Движение и баланс воды в организме животных

В организм животных поступает питьевая вода и вода кормов. В последних ее содержание варьирует от 10 до 95% (в концентрированных и грубых кормах 12—16% воды). Питьевая вода и вода, освобождающаяся при ферментации корма, называется экзогенной водой. Экзогенная вода резорбируется стенкой кишечника, поступает в кровяное русло и включается в процессы обмена веществ.

В результате распада органических веществ в организме образуется так называемая эндогенная (метаболическая) вода. При полном окислении 100 г глюкозы, белка или жира воды образуется соответственно 55,5, 41,5 и 107 г. Количество метаболической воды можно легко рассчитать у птиц, так как у них на одну превращенную килокалорию образуется 0,135 г воды. У птицы, потребляющей 300 ккал в день, образуется 40 г метаболической воды, т. е. 15% всего потребленного за сутки количества.

Метаболическая вода снижает молярную концентрацию веществ в клетках и способствует перемещению метаболитов во внутриклеточном пространстве (экзогенная вода этой функции не выполняет).

Наряду с абсорбцией воды, происходящей во всех отделах желудочно-кишечного канала (у жвачных и в преджелудках), наблюдается и обратный процесс. В желудочно-кишечный канал с пищеварительными соками (слюной, желудочным, панкреатическим, кишечным) выделяется большое количество свободной воды, которое может в 2—2,5 раза превышать объем абсорбированной воды и в 3—4 раза — объем воды, экскретированной с мочой.

Вода из организма удаляется через почки (в основном), кожу и легкие. Выведение воды почками не может опускаться ниже определенного критического уровня, обусловленного концентрацией экскретируемых электролитов и азотистых веществ (мочевины у млекопитающих и мочевой кислоты у птиц). «Разведение» мочевины до определенной концентрации обеспечивает эффективные процессы клубочковой фильтрации, а также экономный расход воды в организме. У птиц вода реабсорбируется в клоаке, поэтому выделяемая моча имеет вид беловатой вязкой массы, в большей или меньшей степени смешанной с калом. Моча же, выделяемая почками через фистулу мочеточников, жидкая. Потребление воды курами с выведенными наружу мочеточниками резко возрастает.

Данные о количестве мочи, выделяемой животными за сутки, приведены в таблице.

Объем мочи, выделяемой животными

Потери воды через кожу и легкие еще более вариабельны, так как у большинства видов животных они являются основным фактором гомеостатической регуляции температуры тела. В этих потерях можно выделить элемент относительно постоянный, зависящий главным образом от характера питания и уровня метаболизма, и элемент переменный, зависящий от внешних условий, в основном от температуры.

Потери воды испарением

В зоне температурного комфорта (14,5—24,5° С) образование тепла и его отдача через кожу и легкие относительно константны и регулируются физическими факторами. При повышении температуры потери воды через кожу и легкие приобретают большую роль. Испарение 1 г воды при 22° С сопровождается потерей 0,584 ккал, при 39° С — 0,578 ккал. Поэтому при тепловом напряжении усиливается кровоток в капиллярах кожи, учащается дыхание, увеличивается выделение воды через потовые железы и органы дыхания. Потребление воды животными при этом резко возрастает, поедаемость корма ухудшается, продуктивность снижается.

У птиц, коз, кроликов, собак потерь воды с потом не происходит.

Среднее содержание воды в кале животных составляет (в %): у овец 68, у лошадей, собак, птиц 75, у свиней 80, у крупного рогатого скота 84.

Интенсивность обмена воды в организме, характеризуемая периодом ее биологического полувыведения (Т_1/2), изучена хорошо на мелких животных. Так, с помощью воды, меченной тритием, установлено, что у кур-несушек Т_1/2 составляет в среднем 3,61 дня, а у петухов — 7,3 дня. Расчеты показали, что в теле петушков ежедневно обменивается 10%, а в теле курочек — 20% воды, это равнозначно соответственно 60 и 125 мл на 1 кг живой массы. У овец биологический период полувыведения воды равен в среднем 5,4 дня, у мясного крупного рогатого скота — 3,5—4,2 дня, у дойных коров — 3,2 дня, у лошадей — 8,4 дня.

Изучение баланса воды в организме животных складывается на определения воды, поступающей с питьем и кормом, выделенной с экскретами, выдыхаемым воздухом и продукцией. Примерные балансы воды в организме крупного рогатого скота и птицы приведены в таблицах.

Суточный баланс воды у голштинских коров, получавших бобовое сено

Показатели баланса дают представление лишь об итоговом движении воды в организме, не отражая роли отдельных органов и жидкостных отделов в этом движении. Так, у жвачных важную роль в кругообороте воды выполняют преджелудки и околоушные слюнные железы. В течение суток объем жидкости, проходящей через стенку рубца у овец и коз, может достигать 40—60 л. При выведении наружу протоков околоушных слюнных желез водный баланс становится отрицательным.

Суточный баланс воды у голштинских коров, получавших бобовое сено

Детальная картина водного обмена у лошадей с учетом выделения пищеварительных соков, абсорбции, движения воды между жидкостными фазами организма и экскреции показана на рисунке.

Обмен воды у лошади массой 500 кг (в сутки)