Особенности желудочно кишечного тракта у птиц
В связи с тем что птицам нужно совершать путешествия на дальние расстояния, их внутреннее строение несколько своеобразно. Некоторые особи удовлетворяют свои естественные потребности в полете, в том числе и прием пищи. В организме пернатых компактно укладывается несколько жизненно важных систем с надлежащими в них органами, позволяющими при необходимости снижать массу их тела. В статье будет детально рассмотрена пищеварительная система птиц, начиная с функции захвата корма до его переработки и выделения продуктов жизнедеятельности.
Органы пищеварения
Чтобы пища для птиц стала топливом, она должна пройти механическую, химическую и физическую обработку. Аппарат пищеварения пернатых способен выполнить все необходимые функции для нормального усвоения корма. К органам пищеварительной системы птиц относятся: клюв, ротовая полость с языком, глотка, пищевод, зоб, железистый желудок, желудок мышечный, двенадцатиперстная кишка, печень, тонкий кишечник, желчный пузырь, слепые отростки, прямая кишка, клоака.
Сложный аппарат
Особенности строения пищеварительной системы птиц обуславливаются их рационом питания и тем, что большую часть своей жизни некоторые из них проводят в воздухе. Это требует большого количества энергии, поэтому едят они много и часто. Пернатые – существа теплокровные, что требует постоянной поддержки температуры тела. Чтобы своевременно пополнять затраченную энергию, обменные процессы в их организме происходят интенсивно. Строение органов переваривания и усвоения пищи обеспечивает быстрое пищеварение. У каждого отдельного вида птиц эта скорость колеблется в зависимости от типа корма. В связи с вышеперечисленными причинами, в отличие от пресмыкающихся, у пернатых устройство пищевого аппарата гораздо сложнее. Исходя из этого можно выделить несколько характерных черт физиологии пернатых:
- пластичность органов;
- интенсивность переваривания пищи;
- скорость прохождения корма;
- хорошая усвояемость и всасывание питательных веществ;
- у некоторых особей высокая приспособляемость к новому корму.
Краткое описание
Прежде чем приступить к детальному рассмотрению органов, постараемся описать функционирование пищеварительной системы птиц кратко. Принцип ее работы заключается в расщеплении корма с помощью ферментов, всасывании оптимального количества необходимых веществ в кровь и выводе непереваренных отходов из организма. С помощью клюва птицы пища попадает в полость рта и по пищеводу продвигается в желудок, состоящий из двух частей. В железистом она подвергается воздействию желудочного сока, что обеспечивает дальнейшую ее переработку. В мускульном, выстланном ороговевшим слоем, корм перетирается до однородной консистенции. Затем измельченная масса проникает в тонкий кишечник, где она окончательно расщепляется и всасывается в кровь. В тонком кишечнике находятся пути для связи с печенью и поджелудочной железой. Через клоаку непереработанные остатки из кишечника выводятся наружу.
Клюв
Птицы не имеют зубов, что значительно снижает массу челюстей и самого черепа. Вместо этого их верхняя (надклювье) и нижняя (подклювье) части помещены в роговые чехлы. Челюстную основу представляют межчелюстные и нижнечелюстные кости. Верхний отдел состоит из корня, спинки и режущего края, нижний – из дна, уголка подбородка и края. В качестве губ и щек у пернатых выступает клюв. С его помощью они добывают, схватывают, а иногда и разрывают свою добычу. Поскольку птицы не могут жевать, они заглатывают пищу целиком. Форма клюва бывает очень разнообразной, в зависимости от характера корма, которым питается конкретный вид особи.
Ротовая полость
Полость рта так же, как и клюв, разделяют на верхний и нижний отделы. Верхнюю часть занимает твердое небо, покрываемое слизистым слоем. Оно наделено конусообразными сосочками, имеющими различную длину. Выросты направлены назад и помогают продвигаться корму в пищевод. Специальные мышцы способствуют сужению небной щели, тем самым препятствуя проникновению жидкости в полость носа.
