Вода_и_неорганические_вещества_1

1.

Тема 3.2
Неорганические вещества.
1. Роль воды а животном организме.
2. Содержание и распределение воды в
организме.
3. Потребность животных в воде.
4. Обмен воды в животном организме.
5. Регуляция вводно-солевого обмена.

2.

Для нормальной жизнедеятельности
организма, кроме органических
веществ - белков, жиров и углеводов,
большое значение имеют
неорганические вещества - вода и
минеральные соли.
Н. И. Лунин убедительно показал, что
мыши, получавшие обессоленное
молоко, неизменно погибали, причем
погибали быстрее, чем на полной
голодной диете. а при добавлении к
этой диете солей молока – выживали.
Н. И. Лунин

3.

Среди неорганических веществ,
входящих в состав животного организма,
вода, в количественном отношении,
занимает 1-е место.

4.

Содержание воды в животном организме зависит от
вида, возраста, упитанности животных
Возраст, вид, упитанность животного: Содержание воды, в %
__________________________________________________________________________________________________________
В теле: новорожденного теленка
6-месячного теленка
взрослого быка
У овец: средней упитанности
высшей упитанности
У новорожденного человека
У взрослого человека
до 75
62
52-55
50-60
35-45
74
60-65

5.

Вода в животном организме играет
исключительно важную роль:
• является основным растворителем большинства
питательных веществ;
• транспортирует питательные вещества и метаболиты;
• участвует во всех биохимических реакциях, в том числе
окислительно - восстановительных, гидролизе и синтезе
веществ;
• входит в состав цитоплазмы и всех тканевых жидкостей;
• обеспечивает эластичность тканей;
• обусловливает коллоидность белков и полупроницаемость
мембран;
• выполняет терморегулирующую функцию.

6.

физико-химические свойства воды
Химически чистая вода - это прозрачная жидкость без запаха
и вкуса. Молекула воды содержит 11,19% водорода и 88,81%
кислорода. Молекулярная масса воды составляет 18,016,
температура замерзания 0 °С, температура кипения 100 °С,
плотность воды при +4 °С - 1 г/см3.
Вода – слабый электролит. Она диссоциирует по уравнению
Н2О → Н+ + ОНВода — полярная молекула: так как кислород более
электроотрицателен, чем водород, и стягивает на себя
электронную плотность, на атоме О имеется частичный
отрицательный (δ–), а на атомах Н — частичный
положительный (δ+) заряд.

7.

физико-химические свойства воды
Для воды характерна водородная связь:
между О одной молекулы воды и Н другой
молекулы
воды.
Водородная
связь
определяет
в
значительной
степени
свойства воды и её значение: высокую
температуру
плавления
и
кипения,
расширение при замерзании, высокую
теплоемкость и др.
Водородные связи участвуют в обоюдной
проницаемости
биомембран,
в
формировании
высших
уровней
организации молекулы белка, нуклеиновых
кислот, липидов и т.д.

8.

Содержание воды в различных органах и тканях
Органы, ткани
Жировая ткань
Кости
Хрящи
Печень
Кожа
Мышцы
Легкие
Почки
Кровь цельная
Эритроциты
% воды
12-25
20-40
55
70
72
76
79
82
83
65
Органы, ткани:
% воды
Плазма
Желчь
Молоко коровы
Лимфа
Слюна
Серое вещество мозга
Белое вещество мозга
92
86
87-88
96
99,4
84
70
Животные, лишенные воды, погибают быстрее, чем при голодании: голубь без
воды погибает через 3-4 суток, а без пищи – через 10 -14 суток.
Исключение составляют лишь немногие организмы: например, коловратки при
высыхании сохраняются впадая в анабиоз.

9.

Состояние воды в организме
• В органах, тканях и клетках вода находится в виде свободной,
гидратационной и иммобильной.
• Свободная вода - основа крови, лимфы, ликвора. Она участвует в
доставке питательных веществ и удалении продуктов обмена из
органов, тканей и клеток.
• Некоторое количество воды связано с неорганическими ионами. Ее
называют гидратационной водой. Потеря коллоидной частицей
гидратационной воды приводит к синерезису. Такая вода не
замерзает при понижении температуры до 0 °С и ниже, не может
растворять некоторые вещества и т. д.
• Внутри клеток содержится иммобильная вода. Она замерзает при
температуре ниже 0 °С, растворяет многие вещества, легко
участвует в реакциях обмена веществ.

10.

В животном организме различают экзогенную и эндогенную воду
Экзогенная вода поступает в организм:
• с кормами: сено содержит – 12-15% воды, зерно – 12-16,
корнеклубнеплоды – 73-76, трава – 85-88.
• в виде питьевой воды.
На каждый килограмм сухого вещества корма потребляется
воды: свиньями - 7- 8 л , мелким рогатым скотом - 2-3л,
крупным рогатым скотом - 4-6л, лошадьми - 2-3л
Эндогенная вода образуется в организме в процессе обмена
веществ: при окислении 1 г жиров образуется 1,07 г воды,
1 г углеводов - 0,55 г, 1 г белков
- 0,41 г.
Между различными видами воды существует динамическое
равновесие.

