ENERGIYA VA ISSIQLIK ALMASHINUVI. Reja: 1. Energiya va issiqlik almashinuvi haqida umumiy tushuncha. 2. Vositali va vositasiz kollorimetriya. Nafas koeffisienti. 3. Turli omillarning moddalar almashinuviga ta’siri. 4. Issiqlik hosil bo‘lishi va uning uzatilishi. Tana haroratining boshqarilishi: kimyoviy va fizikaviy termoregulyasiya. Tayanch Iboralar. Energiya, issiqliq, yog‘, oqsil, uglevod gazlar, siydik, axlat, sut, achish, bijg‘ish, gazlar mexanik, fizik, kimik, osmatik, sintez, suv, oziqa, kallorimetrik bosim 1g, 4,2, 9,3, 1,7, 5,8, vositali, vositasiz, Rossiya A.A.Lixachev, V.V.Pashutin, 1893, AQSh Yetuoter, F.Benedikt 1899, SO2, O2, yenvivalent, respirasion kamera, nafas niqobi, gazometr, nafas koeffisienti, 0,7, 0,8, 1,0, 102 SO2, 145 O2. 1.Organizmda moddalar almashinuv natijasida energiya ajralib va yutilib turadi. Energiya almashinuvini o‘rganib, moddalar almashinuvining intensivligi to‘g‘risida fikr yuritsa bo‘ladi. Moddalar almashinuvining qanday darajada kechayotganligi sarf bo‘layotgan energiya miqdori bilan belgilanib, bu energiyani organizm iste’mol qilinayotgan oziqa tarkibidan oladi. Oziqalar tarkibidagi yog‘lar, uglevodlar, oqsillar organizmda parchalanib patensial energiya hosil qiladi. Lekin bu energiyaning hammasi hayotiy jarayonlarni ro‘yobga chiqarishga sarflanib qolmasdan balki siydik, tezak, sut, achish – bijg‘ish jarayonlarida hosil bo‘layotgan gazlar, ichilayotgan suv va iste’mol qilingan oziqalarni isitishga sarflanadi. Organizmda hosil bo‘layotgan energiya mexanik, kimik, elektrik, osmotik energiya ko‘rinishida organizmning hayotiy jarayonlarni ro‘yobga chiqarish uchun sarflanadi. Organizmga sarflanayotgan energiyaning bir qismi kimyoviy sintez jarayonida o‘zlashtiriladi. Organizm hayotiy jarayonlariga sarflanayotgan energiyaning hamma xillari issiqlik energiyasiga aylanib tashqi muhitga chiqariladi. Bu energiya miqdorining qanchasi organizm hayotiy jarayonlari uchun sarflanayotganini bilish uchun organizmga qobul qilinayotgan organik moddalardan ajiraladigan energiyani va uni istemol qilganda organizmdan ajiraladigan energiyani bilishimiz kerak. Oziqa moddalarning energiya berish qobiliyatini Bertlo kollorimetrik bombasi yordamida yondirib aniqlasa bo‘ladi. Bertlo kalorimetrik bombasi ikki qavat bo‘lib, bu ikki qavat o‘rtasiga suv solinib, ichki stakan ustidan qopqoq qo‘yilib burab berkitiladi. Shu qapqoq orqali stakanga ikkita o‘q tushirilib shu o‘qlarning birini uchiga idishcha osilib bu idishga yondiriladigan oziqa solinadi. Qopqoq yopilib stkan ichiga 25 atm. bosim bilan kislorod yuborilib keyin shu o‘qlar orqali elektr toki o‘tkazilganda oziqa juda tez yonib juda ko‘p issiqlik ajralib stakan atrofidagi suvni ma’lum darajagacha q bo‘ladi va shu qopqoqdan stakan ichiga ikkita ingichka o‘q tushirilgan. Bu o‘qlardan biriga kichkina idishcha osib qo‘yilgan bo‘lib, bu idishning ichiga yondirilishi lozim bo‘lgan oziqa solinadi. Stakan qopqog‘i yopilib stakan ichiga 25 atm bosimda O2 kiritilib, o‘qlar orqali elektr toki o‘tkaziladi. Natijada, tekshirilayotgan oziqa tez yonib, ajralib chiqqan issiqlik stakanni ma’lum darajagacha qizdiradi. Yondirilayotgan modda miqdori va qancha suvni necha gradusga qizdirganligiga qarab, ajralib chiqqan issiqlik miqdorini kalloriyada hisoblansa bo‘ladi. Uglevod va yog‘lar organizmda ham kalorimetrik bombalarda ham yondirilganda bir xilda energiya hosil qiladi, ya’ni 1 g. yog‘ yonganida har ikkala holatda ham 9,3 kjoul energiya ajratadi, 1 g uglevod yesa 4,1 kjoul energiya ajratadi. Ammo oqsillar organizmda oksidlanishi natijasi 4,1 kjoul energiya hosil qilib siydik va axlat tarkibida mochevina, urat kislotasi va boshqa chiqindi moddalar sifatida bir qism oqsillar toshqariga chiqariladi. Kalorimetrik bombalarda yesa shu chiqindi holatida hosil bo‘layotgan moddalar ham oxirgi mahsulot ya’ni suv va karbonat angidridga parchalanib 5,8 k/joul energiya hosil bo‘ladi. Demak organizmda hosil bo‘layotgan chiqindi moddalar hisobiga 1 g oqsil parchalanishidan 1,7 k/joul energiyani o‘zlashtira olmas ekan. Istemol qilingan oziqadagi 1 g yog‘ 9,3 kjoul, uglevod 4,1 kjoul, oqsil 4,1 kjoul energiya ajrasa organizmga kiritilgan energiyani qancha ekanligini bilish mumkin. Buning uchun ma’lum vaqt davomida ajralgan issiqlik miqdorini hisoblash kerak bo‘lib, bu issiqlik miqdorini vositasiz va vositali kallorimetriya usulidan foydalanib aniqlanadi. 