Лекция № 6. Биохимия и патобиохимия желудочно-кишечного пищеварения у жвачных и моногастричных животных. 
Клинико-диагностическое значение оценки функционального состояния желудка и кишечника по результатам биохимического исследования

План:

• 6.1 Основные положения биохимия и патобиохимии желудочно-кишечного пищеварения у моногастричных и жвачных животных
• 6.1.1 Желудочная диспепсия
• 6.1.2 Кишечная диспепсия
• 6.2 Лабораторная оценка функционального состояния желудка и кишечника
• 6.2.1 Биохимическое исследование фекалий
• 6.2.2 Лабораторное исследование содержимого желудка
• 6.2.3 Исследование рубцового содержимого

Основные положения биохимия и патобиохимии желудочно-кишечного пищеварения у моногастричных и жвачных животных.

Механические процессы приводят к изменению структуры и физических свойств корма — плотности, консистенции, размеров частиц и т. п. Это является следствием пережевывания, сокращения мышц желудочно-кишечного тракта, воздействия жидкой части пищеварительных соков. Физико-химические процессы (например, действие соляной кислоты в желудке или поверхностно-активных веществ желчи в кишечнике) способствуют набуханию частиц корма, увеличению их поверхностного натяжения, активации ферментов, повышению растворимости солей. Ферментативная обработка корма.

Ферментация корма лежит в основе пищеварения. Любое нарушения одной из функций пищеварительного тракта сказывается на процессах протекания ферментации. Для переваривания необходимы высокая активность ферментов, оптимальный уровень рН среды, температура и определенное время контакта ферментов с пищей. Часть этих условий обеспечивается предварительной обработкой корма.

Ферментатация корма в пищеварительном тракте происходит за счет:

• а) ферментов пищеварительных секретов, выделяемых внутристенными или застенными пищеварительными железами;
• б) ферментов, образуемых микроорганизмами пищеварительного тракта; в) ферментов, содержащихся в растительных кормах.

Желудочное пищеварение.

Процессы ферментативного переваривания Пищеварение в желудке идет за счет желудочного сока. В состав желудочного сока входят слизь, вырабатываемая слизистыми железами желудка, соляная кислота, синтезируемая обкладочными клетками, и ферменты главных клеток— пепсин, химозин, липаза. Пепсин поступает в желудок в неактивной форме пепсиногена и под действием соляной кислоты становится активным. Пепсин расщепляет белок на простые белки — альбумозы и пептоны. Химозин (реннин) створаживает молоко, превращает его казеиноген в нерастворимый казеин и пептиды. Желудочная липаза расщепляет только эмульгированные, (которые имеются в молоке) жиры на глицерин и жирные кислоты. Этот фермент в значительном количестве содержится в желудочном соке новорожденных животных.

Соляная кислота, кроме активизации пепсиногена, способствует набуханию белков, размягчению и перевариванию костей, створаживанию молока, участвует в регуляции проходимости пилорического сфинктера и функции слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, губительно действует на микроорганизмы, неустойчивые к кислотам. Рн = 2,5.

Особенности рубцового пищеварения.

В прежелудках жвачных идет микробная ферментация корма. В этих органах в основном расщепляется растительный корм под действием фермента целлюлазы, который вырабатывается микроорганизмами; простейшими, грибками и бактериями. В 1 г содержимого рубца насчитывается до 10¹⁰ микроорганизмов. Многие из них интенсивно развиваются и в течение суток дают более пяти популяций.

Микробиологический процесс в рубце проходит нормально в тех случаях, когда соотношение безазотистых веществ корма и азотистых экстрактивных веществ составляет 1:8—1:10, то есть не 1 корм. ед. приходится 100—120 г переваримого протеина. При этом должно быть также оптимальное соотношение протеина и Сахаров 1:0,8—1,5, то есть на 100 г протеина приходится 80—150 г растворимых углеводов.

Для нормального процесса пищеварения животным необходимо давать жиры, витамины и различные соли. Кроме того, в рубце должна быть температура 38—40° и рН среды, близкий к нейтральной.

В преджелудке используется около 70% переваримого сухого вещества корма. Целлюлолитические процессы, так же, как и расщепление моно-, ди-, трии полисахаридов, заканчиваются образованием в сутки около 4 кг летучих жирных кислот (ЛЖК). Промежуточный продукт расщепления углеводов в рубце — пировиноградная кислота, из которой образуется молочная кислота, ЛЖК и др.