Вспомогательным органом при добывании корма у птиц служит язык. Некоторые особи умело используют его при захвате и проталкивании пищи. Язык размещен в нижней части ротового отдела. Подъязычная кость является для него опорой и мостиком к черепу. Он одет в ороговевшую оболочку и почти не обладает способностью передавать вкусовые ощущения еды. Конфигурация языка обычно подобна форме клюва и зависит от характерных черт образа жизни отдельных особей. У дятла он длинный и липкий, у птиц-хищников – твердый и короткий, у травоядных – мясистый.
Глотка
Между ротовой полостью и верхним пищеводом проходит глотка. В нее открывается несколько путей: носовая и ротовая полости, щель гортани, связанная с дыхательной системой.
В глоточной полости, как и в ротовой, размещено несколько различных желез. Развитость и количество этих выделительных органов определяют структурные особенности птиц. Пищеварительная система кур отличается сильным развитием желез в данной области. Это связано с употреблением зерна и других пищевых отходов, привычных для питания кур и индеек. Выделяют следующие типы желез: слюнные подчелюстные, подъязычные, ушные, небные, парные клювные и верхнечелюстные. Слой призматического эпителия, которым они выстланы у птиц весьма высокий. По своей форме железы напоминают розетку.
Пищевод
Пищевод делится на две части: верхнюю и нижнюю. Первая от глотки доходит до зоба, вторая начинается у пищевого мешка и заканчивается железистым отделом желудка. Оболочка пищевода выстлана двумя слоями гладких мышц: продольных (наружных) и кольцевидных. Между ними размещается нервное сплетение, называемое межмышечным или ауэрбаховским. При сокращении мышц пищевод сжимается и проталкивает корм. Пищеварительная система птиц имеет железы и в этой области. Прохождение пищи облегчает секрет, вырабатываемый мешкообразными органами, находящимися в слизистом слое.
Зоб
Наличием зоба отличается далеко не каждая птица. Обладателями этого органа являются такие домашние пернатые, как голуби, куры, цесарки и индейки. Водоплавающие особи лишены зоба, однако у них пищевод немного расширен. У многих птиц при входе в полость груди пищевод значительно расширяется и образует своего рода резервуар для накопления и переработки пищи. В зобе происходит размягчение и перемешивание корма, а также частичное расщепление углеводов. Есть особи, у которых пищевод выглядит в виде трубки одинакового диаметра по всей длине.
У чаек, пеликанов и бакланов интересно проходит кормление птенцов. Курсируя с места добычи и до гнезда, они используют в качестве сумочки свой зоб, в котором приносят корм. Впечатляет и пищеварительная система голубя. Птицы выкармливают своих птенцов белковой массой, которая вырабатывается специальными железами зоба. Это пенистое вещество принято называть птичьим молоком.
Желудок
В пищеварительной системе птиц имеется два желудка: железистый, в котором корм перерабатывается с помощью химико-ферментативных процессов; и мышечный желудок, что измельчает пищу механическим путем. Во втором желудке содержатся камешки для перетирания корма, выступающие в качестве зубов. Интенсивному измельчению пищи способствует сильно развитая мускулатура. Не переварившиеся остатки пернатые отрыгивают наружу в виде спрессованных комков. Иногда они служат материалом для исследования. С их помощью специалисты могут выяснить, чем кормится птица.
Особи, которым свойственно принимать растительность и грубые продукты, имеют хорошо развитый мышечный желудок. У тех, которые питаются более нежной или животной пищей, лучше функционирует железистый желудок.
Кишечник
Отличительной особенностью пищеварительной системы птиц является укороченный кишечник. Как и в случае с некоторыми другими органами, такое строение позволяет уменьшить массу тела птицы, поскольку остатки пищи в нем не задерживаются. Открытие сфинктера мускульного желудка позволяет измельченной массе перейти в двенадцатиперстную кишку, которая представляет передний отдел тонкого кишечника. В него входят каналы печени, поджелудочной железы и желчного пузыря. В результате выделения их ферментов происходит полное переваривание пищи. Усвояемость и всасывание в кровь питательных веществ происходит по всей длине тонкой кишки.
