Баланс веществ и энергии в организме животных и методы их определения
Введение
Обмен веществ присущ как живой, так и неживой природе. Но между ними существует принципиальная разница. В результате обмена веществ неодушевленных тел последние необратимо разрушаются, тогда, как обмен веществ живых организмов с окружающей средой является основным условием его существования.
Обмен веществ и энергии в клетке состоит из двух процессов: пластического обмена - (ассимиляция, анаболизм) совокупность реакций биосинтеза (образования веществ) происходит с поглощением энергии и энергетического обмена - (диссимиляция, катаболизм) совокупность реакций расщепления веществ с выделением энергии.
Вследствие процессов диссимиляции пищевых веществ образуются продукты распада и энергия, необходимая для процессов ассимиляции. Взаимосвязь этих процессов обеспечивает существование животного организма.
Обмен веществ условно можно разделить на внешний обмен, который включает поступления пищевых веществ в организм и удаление конечных продуктов распада, и внутренний, который охватывает все преобразования пищевых веществ в клетках организма.
Пищевые вещества, попавшие в организм, расходуются на энергетические и строительные процессы, протекающие одновременно. При распаде пищевых веществ выделяется энергия, которая тратится на синтез специфических для данного организма соединений, на поддержание постоянной температуры тела, проведения нервных импульсов и др.
Основным методом исследования обмена веществ является метод определения баланса веществ, попавших в организм и удалившихся снаружи, а также их энергетической ценности.
Баланс энергии определяется на основе данных о калорийности пищевых веществ, принимаемых, а также конечных продуктов, выводимых из организма.
Потребность человека в энергии определяется опытным путем и выражается в калориях. Количество калорий, поступающих в организм с любыми продуктами, называется калорийностью пищи. Энергообеспеченность пищи должна соответствовать энергозатратам организма, т.е. энергетические потребности человека должны полностью покрываться за счет энергетической ценности пищевых продуктов, входящих в рацион человека.
Для нормального функционирования организма ежедневный рацион человека должен включать шесть основных составляющих: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и воду. Пищевые вещества, которые люди получают вместе с пищей, можно условно разделить на две группы: те, которые необходимы им в больших количествах, либо макрокомпоненты (вода, белки, жиры, углеводы), и те, которые необходимы в меньших количествах, или микрокомпоненты (витамины и минеральные компоненты).
Белки - это пластичный материал для формирования клеток и межклеточного вещества. Все составные части человеческого организма состоят из белков (мышцы, сердце, мозг и даже кости содержат значительное количество белков). Роль белков определяется не только разнообразием их функций, но и незаменимостью их другими веществами. Белки - это органические вещества, состоящие из аминокислот, которые, соединяясь между собой в разных композициях, придают белкам разнообразных свойств. Животный белок - это мясо, яйца, молоко и молочные продукты. Основным источником растительного белка являются хлеб и крупы.
Жиры. Роль жиров в питании определяется их высокой калорийностью и участием в процессах обмена. Жиры обеспечивают в среднем 33% суточной энергоценности рациона. С жирами в организм поступают необходимые для жизнедеятельности вещества: витамины А, Д, Е, К и биологически важные фосфолипиды (лецитин, холин). Жиры обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. В виде соединений с белками жиры входят в состав клеточных оболочек и ядер, участвующих в регулировании обмена веществ в клетках.
Жиры могут быть растительного и животного происхождения.
Углеводы. Углеводы являются основной частью пищевого рациона. Физиологическое значение углеводов в основном определяется их энергетическими свойствами. Они являются главным источником энергии организма (составляют 55% энергоценности суточного рациона). Поэтому в организме их содержится только около 2%, хотя в еде их доля составляет 70% (400-500г в сутки). Углеводы делятся на следующие группы: моносахариды - глюкоза, фруктоза, галактоза; олигосахариды - сахароза; полисахариды - крахмал, гликоген, клетчатка, пектиновые вещества. Основным источником углеводов в питании человека является растительная пища, только лактоза и гликоген содержатся в продуктах животного происхождения.
Витамины. Они регулируют процессы обмена веществ, необходимых для формирования ферментов, гормонов и др. Витамины участвуют в окислительных процессах, вследствие которых из углеводов и жиров образуются многочисленные вещества, используемые организмом как энергетический и пластический материал. Витамины почти не синтезируются в организме и должны поступать с пищей.
Отсутствие витаминов в рационе в течение длительного времени может вызвать различные заболевания. В нашем климатическом поясе конце зимы и начале весны зачастую оказывается дефицит витаминов А, С, В1, В2 и РР.
Минеральные вещества. Минеральные вещества не имеют энергетической ценности, но необходимые для жизнедеятельности организма. Попадают они в организм с продуктами питания в виде минеральных солей. Минеральные вещества, содержащиеся в пищевых продуктах и тканях организма в значительном количестве, относят к макроэлементов. Макроэлементы бывают основного и кислотного характера. К основным относятся кальций, магний, калий, натрий, к кислым - фосфор, сера, хлор. Продуктами питания, которые содержат макроэлементы кислотного характера, есть мясо, птица, яйца, сыр, хлеб, бобовые и т.д.
В молоке, кефире, овощах, многих ягодах, фруктах содержатся макроэлементы основного характера.
Микроэлементы - это группа химических элементов, присутствующих в организме человека и животных в малых концентрациях. Суточная потребность в них выражается в миллиграммах или долях миллиграмма. Микроэлементы обладают высокой биологической активностью и необходимы для жизнедеятельности организма. К таким микроэлементам относятся железо, медь, кобальт, никель, марганец, стронций, цинк, хром, йод, фтор. Недостаток этих веществ в питании может привести к структурным и функциональным изменениям в организме, а их избыток обладает токсическим действием. Наиболее дефицитные минеральные элементы в пище человека - кальций и железо.
корм питательность энергия животное
