METABOLISM, TRAFIC ENERGETIC, REGULARE TERMICĂ. Novotniné Dr. Dankó Gabriella Universitatea din Debrecen MÉK

Recomandați documente

METABOLISM, TRAFIC ENERGETIC, REGLEMENTARE TERMICĂ Novotniné Dr. Dankó Gabriella Universitatea din Debrecen MÉK

 Metabolism (metabolism): toate transformările chimice și energetice care au loc în organism.

 FACTURAREA ENERGETICĂ este totalitatea proceselor de conversie a energiei, preluarea energiei și eliberarea de energie a celulei.

 Energia necesară pentru subzistență și producție este produsă de corpul animalului prin oxidarea biologică a nutrienților luați din furaje.  Energia generată în timpul descompunerii substanțelor nutritive este încorporată în legături chimice cu energie ridicată.  Energia este stocată în organism sub formă de compuși de fosfat cu conținut ridicat de energie (ATP, creatină fosfat) sau în proteine, grăsimi și carbohidrați sintetizați din molecule mai simple (pentru formarea lor E must = anabolism, structură)

 Metabolismul materiilor prime este producția de energie care poate fi măsurată la un individ în repaus. În funcție de mărimea corpului animalului de testat, animalele mari produc mai multă căldură în același timp. Valoarea sa este modificată de mai mulți factori (de exemplu, munca musculară, vârsta, efectul sistemului nervos autonom, somnul, malnutriția, febra, temperatura ambiantă, locația geografică).  Efectul dinamic specific al nutrienților: metabolismul crește timp de 2-3 ore după consumul de alimente.

În urmă cu mai bine de 100 de ani, Rubner și-a publicat observația că aportul de alimente declanșează o cantitate de căldură suplimentară care este tipică fiecărui nutrient. Aceasta înseamnă că cifra de afaceri măsurată a energiei crește semnificativ dacă persoana mănâncă, adică dacă toate celelalte condiții rămân neschimbate, doar aportul de alimente are ca rezultat eliberarea de căldură și consumul de calorii depășește cifra de afaceri de bază de energie pentru ore. Rubner a numit acest efect Efectul Dinamic Specific (SDH). În cazul consumului de proteine, creșterea este de 25-30%, cea a carbohidraților de 6% și cea a grăsimilor de 4%. Cu o dietă tipică mixtă, media este de 6%. Aceasta din urmă se aplică și unei mese nemodificate. Lecție: Fiecare masă vă accelerează metabolismul, astfel încât să mâncați cât mai multe ori este foarte important și în timpul dietei. În al doilea rând, efectele dinamice ale diferiților nutrienți sunt diferite și, prin urmare, manipularea proporțiilor acestora este o armă importantă pentru persoanele care țin dieta. În cele din urmă, fluctuația de energie depinde cel mai mult de munca musculaturii scheletice. Efectul activității fizice asupra activării sistemului nervos simpatic și stimulării secreției crescute de adrenalină și noradrenalină contribuie, de asemenea, la producerea căldurii.

 Unele dintre substanțele nutritive sunt utilizate de animale pentru susținerea vieții (respirație, circulația sângelui, excreția, menținerea funcției nervoase, circulația energetică a mușchiului scheletic în repaus), iar cealaltă parte este necesară pentru producție (lapte, carne, ouă).  Corpul încearcă să-și echilibreze echilibrul energetic prin reglarea neurohormonală.  Mulți hormoni reglează metabolismul și echilibrul energetic al corpului. Dintre acestea, efectul calorigen al hormonilor tiroidieni (tiroxină, triiodotironină) este cel mai semnificativ. Insulina este principalul inhibitor al descompunerii grăsimilor, deoarece afectează enzimele din celulele adipoase.

Consumul de carbohidrați crește glicemia și apoi nivelul de insulină. Aceasta activează enzimele (acetil-CoA carboxilaza, acidul gras sintetaza) care catalizează conversia glucozei în glicerol și apoi în acid gras împreună cu acizii grași liberi. Acestea sunt preluate în țesutul adipos de lipoprotein lipaza (LPL), a cărei sinteză și activitate sunt crescute de insulină.  Degradarea țesutului adipos-Lipoliză Lipoliza este procesul invers în care hidroliza moleculelor de trigliceride produce acizi grași liberi și glicerol. Acestea se scurg din celulă prin difuzie pasivă și ajung acolo unde sunt necesare în circulație ca energie. Dacă acest lucru nu se întâmplă, acestea sunt reconstruite și stocate din nou.

