Föreläsning metabolism och tillväxt Flashcards
Metabolism – alla pågående kemiska reaktioner?
En del bygger upp/förbrukar energi och en del bryter ner/genererar energi
- Anabolism – energikrävande processer som resulterar i stora organiska molekyler
- Katabolism - energi frisätts när stora molekyler bryts ner
Vad är metabolisk hastighet?
Kroppens energiförbrukning per tidsenhet
Basal metabolisk hastighet – livsuppehållande processer, minimum
* Människa: liggande i termoneutral miljö, 10-12 h efter en måltid
Fasta
* Viss rörelse kan ingå hos djur, ca 48 h timmar efter foderintag hos idisslare
Underhåll
* Inkluderar också energiförbrukningen för att äta och smälta foder för att bibehålla
konstant kroppsvikt och sammansättning. Praktiskt relevant vid foderstatsberäkning.
Fält
* Naturliga omständigheter, frigående djur (leta foder, sociala aktiviteter, reproduktion).
Skattas på dygnsbasis.
Ett djurs totala energiförbrukning?
- Summan av
underhållsförbrukningen
och förbrukningen för den
”prestation/produktion”
det gör. - Växer gör alla djur!
När ökar den metaboliska hastigheten?
Ökad koncentration av tyroidhormoner (tex köldanpassaning)
Sympatikuspåslag (stress)
* Adrenalin
Att mäta metabolisk hastighet (2 st?
Direkt kalorimetri
* Värmeavgivningen under en bestämd tidsperiod (stilla, utan andra energiförluster/intag)
* Under dessa förhållanden blir all energiförbrukning värme
Indirekt kalorimetri (metoder som approximativt kan skatta hastigheten)
* Syreupptaget (känt hur mkt energi som oxidation av 1 L O2 motsvarar)
* Märkt bikarbonat (oralt), mäts sen i utandningsluften
* Hjärtfrekvens
- Vid konstant kroppsvikt och sammansättning över tid visar energiintaget via fodret minus
energiförlusterna (urin, träck, gaser och mjölk tex) hur stor energiförbrukning djuret har -
omsättbar energi.
Vad är energibalans?
Balans
* När kroppens innehåll av kemisk energi är konstant
Positiv energibalans
* När djuren lagrar upp mer kemisk energi än det gör av med.
Negativ energibalans
* När djuret gör sig av med mer energi till omgivningen än det absorberar.
Man kan skatta vilken typ av substrat som kroppen förbränner genom?
RQ (ut-/inandningsluft)
RQ = CO2 produktion / O2 upptag
Tillväxt kan beskrivas med?
Exponentiell funktion
* Samma mönster hos tex nöt, hästar, hundar och höns
Tillväxt hos våra domesticerade djur
- Hos de livsmedelsproducerande djuren har gener som främjar hög tillväxt och produktion selekterats.
- Hos några av våra sällskapsdjur har gener för tillväxt också påverkats
genom avel.
Tillväxttakt – daglig tillväxt?
Före och efter födsel bestäms den i huvudsak av
* antalet celler vid en given tidpunkt
* deras celldelningstakt
* graden av celldöd (apoptosis)
Olika cellers tillväxt?
Hud, lever, njure och skelett innehåller celler (stamceller) som kan
nybildas livet ut, cellförökning - hyperplasi.
Muskelceller tillväxer i huvudsak genom cellförstoring - hypertrofi.
* Undantag viss typ av träning hos häst där satelitceller utvecklas till nya celler
Fettceller hos vuxna tillväxer i huvudsak genom hypertrofi.
* Vid extrem fetma kan nybildning ske och dessa celler finns kvar livet ut.
Nervceller har ingen/begränsad förmåga till nybildning efter födelsen.
Viktiga hormoner
- Insulin och triiodothyronin (T 3) viktiga för tillväxten i fosterstadiet
- Tillväxthormon (GH) och insulin-like-growth factor (IGF-1) viktigast
efter födelsen.
Tyroidhormon, könshormoner och insulin påverkar (förutom GH) också skelett-tillväxten.
* Skelettet viktigt för djurets storlek!!
GH sekretion?
- Stimulerar tillväxt av de flesta vävnader inklusive benens längdtillväxt.
- Stimulerar proteinsyntes.