2.Vositasiz (bevosita) kalorimetriyada biokalorimetrlardan foydalanilib, tekshiriladigan hayvon biokalorimetr ichiga joylashtirilib organizmdan vaqt birligida ajralib chiqqan issiqlik miqdori o‘lchanadi. Bu biokalorimetrni hayvonni katta kichikligiga qarab o‘zgartirish mumkin. Bu kalorimetrni dastoval Rossiyada 1893 yil A.A.Lixachev va V.V.Pashutin, keyinchalik AQShda 1899 yil Yetuoter va F.Benediktlar yasab, maxsus metallardan ishlangan bo‘lib, issiqlik o‘tkazmaydigan kameraga yega, devori ikki qavat, bu qavatlar orasida havo bo‘lganligi uchun issiqlik tashqariga chiqmaydi. Kameraning yuqori qismidan naychalar o‘tkazilib, bu naychalardan tajriba vaqtida suv oqib o‘tib turadi, suvning harorati kameraga kirayotgan va chiqayotgan joyidatermometr yordamida o‘lchanib, ma’lum vaqt davomida o‘tgan suvni va necha gradus isiganini bilib hayvon chiqargan issiqlik miqdorini kaloriyalarda hisoblash mkmkin. Keyingi yillarda kompensasion va gradientli kalorimetrlar yasalib, hozirgacha yaratilgan kalorimetrlarda organizmning energiya sarfini aniqlash qiyin, ko‘p mehnat talab qilinganligi uchun gazlar almashinuvini o‘rganishda vositali kalorimetriyadan foydalaniladi. Vositali kallorimetriya usulida energiya oksidlanish jarayoni yevaziga hosil bo‘lganligi tufayli, bunda organizmga yutilgan kislorod va ajralib chiqqan karbonat angidridni o‘lchash maqsadga muvofiqdir. Demak ma’lum miqdorda kislorod sarflanib karbonat angidrid ajralishi natijasida ma’lum miqdorda energiya hosil bo‘ladi. Organizmga 1 l kislorod olinganida undan 1 l SO2 ajralib, hosil bo‘ladigan issiqlik miqdoriga kislorod yoki karbonat angidridni kalorik yekvivalenti deyiladi. Yutilgan kislorod va ajratilgan karbonat angidrid miqdorini aniqlash uchun ikki xildagi respirasion kameralardan foydalaniladi. 1. Germetik – berk holatda ishlaydigan kameralar. 2. Atmosfera havosi bilan tutash holatda ishlaydigan kameralar. 1.Germetik berk holatda ishlaydigan respirasion kameralar qopqoqli, qo‘sh qavatli metal kamera bo‘lib, qopqoqdan kamera ichkarisiga tajriba hayvoni kiritiladi. Qopqoq germetik qilib berkitiladi, kamera ichidagi havo bir maromda nasos yordamida so‘rilib, kamerada bosim pasayishi bilan gazometr ishga tushadi va kameraga tashqaridan havo kiradi. Demak kameradagi shu havo tarkibidagi kislorod miqdorini tajribadan oldingi va keyingi kislorod miqdori qayd qilinib, sarf bo‘lgan kislorod miqdori aniqlanadi. 2. Tashqi atmosfera havosi bilan tutash ishlaydigan kameralar tuzilishi bilan farq qilib, ularning ichidan tashqariga va tashqaridan ichkariga havo nasos yordamida haydalib turiladi. Haydalgan havo miqdori gaz soatlarida qayd qilinib, bir qancha moslamalar yordamida kameraga kirgan va chiqqan gaz miqdori aniqlanib, istemol qilingan kislorod va ajralgan karbonat angidrid miqdori aniqlanadi. Bundan tashqari qisqa vaqt davomida olingan kislorod va chiqarilgan karbonat angidrid miqdorini maxsus nafas niqoblari yordamida aniqlanadi. Buning uchun nafas niqobi hayvonining tumshug‘iga kiygizilib, rezina nay orqali rezina xaltaga yig‘ilib tekshiriladi. Shu vaqtning o‘zida atmosfera havosining tarkibi o‘rganilib, yig‘ib olingan havoning umumiy miqdoriga solishtirilib kislorod va karbanat angidrid miqdorining tafovuti aniqlanadi. Demak, bu paytda hayvon nafasga olgan kislorod va chiqarilgan karbonad angidrid miqdori aniqlanadi. Vositasiz va vositali kalorimetriya usullari yordamida olingan ma’lumotlar hamma vaqt ham haqiqatga to‘g‘ri kelavermaydi. Masalan: organizmda anaerob jarayonlar kuchayganida, ichki rezerv kislorod oksidlanish uchun sarflanganida, sintezlanish jarayonlari kuchayganida olingan kalorimetrik