Föreläsning metabolism och tillväxt

Question 1

Metabolism – alla pågående kemiska reaktioner?

Answer 1

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

Question 2

Vad är metabolisk hastighet?

Answer 2

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.

Question 3

Ett djurs totala energiförbrukning?

Answer 3

• Summan av
  underhållsförbrukningen
  och förbrukningen för den
  ”prestation/produktion”
  det gör.
• Växer gör alla djur!

Question 4

När ökar den metaboliska hastigheten?

Answer 4

Ökad koncentration av tyroidhormoner (tex köldanpassaning)

Sympatikuspåslag (stress)
* Adrenalin

Question 5

Att mäta metabolisk hastighet (2 st?

Answer 5

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.

Question 6

Vad är energibalans?

Answer 6

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.

Question 7

Man kan skatta vilken typ av substrat som kroppen förbränner genom?

Answer 7

RQ (ut-/inandningsluft)

RQ = CO2 produktion / O2 upptag

Question 8

Tillväxt kan beskrivas med?

Answer 8

Exponentiell funktion
* Samma mönster hos tex nöt, hästar, hundar och höns

Question 9

Tillväxt hos våra domesticerade djur

Answer 9

• 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.

Question 10

Tillväxttakt – daglig tillväxt?

Answer 10

Före och efter födsel bestäms den i huvudsak av
* antalet celler vid en given tidpunkt
* deras celldelningstakt
* graden av celldöd (apoptosis)

Question 11

Olika cellers tillväxt?

Answer 11

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.

Question 12

Viktiga hormoner

Answer 12

• 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!!

Question 13

GH sekretion?

Answer 13

• 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

Question 14

Akromegali

Answer 14

• Överproduktion av GH
• Förekommer hos katt och hund (vuxna)
• Påverkar tillväxten i t.ex. kraniet och käken

Question 15

IGF-1

Answer 15

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.

Question 16

Kompensatorisk tillväxt (förmåga att ”komma ikapp”)?

Answer 16

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.

Question 17

Tillväxt i form av energilagring

Answer 17

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

Question 18

Åldrande och tillväxt

Answer 18

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)

Question 19

Åldrande hos människa

Answer 19

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.

Question 20

Åldrande hos människa

Answer 20

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

Question 21

Hur mäter man bäst den metaboliska hastigheten?

Answer 21

Via värmeavgivningen från djuret under en bestämd tidsperiod

Question 22

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”.

Answer 22

Basal

Question 23

Vilka hormoner kan öka den metaboliska hastigheten?

Answer 23

Tyroidhormoner

Question 24

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?

Answer 24

Kroppsmassan

Question 25

I Sverige använder vi begreppet omsättbar energi. Vilka fraktioner har man räknat bort i det?

Answer 25

Träckförlusterna och förlusterna med urin och gaser.

Question 26

Hur ser en normal tillväxtkurva ut hos våra vanligaste domesticerade djur (daglig kroppsvikt)?

Answer 26

Logistisk

Question 27

I vissa vävnader kan cellerna nybildas. Vad kallas det?

Answer 27

Hyperplasi

Question 28

Efter födseln är det framförallt två hormoner som är viktiga för tillväxten. Vilka?

Answer 28

GH och IGF-1

Question 29

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?

Answer 29

Kompensatorisk tillväxt

Question 30

Energilagring är en typ av tillväxt. Vilken påstående stämmer?

Answer 30

Fett innehåller mer än dubbelt så mycket energi som kolhydrater per kg.

Question 31

Vad är sant om åldrande?

Answer 31

Celldelningshastigheten går ner, ökad apoptos