Начальная отдел сложного желудка жвачных
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.
Источник
Подотряд Жвачные – высшие позвоночные животные, появились в эоценовом периоде. Сделать большой шаг в развитии и занять господствующее место среди копытных им удалось благодаря хорошей адаптации к изменчивой внешней среде, умению быстро передвигаться и уходить от врагов и самое главное — они смогли приспособиться к употреблению грубой, волокнистой пищи.
Корова — представитель жвачных животных
Сложная пищеварительная система жвачных животных, позволяет максимально эффективно перерабатывать пищу и извлекать из растительной, богатой клетчаткой еды все питательные вещества.
Для захвата листьев, травы, других зеленых растений жвачные используют губы, язык, зубы. На верхней челюсти нет резцов, но она оснащена жестким мозолистым валиком, коренные зубы на поверхности имеют лунку, такое строение позволяет активно поглощать и перетирать растительную еду. Во рту корма перемешиваются со слюной и через пищевод поступают в желудок.
Строение пищеварительной системы
Отделы сложного желудка жвачных млекопитающих расположены в следующем порядке.
Особенности строения пищеварительной системы жвачных
Рубец
Рубец — это преджелудок, который служит резервуаром для растительной пищи. Размеры колеблются у взрослых особей от 20 литров (например, у коз) до 300 литров у коров. Имеет изогнутую форму и занимает всю левую часть брюшной полости. Ферменты здесь не вырабатываются, стенки рубца лишены слизистой оболочки, оснащены сосцевидными выростами для образования шероховатой поверхности, что способствует обработке пищи.
Под действием микрофлоры пища частично перерабатывается, но большая ее часть нуждается в дальнейшем пережёвывании. Рубец — отдел желудка жвачных парнокопытных, из которого отрыгивается содержимое назад в ротовую полость – так образуется жвачка (процесс многоразового перехода пищи из рубца в рот). Уже достаточно перетертая еда возвращается снова в первый отдел и продвигается дальше.
Микроорганизмы играют важную роль в пищеварении жвачных, расщепляют целлюлозу, сами становятся источником животного белка в процессе переваривания и ряда других элементов (витаминов, никотиновой кислоты, тиамина и др.)
Сетка
Сетка – складчатая структура, похожа на сеть с полостями разной величины. Складки находятся в постоянном движении, высотой около 10 мм. Служит фильтром и пропускает кусочки пищи определенной величины, которые обработаны слюной и микрофлорой рубца. Большие частицы сетка отправляет назад для белее тщательной переработки.
Книжка
Книжка – отдел желудка жвачных животных (исключение оленьковые у них он отсутствует), который состоит из мышечных пластинок, прилегающих друг к другу. Пища попадает между «страниц» книжки и подвергается дальнейшей механической обработке. Здесь адсорбируется много воды (около 50%), минеральные соединения. Обезвоженный комок пищи и перетертый в однородную массу готов к переходу в последний отдел.
Сычуга
Сычуга – истинный желудок, выстлан слизистой оболочкой с пищеварительными железами. Складки полости сычуги увеличивают поверхность, которая продуцирует кислый желудочный сок (у коров может выделяться до 80 литров за 24 часа). Под действием соляной кислоты, ферментов, пища переваривается и постепенно переходит в кишечник.
Попадая в двенадцатиперстную кишку, пищевой комок провоцирует выброс ферментов поджелудочной железой и желчи. Они расщепляют еду на молекулы (белки на аминокислоты, жиры на моноглицериды, углеводы на глюкозу), которые через стенку кишечника всасываются в кровь. Непереваренные остатки продвигаются в слепую, а затем в прямую кишку и выводятся наружу через анальное отверстие.
Источник
Особенности строения желудка у жвачных. Желудок у жвачных животных состоит из четырех камер — рубца, сетки, книжки и сычуга. Рубец, сетка и книжка называются преджелудками, а сычуг является истинным желудком, сходным с однокамерным желудком животных других видов.
Слизистая оболочка рубца образует сосочки, сетки — складки, похожие на пчелиные соты, а в книжке имеются листочки разной величины. Объем рубца у коров составляет 90-100 л, а у овец — 12— 15 л.
