Многокамерный желудок жвачных его функции
Рисунок 1.: 1 – рубец, 2 – конец пищевода, 3 – пищевой желоб, 4- сетка, 5- книжка, 6 – сычуг
Рубец — первый и самый большой отдел четырёхкамерного желудка жвачных животных. Емкость его у крупного рогатого скота — 100 – 300 л. Он занимает почти всю левую половину брюшной полости, его объём у взрослых особей составляет до 80 % общего объёма желудка. Внутренняя оболочка желез не имеет, она ороговевшая с поверхности, с множеством сосочков, что создает сильно шероховатую его поверхность.
Рубец служит для микробной ферментации пищи. Целлюлоза ферментируется симбиотическими протистами, при помощи своих симбиотических внутриклеточных бактерий.
Сетка — второй отдел четырёхкамерного желудка жвачных животных, который расположен около диафрагмы и печени. Внутренняя поверхность не имеет желез. Стенки сетки содержат четырёх-, пяти- и шестиугольные ячейки, образованные не расправляющимися подвижными складками слизистой оболочки высотой 8–12 мм. Сообщается сетка с рубцом, книжкой и пищеводом, специальным образованием — пищеводным желобом в виде полузамкнутой трубки.
Книжка — третий отдел четырёхкамерного желудка жвачных животных. Лежит в правом подреберье, имеет округлую форму. С одной стороны она служит продолжением сетки, с другой — переходит в сычуг. Слизистая оболочка книжки образует подвижные продольные складки — листочки, которые разделяют её на узкие камеры. Листочки имеют разную высоту и покрывают всю внутреннюю поверхность, кроме дна книжки.
Книжка служит для поглощения воды, магния и лёгких жирных кислот, образующихся в процессе брожения в рубце.
Сычуг четвертый отдел сложного четырех камерного желудка жвачных животных. Истинный желудок вытянутой формы в виде изогнутой груши, утолщенной у основания. В месте его соединения с книжкой противоположный узкий конец переходит в двенадцатиперстную кишку. Слизистая оболочка сычуга имеет железы, так называемый железистый желудок. В сычуге телят, питающихся молоком, вырабатывается реннин — пищеварительный сычужный фермент, расщепляющий пептиды. Выделенный из сычугов молодых телят и ягнят, этот фермент используется при изготовлении сыра.
Сычуг соответствует простому однокамерному желудку большинства млекопитающих. Слизистая оболочка сычуга покрыта призматическим эпителием, содержит фундальные (донные), пилорические и кардиальные железы и образует 13-14 длинных складок, увеличивающих её поверхность. Мускульная оболочка сычуга образована наружным продольным и внутренним кольцевым слоями.
Тонкая кишка — следующий отдел пищеварительной системы жвачных. Она состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Диаметр тонкой кишки у взрослой коровы 4,5 см, длина же достигает 46м. Вся внутренняя поверхность тонкой кишки покрыта микроскопическими сосочками, за счет которых образуется огромная (по отношению к ее массе) всасывающая поверхность, поэтому она является главным местом, где происходит всасывание питательных веществ. Клетки тонкой кишки являются одними из самых активных в организме. «Период жизни» белка (протеина), образованного клетками тонкой кишки, составляет один день, тогда как «период жизни» белка, вырабатываемого клетками скелетных мышц составляет один месяц. Ферменты, выделяемые поджелудочной железой и стенками кишки, переваривают протеин, жиры и углеводы. Желчь печени попадает в двенадцатиперстную кишку через желчный проток. Желчь способствует усвоению жиров и подготавливает продукты пищеварения к всасыванию.
Толстая кишка — слепая кишка является первым отделом толстой кишки. Это еще один резервуар (как и сетчатый желудок), расположенный в стороне от основного желудочно-кишечного тракта. После того, как пища подвергается химическому расщеплению в сычуге и тонкой кишке, она дополнительно подвергается микробной ферментации в слепой кишке. У некоторых видов животных (лошадь, кролик) значение ферментации в слепой кишке имеет важное значение, но у взрослой коровы роль ферментации в слепой кишке, по сравнению с ферментацией в сетчатом желудке, незначительна. Ободочная кишка (2-ой отдел толстой кишки) разделена условно на проксимальную и спиральную части. Роль ободочной кишки в самом процессе переваривания и всасывания питательных веществ незначительна. Основная ее функция заключается в образовании экскрементов. Внутренние стенки толстой кишки не имеют приспособлений в виде сосочков для всасывания питательных веществ, однако всасывание воды и минеральных солей в толстой кишке происходит довольно успешно. Толстая кишка заканчивается заднепроходным отверстием.