У голубя своеобразно устроены желчные протоки. На месте, где двенадцатиперстная кишка закручивается в петлю, располагается поджелудочная железа с наличием двух-трех протоков. Сюда же входят и желчные каналы печени, поэтому голуби не нуждаются в желчном пузыре.
Между тонким и толстым кишечником располагаются слепые отростки, которые развиты только у пернатых, кормящихся растительностью. Прямая кишка является самым широким отделом кишечника. У кур она составляет около 7 см в длину и 2 см в диаметре. У сельскохозяйственных особей слепые отростки выполняют следующие функции:
- расщепляют клетчатку посредством ферментов микрофлоры;
- синтезируют витамины;
- преобразуют азотистые вещества;
- всасывают воду и минералы.
Выделительная система
Как уже упоминалось, устройство организма в целом, в том числе и пищеварительной системы птиц, направлено на уменьшение их веса, в связи со способностью летать. Выделительную систему представляют мочеточники и парные почки. Благодаря тому что пернатые лишены мочевого пузыря, в их организме не накапливаются продукты метаболизма. Это значительно отражается на их массе. У женских особей отсутствует правый яичник.
Каудальный отрезок прямой кишки расширен и представляет клоаку, покрытую одним слоем призматического эпителия. Она делится на три части посредством двух поперечных колец. Передний отдел является каловым синусом, средний – синусом для открытия мочеточников, семяпроводов и яйцеводов. Ворсинки и железы в этой области отсутствуют. Слизистый слой клоаки имеет волнообразную структуру. У таких птиц, как лебедь, гусак и селезень, ее стенки преобразуются в орган совокупления. Границей между прямой кишкой и клоакой служит внутренний сфинктер в виде кольцеобразной мышцы. Отверстие клоаки выстлано многослойным эпителием. Такая особенность слизистой свойственна гусям. В ней также имеются образования лимфоидного происхождения. Строение пищеварительной системы птиц заканчивается анальным сфинктером.
Заключение
Вышеизложенная информация – это общая характеристика сведений в области биологии. Пищеварительная система птиц на самом деле очень индивидуальна. Ее различия определяет вид особи, тип пищи, происхождение, образ жизни, а также взаимодействие пернатых с окружающей средой и ареал их обитания.
Источник
Теория:
Пищеварительная система
Пищеварительная система птиц, так же как и других позвоночных животных, представлена пищеварительным трактом и железами.
Пищеварительный тракт
Рот — глотка — пищевод — зоб (у зерноядных птиц) — желудок (железистый и мускулистый отделы) — кишечник (тонкая и прямая кишка) — клоака.
Пищеварительные железы — выделяют вещества (ферменты), необходимые для переваривания пищи.
- слюнные железы— выделяют слюну;
- печень — выделяет желчь;
- поджелудочная железа — выделяет поджелудочный сок.
Пищеварительная система начинается клювом. Клюв ограничивает ротовую полость. В ротовой полости есть язык. Зубы отсутствуют.
Пища проходит глотку, затем попадает в пищевод. У многих птиц пищевод имеет расширение — зоб, где происходит накопление и размягчение пищи.
Желудок делится на железистый и мускулистый отделы. В железистом отделе желудка пища переваривается под действием ферментов, в мускулистом — перетирается стенками желудка и мелкими камушками, проглоченными птицей.
Из желудка пища попадает в тонкую кишку, где обрабатывается пищеварительными ферментами печени и поджелудочной железы. Тонкая кишка переходит сразу в прямую, которая открывается в клоаку.
Обрати внимание!
Особенности строения пищеварительной системы (отсутствие зубов, предварительная обработка пищи в зобе, строение желудка, короткая прямая кишка) — это приспособление к облегчению массы тела птицы (что важно для полёта).
Кровеносная система замкнутая, состоит из четырёхкамерного сердца и сосудов.
Два круга кровообращения.
