Обмен Магния в организме животных

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Смоленская государственная сельскохозяйственная академия»

(ФГОУ ВПО Смоленская СГСХА)

Кафедра биотехнологий и ветеринарной медицины

Реферат

По физиологии и этиологии сельскохозяйственных животных

По теме : Обмен Магния в организме животных

Выполнила студентка 3 курса 33 группы

Факультета: технологии животноводства и

Ветеринарной медицины

Мурашкина Нина Валерьевна

Проверил: доктор ветеринарных наук,

Профессор, заслуженный ветеринарный

Врач РФ Камошенков Анатолий Романович

Смоленск 2010

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………

2. Нахождение магния в природе……………………………………………

3. Биологическая роль магния……………………………………………….

4. Потребность в магнии……………………………………………………..

5. Последствия недостатка магния. Гипомагнеземия..…………………….

6. Заключение…………………………………………………………………

7. Список литературы………………………………………………………..

Введение

Магний является одним из наиболее распространенных на Земле химических элементов. Атомный номер 12, атомная масса 24,305, валентность +2. В природе встречаются 3 стабильных изотопа магния — 24Mg, 25Mg и 26Mg. Известны 6 радиоактивных изотопов М., из них 5 короткоживущих 20Mg, 21Mg, 22Mg, 23Mg и 27Mg с периодом полураспада от десятых долей секунды до 10 мин и 28Mg с периодом полураспада 21,3 ч (распадается с образованием короткоживущего 28Al), который используют для изучения обмена магния в организме. Магний представляет собой серебристо-белый блестящий металл; температура плавления составляет 651°, температура кипения 1107°. Химически магний очень активен. На воздухе или в присутствии сильных кислот магний легко окисляется с образованием окисной пленки, предохраняющей его от дальнейшего окисления. При 600—650° горит ослепительно ярким пламенем. Магний вступает в реакции с галогенами, вытесняет большинство металлов из их солей и водород из воды и кислот.

Нахождение в природе

Земная кора богата магнием – в ней содержится более 2,1% этого элемента. Лишь шесть элементов периодической системы встречаются на Земле чаще магния. Он входит в состав почти двухсот минералов. Но получают его в основном из трех – магнезита, доломита и карналлита. Магний есть в кристаллических горных породах в виде нерастворимых карбонатов или сульфатов, а также (в менее доступной форме) в виде силикатов. Оценка его общего содержания существенно зависит от используемой геохимической модели, в частности, от весовых отношений вулканических и осадочных горных пород. Сейчас используются значения от 2 до 13,3%. Возможно, наиболее приемлемым является значение 2,76%, которое по распространенности ставит магний шестым после кальция (4,66%) перед натрием (2,27%) и калием (1,84%). В России богатые месторождения магнезита расположены на Среднем Урале (Саткинское) и в Оренбургской области (Халиловское). А в районе города Соликамска разрабатывается крупнейшее в мире месторождение карналлита. Доломит – самый распространенный из магнийсодержащих минералов – встречается в Донбассе, Московской и Ленинградской областях и многих других местах. Большие области суши, такие как Доломитовые Альпы в Италии состоят преимущественно из минерала доломита MgCa(CO3)2. Там встречаются и осадочные минералы магнезит MgCO3, эпсомит MgSO4·7H2O, карналлит K2MgCl4·6H2O, лангбейнит K2Mg2(SO4)3. Большое количество магния содержится в водах морей и океанов и в природных рассолах. В некоторых странах именно они являются сырьем для получения магния. По содержанию в морской воде из металлических элементов он уступает только натрию. В каждом кубометре морской воды содержится около 4 кг магния. Магний есть и в пресной воде, обусловливая, наряду с кальцием, ее жесткость.

Биологическая роль магния

В организме количество магния составляет всего несколько десятых или сотых долей процента, однако он играет немаловажную роль в процессах жизнедеятельности. Доказано, что недостаток магния в организме способствует заболеванию инфарктом миокарда. Недостаточное количество магния в крови – признак переутомления или стрессового состояния.

Основные продукты, содержащие магний – это абрикосы, персики, цветная и белокочанная капуста, помидоры, картофель.

В организме усваивается менее 40% поступающего в него магния, так как его соединения плохо всасываются кишечником. Магний усиливает процессы обмена углеводов в мышцах, укрепляет кости; если в организме нарушено магние-кальциевое равновесие, то почти весь магний включается в состав костных тканей, вытесняя оттуда кальций. Это ведет к заболеванию рахитом.

В нервной системе также содержатся большие количества магния, особенно в спинном мозге. Большое значения магния для деятельности нервной системы подтверждается тем, что при инъекции магния в кровь человек или животное впадает в состояние, близкое к наркотическому. Это свойство магния используется в медицине.