ma’lumotlar taxminiy bo‘ladi. Kalorimetrik usuldan tashqari hayvon ma’lum rasion bilan boqilganida tirik vaznining oshishi yoki kamayishi, organizmda yog‘lar, oqsillar va suvlar miqdoroini o‘zgarishiga qarab organizmda moddalar almashinuvining shiddati to‘g‘risida xulosa qilsa bo‘ladi. Organizmda organik moddalardan qaysi biri parchalanayotganini nafas koeffisientiga qarab bilsa bo‘ladi. chunki organizmda yutilayotgan kislorod va chiqarilayotgan karbonat angidrid hamda hosil bo‘lgan energiya parchalanayotgan organik moddalarning turiga bog‘liq. Nafas koeffitsienti deb, vaqt birligida organizmdan ajralib chiqqan karbonat angidrid hajmini yutilgan kislorod hajmiga nisbatiga aytiladi va NK=SO2/O2 ifodalanadi. Turli xil parchalanayotgan moddalarning nafas koeffisienti turlicha bo‘lib, Masalan: orgnizmda uglevodlar parchalansa, oksidlansa nafas koef-fisienti 1 ga, yog‘lar oksidlansa 0,7 ga, oqsillar parchalansa 0,8 ga tengdir. Nafas koeffisientining bunday turlicha bo‘lishi bu moddalarning tarkibiga bog‘liq bo‘lib, uglevodlar tarkibidagi kislorod shu molekuladagi vodorod oksidlashga yetarli bo‘lganligi uchun uglevodlar oksidlanganda qancha malekula karbonat angidrid hosil bo‘lsa o‘shancha malekula kislorod sarflanadi. Demak, yutilgan har bir molekula kislorod organizmda bir molekula karbonat angidrid hosil qilib, bu vaqtda nafas koeffisienti 1 ga teng, yog‘lar molekulasida kislorod kam va shu yog‘ molekulasidagi vodorodni oksidlashga yetmay, oksidlanishda qatnashayotgan kislorod, yog‘ molekulasi tarkibidagi uglevodlardan tashqari bir qism vodorodni oksidlash uchun ham sarf bo‘ladi va suv hosil qiladi. Shuning uchun ham yog‘lar yonganida, oksidlanganida karbonat angidridga nisbatan ko‘p kislorod yutiladi va nafas koeffisienti birdan past bo‘ladi. 2S3N5(S15N31SOO)3+145 O2=102SO2+98 N2O tripalmitin. Ikki molekla tripalmitin oksidlanish uchun 145 molekla O2 sarflanib, 102 SO2 hosil bo‘ladi va nafas koeffisienti NK=102SO2/145O2 =O,703 ga teng. Organizmda turli yoglar oksidlanishida nafas koeffisienti turlicha bo‘lib, o‘rtacha 0,703 deb qabul qilingan. Organizmda oqsillar parchalanishida nafas koeffisientini aniqlash ancha qiyin, chunki oqsillar organizmda to‘la parchalanmay, suv va karbonat angidrid hosil qilmay, ular organizmda parchalanganda mochevina, urat kislotalar va boshqa moddalar hosil bo‘lib siydik bilan chiqariladi. Organizmda organik moddalar alohida-alohida parchalanmay, balki oqsillar, yog‘lar va uglevodlar bir vaqtda belgili miqdorda parchalanadi. Shunga bog‘liq ravishda nafas koeffisienti ba’zan birdan oshiq, ba’zan birdan kam bo‘ladi va hatto 0,7 dan pasayib ketadi. Nafas koeffisientini yuqori bo‘lishi organizmda uglevodlar yog‘ga ayoanayotgan davrga to‘g‘ri kelib uglevodlarda kislorod yog‘lardagiga nisbatan ko‘p bo‘lib bu vaqtda ajralayotgan kislorod organizmda oksidlanish uchun sarflanib yutilgan kisloroddan ajralayotgan karbanat angidrid ko‘payib ketadi va nafas koeffisienti 1 dan baland bo‘ladi. aksincha organizm och qolganida yog‘larning bir qismi uglevodlarga aylana borib, atmosfera havosidan olingan kislorod yog‘larni oksidlash bilan uglevod malekulasini hosil qilishda ishtirok yetib, yutilgan kisloroddan hosil bo‘lgan karbanat angidrid ko‘p bo‘lib nafas koeffisienti 0,7 dan pasayadi. Demak organizm bilan tashqi muhit o‘rtasidagi gazlar almashinuvini bilib, organizmdagi energiya sarfini koloriyalarda aniqlash mumkin. Buning uchun: 1. Nafas koeffisienti aniqlanadi. 2.Shu nafas koeffisientiga qarab organizmga 1 l kislorod yutilganda yoki undan 1 l karbanat angidrid chiqarilganda qancha koloriya issiqlik hosil bo‘lganini jadvaldan topiladi. 