Сердце птицы имеет полную перегородку и состоит из (4)-х камер: двух предсердий и двух желудочков. Дуга аорты — только правая (левая редуцирована).
В сердце кровь не смешивается, она полностью разделена на венозную (в правой части сердца) и артериальную (в левой части сердца).
При движении по телу кровь проходит два круга:
Большой круг — от левого желудочка сердца по всему телу до правого предсердия.
Малый (лёгочный) круг — от правого желудочка сердца через лёгкие до левого предсердия.
У птиц высокий уровень обмена веществ.
За счёт полного разделения артериальной и венозной крови во все органы тела поступает богатая кислородом кровь, что способствует сохранению постоянной высокой температуры тела, поэтому Птицы — теплокровные животные.
Теплокровные животные — это животные с постоянной температурой тела, которая не зависит от температуры окружающей среды.
Органы выделения представлены двумя тазовыми почками. От почек отходят мочеточники, открывающиеся в клоаку. Мочевого пузыря нет (приспособление к облегчению веса тела).
Продукт выделения — мочевая кислота.
Нервная система
Нервная система птиц развита хорошо. Увеличивается головной мозг и его масса. Развиваются зрительные бугры среднего мозга и мозжечок.
Развитие мозжечка связано со сложной координацией движений.
Хорошо развиты органы зрения и слуха.
Глаза крупные, имеют два кожистых века и мигательную прозрачную перепонку.
Зрение у птиц цветное, в большинстве случаев монокулярное. У сов зрение бинокулярное.
Птицы обладают высокой остротой зрения, т. к. у них наблюдается двойная аккомодация — изменение кривизны хрусталика и изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.
Птицы хорошо слышат. Слуховое отверстие находится ближе к затылку и скрыто перьями.
Органы слуха состоят из внутреннего и среднего уха с барабанной перепонкой. Слуховая косточка одна.
Органы обоняния развиты слабо.
Источники:
Биология. Животные. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Латюшин, В. А. Шапкин. — М.: Дрофа.
Трайтак Д. И., Суматохин С. В. Биология. Животные. 7 класс. — М.: Мнемозина.
Никишов А. И., Шарова И. Х. Биология. Животные. 7 класс. — М.: Владос.
Константинов В. М., Бабенко В. Г., Кучменко B. C. / Под ред. Константинова В. М. Биология. 7 класс. — Издательский центр ВЕНТАНА-ГРАФ.
https://cdo-bio.ru/zoologiya
https://school-collection.edu.ru
https://interneturok.ru
Источник
Морфологическими особенностями пищеварительного тракта птиц является:
– отсутствие зубов, наличие клюва, простая структура носоглотки, отсутствие надгортанника;
– наличие зоба, или соответствующие ему расширение пищевода;
– наличие железистого и мышечного желудков;
– короткий тонкий кишечник;
– хорошо развитые печень и поджелудочная железа, имеющие по 2-3 протока;
– наличие 2-х слепых отростков и клоаки, в которую открываются пищеварительный, половой и мочевой пути.
Пищеварительный тракт птицы приспособлен к быстрому и эффективному перевариванию концентрированных кормов с небольшим содержанием клетчатки.
Переваривание в зобе.Клюв захватывает корм, язык проталкивает его к глотке, затем к выходу в пищевод. Встряхивание головой способствует продвижению корма. По предзобной части пищевода корм попадает в зоб (у гусей и уток вместо зоба – ампулообразное расширение пищевода).
Железы внутренней поверхности зоба выделяют слизь, не содержащую ферментов. Пищеварение в зобе идет за счет ферментов корма и бактерий и, в небольшом количестве, за счет амилолитических ферментов слюнных желез, которые у птиц слабо развиты. В 1 г содержимого зоба до 108 клеток аэробных микроорганизмов и лактобацил, имеются грибки и дрожжевые клетки, рН содержимого зоба 4,5-5,5.
Микрофлора осуществляет протеолиз, липолиз и особенно амилолиз корма – крахмала до мальтозы и глюкозы, последние до молочной кислоты и немного до ЛЖК и алкоголя. Всего в зобе переваривается 15-20 % углеводов.
