого газа и воды, частично идет на ресинтез гликогена. 4. ПАТОЛОГИИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА Углеводы являются основным энергетическим материалом организма, почти вдвое превышающим долю белков и жиров, вместе взятых. Хотя обычно принято говорить о постоянстве содержания сахара в крови, но это не следует понимать в абсолютном смысле. В действительности даже в совершенно нормальных условиях происходят более или менее значительные изменения уровня гликемии, скорость которых в норме и патологии зависит от скорости двух противоположных процессов - потребления сахара крови тканями и поступления его в кровь. Речь идет, следовательно, о динамическом постоянстве. Поддержание этого равновесия возможно при том условии, если всякое изменение скорости одного процесса будет сопровождаться соответствующим изменением в течение другого. Увеличение потребления глюкозы тканями без соответствующего увеличения поступления ее в кровь вызывает гипогликемию, а уменьшение потребления без изменения или при увеличении поступления вызывает, наоборот, гипергликемию. При этом с биологической точки зрения ясно, что независимой переменной величиной должно являться потребление. Поступление глюкозы в кровь должно приспосабливаться к потреблению ее тканями, а не наоборот. Уровень гликемии у молодняка ниже, чем у взрослых животных. Гормон поджелудочной железы инсулин является основным регулятором содержания сахара в крови, способствуя переходу его из крови в печень (гликоген). Если инсулина образуется мало, содержание сахара в крови возрастает и он, будучи пороговым веществом, выделяется через почки (сахарный диабет). Наоборот, содержание гликогена в печени прогрессивно падает. Этим объясняется тот факт, что сахарному диабету всегда сопутствует кетоз. Гликемические реакции организма на нагрузку глюкозой имеют важное диагностическое значение при распознавании сахарного мочеизнурения (диабета). У здоровых животных гипергликемический коэффициент (К) находится в пределах 1,4-1,6. Через 2 часа уровень сахара в крови должен возвратиться к норме (при даче peros 1 г глюкозы на 1 кг веса животного). Физиологическая глюкозурия наблюдается у здоровых животных (особенно у собак) при чрезмерном потреблении сахара с кормом. Она исчезает по мере восстановления уровня сахара в крови. При избытке инсулина сахар из крови переводится к гликоген печени и может возникнуть гипогликемия. В этом случае у животных отмечается вялость, потливость, слабость, мышечная дрожь, а при падении уровня сахара в крови до 20-15 мг% может возникнуть даже гипогликемическая кома. При этом отмечается снижение резервной щелочности, накопление кетоновых тел (бета-оксимасляная и ацетоуксусная кислоты, ацетон) в крови. На уровень гликогена в печени, сердце и мускулатуре оказывает влияние щитовидная железа: при введении ее препаратов уровень гликогена в нихпадает. Содержание гликогена в печени снижается при отравлениях ртутными препаратами, фосфором, мышьяком, сурьмой, амилнитритом, многими алкалоидами, при интоксикациях микробными ядами. Основной причиной гипогликемии у продуктивных животных является алиментарное сахарное голодание, а также функциональные нарушения; накопление гликогена в печени препятствует кетогенезу и способствует более экономному азотистому обмену. На уровень углеводного обмена у жвачных кроме углеводной обеспеченности рациона оказывает большое влияние активность бродильных процессов в преджелудках, так как основная часть углеводов у них используется в виде летучих жирных кислот (ЛЖК), использующихся для синтеза гликогена, жира и в энергетическом обмене. У животных с однокамерным желудком наиболее важный этап переваривания углеводов наступает в 12-перстной кишке, где под воздействием амилазы и глюкозидазы панкреатического сока происходит расщепление крахмала до мальтозы. Мальтоза под воздействием мальтазы расщепляется до глюкозы. Под воздействием ферментов кишечного сока глюкозидазы, фруктофуранозидазы и галактозидазы дисахариды расщепляются до моносахаридов и всасываются в кровь. Для определения уровня углеводного обмена ценным является исследование каловых масс при нарушении переваривания углеводов. В окрашенном люголевским раствором препарате находят большое количество крахмальных зерен (в норме - единичные). Такая картина отмечается при недостаточности поджелудочной железы, поносах различной этиологии, кишечном инфантилизме. При гипофункции корковой части надпочечников (гипоглюко-кортикоидизм) нарушается фосфорилирование углеводов, с которым связана скорость всасывания углеводов. Поэтому нарушение функции корковой части надпочечников приводит к изменению всасывания моносахаридов в тонком отделе кишечника. Нарушение функции эпителия слизистой оболочки тонкого отдела кишечника также ведет к ухудшению всасывания углеводов, что приводит к потере аппетита и истощению. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, мы подробнее рассмотрели значение различных углеводов для живых организмов. Углеводы выполняют множество необходимых функций, они входят в состав ДНК и РНК, являются главным энергетическим ресурсом в организме для физических и умственных нагрузок. Обмен углеводов - неотъемлемая часть полноценного существования любого живого организма. Расстройство процессов переваривания и всасывания углеводов, происходящее в желудочно-кишечном тракте животного, может вызывать серьезные нарушения углеводного обмена. |