Кровь и лимфа являются той внутренней средой организма, через которую осуществляется обмен минеральных веществ. В лимфу и кровь непрерывно поступают элементы из пищеварительного канала, органов и тканей, и примерно с той же скоростью они удаляются из крови и лимфы через органы экскреции и в результате обмена в звене кровь — органы и ткани. Обмен минеральных веществ в крови протекает с исключительно большой скоростью. Например, у лактирующих коров в течение суток в кровь поступает и из нее удаляется около 500 г кальция, что примерно в 50 раз превышает общее содержание элемента в кровеносном русле.
9.1. КИНЕТИКА ОБМЕНА РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В КРОВИ ПРИ ОДНОКРАТНОМ ИХ ПОСТУПЛЕНИИ В ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ
На рисунке 9.1 приведена схема метаболизма минеральных веществ в организме. Для общей оценки состояния минерального обмена у животных практикуется однократное пероральное введение радиоактивных изотопов изучаемых макро- и микроэлементов. Радиоактивные индикаторы вводят в виде различных солей с водой или примешивают к порции корма. После введения радиоактивного элемента периодически берут пробы крови, в которых определяют содержание радиоактивного вещества. Концентрация радиоактивного элемента в крови дает представление о характере обмена.изучаемых минеральных элементов в организме. Следует иметь в виду, что в такого рода исследованиях дается лишь суммарная оценка процессов абсорбции и экскреции минеральных веществ.
На рисунках 9.2 и 9.3 представлены данные о динамике 5 9Fe и 3 2 Р у поросят в крови при однократном введении этих изотопов. Результаты опытов показали, что максимальное количество радиоактивных изотопов в расчете на единицу объема плазмы обнаруживалось через 1—4 ч после введения. Иные данные получаются в опытах на жвачных животных. При изучении динамики 5 9Fe в крови у овец (рис. 9.4) и 4 5 Са у лактирующих коров (рис. 9.5) максимальная концентрация радиоактивных изотопов была обнаружена только через 12—20 ч после перорального введения элементов. Причем интересно отметить, что спад радиоактивности в крови у жвачных животных происходит медленнее и более продолжительное время.
Различия в динамике метаболизма минеральных веществ в крови свиней и жвачных животных можно, по-видимому, объяснить особенностями строения пищеварительного канала и спецификой физиологии пищеварения у моногастричных и жвачных животных.
Рис. 9.1. Схема метаболизма минеральных веществ в организме животных:
Vf —поступление с кормом; VA — абсорбция элемента из пищеварительного канала; V0+ + поступление и выделение элемента из органов и тканей; Vj и VU — эндогенные потери элемента через желудочно-кишечный тракт и почки; V M —выделение элемента с молоком.
Если для первых характерна очень быстрая эвакуация пищи из желудка в кишечник, где происходит в основном всасывание большинства минеральных веществ, то для жвачных, напротив, типично медленное поступление химуса из сложного желудка в нижележащие отделы пищеварительного канала, более продолжительное поступление в кишечник порций химуса, содержащих радиоактивные изотопы после разового их поступления.
Сказанное выше справедливо лишь для элементов, которые абсорбируются в кишечнике. Максимум концентрации йода (4— 6 ч), фтора (3—5 ч), натрия (8 ч) в крови жвачных наступает быстрее, чем таких элементов, как кальций, магний, фосфор, стронций, марганец, цинк и т. д., так как для первых характерна абсорбция в сложном желудке, а всасывание в кишечнике происходит в меньших масштабах.
9.2. КИНЕТИКА ОБМЕНА РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ В КРОВИ ПОСЛЕ ОДНОКРАТНОГО ВНУТРИВЕННОГО ВВЕДЕНИЯ
Применение радиоактивных индикаторов в научно-исследовательской работе расширило возможности изучения метаболизма минеральных веществ в организме после поступления в кровеносное русло. На основании данных об изменениях концентрации радиоактивного изотопа в крови после однократного внутривенного введения, а также результатов определения концентрации соответствующего стабильного элемента можно дать количественную оценку интенсивности обмена элемента между кровью и органами. Теоретические основы и методические подходы к решению этой проблемы детально описаны в специальной литературе [12—14].
Наиболее часто в работах используются две схемы метаболизма минеральных веществ. На рисунке 9.6 изображена первая схема метаболизма, на которой символом М обозначен центральный отдел обменноспособного фонда (он идентифицируется обычно с минеральными веществами крови), а символами Mi, Мг и М 3 — фонды (compartment — англ.), обменивающиеся минеральными веществами с центральным отделом с различными С К О Р О С Т Я М И V], v2 ии 3 . Предполагается, что все процессы обмена осуществляются через центральный отдел (М), в который непрерывно поступают минеральные вещества из фондов Ми М2 и 7И3, пищеварительного канала (va), трудР и с . 9.6. С х е м а м е т а б о л и з м а м и н е р а л ь н ы х нообменивающегося фонда в е щ е с т в п о с л е п о с т у п л е н и я и х в к р о в ь . (v0-) И И З которого иепре-