Compoziția chimică a furajelor

 Lavoisier și Laplace au descoperit în 1780 că corpul animalului obține energie prin arderea lentă și oxidarea nutrienților, iar energia astfel eliberată este egală cu căldura de ardere a nutrienților în cazul arderii complete. Valabilitatea principiului conservării energiei în corpul animalului a fost dovedită de Rubner (1891).

Antoine Laurent de LAVOISIER (1743-1794) chimist francez; pe lângă chimie, a studiat și botanică, astronomie și mineralogie. În 1765 a depus o ofertă pentru îmbunătățirea iluminării Parisului. A fost implicat în editarea hărții geologice a Franței. A fost inspector șef la producția de praf de pușcă și chiriaș șef. S-a făcut pentru această activitate în timpul Marii Revoluții Franceze. Care. Pièrre Simon marchiz de LAPLACE (1749-1827): matematician, fizician, astronom și politician francez

Determinarea conținutului de energie al furajelor  Calorimetrie directă - arderea furajelor într-un calorimetru bombă sau măsurarea cantității de căldură produsă de animal  Calorimetrie indirectă - deoarece majoritatea proceselor metabolice ale animalelor au loc în condiții aerobe, este foarte caracteristică.

Coeficientul respirator  Raportul cantității de gaze respiratorii măsurate în același timp în aerul expirat oferă un raport adimensional, coeficientul respirator (coeficientul de respirație: RQ = CO2/O2)  Valoarea RQ informează ce componentă nutritivă a fost oxidată în timpul Test.

Utilizarea energiei din furaje

 REGULAREA TEMPERATURII: Organismele homotermale sunt capabile să-și mențină temperatura caracteristică a corpului în ciuda modificărilor temperaturii ambiante.  Constanța temperaturii interne a corpului (izotermie) este o constantă esențială fiziologică caracteristică homeostaziei, procesele de viață ale corpului (procese enzimatice) sunt legate de temperatura corpului relativ constantă.  Homoioterma se realizează în echilibrul producției de căldură și al eliberării de căldură.  Una dintre garanțiile constanței izotermei este schimbul continuu de căldură între sânge și țesuturi.

 Organe mai apropiate de piele și suprafața corpului

temperatura sa este mai mică decât valorile măsurate în organele interne. Pe baza acestor diferențe, putem vorbi despre temperatura nucleului, care este temperatura organelor interne, și temperatura mantalei, care poate fi măsurată pe suprafața corpului.  Temperatura internă a animalelor de companie este exprimată în valori măsurate în rect (per rect).

TIPURI DE ELIMINARE A CALORII

Datorită oxidării în celule, producția de căldură este constantă. Corpul scapă de exces, protejându-l astfel de supraîncălzire. Moduri de disipare a căldurii: Conducție (convecție) Debit (convecție) Radiație (radiație) Evaporare (transpirație)

CONDUCT (conductio)  Esența procesului este schimbul de căldură între corpul animalului și materialul aflat în contact direct cu acesta. Căldura curge de la punctul de temperatură mai mare la cel mai mic.  Aerul este slab conductiv, aerul tampon din palton și pene protejează animalele de răcire. Apa din aerul umed, pe de altă parte, crește conductivitatea. Procesul este similar pentru contactul cu podele umede și reci.

DEBIT (convecție)  Disiparea căldurii în flux poate fi mai mare decât conducerea. Stratul de aer care înconjoară suprafața corpului se încălzește. Indiferent dacă animalul sau aerul se mișcă, acest aer tampon este mai mult sau mai puțin schimbat. Aerul proaspăt atrage din nou căldura de la suprafața corpului. Rata schimbului de căldură este proporțională cu pătratul debitului de aer.

RADIAȚIE (căldură)  Radiația de căldură poate provoca pierderi semnificative de căldură. În acest caz, razele infraroșii care emană de pe suprafața caldă a pielii sunt absorbite de obiectele mai reci din mediu. Aerul uscat abia absoarbe energia lăsată sub formă de raze infraroșii.  Reglarea distribuției de sânge joacă, de asemenea, un rol semnificativ în modurile de eliberare de căldură radiantă, conductivă și radiantă. Când vasele de sânge se dilată (vasodilatație), suprafața adecvată pentru eliberarea căldurii se mărește.