У телят и ягнят в молочный период питания важную роль в пищеварении играет пищеводный желоб, который представляет собой мышечную складку с углублением на стенке сетки, связывающий преддверие рубца с отверстием из сетки в книжку. При смыкании краев пищеводного желоба образуется трубка, по которой молоко и вода поступают через дно книжки прямо в сычуг, минуя рубец и сетку Смыкание пищеводного желоба происходит рефлекторно, за счет «рефлекса пищеводного желоба». С возрастом желоб перестает функционировать.
Содержимое рубца представляет собой вязкую массу буро-желтого цвета.
В преджелудках у жвачных превращение веществ корма происходит в основном под действием ферментов бактерий и простейших.
В рубце в большом количестве находится разнообразная микрофлора и микрофауна, способствующая перевариванию клетчатки. В 1 мл содержимого рубца насчитывается до 10п бактерий, преимущественно целлюлозолитических и протеолитических.
Помимо переваривания в рубце происходят процессы микробиального синтеза и размножения микроорганизмов, при этом образуются аминокислоты, гликоген, белки, витамины и многие биологически активные вещества.
Фауна преджелудков в основном представлена простейшими (105-106 в 1 мл), которые могут расщеплять клетчатку. Они быстро размножаются в рубце и дают до пяти поколений в сутки. Инфузории употребляют растительный белок и аминокислоты для синтеза белковых структур своих клеток. Поэтому простейшие повышают биологическую ценность кормового протеина. Заселение преджелудков микрофлорой начинается с первых дней жизни животных. В молочный период в рубце преобладают молочнокислые и протеолитические бактерии.
Превращение азотистых веществ в преджелудках. В рубце подвергаются гидролизу и другим превращениям от 40 до 80% поступивших белковых веществ. Расщепление белков происходит в основном в результате деятельности микроорганизмов. Под действием протеолитических ферментов бактерий и инфузорий белки корма расщепляются на пептиды и аминокислоты.
Большая часть белка подвергается глубокому распаду с выделением аммиака, который используется многими микроорганизмами рубца для синтеза аминокислот и белка.
Важной особенностью обмена азота у жвачных является печеночно-рубцовая циркуляция мочевины. Образующийся в рубце аммиак в большом количестве всасывается в кровь и превращается в печени в мочевину. Мочевина у жвачных, в отличие от моногастрич- ных животных, лишь частично выделяется с мочой, а в основном возвращается в рубец, поступая со слюной или через стенку органа. Почти вся мочевина, вновь попавшая в рубец, гидролизуется до аммиака ферментом уреазой, выделямой микрофлорой, и снова используется в виде азота для биосинтеза микроорганизмами рубца.
Бактерии и простейшие служат источником биологически полноценного белка для животных. Коровы могут получать в сутки до 600 г полноценного белка за счет переваривания микроорганизмов.
Переваривание углеводов в преджелудках. Органическое вещество растительных кормов на 50—80% состоит из углеводов, которые подразделяются на легкорастворимые и труднорастворимые. К легкорастворимым относятся олигосахариды: гексозы, пентозы, сахароза, крахмал, пектин, к труднорастворимым — полисахариды.
Гидролиз целлюлозы происходит под действием бактериального фермента целлюлазы. При этом образуется целлобиоза, расщепляющаяся глюкозидазой до глюкозы.
Полисахариды гидролизуются до моносахаридов — гексоз и пен- тоз. Крахмал расщепляется под действием а-амилазы до декстринов и мальтозы.
Простые дисахариды и моносахариды подвергаются сбраживанию в рубце до низкомолекулярных летучих жирных кислот (ЛЖК) — уксусной, пропионовой и масляной. ЛЖК используются организмом жвачных в качестве основного энергетического материала и для синтеза жира. Летучие жирные кислоты через стенку рубца и книжки всасываются в кровь.
Соотношение отдельных летучих кислот в организме жвачных зависит от рациона и в норме соствляет: уксусной 60—70%, пропионовой 15—20%, масляной 10—15%.