41,5 g. uglerodning oksidlanishi uchun (41,5 x 32 ):12=110,60g. O2 sarflanadi va 44,5+110,66=152.16 g SO2 hosil bo‘ladi. 4,4 g vodorodni oksidlanishiga (4,4 x 16):2=35,2 O2 sarflanadi. Demak, uglerod va vodorodni oksidlanishi uchun 110,66+35,2 =145,86 g kislorod sarflanadi. Nafas koeffisienti organizmda oksidlanayotgan moddalar mikdorini o‘zaro nisbati to‘g‘risida tushincha beradi. Yutilgan kislorod, ajralayotgan karbonat angidrid siydik orqali chiqarilgan azot miqdorini aniqlab, organizmda qancha uglevod, yog‘ va oqsil parchalanganligi aniqlanadi. Organizmda biror organik moddaning bir grammi oksidlanganida ajralib chiqadigan issiqlik mikdorini shu moddaning kalorik koeffisienti deyilib, Rubnerning ma’lumotlariga qaraganda organik moddalarning kalorik koeffisientlari: 1 gramm oqsil 4,1 kjoul 1 gramm yog‘ 9,3 kjoul 1 gramm uglevod 4,1 kjoul Bu energetik koeffisientlar asosida bir modda ikkinchi moddani o‘rnini qoplashi mumkin bo‘lib, bunga izodinamiya deyiladi. Bu qoidaga asosan 1 gramm yog‘ o‘rnini 2,3 gramm oqsil yoki uglevod qoplashi mumkin yoki 1 gramm oqsil o‘rnini 1 gramm uglevod yoki 0,44 gramm yog‘ bosishi mumkin. Bu qoida cheklangan bulib bir modda ikkinchi moddani energetik extiyojini qondirgani bilan ularniplastik extiyojini to‘la qondiraolmaydi. Masalan, oqsil organizmni plastik materiali, yog‘lar hujayrani struktura yelementlari tarkibiga kiradi yoki organizmda har bir organik moddani faqat o‘ziga xos bir qator xususiy vazifalari mavjud bo‘lganligitufayli uglevodga bo‘lgan yextiyoj oqsil yoki yog‘lar hisobiga, oqsillarga bo‘lgan yehtiyoj yog‘ va uglevodlar hisobiga, yog‘lar hisobiga bo‘lgan yehtiyoj oksil va uglevodlar bilan qondiriladi. 3.TURLI FAKTORLARNING MODDALAR ALMAShINUVIGA TA’SIRI Organizmda kechayotgan moddalar almashinish jarayoniga hayvonni turi, zoti, jinsi, vazni, mahsuldorligi, xarakteri, organizmning holati, yilning fasli, sutkaning davri, tashqi muhit harorati va boshqalar ta’sir yetadi. Kichik gavdali hayvonlarda moddalar almashinuvi katta gavdali hayvon-lardagiga nisbatan tez o‘tadi. Masalan: sichqon va kalamushda, ot va qoramol-lardagiga qaraganda moddalar almashinuvi bir necha marta tezdir. Moddalar almashinuvi hayvonni jinsiga bog‘liq bo‘lib buqalarda sigirlarga qaraganda 10-26%, erkak cho‘chqalarda urg‘ochilarga nisbatan 20%, xo‘rozlarda tovuqlarga qaraganda 20-30% tez kechadi. Moddalar almashinuvi yosh hayvonlarda keksa hayvonlarga nisbatan tez kechadi. Bir turdagi hayvonlarda qishda yozdagidan, kunduzi kechasidagidan moddalar almashinuvi tez kechadi, lekin yovvoyi hayvonlar kechasi o‘lja izlab, ularda kechasi moddalar almashinuvi tez kechadi. Bir turdagi har xil zotdagi hayvonlarda moddalar almashinuvi bir xil emas. Hayvon yashayotgan muhitda haroratni normadan pasayishi organizmda mod-dalar almashinuvining tezlashishiga sabab bo‘ladi. Hayvon yashayotgan joydagi elektromagnit maydoni, ultra binafsha, infraqizil va kosmik nurlar, radioto‘lqinlari, hayvonning ionlanish darajasi, barometrik bosim, moddalar almashinuvining intensivligiga ta’sir ko‘rsatadi. Hayvon kuyikkanida, bug‘oz bo‘lganida, ayniqsa bug‘ozlikni oxirida modda- lar almashinuvi tezlashadi. Sigir qancha ko‘p sut bersa, yog‘ligi baland bo‘lsa moddalar almashinuvi tez kechadi. Oziqa iste’mol qilishib uni hali organizm tomonidan o‘zlashtirmasdan moddalar almashinuviga sabab bo‘ladi. ni tezlashtiradi bunday moddalar almashinuvining tezlashi-shi ozuqaning spesifik ta’siri deyiladi. Oqsillarning spesifik dinamik ta’siri mezilarli bo‘lib moddalar almashinuvini 31% ga, yog‘lar 15%, uglevodlar 6% ga tezlashadi. Oziqalar spesifik dinamik ta’sir mexanizmi hali to‘liq o‘rganilmagan. Lekin oziqa parchalanganda hosil bo‘ladigan sirka, chumoli kislota va turli aminokis-lotalar shu ta’sir yuzaga chiqishida muayyan o‘rin yegallaydi. Ozuqani ista’mol qilishi, parchalashi uchun organizm belgili miqdorda energiya sarflab, bu moddalar almainuvini tezlashishiga olib keladi. Oziqalarni spesifik dinamik ta’sirida nerv sistemasi ham rol o‘ynaydi. Jisman ish davrida moddalar almashinuvi. Muskullar ishlaganida mod- dalar almashinvi kuchayib, energiya sarflanadi. Muskul zo‘r berib ishlasa energiya sarfi ortib, 1m yo‘lni itlar tekis yo‘ldan yurganida 1 kg tirik vazniga 0,58 k/joul, toqqa ko‘tarilishida 7,26 k/joul, qo‘ylar tekis yo‘lda yurganida 0,59 k/joul, toqqa ko‘tarilganida 6,45 k/joul energiya sarflaydi. Demak