|
|
Закономерное уменьшение с
возрастом скорости роста животных связано с изменением биохимических;
процессов, протекающих в растущем организме, а также химического состава их
тела и обмена веществ и энергии.
Биохимия онтогенеза и обмен веществ и энергии у растущих
животных слабо изучены. Развивающийся организм животного представляет собой
сложную систему; в основе существования его лежит обмен веществ с окружающей
средой. Сложность животного организма определяется тем, что в нем протекают
тесно связанные между собой физико- химические, биохимические, структурные и
функциональные изменения, которые и обеспечивают его непрерывное
самообновление. Основные онтогенетические изменения организма животных
происходят, по В. Н. Никитину, на всех уровнях: а) на молекулярном —
изменения состава молекул протоплазмы, состава белков, нуклеиновых кислот; б)
на межмолекулярном (надмолекулярном) — изменения связей между молекулами,
например между белками (ферментами) и нуклеиновыми кислотами, с одной
стороны, и вовлекаемыми ими в жизненный процесс органическими и
неорганическими молекулами (липиды, глюкозиды, витамины, гормоны, ионы
неорганических соединений и т. д.), с другой; в) на целлю- лярном (клеточном)
—молекулярный комплекс внутриклеточных структур (микросомы, митохондрии,
структура ядра и т.д.) и структуры межклеточных образований; г) на тканевом и
органном (здесь на смену преимущественно цитобиохимических факторов развития
приходят целостно-физиологические факторы); д) на уровне целостного
организма, когда вступают в силу взаимодействия высших функциональных'систем
и центральных регуляций, объединяющих и направляющих жизненный процесс всего
организма (нервная и эндокринная системы).
В онтогенезе по мере старения все труднее репродуцируются
белки, присущие молодому организму, уплотняются и стабилизируются структуры,
но состав ДНК и РНК почти не меняется. На уровне клеточной и тканевой
организации в ходе развития организма (в зрелом его, возрасте)
происходит-ограничение, а к старости и дезорганизация функции ядра,
направляющей цитоплазматические процессы, и сдвиг ядерно-цито-
плазматического отношения в сторону преобладания цитоплазмы. Характерная
черта онтогенеза — постепенное снижение интенсивности и полноценности
самообновления цитоплазмы. Лишь на очень ранних, ступенях эмбриогенеза
наблюдается короткий период резкого повышения метаболизма, а также интенсивности
и полноценности самообновления.
Синтетические процессы с возрастом ухудщаются: снижаются
синтез роста, синтез восстановительного (стабилизирующего) и возбужденного
(стимулированного) процессов.
По имеющимся данным, в онтогенезе животных наблюдается
постепенное уменьшение в органах и тканях, особенно в костях, содержания воды
и увеличение количества минеральных веществ. Организм беднеет лецитином и
обогащается холестерином и малоактивными белками— протеиноидами;
гидрофилы-юсть коллоидов при этом уменьшается, а электрический заряд их
падает. Физико-химическая активность белков тела и крови с возрастом
снижается, содержание в сыворотке крови альбуминов уменьшается, глобулинов —
увеличивается.
При изучении крови новорожденных животных (X. Ф. Кушнер,
1939; Р. П. Ольнянская, 1949; Г. Ф. Солдатеиков, 1952; Д. Даль и др., 1961;
Л. Мандель, 1962; П. А. Коржуев, 1964, и др.) обнаружено высокое содержание в
ней эритроцитов и гемоглобина, что связано,, очевидно, с переходом животных к
легочному дыханию. Кровь новорожденных содержит почти в 2 раза меньше
сывороточных белков, чем кровь взрослых животных. Количество клеточной и
ядерной массы с возрастом уменьшается, а межклеточных образований
увеличивается; потребление и отложение азотистых веществ уменьшается,
затухает и распад белковых веществ; более быстро падают ассимиляторные
процессы, чем диссими- ляторные; ступенчато снижается интенсивность роста и
дифференциации (при интенсивной дифференциации рост 'замедляется и наоборот);
биохимическая дифференциация, как правило, предшествует дифференциации
морфологической, за временными задержками роста или дифференциации следуют
периоды усиленного роста или дифференциации; реге- нерационные способности
снижаются.
В процессе онтогенеза изменяется химический состав тела,
обмен веществ, морфологическая структура, величина и форма тела, органов и
тканей. Однако эти изменения происходят далеко не всегда параллельно росту
организма в целом (табл. 17).
