Жвачные животные: особенности пищеварения

У жвачных животных сложный желудок, состоящий из четырёх отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Рубец, сетка и книжка — преджелудки, где нет пищеварительных желез, но созданы идеальные условия для микроорганизмов. Сычуг — однокамерный железистый желудок, производящий пищеварительный сок.
Условия для микроорганизмов
В преджелудках жвачных животных идеальные условия для жизни и размножения микроорганизмов. В рубце ежедневно до 1 млн инфузорий и 10¹⁰ бактерий. Они расщепляют клетчатку, синтезируют витамины B и K, участвуют в синтезе белка.
Для микроорганизмов важны:
1. Регулярное поступление корма (5–9 раз в сутки).
2. Достаточное количество жидкости.
3. Жвачка, увеличивающая площадь поверхности для микроорганизмов.
4. Удаление продуктов жизнедеятельности.
5. Слюна с бикарбонатом и мочевиной.
6. Низкий уровень кислорода, благоприятный для анаэробных бактерий.
7. Температура 38–42°C.
Рубец
Рубец — самая большая камера преджелудков. У крупного рогатого скота его объём достигает 200 литров, у овец и коз — 20 литров. Он покрыт сосочками, увеличивающими площадь всасывания, и складками, разделяющими содержимое на мешки и выступы. Складки помогают сортировать и перемещать пищу в другие отделы желудка.
Сетка
Сетка — небольшой отдел, отделённый от рубца серповидной складкой. Она пропускает измельчённое содержимое рубца, сортируя его на мелкие частицы для книжки и крупные — для возврата в рубец.
Книжка
Книжка состоит из листочков, где задерживаются крупные частицы корма для измельчения. Разжиженная еда поступает в сычуг. Здесь продолжаются процессы гидролиза и всасывания воды, минеральных веществ, аммиака и летучих жирных кислот (ЛЖК).
Сычуг
Сычуг — железистый желудок, вырабатывающий сычужный сок. В сутки у коров выделяется 40–80 литров сока, у овец — 4–11 литров. Сок содержит ферменты (пепсин, химозин, липаза) и соляную кислоту, обеспечивая непрерывное пищеварение подготовленной массы из преджелудков.
Пищеводный желоб
У молодых жвачных животных есть пищеводный желоб, по которому молоко поступает сразу в сычуг, минуя преджелудки. Желоб смыкается при сосании, предотвращая попадание молока в преджелудки. С возрастом желоб теряет значение, так как начинают работать преджелудки.
Микрофлора и микрофауна
Микрофлора рубца состоит из бактерий, простейших и грибков, количество и состав которых зависят от рациона. Бактерии расщепляют клетчатку, белок и жиры. Инфузории разрыхляют корм, делая его доступным для бактерий, и синтезируют белки.
Переваривание углеводов
Углеводы составляют до 80% рациона жвачных. Клетчатка переваривается медленно, а крахмал — быстро. Углеводы превращаются в ЛЖК (уксусную, пропионовую, масляную и другие), всасывающиеся в кровь и используемые организмом.
Переваривание белка
В рубце растительный белок расщепляется до аминокислот и аммиака, всасывающегося в кровь и превращающегося в мочевину в печени. Аммиак возвращается в рубец для дальнейших процессов. В рубце также синтезируется бактериальный белок из небелкового азота.
Переваривание липидов
Растительные жиры содержат до 70% ненасыщенных жирных кислот, расщепляемых в рубце до моноглицеридов и жирных кислот. Жирные кислоты с короткой цепью используются микроорганизмами, с длинной — поступают в другие отделы желудка.
Образование газов
В рубце образуются углекислый газ, метан, водород, азот и сероводород, удаляемые при отрыгивании жвачки или через лёгкие. При избытке легкосбраживаемых кормов возможна тимпания.
Моторика преджелудков
Сокращения преджелудков скоординированы. Сетка сокращается каждые 30–60 секунд, перемешивая содержимое. Рубец — 2–5 раз за 2 минуты, а книжка измельчает грубые частицы корма.
Жвачный процесс
Жвачный процесс включает отрыгивание плотного содержимого рубца и его пережёвывание. У крупного рогатого скота он начинается через 30–70 минут после еды, у овец — через 20–45 минут. В сутки у коров бывает 6–8 жвачных периодов.
Регуляция пищеварения
Центр жвачки находится в продолговатом мозге, куда поступают сигналы от рецепторов сетки, пищеводного желоба и рубца. Гуморальная регуляция происходит с участием гормонов и метаболитов. Секрецию сычужного сока регулируют гормоны щитовидной железы, надпочечников и других органов.
Интересные факты о коровах
До трёх месяцев желудок телёнка работает как у человека. Пока телёнок питается только молоком, функционирует сычуг, который при рождении вдвое больше рубца. Телёнок не может есть растительную пищу, так как рождается без преджелудочных микробов. Необходимые микробы он получает при контакте со взрослыми животными. На фермах для облегчения перехода на растительную пищу телятам дают жидкость из рубца взрослых коров.
Если корову кормить вволю, например, на свободном выпасе, она тратит около четверти суток (5–6 часов) на поедание пищи. Остальную часть дня, до 14 часов, коровы проводят лёжа, что позволяет им отдыхать и тщательно пережёвывать пищу. Спят они всего час, а ещё 3 часа находятся в поверхностном сне, закрывая глаза, но продолжая жевать.