turli hayvonlar tekis yo‘lda yurganida 1 m yo‘lni o‘tishi yo kg tirik vazniga qarab bir xil miqdorda energiya sarflar ekan. Hayvonlar oziqa iste’mol qilganida ham energiya sarflab, bu energiya iste’mol qilinayotgan oziqa turiga bog‘liq bo‘lib dag‘al oziqani chaynash uchun ko‘p energiya sarflanadi. Sigirlar 1 kg pichanni chaynashi uchun 66 k/joul, qayta chaynash uchun 45 k/joul jami 111 k/joul energiya sarflaydi. Ochlik vaqtida moddalar almashinuvi. Organizmda to‘la va qisman och qolish kuzatilib, to‘la och qolganida organizmga mutloqo oziqa kiritolmay, qisman ochlikda organizmga kiritilgan ozuqani to‘yimliligi shu organizmni qondirmaydi. To‘la va qisman och qolishdan tashqari hazm sistemsi devori orqali ozuqani qon va limfaga so‘rilishi buzilganida ham ochlik yuzaga keladi. Hayvon och qolganida moddalar almashinuvi pasayadi va organizm o‘z energetik extiyojlarini uglevodlar hisobiga qondiradi. 2-3 kunda uglevod-larni kamayishi minimal holatga keladi. Yendi organizm energetik yehtiyojlari, yog‘lar hisobiga ta’minlanib, u yog‘lar miqdoriga bog‘liq. Yog‘lar parchalanishida keton tanachalari ko‘payib, glyukoza kamayib NK 0,7 teng bo‘ladi. , Organizmdgi yog‘ resurslari parchalanib, sarflanib bo‘lganidan so‘ng ochlik- ni keyingi davrida oqsillarni parchalanishi hisobiga qoplanib va NK 0,82 ga ko‘tariladi. To‘qima oqsillarini parchalanishi och qolgan organizmni yomirila- yotganidan, halok bo‘layotganidan darak berib organizm vazni 50% gacha kamayadi. Katta hayvonlar 2-3 xafta, it va mushuklar bundan ham ko‘p och yashashi mumkin. Ochlik tufayli turli organlarni vazni turlicha kamayadi. Masalan: yog‘ to‘qimasi 95%, tana muskuli 30%, jigar. 50%, qolgan organlar vazni 20% gacha kamayi-shi mumkin. Nerv sistemasi va yurak muskullar vazni 2% atrofida kamayadi. Ochlik devorida qonda oqsil kamayadi, kapillyarlar devorining o‘tkazuvchanligi oshadi va to‘qimalarda suv to‘planib ochlik shishi deyiladi. 4.Issiqlik almashinuvi. Moddalar almashinuvi natijasida organizmda issiqlik hosil bo‘lib organizm tana haroratini bir xil bo‘lishini ta’minlaydi. Zoologik silsilaning turli bosqichlarida turgan hayvonlarning turli vakillarida tana haroratini doimiyligi bir xil emas. Issiqlik hayvonlar va odamlar tana harorati, ular yashayotgan atrof muxit haroratini o‘zgarishidan qatiy nazar o‘zgarmaydi. Tana harorati o‘zgarmasligi izotermiya deyiladi va faqat issiq qonli gomoyoterm hayvonlarga xosdir. Sovuq qonli hayvonlar reptiyalar, amfibiyalar tana harorati tashqi muxit haroratiga bog‘liq bo‘lib, poykiloterm hayvonlar deyiladi. Tana haroratini doimiyligi issiqlik almashinuvini boshqaradigan sistemalarning rivojlanganligitga bog‘liq bo‘lib, gamoyotrm hayvonlarda bu sistemalar mukammal darajada rivojlangan va ular tana harorati doimo bir xil bo‘lib juda kichik chegarada ya’ni 1o atrofida o‘zgaradi. Haroratning bunday kichik doirada o‘zgarishi hayvonlarning turi, jinsi, yoshi, oziqalanish harakteri, organizm xolati, moddalar almashinuvining intensivligi va sutkaning davriga bog‘liq. Poykiloterm hayvonlarida issiqlik almashinuvini boshqaradigan sistema yuksak darajada rivojlanmagan bo‘lib tana harorati, tashqi muhit haroratiga bog‘liq ravishda sezilarli darajada o‘zgaradi. Lekin o‘sha tashqi muhit haroratiga teng bo‘lib qolmay ma’lum darajada boshqariladi. Termoregulyasiyaning bu turi uncha mukammal emas. Qishloq xo‘jalik va uy hayvonlarning tana harorati 37-43o bo‘lib, 44 dan ko‘tarilishi va 24 dan pasayib ketishi hayot uchun xavflidir. Organizmda hosil bo‘layotgan va tashqariga o‘zatilayotgan issiqlik o‘rtasida muvozanat saqlansa tana harorati doimiy bo‘ladi. Organizmda issiqlik to‘qimalarda uzluksiz kechadigan yekzotermik reaksiyalar oqibatida hosil bo‘ladi. Moddalar almashinuvi tezlashsa bu reaksiyalar ham tezlashib, intensiv kechadi va issiqlik ko‘p hosil bo‘ladi. Organizmdagi barcha organlarda moddalar almashinuvi intensivligiga bog‘liq ravishda issiqlik hosil bo‘lishi ham turlichadir. Masalan: jigar va buyrakda moddalar almashinuvi tez kechib