Источник
Процесс выращивания животных на ферме или приусадебном участке часто называют откормом. И это не случайно: от качества кормов, их усвоения и количества зависит конечный результат – своевременный привес, достижение нормативных показателей. Чтобы итог работы был хорошим, перед началом проекта необходимо познакомиться с особенностями строения пищеварительных органов питомцев и их физиологией. Особенно сложная система — желудок жвачных животных.
Желудок жвачных животных
Строение желудка жвачных
Изо рта по пищеводу пища поступает в один из отделов желудка.
Желудок у этой группы обитателей подворья или фермы имеет особое строение. Он состоит из 4 отделов:
- Рубец.
- Сетка.
- Книжка.
- Сычуг.
Отделы желудка жвачных
Каждая из частей имеет собственные функции, а физиология направлена на как можно более полное усвоение кормов – получение энергии и «строительного материала» для тела.
Рубец
Это не истинный желудок, а скорее, одно из 3-х его преддверий, которые называются преджелудками. Рубец – самая большая часть желудочной системы. Он представляет собой мешок изогнутой конфигурации, занимающий значительную часть брюшной полости – практически всю левую ее половину и задний отдел правой. Объемы рубца по мере роста увеличиваются и к полугодовалому возрасту достигают:
- от 13 до 23 литров у мелких животных (овцы, козы);
- от 100 до 300 литров у крупных жвачных (коров).
Рубец ( справа) имеет 2 отдела
Стенки рубца не имеют слизистой оболочки и не выделяют ферментов для пищеварения. Они выстланы множеством сосцевидных образований, которые делают внутреннюю поверхность отдела шероховатой и увеличивают ее площадь.
Рубец говяжий
Сетка
Небольшой мешок округлой формы, слизистая оболочка которого формирует поперечные складки, напоминающие сеть с отверстиями разного диаметра. Пищеварительных ферментов здесь, как и в рубце, не вырабатывается, но размер ячеек позволяет сортировать содержимое и пропускать только куски корма определенного калибра.
Сетка играет роль фильтра
Книжка
Пограничный орган между преджелудками и истинным желудком. Слизистая отдела сгруппирована в однонаправленные разновеликие складки, прилегающие друг к другу. На вершине каждого «листика» есть грубые короткие сосочки. Строение книжки предусматривает дальнейшую механическую обработку поступившего корма и транзит в следующий отдел.
Схема строения книжки: 1- дно; 2- вход; 3-6 — листики
Сычуг
Это настоящий желудок со всеми присущими данному органу функциями. Форма сычуга грушевидная, изогнутая. Расширенный отдел соединен с выходом из книжки, а суженный конец плавно соединен с кишечной полостью. Внутренняя полость выстлана слизистыми и имеет железы пищеварительной секреции.
Сычуг говяжий
Ткани сычуга
Физиологические явления в пищеварении жвачных
Для полноценного развития животного процесс переработки и усвоения корма у жвачных должен быть постоянным. Это не значит, что необходимо постоянно наполнять кормушку. Природой предусмотрен длительный период переработки каждой порции пищи у взрослых жвачных.
Процесс усвоения начинается еще в ротовой полости. Здесь происходит увлажнение корма слюной, частичное измельчение, начинается процесс ферментации.
Шершавый язык размягчает грубый корм
Далее по пищеводу пища (в зависимости от консистенции и состава) поступает в разные отделения желудка. Жидкость поступает прямо в сычуг, а твердые корма проходят все участки пищеварительной системы.
Начальный этап
Твердые и сухие корма попадают в рубец. Здесь создана благоприятная среда для развития микроорганизмов:
- низкое содержание кислорода;
- отсутствие активной вентиляции;
- влажность;
- подходящая температура – 38 — 41°С;
- отсутствие света.
Бактерии поступают в организм с кормом и вскоре заселяют все внутренние поверхности отделов желудочной системы
Поступающие в рубец фрагменты корма уже не столь грубы, как в кормушке. Благодаря первичному пережевыванию и воздействию слюны, они становятся податливыми перетиранию на шероховатой поверхности эпителия рубца и переработке микробами.