11.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ ОРГАНИЗМА
• Все жидкости организма характеризуются общими свойствами:
объемом, осмотическим давлением и величиной рН.
• Объем. У всех наземных животных жидкости составляют около
70% от массы тела.
• Распределение воды в организме зависит от возраста, пола,
мышечной массы, телосложения и количества жира.
Содержание воды в различных тканях распределяется
следующим образом: легкие, сердце и почки (80%), скелетная
мускулатура и мозг (75%), кожа и печень (70%), кости (20%),
жировая ткань (10%). В целом, у худых людей меньше жира и
больше воды.
• При полном лишении воды смерть наступает через 6-8 дней,
когда количество воды в организме снижается на 12% (20-25%).

12.

Водный баланс
ЭКЗОГЕННАЯ Н2О
(питье, пища)
ИСПАРЕНИЕ
Легкие
(400 мл)
Кожа
(500 мл)
ЭНДОГЕННАЯ Н2О
( 200-300 мл/сут)
ВЫДЕЛЕНИЕ
Моча
(1500 мл)
Кишечник
(100 мл)

13.

14.

Минеральные соли в живом организме
Обмен воды в животном организме неразрывно связан с
обменом минеральных солей, особенно солей щелочных
металлов - макроэлементов, обладающих разносторонней
биологической активностью.
Из всей таблицы Д.И. Менделеева 25
элементов наиболее активны в
организме животного:
Макроэлементы > 0,01 % от сухого
вещества:
Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S,
Микроэлементы < 0,01 % от сухого
вещества:
Fe, Cu, Co, Se, Zn, Mn, J, Mo, F

15.

ОСНОВНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
1. Составляют основу костной
ткани;
2. Входят в состав буферных
систем – рН крови 7,35
3. Участвует в процессах обмена
веществ;
4. Поддерживают кислотнощелочной баланс;
5. Участвует в поддержании
осмотического давления;
6. Создают возбудимость нервной
и мышечной ткани.

16.

Содержание макроэлементов в органах и тканях животных, мг %
Органы, ткани
K
Na
Ca
P
Mg
Cl
В организме(в среднем)
265
61
50
70
360
250
150
330
215
175
460
20
109
180
250
190
72
185
250
170
190
175
80
335
2010
11000
36000
27000
7
0
17
12
12
20
10
1160
5050
17000
13000
270
120
120
380
210
140
60
15
36
105
400
800
23
17
7
16
22
21
5
2
156
190
300
66
135
260
150
160
220
190
370
Кости
Зубная эмаль
Зубы (дентин)
Мышцы
Сердце
Легкие
Мозг
Печень
Почки
Эритроциты
Сыворотка крови

17.

Роль отдельных макроэлементов в животном организме
Роль кальция
Кальция больше других макроэлементов
содержится в животном организме. Он
является основным компонентом скелета: 9899% его находится в костях, 1-2% - в мягких
тканях.
• Са обусловливает возбудимость нервной и
скелетной мышечной тканей.
• Стимулирует сердечную деятельность.
• Обусловливает механизм мышечных
сокращений.
• Участвует в свертывании крови.
• Понижает деятельность пищеварительного
тракта.
• Понижает действие токсинов и избытка К,
Na, Mg.
• Способствует усвоению железа.

18.

Судороги у собаки при гипокальциэмии
Кальций хорошо усваивается при
нормальном А- и Д-витаминном питании,
а также при его оптимальном
соотношении с фосфором, Са : Р =1,5-2 :1
Избыток витамина Д в организме
стимулирует отложение Са не только в
костях, но и в мягких тканях, в том числе
в стенках кровеносных сосудов, что
может быть причиной склероза.
При гипофункции паращитовидной
железы или ее идектомии содержание Са
в крови может снизиться до 4-5 мг/100 мл
(против 9-12 в норме), при этом наступают
сильные судороги.

19.

При хронической недостаточности Са в организме
у молодняка развивается заболевание – рахит

20.

Фосфор - незаменимый участник обменных
процессов организме животного
Р в организме животного в среднем
составляет 1% общей массы.
Принимает активное участие в обмене
белков, жиров, энергии, витаминов,
минеральных веществ
Входит в состав аденозинтрифосфорной
кислоты
Является важнейшим источником энергии
в организме
Ускоряет процесс расщепления и
поглощения глюкозы
Необходим микрофлоре рубца

21.

При недостатке Р в организме:
• у животных понижается и извращается
аппетит (жуют древесину, кости, тряпки и
др. несъедобные предметы);
• замедляется рост и развитие у
молодняка;
• у взрослых животных нарушается
воспроизводительная функция;
• снижается продуктивность;
• как и при недостатке Са развивается
рахит у молодняка, а у взрослых
животных – остеомаляция.