В организмах некоторых животных содержание магния сравнительно высоко. Так, например, в организме известковой губки содержится 4% магния, в талломе некоторых водорослей – больше 3%.

Магний входит в состав хлорофилла и, следовательно, играет незаменимую роль в фотосинтезе и в газообмене планеты; общее содержание магния в тканях растений на Земле по некоторым оценкам составляет порядка 1011 тонн.

Кроме хлорофилла, магний во всех тканях растений участвует также в образовании жиров, в превращении фосфорных соединений. Особенно много магния в соке каучуконосных растений. Нехватка магния приводит к уменьшению количества хлорофилла и к побледнению и смене окраски листьев на красную и желтую.

Магния в организме содержится примерно 0,05% от живой массы зверя. Из этого количества около 70% этого элемента находится в скелете и зубах, остальное — в клетках мягких тканей. В сыворотке крови магния содержится примерно 18-32 мг/л.

Магний в организме животных выполняет самые разнообразные функции. Он участвует в создании нормального кислотно-щелочного равновесия и осмотического давления в жидкостях и тканях организма, а также обеспечивает функциональную способность нервно-мышечного аппарата. Этот элемент входит в состав ферментов и действует как их активатор, а также регулирует окислительное фосфорирование и участвует в терморегуляции. Ионы магния оказывают тормозящее действие на функцию нервной системы, что устраняется введением в кровь ионов кальция.

Потребность в магнии

Потребность в магнии у животных сравнительно небольшая. Например, дойной корове требуется в среднем 20-40 г в сутки в зависимости от суточного удоя, телятам до 6-месячного возраста -- 1-7 г, молодняку крупного рогатого скота -- 10-25 г в сутки в зависимости от возраста и среднесуточного прироста.

На потребность животных в магнии оказывает влияние содержание в кормах кальция. Считается, что между кальцием и магнием существует антагонизм. Наличие в рационе больших количеств кальция увеличивает потребность в магнии. При потреблении кормов с большим количеством магния увеличивается выделение из организма кальция.

Сравнительно много магния в зерновых кормах, луговом и люцерновом сене, жмыхах и отрубях. В качестве магниевой добавки применяют доломитовый известняк, содержащий 11% магния. Для профилактики магниевой (травяной) тетании у скота в летний период доломитовый известняк обычно разбрасывают на пастбище.

Последствия недостатка магния

При недостатке магния в кормовых рационах у животных развивается возбудимость, тетания и в тяжелых случаях гипомагнеземии, животное погибает. Чаще всего эти последствия наблюдаются у крупного рогатого скота в летний период при кормлении травой, в которой содержится мало магния (травяная тетания) . Изменяется структура тканей, нарушается обмен углеводов и фосфора, расширяются периферические сосуды, наступает гиперемия и повышается частота пульса. Кроме того, у зверей проявляется типичное поражение волосяного покрова и снижается уровень содержания магния в сыворотке крови. Избыток магния в кормах увеличивает выделение из организма кальция и влияет на обмен фосфора, что приводит к снижению кальция в скелете животных.

Что такое гипомагнеземия?

Все животные нуждаются в поддержании определённого уровня ионов магния в организмах. Ионы магния функционируют как кофакторы ферментов. Магний очень важен для центральной нервной системы, участвуя наряду с ионами кальция в активизации секреторных процессов. Недостаток ионов магния приводит к тяжелейшему заболеванию – гипомагнеземии.

Гипомагнеземия является комплексным заболеванием крупного рогатого скота вызываемое низким содержанием ионов магния в крови и спинномозговой жидкости жвачных животных. Лактирующие (молочные) коровы наиболее восприимчивы к недостатку ионов магния и, следовательно, в наибольшей степени подвержены заболеванию. В своей последней стадии заболевание приводит к массовому падежу лактирующих коров, что может стать причинять значительный экономический ущерб молочным фермам.

Уровень ионов магния в организмах животных определяется целым комплексом причин, среди которых наиболее важными являются условия содержания животных, климатические и сезонные условия, условия кормления и т.д.

Проблема гипомагнеземии особенно актуальна в северных широтах, где сравнительно небольшой период свободного выпаса скота (весна – лето) сменяется длительным стойловым периодом (осень – весна). Именно зимой или ранней весной регистрируется основное количество случаев заболевание скота гипомагнеземией.

Симптомы и последствия

Зачастую клинические симптомы гипомагнеземии невозможно определить и точный диагноз устанавливается только после гибели животных. В своей неострой форме болезнь проявляется в падении величины удоев, животные становятся нервными.