Из общего количества синтезируемых в рубце ЛЖК 75% приходится на уксусную, 15—на про-пионовую и 10% на масляную кислоту. Это соотношение зависит от состава принимаемого корма. Кислоты образуются из клетчатки корма под действием ферментов. Например, целлюлоза расщепляется ферментом целлюлазой до целлобиозы и глюкозы, которые сбраживаются до ЛЖК. Лигнин практически не расщепляется под действием целлюлолитических ферментов и не образует кислот.

В процессе брожения в рубце постоянно образуются С0₂, СН₄, NH₃, H₂S, Н₂, и др. За сутки синтезируется до 1000 л газов; на долю углекислого газа приходится 65%, метана—30%. Газы выводятся при отрыгивании или всасываются и с кровью поступают в легкие, откуда выделяются при выдохе.

Белки (азотсодержащие вещества) корма в рубце расщепляются главным образом микроорганизмами до пептонов и аминокислот. Часть аминокислот используется для синтеза бактериального белка или аминокислот, часть его с кровью поступает в печень, где служит источником для образования мочевины, которая выводится из организма с мочой, частично выделяется со слюной и возвращается в рубец. Повторное использование азота мочевины — важнейший приспособительный механизм жвачных при неравномерном поступлении с кормом азотсодержащих веществ. При дефиците азотистых веществ в корме сокращается выведение мочевины с мочой.

В стенке преджелудков всасываются ЛЖК и образуются кетоновые тела, из маслянной и молочных кислот синтезируется глюкоза.

Пищеварение в кишечнике.

В тонком отделе кишечника 3 среда щелочная — рН 8,5. В начале двенадцатиперстной кишки рН 3,5—4. Сок состоит из секрета бруннеровых и либеркюновых желез, поджелудочной железы и желчи. Бруннеровы железы (расположены в начальной части двенадцатиперстной кишки) вырабатывают пепсиноподобный фермент и слабоактивные ферменты — липазу и амилазу, которые расщепляют жиры и углеводы, Либеркюнбвы железы (находятся в толще всего тонкого отдела кишок) вырабатывают ферменты энтерокиназу, пептидазы, липазу, амилазу и др.

Поджелудочная железа вырабатывает ферменты, переваривающие белки, жиры и углеводы. Ферменты, переваривающие белки, выводятся в кишечник в форме трипсиногена и химотрипсиногена. Под действием кишечной энтероки-назы трипсиноген превращается в активный трипсин, а химотрипчоген — в химотрипсин, который расщепляет белки до аминокислот и пептидов. Липаза поджелудочной железы и тонких кишок расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Амилаза переваривает крахмал в декстрин, который затем расщепляется под действием специфических ферментов до глюкозы. Так, например, мальтаза расщепляет мальтозу, лактаза — лактоозу, фруктаза—фруктозу до глюкозы. В печени вырабатывается желчь, содержащая холиевую, дезоксихолевую, липохолевую, таурохолиевую, гликохолевую и другие желчные кислоты, которые эмульгируют жиры, за счет чего увеличивается их поверхность. Желчь нейтрализует соляную кислоту, приостанавливая действие пепсина и раздражая окончания мейснеровских и ауербаховских нервных сплетений кишечника, влияет на моторную и секреторную функции кишечной стенки, повышает регенеративные процессы в грануляционной ткани, участвует в пигментном обмене, губительно действует на неустойчивые к щелочам микроорганизмы и т. п.

В толстом отделе кишечника пищеварение происходит под действием ферментов, поступивших с содержимым тонкого отдела кишечника (химус), а также за счет микробиологических процессов.

Всасыванию подвергаются лишь только относительно простые вещества (моносахариды, жирные кислоты и глицерин, аминокислоты и т. д.). Наиболее активное проникновение питательных веществ через стенку ЖКТ идет в тонком отделе кишечника. Особенностью данного процесса является то, что он идет против градиента концентрации (т.е. вопреки законам диффузии и осмоса). Реализуется это за счет существования активного транспорта (посредством молекул переносчиков — специфических белков или ионов металлов). Примеры (всасывание некоторых аминокислот).

В основе нарушения пищеварения могут лежать органические или функциональные причины. Однако независимо от начального звена развития патологического процесса (то ли это несбалансированное кормление, или действие цито-токсинов, нарушение рефлекторно моторной функции и т. д.) в центре всех патобиохимических процессов лежит нарушение ферментации корма (недостаточное переваривание и следовательно всасывание) и извращение пищеварения. Симптомокомплес в основе развития, которого лежит нарушения переваривания корма, именуется диспепсией.

Извращение пищеварения — под этим термином следует понимать — усиление ферментативных процессов за счет Е микроорганизмов и Е, содержащихся в корме. В результате образуются несвойственные нормальному пищеварению продукты или нормальные, но в большом количестве (с последующем развитием интоксикации).