suyak, tog‘ay, biriktiruvchi to‘qimada zaif kechganligi uchun issiqlik hosil bo‘lishida farq mavjuddir. Tana muskullari nisbatan tinch turganida ham organizm umum issiqligini 2/3 qismini hosil qiladi. Issiqlik hosil bo‘lishi organizm xolatiga bog‘liq bo‘lib jismoniy ish vaqtida, oziqalanish va aktiv harakat issiqlik hosil bo‘lishini ko‘paytiradi. Organizmda hosil bo‘lgan issiqlik uzluksiz tashqi muhitga uzatilib turilgani uchun organizmda issiqlik miqdori bir xil me’yorda o‘zgarmay turadi. Issiqlikni organizmdan tashqi muxitga uzatilishida teri osti yog‘i qatlami, jun, patlar qarshildik qiladi. Issiqlik nafasdan chiqadigan havoning isishi, nurlanish, issiqlikni sochilishi- konveksiya va terning bug‘lanishi orqali tashqariga uzatiladi. Organizm to‘qimalari issiqlikni yaxshi o‘tkazib, hayvon yetganida, cho‘milganida tanasiga taqalgan past haroratli yerga, suvga ma’lum issiqlikni uzatadi. Konveksiya - issiqlikni tevarak atrofga sochiltirish yoki organizmdagi uzatilayotgan issiqlikdan isigan havo yuqoriga ko‘tarilib, o‘rnini sovuq havo qatlami yegalab boradi. Shunday qilib organizmdan uzluksiz ravishda issiqlik uzatiladi. Hayvon tanasidan ko‘zga ko‘rinmaydigan infraqizil nurlar tarqatilib belgili issiqlik yo‘qotiladi. Terni bug‘latib issiqlik yo‘qotish issiqlik uzatilishida muhim o‘rin yegalab, 1 l ter suyuqligi bug‘langanda 580 k/joul issiqlik yo‘qotiladi. So‘lak bilan ham kam miqdorda issiqlik ajraladi. Tana haroratini boshqarilishi-termoregulyasiya deyilib fiziologik mexanizmiga qarab kimyoviy va fizikaviy termoregulyasiyalar farq qilinadi. Kimyoviy termoregulyasiya organizmda issiqlik hosil bo‘lishini tezlashti-rib yoki sekinlashtirib boshqaradi. Fizikaviy termoregulyasiya organizmdan issiqlik uzatilishini o‘zgartirib amalga oshadi. Boshqa muxit harorati organizmdagi moddalar almashinuviga ta’sir yetib, haroratni pasayishi, sovishi moddalar almashinvini tezlashtirib, issiqlik hosil bo‘lishi ko‘payadi. Sovuqlik ta’sirida moddalar almashinuvini kuchayishi muskullardagi sovuqlik sezuvchi retseptor ta’sirlanib, reflektr ravishda muskul titray boshlaydi va energiya sarfi kuchayadi. Kimyoviy teromregulyasiyada muskullardan tashqari jigar, buyrakda ham sovuqlik ta’sirida moddalar almashinuvi bir necha marta tezlashadi. Tashqi muhit harorati ko‘tarilganda issiqlik hosil bo‘lishi sekinlashib, unda fizikaviy termoregulyasiyani o‘rni muhimdir. Issiqlik ta’sirida modda-lar almashinuvi bir muncha pasayib, bu organizmni qizishdan saqlay olmaydi. Hosil bo‘layotgan issiqlik tegishli ravishda uzatilib turilmasa organizm qizib ketadi. Issiq sharoitda issiqlikni uzatilishi tufayli yuzaga keladigan termoregulyasiya asosiy o‘rinlardan birini yegallab, hayvonlar terlash, tez-tez nafas olish, konveksiya-issiqlik uzatish, so‘lak ajratishni kuchaytirish orqali issiqlikni chiqaradi. Termoregulyasiyada nerv sistemasi asosiy o‘rin yegallab, oraliq miyaning gipotalamus qismida issiqlik almashinuvining boshqaradigan markaz bo‘lib reflektor va gumoral ta’sirlardan qo‘zg‘aladi. Muayyan retseptorlar ta’sirla-nib impuls markazga uzatilib, markazni qo‘zg‘alishi muskul va organlardagi oksidlanish jarayonlarni, tomirlar sigimi, ter ajralishini o‘zgartiradi va issiqlik hosil bo‘lishi va uzatilishi o‘zgaradi. Oraliq miyadagi gipotalamusga igna sanchilib, markaz shikastlansa hayvonda termoregulyasiya buzilib, tana harorati 2,5-3o ga ko‘tariladi. Gomoyoterm hayvonlar gipotalamusi olib tashlansa paykiloterm hayvonga o‘xshab koladi. Gipofiz, qalqonsimon va buyrak usti bez gormonlari moddalar almashinuvining intensivligiga ta’sir yetib termoregulyasiyani o‘zgartiradi. Termoregulyasiyada bosh miya yarim sharlar po‘stlog‘ining ishtiroki to‘g‘risidagi dalillar bor. Masalan: itni issiq xonaga kiritib bir necha xansiratilsa, xona ozgina soviganidan so‘ng shu xonaga kiritish ham xansirashga sabab bo‘ladi. Bu issiqlikni shartli reflektor boshqarilishidir. 