Протеолиз белка и липолиз жира в зобе примерно 7-10 %. Моторика зобаначинается через каждые 35-40 минут после приема корма и проявляется виде периодических сокращений (10-12 в 1 час) продолжительностью 20-30 сек каждая, силой 8-12 мм.рт.ст.
Пищеварение в желудке.Из зоба кормовая масса по пищеводу поступает в железистый желудок – ампулообразное расширение пищеварительной трубки с утолщенными стенками. В слизистой оболочке находятся поверхностные железы типа крипт, в подслизистом слое – сложные альвеолярные железы, соответствующие железам фундальной части желудка млекопитающих – они вырабатывают желудочный сок и соляную кислоту. Общая кислотность сока от 0,2 до 0,5 % соляной кислоты, рН чистого желудочного сока 1,4-2,0. Протеолитические ферменты – разновидности пепсина с разным оптимумом рН от 1,0 до 4,0.
В желудочном соке нет химозина (реннина) и липазы. Кормовые массы из зоба проходят в железистый желудок, транзитом, почти не задерживаясь. Сок стекает вместе с кормом, где происходит основной процесс желудочного пищеварения. Количество сока – 6-16 мл на 1 кг живой массы в час, при этом оно значительно выше, чем у млекопитающих. У птиц, как у млекопитающих, действуют три фазы сокоотделения – сложнорефлекторная, желудочная, кишечная. В регуляции участвует блуждающий нерв, гастрин, гистамин.
Секреция желудочного сока и ферментативная активность секрета
| Показатели | Крыса 0,35 кг | Курица 1,75 кг | Свинья 75 кг |
| Объем мл/кг живой массы/час | 3,7 | 8,8 | 3,1 |
| Концентрация соляной кислоты (мэкв/кг живой массы/час) | 0,25 | 0,78 | 0,30 |
| Общее количество пепсина, ед/кг живой массы/час |
Наибольшей переваривающей силой обладает желудочный сок кур и индеек, наименьший – гусей, у уток – средний.
Мышечный желудок.Орган дискообразной формы, соединенный с железистым желудком. Основа желудка – две пары мощных гладких мышц главные и промежуточные. Внутри желудок покрыт твердой кутикулой. Кутикула постоянно обновляется. В мышечном желудке корм механически перетирается с помощью гравия, песка, стекла. Белки гидролизуются под действием протеиназ железистого желудка. За 2-4 часа пребывания в мышечном желудке расщепляется до полипептидов 35-50 % протеина (рН содержимого 2,5-3,5). Здесь переваривается часть углеводов и липидов (10-15 %). Возможно за счет ферментов 12-ти перстной кишки.
Моторика: 2-4 сокращения в 1 минуту железистого и мышечного желудков. Давление в мышечном желудке до 100-160 мм.рт.ст
Блуждающий нерв.
Пищеварение в кишечнике птиц.Принципиальных различий пищеварения в тонком кишечнике у птиц от млекопитающих нет. Гидролиз полостной и мембранный. Продолжительность пребывания химуса в тонком кишечнике – 1-2 часа.
У птиц хорошо развита поджелудочная железа. Имеется 3 панкреатических и 2 желчных протока, открывающиеся общей папиллой в восходящее колено 12-ти перстной кишки.
Поджелудочный сок и желчь выделяются беспрерывно, независимо от возраста. рН поджелудочного сока – 7,5-8,1, желчи 7,3-8,0. У взрослых кур выделяется в среднем 25 мл панкреотического сока и столько же желчи на 1 кг массы в час. Это выше, чем у других животных. В панкреатическом соке те же ферменты, что и у млекопитающих. Липаза гидролизует триглицериды, содержащиеся ненасыщенные жирные кислоты, что способствует образованию хиломикронов. В желчи обнаруживается липаза. Не ясны причины секреции при голодании, когда химус в кишечник не поступает.