22.

Патологии костной ткани (рахит, остеомаляция)

23.

Роль калия
Калий в организме содержится в относительно больших
количествах: в теле коровы живой массой 600 кг – 1550 г,
распределяется в основном в мягких тканях и жидкостях
организма. Калий хорошо всасывается при соотношении
К:Са=3:1.
Недостаточность калия у животных встречается редко,
поскольку его, как правило, достаточно в кормах.
• Калий благоприятствует пищеварительным
процессам;
• повышает процессы промежуточного
обмена веществ;
• играет важную роль в формировании
клеточных структур;
• в значительной степени обусловливает
обмен воды в организме.

24.

При недостатке калия в рационе:
у животных снижается аппетит;
• замедляется рост молодняка
животных;
• нарушается сердечная
деятельность, в тяжелых случаях
возможен паралич;
• повышается возбудимость нервной
системы;
• понижается продуктивность
животных;
• при более тяжелой форме
недостаточности – появляется
скованная и болезненная походка.

25.

Роль натрия
Источником натрия для животных в значительной
степени является вносимая в рацион поваренная
соль.
• Na участвует в построении тканей организма;
• обусловливает возбудимость нервной и
мышечной ткани;
• вместе с калием образует «калий-натриевый
насос»;
• важную роль играет в обмене воды в
организме;
• участвует в формировании буферной системы
организма;
• в составе солей желчных кислот обеспечивает
всасывание ВЖК.

26.

При дефиците натрия у животных:
• наступает обезвоживание
организма;
•Нарушение и извращение
аппетита,
• взъерошенность и огрубление
шерстного покрова,
•снижение продуктивности,
истощение, торможение роста
молодняка;
•боли в суставах.

27.

Роль магния
Около 60% поступающего в животный организм магния откладывается в
костях, 40% - в мягких тканях. Магний составляет около 0,05% общей
массы животного.
Он участвует в :
• иммунобиологических процессах;
• поддержании нормальной функции нервной системы и мышцы сердца;
• оказывает сосудорасширяющее действие;
• повышает двигательную активность кишечника.
При дефиците магния у животных:
• повышается возбудимость животных;
мышечная тетания (судороги, параличи);
• снижается рост организма;
• появляется общая слабость;
• снижается подвижность животного.

28.

Роль серы
Сера - постоянная составная часть
белков, особенно белков шерсти и пера,
т.е. входит в состав серосодержащих
аминокислот.
Сера входит в состав инсулина, тиамина и многих
других биологически активных соединений;
участвует в обмене веществ и энергии.
При дефиците серы в организме:
• нарушаются обменные процессы;
• снижается рост и качество шерсти и пера;
• развивается гиперимия кожи и подкожной
клетчатки, а затем и гематомы.

29.

Минеральный обмен
Минеральный обмен - совокупность
процессов всасывания, распределения,
усвоения и выделения минеральных веществ,
находящихся в организме.
В тканях и клетках организма они могут быть:
• в свободном состоянии (в крови, лимфе, молоке, пищеварительных
соках). Организм усваивает их без предварительной обработки;
• в связанном состоянии (в костях, хрящах в виде угольной,
ортофосфорной и др. кислот. Усваиваются организмом только после
расщепления ферментами пищеварительного канала.
Часть минеральных веществ всасывается в желудке, основная масса – в
тонком кишечнике, частично в толстом. Большинство их откладываются
в органах, тканях и используются клетками на нужды организма,
частично остаются в крови и лимфе.
В организме происходит непрерывный обмен минеральных веществ.
Минеральный обмен регулируется центральной нервной системой и
железами внутренней секреции.

30.

Регуляция водно-солевого обмена
Основное количество Н2О покидает организм через почки, поэтому
действие факторов, регулирующих водно-солевой обмен, направлено на
гормональную регуляцию концентрационной способности почек.
Регуляция водно-солевого обмена осуществляется специальными
рефлекторными системами, которые реагируют на изменение
осмотического давления (p) и объема жидкости (V).

31.

Осморецепторы
Волюморецепторы
АДГ - антидиуретический
вазопрессин
Вазопрессин (АДГ)
АКТГ (адренокортикотропный
гормон)

32.

33.

Контрольные вопросы
1.
Вода. Физико-химические свойства. Виды воды в
организме.
2.
Содержание воды в организме и ее основные функции.
3.
Минеральные вещества. Их содержание в организме и
основные функции.
4.
Метаболизм минеральных веществ в организме.
Регуляция обмена.
5.
Значение и обмен отдельных макроэлементов (Ca, P, Mg,
K, Na, Cl, S).
6.
Характеристика водно-солевого обмена. Механизм
регуляции и значение.

34.

Благодарю за внимание!