1 l O2 yutilganda 1 l SO2 ajralib chiqqanda hosil bo‘lgan issiqlik miqdori organizmda parchalanayotgan moddalar turiga bog‘liq bo‘lib oqsillar, yog‘lar va uglevodlar parchalanganda kallorik koeffisient har xil va 1 l kislorod yutilib uglevod parchalansa 5,047 k/joul, yog‘lar parchalansa 4,686 k/joul, oqsillar parchalansa 4,825 k/joul issiqlik ajraladi. Bu sonni ma’lum vaqtdagi olingan kislorod yoki chiqarilgan karbanat angidrid miqdoriga ko‘paytiriladi va hayvon organizmidan ajralgan issiqlik miqdori koloriyalarda hisoblanadi. Masalan: hayvon 5 daqiqada 7,5 l kislorod qobul kilib, 6,375 l karbanat angidrid chiqaradi. Bu vaqtda NK=6,375/7,5=0,85 ga teng. Nafas koeffisienti 0,85 ga teng bo‘lganida 1 l kislorod qobul qilgan hayvon organizmida 4,863 kjoul issiqlik hosil bo‘ladi. 5 daqiqada hayvon organizmida 4,863x7,5=36,47 kjoul issiqlik hosil bo‘ladi, bir soatda yesa 36,47x12= 437,64 kjoul, bir kunda 437,64x24=10503,36 kjoul issiqlik hosil bo‘ladi. Nafas koeffisienti organizmda oksidlanayotgan organik moddalar miqdorini o‘zaro nisbati to‘g‘risida fikr yuritish imkonini beoadi. Masalan organizm tinch turganida nafas koeffisienti0,95 ga teng bo‘lib, oqsillar hisobiga 15% atrofida, uglevodlar hisobiga 78% va yog‘larga 7% energiya hosil bo‘lishi to‘g‘ri keladi. Nafas koeffisienti 0,85 ga teng bo‘lganda parchalanayotgan moddalarni 44% uglevodlarga, 41% yog‘larga to‘gri keladi. Organizmga qobul qilingan kislorod, ajralgan karbanat angidrid, siydik bilan ajralgan azot miqdorini aniqlab, organizmda qancha uglevod, yog‘ va oqsil parchalanganini bilsa bo‘ladi. IZODINAMIYa Organizmdagi bir organik moddani bir grammi oksidlanganida ajralib chiqqan issiqlik miqdoriga shu moddaning kallorik koeffisienti deyiladi. Rubner ma’lumotiga ko‘ra, organik moddalarning kallorik koeffisienti quyidagichadir: 1g oqsil -4,1 k/joul 1g yog‘ - 9,3 k/ joul 1g uglevod 4,1 k/joul Organizm energiya sarfida ozuqa moddalar o‘zlarining kallorik koeffi- sientiga ko‘ra bir-birini o‘rnini bosa olib, bunga izodinamiya deyiladi. Izodinamiya qoidasiga ko‘ra 9,3 k/joul issiqlik beruvchi 1 g yog‘ o‘rnini, 2,3 g oqsil yoki shuncha uglevod bosadi. Parchalanaganda 4,1 k/joul issiqlik beruvchi 1 g oqsil o‘rnini oksidlaganda shuncha issiqlik ajratuvchi 1 g uglerod yoki 0,44 g yog‘ bosadi. Izodinamiya xodisasi chegaralangan bo‘lib, bir modda ikkinchi moddani energetik yehtiyojlarini qondirgani bilan, organizmni plastik xusu-siyatlarini bajaraolmaydi. Shuning uchun ham bir moddaga bo‘lgan yehtiyojni unga energetik jihatdan yekvivalent bo‘lgan boshqa modda batamom almashtira olmaydi. Chunki bu moddalar energetik manbadan tashqari, boshqa vazifalarni ham bajaradi. Masalan: oqsil organizm uchun birinchi navbatda plastik material, xuddi shunday oqsil bilan birga yog‘lar ham hujayralarning tarkibiy qismiga kiradi. Har bir organik modda faqat o‘ziga xos bo‘lgan bir qator vazifalarni bajarib. orgnizmning uglevodlarga bo‘lgan talabini oqsil va yog‘lar hisobiga, oqsilga bo‘lgan yehtiyojni yesa uglevod va yog‘lar hisobiga yoki yog‘larga yehtiyojni oqsil uglevodlar hisobiga qondira olmaydi. ASOSIY VA UMUMIY ALMAShINUV Modda va energiya almashin- uvining intensivligi organizmning xossa xususiyati, tashqi muxit sharoitiga qarab o‘zgaradi. Turli fiziologik holatlarda moddalar almashinuvi va energiya sarfini intensivligini solishtirish, organizmdagi hayotiy jarayonlar davom yetib turishini ta’minlovchi minimal miqdordagi energiya sarfini - asosiy almashinuvni aniqlashimiz lozim. Asosiy almashinuv deganda tinch turgan organizmdagi hayotiy jarayonlarni davom yetib turishi uchun sarflanadigan minimal miqdordagi energiyani yetkazib beruvchi, minimal almashinuv tushiniladi. Asosiy almashinuvni aniqlash uchun qator shart-sharoitlarni inobatga olish zarur bo‘lib, tekshiriladigan hayvonni tinch turishi, muskullar maksimal bo‘shashgan bo‘lishi, moddalar almashinuviga ta’sir yetuvchi sabablardan xoli bo‘lish, tashqi muhit harorati optimal-o‘zgarmay turishi, hayvonni o‘zi ham ma’lum vaqt och saqlangan bo‘lishi va boshqalar. Asosiy almashinuv energiya-sining asosiy qismi nafas olishda ishtirok yetadigan muskullar, yurak, buyrak