Подвергаясь этим процессам, кормовая масса остается в рубце от 30 до 70 минут. В этот период небольшая его порция достигает нужной кондиции и поступает через сетку в книжку, но основная часть подвергается процессу жвачки.
Определение явления
Жвачка – это процесс многократного отрыгивания корма из рубца в ротовую полость с целью повышения его усваиваемости.
Рефлекторный механизм включает процесс, который проходит периодически и постоянно. Отрыгивается не весь поступивший корм, а отдельные его порции. Каждая порция перемещается обратно в ротовую полость, где снова смачивается слюной и подвергается пережевыванию в течение примерно минуты, затем вновь поступает в первый преджелудочный отдел. Последовательное сокращение волокон сетки и мышц рубца продвигает пережеванную часть пищи вглубь первого отдела.
Следующая порция может быть отрыгнута уже через 1 – 10 секунд
Период жвачки длится около часа (примерно 50 минут), затем на некоторое время прерывается. В этот промежуток продолжаются сократительные и расслабляющие движения (перистальтика) в системе пищеварения, но отрыгивание не происходит.
Важно! Поступление пережеванных кормов в рубец активизирует микроорганизмы, которые, питаясь их соками, увеличивают доступность пищи для усвоения животным.
Сложное усвоение растительных белков облегчается деятельностью бактерий, постоянно живущих в отделах желудочного переваривания жвачных. Эти микроорганизмы воспроизводят несколько поколений себе подобных за сутки.
Кроме участия в расщеплении целлюлозы микроорганизмы рубца являются и важнейшими поставщиками в меню жвачных:
- животного белка;
- многих витаминов группы В – фолиевой, никотиновой, пантотеновой кислоты, рибофлавина, биотина, тиамина, пиридоксина, цианкобаламина, а также жирорастворимого филохинона (витамина К), влияющего на свертываемость крови.
Такое «взаимовыгодное сотрудничество» – использование организма-хозяина для жизнедеятельности бактерий и помощь этому макроорганизму в осуществлении физиологических процессов называется симбиозом – широко распространенное явление в природе.
За сутки тщательной обработке подвергается до центнера корма
Пищеварение жвачных многопланово: одновременно происходит множество процессов. Отдельные порции пищи постоянно перемещаются в сетку, которая пропускает кусочки подходящего калибра, а крупные сократительными движениями выталкивает обратно.
После периода отдыха, который длится у жвачных разное время (в зависимости от условий, типа корма и вида животного), наступает новый период жвачки.
Важно! Жвательный процесс не останавливается и в ночное время, а, напротив, активизируется.
Жвачка активизируется во время отдыха
Рубец называют бродильной камерой организма жвачных, и не зря. Именно в рубце расщеплению подвергается 70 – 75% корма, в том числе целлюлозы, что сопровождается выделением больших объемов газов (метан, углекислый) и жирных (так называемых, летучих) кислот – источников липидов (уксусной, пропионовой, масляной). Корм становится пригодным для усвоения.
Дальнейшая переработка пищевых компонентов
Сквозь сетку проходят только уже достаточно ферментированные (слюной, соком растений и бактериями) частицы пищи.
Между листиками книжки они:
- дополнительно измельчаются;
- подвергаются дальнейшей бактериальной обработке;
- частично теряют воду (до 50%);
- обогащаются животным белком.
Здесь же происходит активное всасывание летучих жирных кислот (до 90%) – источника глюкозы и жиров. К моменту выхода из книжки комок корма представляет собой однородную (гомогенную) массу.
Сокращение стенок и листиков книжки способствует поступлению пищи в сычуг
В отличие от других животных желудок жвачных (сычуг) вырабатывает сок, содержащий пищеварительные ферменты непрерывно, а не в ответ на поступление пищи. За сутки сычужного сока, содержащего пепсин, липазу, химозин и соляную кислоту, производится от 4 – 11 литров у овец до 40 – 80 литров у взрослых коров. Непрерывность выделения сычужного секрета объясняется постоянным поступлением достаточно подготовленной массы пищи из преджелудков.