Переваривание липидов в преджелудках. Растительные корма содержат небольшое количество жира. В состав сырого жира входят: триглицериды, свободные жирные кислоты, фосфолипиды, эфиры глицерина, воска.
Под влиянием липолитических ферментов, выделяемых бактериями рубца, липиды корма подвергаются расщеплению на моноглицериды, жирные кислоты и глицерин. Часть жирных кислот участвует в синтезе липидов в микробных клетках, а другие фиксируются на частицах корма и поступают в кишечник, где и перевариваются.
Образование газов в рубце. В рубце под влиянием деятельности микрофлоры происходит интенсивное сбраживание углеводов и распад азотистых соединений. При этом образуется большое количество разных газов: метан, С02, водород, азот, сероводород. У коров в рубце может образовываться до 1000 л газов в сутки.
Интенсивность газообразования в рубце зависит от качества кормов: наибольший его уровень при повышенном содержании в рационе животных легкосбраживаемых и сочных кормов, особенно бобовых трав. На долю С02 приходится 60—70% общего объема газа, а на метан — 20—40%.
Выводятся газы из рубца различными путями: большая часть удаляется при отрыгивании, некоторое количество диффундирует из рубца в кровь и оставшееся удаляется через легкие.
Моторная функция преджелудков. Моторная функция преджелуд- ков способствует постоянному перемешиванию содержимого и его эвакуации в сычуг.
Сокращения отдельных частей преджелудков координированы между собой и проходят последовательно — сетка, книжка, рубец. При этом каждый отдел во время сокращения уменьшается и частично выжимает содержимое в соседние отделы, которые в этот момент находятся в расслабленном состоянии.
Очередной цикл сокращений начинается с сетки и пищеводного желоба. Во время сокращений сетки жидкая масса поступает в преддверие рубца.
Моторную деятельность преджелудков регулирует находящийся в продолговатом мозге нервный центр. При этом блуждающий нерв усиливает, а симпатические нервы тормозят сокращение преджелудков. На сокращение преджелудков оказывают влияние и другие структуры мозга: гипоталамус, гиппокамп и кора головного мозга. Соматостатин и пентагастрин также могут влиять на моторику преджелудков.
У жвачных животных периодически (6—14 раз в сутки) происходят жвачные периоды, проявляющиеся отрыгиванием из рубца порций корма, повторным их пережевыванием и проглатыванием. В жвачном периоде отмечается 30—50 циклов, и продолжительность каждого составляет 45—70 с.
Корова за сутки отрыгивает и вновь пережевывает до 60—70 кг корма.
Регуляция жвачного процесса осуществляется рефлекторно с рецепторных зон сетки, пищеводного желоба и рубца, в которых находятся механорецепторы. Отрыгивание начинается вдыхательным движением при закрытой гортани, открытием сфинктера пищевода, за которым следует дополнительное сокращение сетки и преддверия рубца, забрасывающее в пищевод порцию корма. Благодаря антипе- ристальтическим сокращениям пищевода корм попадает в ротовую полость. Повторно пережеванная порция проглатывается и снова перемешивается с содержимым рубца.
Пищеварение в сычуге. Сычуг — четвертый, железистый, отдел сложного желудка жвачных. У коров его объем составляет 10—15 л, а у овец — 2—3 л. На слизистой оболочке сычуга различают: кардиальную, фундальную и пилорическую зоны. Сычужный сок имеет кислую реакцию ( pH 1,0—1,5), выделяется непрерывно, так как в сычуг постоянно поступает пищевая масса из преджелудков. У коров в течение суток выделяется 50—60 л сычужного сока, в котором содержатся ферменты химозин (у телят), пепсин и липаза.
В сычуге происходит в основном расщепление белка. Соляная кислота желудочного сока вызывает набухание и денатурацию белка, превращает неактивный пепсиноген в активный пепсин. Последний путем гидролиза расщепляет белок до пептидов, альбумоз и пептонов, частично — до аминокислот. Химозин в период молочного питания действует на молочный белок казеиноген и превращает его в казеин. Желудочная липаза расщепляет эмульгированные жиры до жирных кислот и глицерина.
Источник