- Ger IGF-1 produktion
- Binder till receptorer i målcellerna och aktiverar intracellulära tyrosin-kinaser (modifierar proteinfunktioner).
- Stimuleras av:
Proteinrikt foder
Fysisk aktivitet
Stress
Akromegali
- Överproduktion av GH
- Förekommer hos katt och hund (vuxna)
- Påverkar tillväxten i t.ex. kraniet och käken
IGF-1
Bildningen stimuleras av GH.
Bildas i levern men också i andra vävnader (brosk tex).
Binder till receptorer som också fungerar som tyrosin-kinaser.
Stimulerar rörbenens tillväxtzon.
Kompensatorisk tillväxt (förmåga att ”komma ikapp”)?
Om foderstaten (energi- & proteinintaget) hos djur begränsas under en period under uppväxten kan detta tas igen. Detta
fenomen ”nyttjas” av vilda djur och kan också nyttjas hos domesticerade när foderresurserna är begränsade under en period.
Tillväxt i form av energilagring
Glykogen och fett (triglycerider)
Lagring som triglycerider innebär större energilagring
* 39 MJ/kg för triglycerider vs 17 MJ/kg för kolhydrater
* Med glykogenet lagras också vatten in (4-5 g/g glykogen, ger ”extravikt” utan energi)
Lagring av triglycerider hos flyttfåglar
* Gör resan möjlig för många fåglar
Lagring av triglycerider hos hjortar (och djur som skall klara tider med låg
födotillgång)
* Efter hösten: lagret räcker för underhållsbehovet i 1-2 månader
Åldrande och tillväxt
Antalet celler minskar generellt därför att:
* Celldelningshastigheten går ner
* Ökad celldöd
Obalans mellan proteinsyntes och proteinnedbrytning (ofta
understött av en stilla livsstil och obalanserad kost)
Åldrande hos människa
Den fettfria muskelmassan minskar
* 50% hos unga vuxna
* 25% hos 75-åringar (störst förlust av typ II fibrer, i vaderna)
Minskar styrkan och funktionaliteten
En minskning av muskelmassan ökar risken för
insulinresistens och diabetes eftersom kapaciteten att lagra
och ta upp blodglukos minskar.
Åldrande hos människa
Muskelproteinsyntesen efter en måltid startar
förmodligen som ett resultat av en ökning av
plasmakoncentrationen av någon eller några aminosyror
eller av insulin.
Muskelproteinsyntesen hos äldre svarar inte längre så bra
på de viktigaste anabola stimulerarna:
* Matintag
* Fysisk aktivitet
Hur mäter man bäst den metaboliska hastigheten?
Via värmeavgivningen från djuret under en bestämd tidsperiod
Den metaboliska hastigheten varierar beroende på omständigheterna. För vilken typ av metabolisk situation/hastighet är denna beskrivning relevant: ”livsuppehållande processer, minimum, hos människa mätt liggande i termoneutral miljö, ca ett halvt dygn efter måltid”.
Basal
Vilka hormoner kan öka den metaboliska hastigheten?
Tyroidhormoner
Genom studier har man lyckats hitta en ekvation som på ett bra sätt beskriver storleksordningen på den metaboliska hastigheten hos djur. Vilken faktor är viktig i den ekvationen?
Kroppsmassan
I Sverige använder vi begreppet omsättbar energi. Vilka fraktioner har man räknat bort i det?
Träckförlusterna och förlusterna med urin och gaser.
Hur ser en normal tillväxtkurva ut hos våra vanligaste domesticerade djur (daglig kroppsvikt)?
Logistisk
I vissa vävnader kan cellerna nybildas. Vad kallas det?
Hyperplasi
Efter födseln är det framförallt två hormoner som är viktiga för tillväxten. Vilka?
GH och IGF-1
Växande djur har en viss förmåga att växa ikapp om de under en period inte haft ett energi- och proteinintag som motsvarat deras fulla tillväxtpotential. Vad kallas det?
Kompensatorisk tillväxt
Energilagring är en typ av tillväxt. Vilken påstående stämmer?
Fett innehåller mer än dubbelt så mycket energi som kolhydrater per kg.
Vad är sant om åldrande?
Celldelningshastigheten går ner, ökad apoptos