Количество и качество сычужного сока напрямую зависит от состава кормов. Наибольший объем и самая значительная активность секреторной жидкости наблюдается после поступления свежей травы или сена бобовых растений, зерна, жмыхов.
В процессе переваривания пищи в сычуге принимают участие гормоны печени, поджелудочной, щитовидной, половых желез и надпочечников.
Стенки сычуга, а позже и кишечника завершают процесс пищеварения, всасывая не усвоенные ранее вещества. Непереваренные остатки выводятся наружу в виде навоза. Благодаря глубокой бактериальной обработке это очень ценный продукт сельскохозяйственной деятельности, всегда востребованный на рынке и широко применяемый в растениеводстве.
Функции желудочных отделов
| Отдел | Функции |
|---|---|
| Рубец | Сбраживание, ферментация, создание и поддержание среды для симбиотных бактерий, обогащение пищи, жвачка, расщепление целлюлозы, всасывание доступных к усвоению веществ |
| Сетка | Сортировка кусочков пищи |
| Книжка | Транзитная + дополнительное измельчение отдельных частиц; Всасывание воды и жирных кислот |
| Сычуг | Окончательное переваривание с участием внутренних пищеварительных органов и частичное усвоение, транспорт остатков пищи в кишечник |
Организация кормления жвачных
Гармоничное развитие скота напрямую зависит от правильно скомпонованного состава корма согласно возрасту.
Формирование органов пищеварения молодняка
У молодых жвачных явление жвачки, как и камеры желудочной системы, с рождения не сформированы. Сычуг в это время – самая большая камера желудочной системы. Молоко, которым вскармливают новорожденных в начале жизни, поступает сразу в сычуг, минуя неразвитые преджелудки. Переваривание этого вида пищи происходит с помощью желудочного секрета и отчасти ферментов из организма матери, присутствующих в продукте.
Первое кормление
Для включения процесса жвачки и начала работы рубца необходимы растительные корма и присущие им микроорганизмы. Обычно на растительную пищу молодняк переводят с 3-хнедельного возраста.
Однако современные технологии выращивания допускают некоторое форсирование процесса закладки типичного пищеварения жвачных:
- с третьего дня начинают включать в рацион юных животных небольшие порции комбинированных кормов;
- предлагают телятам небольшой ком материнской отрыгнутой пищи – это очень быстро вызывает явление жвачки;
- обеспечивают регулярное поступление воды.
Молодняк, питающийся молоком, следует переводить на растительную пищу постепенно. Если детеныши появляются на свет в пастбищный период, то смешивание кормов в рационе происходит естественным образом – наряду с материнским молоком новорожденные очень скоро пробуют и траву.
Теленок с коровой на пастбище
Но большая часть отелов происходит осенью – зимой, поэтому перевод на смешанный, а затем и растительный рацион целиком зависит от владельца стада.
Именно в период смешанного питания начинается:
- развитие всех отделов желудочного пищеварения, которое полностью формируется к 6-тимесячному возрасту;
- осеменение внутренних поверхностей рубца полезной микрофлорой;
- жвачный процесс.
Желудок новорожденного теленка
Общие вопросы кормления жвачных
Бактериальная составляющая рациона, видовой состав микроорганизмов меняется со сменой корма (даже растительного). Поэтому и перевод, например, с сухих кормов на сочные должен также происходить не одномоментно, а быть растянутым во времени с постепенной заменой компонентов. Резкая смена рациона чревата дисбактериозом, а значит, и ухудшением пищеварения.
И конечно, при любом типе кормления, пища должна быть разнообразной. Только при соблюдении этого условия она обеспечит поступление достаточного количества белков, жиров, углеводов, витаминов и микроэлементов в организм жвачного.
Кормление в стойле
Преобладание одного вида кормов может разбалансировать гармоничные процессы в организме, сместить их в сторону усиления брожения, газообразования или перистальтики. А любое усиление одной из сторон пищеварения непременно ослабляет другие. В результате животное может заболеть.
Важно! Кроме кормов большое значение имеет обеспечение скота достаточным количеством питьевой воды даже при пастбищном содержании. Ее недостаток замедляет пищеварение, снижает жевательную активность и усваиваемость кормов.
Таким образом, хорошо организованное питание с учетом особенностей пищеварения у жвачных – залог правильного развития животных подворья и отличных результатов их взращивания.