Особенности кишечного пищеварения у кур являются:
– отсутствие бруннеровых желез, а следовательно дуоденального сока;
– слабое развитие лимфатических цистерн в ворсинках и системы млечных лимфатических протоков (отсюда, всасывание липидов непосредственно в кровь);
– интенсивно протекающие процессы пристеночного пищеварения;
– количество отделяемого кишечного сока составляет не более 10 мл/ч на 1 кг массы тела. рН его – 7-7,2.
В отличие от сельскохозяйственных животных у птиц практически во всех отделах жклудочно-кишечного тракта (кроме подвздошной кишки) реакция кислая или нейтральная: рН в зобе – 4-6, в железистом желудке – 1-2, в мышечном желудке – 2,5-3,5, в тонком кишечнике – 6,5-7,5. Слепые отростки выполняют функции расщепления клетчатки с участием микрофлоры, синтеза витаминов группы В, в частности витамин В12, всасывания воды, минеральных веществ.
Лекция 14
Обмен веществ
Обмен – это совокупность химических превращений, которым подвергаются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие вещества начиная от поступления и до выделения продуктов обмена из организма.
Эти превращения осуществляются, главным образом, на уровне клеток при участии ферментов, активность которых контролируется генами по принципу обратной связи. В результате обмена (метаболизма) организм получает необходимые вещества и энергию для осуществления процессов жизнедеятельности и образования продукции (молока, мяса, яиц, потомства). Последовательность химических реакций, обеспечивающих превращение питательных веществ, называется метаболическим путем, а образующиеся промежуточные или конечные продукты – продуктами обмена, или, метаболитами.
Обмен веществ слагается из двух противоположных процессов анаболизма и катаболизма (синтеза – распада, ассимиляции – диссимиляции).
| Анаболизм | Катаболизм | |
| – Небольшие молекулы объединяются в большие молекулы (аминокислоты в белки, глюкоза в гликоген, глицерин и жирные кислоты в триглицериды) | – Большие молекулы распадаются до небольших молекул (белки до аминокислот, углеводы до Н2О и СО2 и т.д.) | |
| – Энергия поглощается (ΔН+) | – Энергия освобождения (ΔН+) | |
| – Неупорядоченность уменьшается, часто имеет восстановительный характер | – Неупорядоченность возрастает, часто имеет окислительный характер |
Анаболизм (греч. anabole– подъем) связан с затратами (поглощением) энергии (эндотермические процессы). Катаболизм (греч. katabole – сбрасывание) ферментативное расщепление сложных молекул, как поступивших через стенку кишечника, так и образовавшихся ранее в организме (белков, жиров, гликогена) до простых компонентов. Это и реакция окисления глюкозы, жиров, аминокислот с освобождением свободной энергии (экзотермические процессы). Обе стороны промежуточного метаболизма тесно взаимосвязаны.
В ходе катаболизма расщепляются крупные молекулы до более простых с выделением энергии, которая запасается в форме макроэргических фосфатных связей АТФ. При анаболизме образуются сложные вещества, свойственные организму, из более простых. Для сохранения живой системы необходимо, чтобы синтезировались не любые вещества, а строго специфичные, присущие той или другой системе организма. Это осуществляется благодаря процессу репликации, то есть самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот. В результате происходит точное копирование и передача генетической информации, а следовательно, самовоспроизведение живой системы.
Процессы промежуточного обмена строго специфичны и дифференцированы. Они специфичны не только в разных органах, тканях и клетках, но и на субклеточном уровне. Так ферменты, катализирующие образование матричной РНК, локализованы в ядре (РНК – полимераза и другие), ферменты тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования, цикла трикарбоновых кислот – в митохондриях, ферменты белкового синтеза – в рибосомах, гидролитические ферменты (протеазы, липазы, гидролазы) – в лизосомах. Такая привязка ферментных систем к определенным структурам клетки (компартментализация) обеспечивает как обособленность внутриклеточных реакций, так и их интеграцию. При изучении промежуточного обмена веществ применяют различные биохимические методы изолированных органов, биопсия. Метод меченых атомов (N15, C14, Р32, S35).
Источник