EVAPORARE persp Apă încălzită în corp în timpul acestui fenomen

evaporarea are ca rezultat o disipare a căldurii foarte eficientă. Secreția crescută a glandelor sudoripare duce la eliberarea semnificativă de căldură. La speciile care sunt capabile să transpire doar puțin sau deloc, căldura evaporativă este eliberată în principal prin căile respiratorii (polipnee termoreglatoare).  În funcție de temperatura și umiditatea ambiantă, proporția fiecărui tip de eliberare de căldură în cadrul eliberării totale de căldură a animalului variază.

Pe măsură ce temperatura internă a corpului scade, mecanismele de termoreglare încep imediat să producă căldură (termogeneză) și reduc eliberarea de căldură în mediu. Vasocontractio - sângele preluat peste temperatura centrală degajă mai puțină căldură. mușchi ciufuliți - mărește cantitatea de aer tampon Termoreglare chimică - mărește metabolismul organismului Se produc zvâcniri fibrilare în mușchi (tremurături) - crește producția de căldură Reglarea neurohormonală - efect simpato-suprarenal: crește adrenalina și eliberarea hormonului tiroidian, mobilizează, mobilizează producția de căldură însoțitoare.

CENTRUL DE REGULARE TERMALĂ  Grupul central anterior al hipotalamusului (HT): grupul central posterior al centrului de răcire: centrul de încălzire  Centrul termic este situat foarte aproape de grupul direcțional al sistemului nervos vegetativ. Simpationotonia crește, parasimpationia reduce circulația energiei de bază cu care încălzește sau răcește corpul.  Un stimul adecvat pentru inducerea mecanismelor de reglare este temperatura internă actuală a corpului. Temperatura sângelui care curge prin HT este percepută ca un termostat de către neuronii grupului de nucleu dat: Creșterea temperaturii sângelui nucleul anterior activează creșterea parasimpationiei (dilatarea vaselor cutanate, transpirație, respirație șuierătoare, salivare crescută) contracția deshidratării crește fluxul de hormoni din glanda tiroidă și suprarenală, mobilizează depozitele de glicogen și grăsimi)  Într-o măsură mai mică provin și din terminalele de detectare a temperaturii (termoreceptoare) situate pe suprafața corpului.

ADAPTAREA LA TEMPERATURA EXTERIOARĂ  Zona de căldură inerțială (zona termoneutrală): zona de temperatură exterioară

intervalul de temperatură cel mai favorabil pentru o anumită specie. În acest caz, o proporție mai mare din ME din furaje rămâne sub formă de energie netă, pe care animalul o poate folosi pentru producție în plus față de subzistență.  Temperatura critică: la temperatura critică mai scăzută, după atingerea producției maxime de căldură, animalul se epuizează, căldura corpului scade dramatic (hipotermie) și se produc degerături. Temperatura critică superioară implică, de asemenea, mobilizarea energiei, epuizarea eliberării de căldură duce la o creștere a căldurii corpului (hipertermie), a cărei extindere extremă este lovitura de căldură.

Procesele de producere a căldurii și de degajare a căldurii în funcție de temperatură

EXPRESII DE ADAPTARE LA EFECTE EXTREME DE TEMPERATURĂ

 În caz de febră, unele substanțe (pirogene) care induc febră internă și/sau externă stimulează centrul HT.  Protecție împotriva frigului: depozite de grăsime, blană de iarnă, vis de iarnă (hybernatio), creșterea țesutului adipos maro, termoreglare comportamentală (îmbrățișare), lingere a părului.

În țesuturi, grăsimea este localizată caracteristic, dezvoltându-se dintr-un țesut conjunctiv din fibre libere. În unele celule ale țesutului conjunctiv fibros, apar picături de grăsime, picăturile de grăsime se fuzionează pentru a se mări și, în cele din urmă, majoritatea celulei adipoase mature este alcătuită din grăsime, iar plasma și nucleul sunt împinse deoparte. Există fibre și vase de sânge în stocul intercelular. Există două tipuri de bază caracteristice ale țesutului adipos: alb, care este cel mai frecvent în regnul animal, și maro, care apare doar la anumite specii și/sau la începutul perioadei postnatale, și apoi și acolo în regiuni speciale.