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-
рывно выделяются элементы в легкообменивающиеся фонды (Ми М2 и М 3 ), поступают в труднодоступный для обмена фонд 0V-), удаляются из организма через почки, желудочно-кишечный тракт, а у лактирующих коров, кроме того, и с молоком. Необратимые потери минеральных веществ из крови (и т ) определяют по формуле: где у м — выделение элемента с молоком; vu и Vf — выделение элемента соответственно с мочой и калом (эндогенные потери); v0+ —поступление элемента в труднообменивающийся фонд.
Вторая схема метаболизма во многом сходна с первой, но имеется одно принципиальное отличие: по второй схеме предполагается, что минеральные вещества поступают в фонды М 2 и М 3 не непосредственно из центрального отдела обменноспособного фонда (М), а из фонда Mi [22].
Следует обратить внимание на то, что в приведенных схемах символами у 0+ и v0- обозначены соответственно поступление и выделение минеральных веществ из труднообменивающихся фондов организма. При рассмотрении обмена кальция, например, считают, что часть этого элемента из фонда М поступает в труднообменивающиеся структуры костной ткани (v0+), а определенное количество кальция возвращается в центральный отдел обменноспособного фонда за счет нормально протекающих процессов резорбции минерального компонента кости (v0-).
Фонды Mi, М 2 и Мз указывают лишь на то, какое количество рассматриваемого элемента обменивается с характерными для данного фонда скоростями обмена vi, v2 и У 3 . О НИ выделяются по этому признаку безотносительно к органам и системам организма или химическим соединениям.
9.2.1. Кинетика обмена кальция
На рисунке 9.7 представлены данные о снижении удельной активности 4 5 Са в крови растущих свиней после однократного внутривенного введения радиоизотопа [14]. Результаты опыта, изображенные в полулогарифмическом масштабе, показывают, что обмен кальция в крови носит закономерный характер и может быть описан трехчленным экспоненциальным уравнением типа:
Ai = A1e-a1 + A-a't + A t e 4 h i .
В этом уравнении символами А ь А 2 и А 3 обозначены доли 4 5Са, выраженные в процентах введенной дозы, которые удаляются из крови со скоростями, характеризующимися константами аи й2 и а 3; е — основание натуральных логарифмов; t — время в часах. В цитируемой работе обмен кальция в крови был описан следующим уравнением:
Л,=24,2<Г М 4 3 ' + 4,68 <Г 0 ' 0 8 2 7 ' + 0,52 е- 0 ' 0 0 6 0 '.