«Усыхание» и минерализация организма с возрастом приводят
к снижению интенсивности обменных процессов. Закономерное обеднение тканей
водой связано с изменением коллоидного состояния белков этих тканей. Белки с
возрастом становятся менее гидрофильными и более грубодисперсными, в
результате чего обменные процессы затрудняются.
У животных разных видов и пород химический состав тела
изменяется неодинаково: так, тело новорожденного крольчонка, по сравнению с
телом новорожденного теленка, богаче водой, но значительно беднее протеином и
золой. Это может служить косвенным показателем отмеченных выше различий в
типах роста животных: кролики, как и плотоядные, рождаются на более ранней
стадии развития и химический состав их тела при рождении стоит ближе к
составу 6-месячного эмбриона крупного рогатого скота. И в дальнейшем
химический состав тела у различных животных изменяется с неодинаковой
интенсивностью. Так, содержание жира в теле растущего теленка возрастает
намного быстрее и достигает гораздо большего максимума, а содержание
протеина, наоборот, медленнее и достигает меньшего максимума, чем ,у
растущего кролика. С возрастом в организме животных резко снижается доля
ядерной массы и нуклеопротеидного фосфора (табл. 18).
Кроме видовых, породных и индивидуальных особенностей животных
на возрастные изменения химического состава их тела существенное влияние
оказывают кормление, содержание и другие условия внешней среды.
Как уже отмечалось, существенная особенность обмена
веществ в организме молодых животных, по сравнению с животными старыми,
заключается в преобладании у молодых животных 'Процессов ассимиляции над
процессами диссимиляции. С возрастом ступенчато и довольно резко падают
ассимиляторные процессы при менее значительных изменениях в процессах
диссимиляции. Подобные изменения в соотношениях двух указанных процессов
связывают обычно с обеднением цитоплазмы клеток нуклеопротеидами и с
увеличением соотношения между рибонуклеиновой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой
(ДНК) кислотами (табл. 19).
С ростом животных в их тканях быстрее снижается содержание
ДНК (чем РНК), являющейся наиболее важной составной частью хроматина
клеточного ядра (играет существенную роль в явлениях наследственности).
Вследствие этого отношение РНК к ДНК увеличивается.
Растущие животные характеризуются высокой способностью
отлагать в своем теле белок; способность эта с возрастом угасает и по
окончании роста в организме наступает азотистое равновесие. Так, по данным В.
М. Пахучего и П. Д. Пшеничного, в теле телят откладывалось азота (в % от
принятого): в возрасте 1—2 дней — 83, 3—5 дней — 79, 6—10 дней — 78, 18—23
дней — 71, 35—43 дней -53, 52-61 дня - 43, 82—92 дней —29, 111—121 дня —21, 176—185
дней —20.
Поэтому потребность растущих животных в полноценных белках
повышена. Способность животных отлагать в теле белок и их потребность в
белковом питании тесно связаны с видовой и породной их принадлежностью, а
также, с конституцией, скороспелостью, полом и некоторыми другими
особенностями. Скорость роста и способность отлагать в теле белок животными
разных видов зависит и от его содержания в материнском молоке (табл. 20).
Жиры и липоиды, как носители растворимых в жире витаминов
(A, D, Е, К), входят в состав протоплазмы и принимают непосредственное
участие в клеточном обмене веществ. Лучше используется жир животным
организмом из рационов, в которых отношение жиров к углеводам колеблется в
пределах от 1 :2 до 1:3. С белковым и жировым обменом тесно связан обмен
углеводный: в организме животных белки и жиры могут использоваться для
образования некоторых углеводов (например, гликогена), последние, в свою
очередь, участвуют в образовании жиров,, а наряду с другими веществами и в
синтезе некоторых аминокислот. Углеводы служат основным источником для
покрытия энергетических затрат организма (связанных, в частности, с мышечной
работой и т. д.).