jigarning ishlashiga sarf bo‘ladi. Asosiy almashinuv miqdori bir soatda yoki 1 kunda tananing 1 m2 yuzasi yoki 1 kg vazndan ajraladigan issiqlik miqdori bilan ifodalanib kalloriyalarda belgilanadi. Asosiy almashinuv darajasi organizmdagi oksidlanish jarayonlarining intensivligiga, shu jarayonni ta’minlovchi fermentlar aktivligiga, yurak va boshqa organlar, nafas olishda ishtirok yetuvchi muskullar ish faoliyati va boshqalarga bog‘liq. Demak, hayvonlarda asosiy almashinuvni aniqlashda shu shart sharoitlarni yaratilishi lozim. Bu ko‘pchilik qishloq hujalik hayvon-larida asosiy almashinuvni aniqlashni qiyinlashtiradi. Maslan: hazm siste-masi oziqalardan maksimal tozalanishi lozim lekin bu mahsulodorlikga ta’sir yetadi, ko‘p vaqt talab qiladi (kavsh qaytaruvchilarda 6-10), och qoldirish asosiy almashinuvni o‘zgarishiga olib keladi. Qolaversa tajriba hayvonlarini tinch, qimirlamay yotishini ta’minlab bo‘lmaydi. Qishloq xo‘jalik hayvonlarida ba’zi olimlar hayvonlar uxlab yotganida asosiy almashinuvni o‘rganish lozim deb, bu vaqtda asosiy almashinuv 7% pasaygan bo‘ladi, tik holda, tinch turganda birmuncha tezlashgan bo‘ladi. Masalan: qo‘ylar tinch turganda asosiy almashinuv 15-20% tezlashib, qoramol-lar 1 kg tirik vazniga 2,1 k/joul energiya sarflaydi. Baribir ham hayvonlar tik holda tinch turganida 24-48 soat och qoldirilib, tashqi muhit harorati optimal bo‘lganida aniqlanadi. Odamlarda uy hayvonlaridan it va mushuklarda asosiy almashinuvni to‘g‘ri aniqlash mumkin bo‘lib, ularni sutka davrida och qoldirib, oshqozon ichak sistemasini nisbatan tozaligiga yerishib aniqlanishi lozim. Umumiy almashinuv deb, hayvonni tabiiy sharoitda yashab turganida ta’sir yetuvchi faktorlar bartaraf yetilmaganida yuzaga chiqadigan almashinuv jarayon- larining intensivligi va energiya sarfining darajasiga aytiladi. Umumiy almashinuv intensivligiga organizmning tashqi va ichki muhit ta’sirotlari, hayvon bajaradigan jismoniy ish, mahsuldorlik, hayvon yashayot-gan muhit, iqlim, oziqalanish xarakteri, hayvonning zoti va bashqa sabablar ta’sir ko‘rsatadi. RUBNERNING YuZA QOIDASI Asosiy almashinuv intensivligi hayvon- larning 1 kg tirik vazniga yoki 1 m2 tana yuzasiga nisbatan hisoblanganda hayvonlar og‘irligi yoki jussasini katta kichikligi bilan asosiy almashinuv o‘rtasida bog‘lanish borligi aniqlanib, M.Rubner va boshqalar 1932 yil «Yuza qonunini» ta’riflab berdi. Qonunga binoan issiq qonli hayvonlarda energiya sarfi tana yuzasiga proporsional bo‘lib, hayvonning tana yuzasi qancha katta bo‘lsa shuncha ko‘p energiya sarflanib, bu energiya turli hayvonlarda o‘zora teng miqdorda bo‘lib, 1 m2 tana yuzasiga bir kunda 1000 k/joulga teng. Bu qonun to‘lig‘icha to‘g‘ri emas ya’ni yuzasining kengligi bir xil bo‘lgan ikkita individda moddalar almashinuvining intensivligi bir xil bo‘lmay organizmdagi oksid-lanish jarayoniga, hujayralarning issiqlik hosil qilish darajasiga, individ xususiyati, nerv sistemasining faoliyatiga bog‘liq. Shulardan kelib chiqib yuza qonuni to‘g‘ri deb bo‘lmaydi va ajralgan issiqlik miqdorini taxminiy hisoblash mo‘ljali sifatida ahamiyatga yegadir. TAYYoRLANISh UChUN SAFOLLAR. 1. Energiya almashinuvini tushuntiring? 2. Organizmga kiritiladigan energiya miqdori qanday hisoblanadi? 3. Vositasiz kalorimetriyani tushuntiring? 4. Vositali kalorimetriyani tushuntiring? 5. Nafas koeffisienti deb nimaga aytiladi? 6. Izodinamiya deb nimaga aytiladi? 7. Asosiy almashinuvni tushuntiring? 8. Umumiy almashinuvni tushuntiring? 9. Rubnerning yuza qoidasini fiziologik aamiyatini tushuntiring? 10.Moddalar almashinuviga ta’sir yetuvchi faktorlarni tushuntiring? 11.Jismoniy ish vaqtida moddalar almashinuvi qanady kechadi? 12.Ochlik vaqtida moddalar almashinuvi qanada y kechadi? 13.Issiqlik almashinuvi haqida umumiy tushuncha bering? 14.Issiqlik hosil bo‘lish mexanizmini tushuntiring? 15.Organizmdan issiqlik uzatilishini tushuntiring? 16.Termoregulyasiya deb nimagan aytiladi? 17.Gomoyoterm va poykiloterm hayvonlarda termoregulyasiyani farqini tushuntiring?