При острой форме протекания болезни животные внезапно перестают принимать корм, чувствуют себя дискомфортно, проявляют необычную настороженность. Также возможна неуверенная, пошатывающаяся походка, подёргивание кожи на морде, ушах и на боках. На этой стадии животные легко возбудимы, продолжительно мычат и мечутся, ложатся и вскакивают без видимых причин. Постепенно нетвёрдая походка прогрессирует, сопровождается конвульсиями. Животные лежат неподвижно на одном боку, совершая конвульсивные движения передними конечностями; глаза и уши животных беспокойно дёргаются. В перерывах между конвульсиями животное выглядит расслабленным.

Диагностика

Диагностика гипомагнеземии достаточно затруднительна, так как на ранних стадиях заболевания она протекает практически бессимптомно. Поэтому определение заболевания должно складываться из ежедневного наблюдения за животными и контроля за уровнем магния в их крови.

Содержание магния в количестве 2 мг на 100 мл плазы считается нормальным для здоровых животных. Содержание магния в 1 мг на 100 мл создаёт серьёзные предпосылки для развития заболевания. При уровне содержания ниже 1 мг на 100 мл, можно с уверенностью говорить о наличии у животных гипомагнеземии.

Однако полностью полагаться на результаты определения магния в сыворотке крови животных было бы неверно. Подобные анализы дают точное представление о наличии болезненного состояния только на стадиях предшествующих появлению видимых симптомов болезни.

Дело в том, что почки содержат небольшой запас ионов магния и при отсутствии достаточного его количества в принимаемой пище, начинаю его выделение в кровь, доводя его уровень до вполне приемлемой величины – 1, 8 мг на 100 мл. Этот факт искажает картину течения болезни, вводя ветеринаров в заблуждение.

Поэтому наиболее оптимальным способом диагностики является анализ мочи животных. Низкое содержание выводимого магния (менее 20 ppm) явно свидетельствует о начале гипомагнеземии.

Причины заболевания

Лактирующие коровы весьма чувствительны к изменению баланса магния, так как их организмы не обладают легко доступными резервами магния. Баланс магния в их организмах складывается из количества принимаемого ежедневно с кормом и уходящего с молоком при дойке. При этом, только небольшое количество магния усваивается животными, 5–30% от общего поглощённого количества. Весь лишний магний выводится из организма животных с мочой.

Гипомагнеземия развивается тогда, когда вывод магния превышает его ввод. В обычных условиях количество магния, принимаемое с кормом не постоянно, и может сильно варьироваться. Для коровы весом 600 кг для поддержания магниевого баланса на приемлемом уровне, необходимо ежедневно поглощать 53 г магния. При такой ежедневной дозе приёма обеспечивается требуемая величина усвоенного магния – 1, 8 г и ежедневный его расход при дойке – 0, 85 г (5 литров молока, при содержании 170 мг/л). Как правило, выпас животных не обеспечивает подобного уровня магния.

Гипомагнеземия является достаточно частым явлением в периоды холодной, облачной и дождливой погоды и в особенности, когда холодный период сменяется тёплым. Так, весной, быстро растущая трава содержит сравнительно небольшое количество магния и может провоцировать вспышки заболевания.

Кроме того, содержание таких элементов как азот и калий является определяющим на развитие гипомагнеземии. Корма, содержащие менее 0, 2 % магния, более 3 % калия и 4 % азота (25 % в пересчёте на протеин) являются черезвычайно опасными с точки зрения возникновения гипомагнеземии. Таким образом, корма с подобными характеристиками должны содержать как минимум 0, 25 % магния. Присутствие в кормах одновременно большого количества азота и фосфора приводит к переводу магния в нерастворимые комплексные соединения в рубце животного и, следовательно, снижает его биологическую доступность.

Таким образом, азот, калий и фосфор, необходимые элементы удобрений неизбежно приводят к снижению доступности магния и как следствие к развитию тяжёлых форм гипомагнеземии у жвачных животных.

Заключение

Хотелось бы отметить, что магний является не только одним из элементов таблицы Менделеева, но важной частью обмена веществ, как у животных, так и у человека. Нарушение обмена магния может привести к тяжким последствиям и даже к гибели. Так же стоит добавить, что не только недостаток магния, но и других элементов может привести к нарушению нормальной жизнедеятельности животных. Во избежание этого необходимо правильно составлять кормовой рацион, учитывая потребности каждого животного.

Список литературы

1. Хохрин С.Н. Кормление сельскохозяйственных животных[Текст]/С.Н. Хохрин.-М.:КолосС,2004.-692с.

2. http://www.agroprom.kz

3. http://www.allmetals.ru

4. http://mychinchilla.narod.ru

5. Менькин В.К. Кормление животных[текст]/В.К. Менькин.-2-е изд. перераб. и доп.-М.:КолосС,2003.

6. http://www.vetlib.ru