Важную роль в обменных процессах играют минеральные
вещества, являющиеся структурным материалом и входящие в состав всех клеток и
тканей животного организма. Они оказывают влияние и а белковый и жировой
обмен и принимают участие в водном обмене. Увеличение с возрастом животных
содержания минеральных веществ связано с обеднением организма водой и
процессами минерализации (окостенения) скелета. Кальций необходим организму
для роста костей (97% его в организме находится в костях), для поддержания
тонуса нервной системы, свертывания крови и т. д. Фосфор входит в состав
каждой клетки и, как и кальций, необходим для поддержания тонуса нервной
системы. С возрастом отложение кальция и фосфора в теле животных иа единицу
их веса уменьшается, использование их организмом также снижается; падает с
возрастом и отношение фосфора к кальцию
Как показали специальные исследования (А. А. Кудрявцев,
1938; С. Броди, 1938; М. Ф. Томмэ, 1949; В. Н. Никитин, 1953, и др.),
онтогенетические изменения в газовом и энергетическом обмене сводятся к
снижению с возрастом интенсивности первого. Однако некоторое время после
рождения вполне заметна тенденция к повышению газообмена; например, у жеребят
в расчете на единицу их веса он достигал максимума в возрасте 20—30 дней, у
телят и ягнят — в возрасте 10—21 дня, у поросят в возрасте 5-10 дней, после чего
по мере роста животных он снижался.
О возрастных изменениях энергетического обмена у свиней
дает представление рисунок 88. Общая теплопродукция с возрастом животных
увеличивается, а в расчете на единицу веса или поверхности тела количество
потребляемого организмом кислорода, выделяемой в единицу времени углекислоты
и теплопродукция уменьшаются. Молодые животные характеризуются йолее высоким
уровнем обмена веществ вследствие относительно лучшего развития у них
внутренних органов и большей потребности в'энергии для обеспечения
интенсивнее у них протекающих процессов превращения веществ корма в живую
ткань. Интенсивность обмена связана также с количеством и составом кормов, .
температурой окружающей среды. Огромное влияние на характер и интенсивность
обмена оказывает и функциональное состояние нервной системы.
С возрастом происходят довольно закономерные изменения в
кровоснабжении организма и насыщенности крови гемоглобином, эритроцитами и
белками
Из данных таблицы следует, что относительное (в «капле»
крови) содержание основных компонентов крови (гемоглобина, общего белка и
числа эритроцитов) с возрастом увеличивается (кровь становится более
насыщенной этими компонентами). Тотальное же их содержание (абсолютное их
количество, приходящееся на единицу растущей массы тела животного) с
возрастом снижается. Следовательно, падает с возрастом обеспеченность
растущего животного кровыо и ее компонентами. Приведенные выше данные свидетельствуют
также1 о том, что «капля» (ее гематологические показатели) не отражает
истинной картины обеспеченности организма важнейшими компонентами крови.
Так, новорожденные животные характеризуются резким
преобладанием гетеро- филов (нейтрофилов) над лимфоцитами. С их ростом
наступает сначала быстрое, а затем замедленное падение числа гетеро- филов и
нарастание числа лимфоцитов. Постепенно происходит перелом и количество
лимфоцитов начинает уменьшаться, а количество гсгерофилов увеличиваться. При
этом профиль крови взрослых животных различных видов неодинаков: у крупного
рогатого скота, свиней и кроликов ои лим- фоцптарнын, а у лошадей—
гетерофильный.
У сельскохозяйственных животных слабо изучены возрастные
изменения реактивности кроветворной системы и факторов, ее регулирующих, а
также организма в целом. Еще менее у них исследован онтогенез нервной
системы, прежде всего, высшей, обеспечивающей целостность организма и
тонкость его реагирования на условия окружающей среды.
На ранних этапах онтогенеза организму свойственны высокая
чувствительность и малая устойчивость даже к незначительным изменениям
условий среды. Так, голодание крольчих в течение 4—8 дней первой трети
беременности вызывают полную задержку роста и развития плода, а подчас и его
гибель. В последнюю же треть беременности у плода развиваются
приспособительные реакции: на обеднение крови матери и своей питательными
веществами он отвечает учащенным движением
(увеличивается кровяное давление и кровоснабжение).
Взрослая же крольчиха при полном голодании не погибает и через 20—25 дней.
Следовательно, способность животных к приспособительным реакциям в раннем
возрасте более ограничена. Это является причиной меньшей устойчивости их
организма (малой адаптивной его сопротивляемости) к резким воздействиям среды
на ранних этапах.
Интегрирующая и регулирующая роль нервной и гуморальной
систем в послеутробный период жизни животных сначала возрастает, а затем
постепенно снижается. Подобное падение сопровождается понижением способности
тканей воспринимать нервно-гуморальные воздействия, вследствие чего
слаженность жизненных процессов в организме старых животных нарушается.
|