На выпасе
Источник
Сложный многокамерный желудок жвачных является прекрасным примером эволюционного приспособления животных к потреблению и перевариванию больших количеств объемистого растительного корма.
Желудок состоит из четырех крупных камер – рубца, сетки, книжки и сычуга. Первые три камеры – преджелудки – это безжелезистая часть сложного желудка. Рубец делят на дорсальный и вентральный мешки. Сычуг является железистой частью, аналогичной однокамерному желудку кишечного типа. У некоторых животных – верблюда, ламы, альпака – одна из камер (обычно книжка) отсутствует.
Слизистая преджелудков покрыта многослойным ороговевшим эпителием: в рубце она образует выступы – сосочки высотой 0,5-1 см, в сетке – складки, напоминающие ячеи пчелиных сотов, в книжке – листочки разной величины. Емкость сложного желудка составляет 65-70 % общего объема пищеварительного тракта, то есть 140-200 л у коровы, 16-20 л. – у взрослой овцы. Самой объемистой камерой является рубец, занимающий левую половину брюшной полости
У новорожденного теленка соотношение емкостей преджелудков: сычуг составляет 1:2, в 3х месячном возрасте 2:1, к 7-8 месяцам 11:1 (как у взрослых).. Стимулом развития преджелудков, увеличения размера сосочков является переход от молочного питания к смешанному, включающему комбикорм, траву, сено, силос.
У телят и ягнят в молочный и переходный период важную роль играет пищеводный желоб. Он представляет собой мышечную складку с углублением на стенке сетки, связывающую преддверие рубца с отверстием из сетки в книжку. Когда валикообразные края пищеводного желоба смыкаются он образует трубку, по которой жидкий корм (молоко, вода) проходит через дно книжки в сычуг, минуя рубец и сетку; потребляемые плотные корма поступают в рубец.
РИСУНОК
Смыкание пищеводного желоба регулируется рефлекторно («рефлекс пищеводного желоба»). Рецепторным полем рефлекса является слизистая глотки и корня языка: при выпаивании молока эзофаготомированным телятам, рефлекс пищеводного желоба не проявляется при введении молока через отверстие пищевода – отсутствует.
Смыкание происходит при сосании молока теленком. С увеличением возраста 3-4 мес, стенки желоба грубеют и неплотно смыкаются. У половозрелых животных жидкие и плотные части корма поступают в рубец.
Содержимое рубца – кашеобразная масса буро-желтого, серо-зеленого или густо-зеленого цвета. Консистенция неоднородна в разных отделах желудка и зависит от характера корма. При концентратном типе кормления – она плотная, при сенном типе менее плотная. Содержимое можно получить через фистулу, наложенную на рубец в области голодной ямки. В рубце – рН 6,2-7,3, в сетке 6,1-7,0, в книжке 5,7-6,8, в сычуге 1,5-3,0
Располагается содержимое рубца послойно. В средних слоях рубца оно наиболее плотное, здесь частицы грубого корма находятся во взвешенном в жидкости состоянии. В верхних слоях – плотность ниже. У основания вентрального мешка – масса жидкая.
Жидкость, отжатая и профильтрованная называется рубцовой жидкостью. Размер частиц: самые крупные в рубце ,самые мелкие в книжке, сетке и сычуге.
Сычуг. Структура и функции четвертого отдела желудка – сычуга (объем 10-15 л у коров, 2-3 л у овец), очень сходны с желудком моногастричных животных, Сычуг делится на две зоны: дно, соединяющееся с другими отделами и менее крупную пилоричеекую часть, отдаленную от центра. В зоне дна содержится большинство желез, секретирующих соляную кислоту, пепсин, слизь и немного липазы. У молодых телят – реннин, (химозин). У коров выделяется до 25-30 л. Чистый сычужный сок имеет рН 1-1,5, концентрация соляной кислоты 0,1-0,12 %. Жидкость, поступающая в сычуг из преджелудочков, имеет рН 6, а жидкость выходящая из сычуга составляет – рН 2,5. Микроорганизмы, попадающие в сычуг из преджелудков, погибают под действием кислот желудочного сока и начинается переваривание клеток пепсиновыми ферментами. Секреция сычужного сока регулируется через блуждающий нерв, гуморальными возбудителями являются – гастрин и гистамин.
Источник