A ló emésztés élettana, nagy sportteljesítményű lovak takarmányozása élettani alapon

A ló emésztésének legfőbb sajátossága, hogy igen jól fejlett vakbelében és remesebelében a nagy rosttartalmú takarmányok emésztését is lehetővé tevő, élénk mikrobiális tevékenység folyik. A viszonylag kis űrtartalmú gyomorban az emésztés a keményítő lebontásával kezdődik. A ló gyomrában uralkodó, enyhén savas kémhatáson (pH 5 körüli értéken) a jól szaporodó Lactobacillusok és gombák szénhidrátbontó enzimeket termelnek. Az erjedési folyamatok során a keményítőből nagyon gyorsan és nagy mennyiségben képződik a tejsav, ami a vékonybélben könnyen felszívódik és gyorsan és nagy mennyiségben megjelenik a vérben. Ha nagyon magas a keményítő bevitel, a kis űrtartalmú gyomorban, nem emésztődik tökéletesen a keményítő, tovább szállítódik a vakbélbe, ahol bakteriális fermentáció hatására feltáródik. A túl sok keményítő radikális változásokat okozhat a vakbél baktérium összetételében, növeli tejsav koncentrációt (vakbél acidózis), patairha gyulladás, kólikát, endotoxémiát, anyagcserezavart, viselkedési problémákat (farágás) okozhat. A tejsav erősebb sav, mint az illózsírsavak, a bélhám jelentős sérülését okozza. A rostemésztő baktériumok, mint a Fibrobacter succinogenes érzékenyek a pH csökkenésére (<6.0), rontja a rostból történő illózsírsavak fermentációját. A keményítő etetése nem haladhatja meg a testsúly 0,4%-át.

Kutatási eredmények azt mutatják, hogy a lovak 60-70%-ánál kimutatható gyomorfekély. A gyomorfekély kialakulásának az oka, hogy a gyomor felső része a cardia, amelyben nincsenek mirigyek nem védett a gyomor fundus részének a sósav termelésével szemben. A nyáltermelés fontos, mivel szabályozza a gyomor pH értékét. Legelés vagy széna fogyasztás során szárazanyag kilogrammonként kb. 4-4,8 kg nyál képződik, míg abrak esetében csupán 2,1 kg. Éppen ezért etessünk elegendő szénát -esetleg ad libitum- annak érdekében, hogy a nyáltermelést ösztönözze.

A zsírok etetése kedvező hatású a lovak energia ellátására. Mivel a zsírok több mint kétszer annyi energiát tartalmaznak, mint más tápanyagok, így az abrak aránya csökkenthető a napi takarmány adagban. A lónak nincs epehólyagja, ezért a napi 4–6 liternyi epe folyamatosan ömlik az epésbélbe. A lovak zsíremésztése jó, így a ló a takarmányába bekevert akár 15 %-nyi zsírt is képes megemészteni. A 40–60 liter űrtartalmú vékonybélben a vízben oldódó szénhidrátok nagyobb része (70-80%-a) a hasnyál és bélnedv enzimjeinek a hatására egyszerű cukrokká bomlik, és felszívódva a glükóz jelentős energiaforrást képvisel a vérben, a májban és az izomban raktározva. A gyomornyálkahártya glandularis részen (pH-értéke körülbelül 4,0) mirigyei pepszint és sósavat is termelnek, ami az enzimatikus fehérje emésztés színtere.
A gyomortartalom pH-ja még a legalacsonyabb kémhatású (pH 2,7- 3,0) piloruszi részben sem optimális a pepszines fehérjeemésztés számára. A fehérjeemésztés a vékonybélben folytatódik. A fehérjének mintegy kétharmada bomlik le a vékonybélben. Nem jól tudjuk és nem is jól takarmányozzuk a lovakat, mert a ló nem keményítő hasznosító állat.

A takarmányozás jelentős hatással van a lovak sport és munka teljesítményére. Különösen így van ez a hosszú és kitartó izommunka igényű lovas sportoknál, a lovastusa military, a fogatsport maraton számánál és a távlovas számoknál. Az enzimes keményítő bontás terméke a bélben a glükóz. Az izommunka során a glikolizis anaerob (oxigén hiányos állapot) szakaszában tejsav termelődik és nettó 2 mol mennyiségű ATP energia szabadul fel. Az anaerob glikolizisnek két problémája van. Az egyik, hogy nagy mennyiségű tejsav képződik. A másik, hogy egy glükóz molekulából az energia raktározás és termelés szempontjából fontos ATP-ből csak 2 képződik. A tartósan oxigén hiányos izomban, a nem túl hatékony energia nyerés. Ekkor nagy mennyiségben van az izmokban tejsav, ez nem szerencsés a tartós munkavégzésre. A glikolizis anaerob szakaszban a glükóz piroszőlősav útvonalon, az acetil CoA-n keresztül lép be a glikolizis aerob szakaszába, Szentgyörgyi- Krebs-féle ciklusba. Az izomban felhalmozódott tejsav is tud hasznosulni a glikolizis aerob szakaszában, ha oxigén kerül az izomba, például rövid pihenés után. Ez az úgynevezett trikarbonsavciklus, amely csak oxigén jelenlétében működik. Ebben az aerob, oxigént igénylő szakaszban 36 ATP képződik. Az aerob szakaszban 18-szor hatékonyabb az energiatermelés az aerob glikolizis végterméke a CO2. A széndioxid nem okoz izomgörcsöt, izomfáradtságot, és a ló légzésével könnyedén eltávolítja a szervezetéből.
A szervezetben élettanilag a vér pH-ja csak nagyon szűk határok között optimális, 7,35 - 7,42 pH. Az anaerob légzés végterméke a tejsav masszívan savasítja a vér pH-ját és a ló szervezetét, jelentősen akadályozza az izommunkát. Ha optimális az anaerob és aerob légzés aránya, akkor az aerob szakaszban a tüdőn keresztüli széndioxid kilégzés jelentősen lúgos irányban pufferol. A vér igen érzékeny pH-értékét bonyolult pufferrendszerek szabályozzák. Ennek a puffer rendszernek része a hidrogén-karbonát-puffer rendszer, amely magában foglalja a szénsav, a hidrogén-karbonát-ion és a széndioxid egyensúlyát. A 18-szor hatékonyabb aerob energiatermelés végterméke a széndioxid, a tüdőn keresztüli kilégzése egyben a legjobb vér pH szabályzó, hiszen a savas karakterű szénsavból, ha kiveszi a szervezet a széndioxidot, akkor víz marad vissza. Tehát a szénsavból semleges víz lesz ami lúgos irányba tolja el a vér pH-ját.
Az izmok oxigén ellátása fontos a hatékony energiatermelés miatt. Az aerob szakasz csökkenti a tejsav mennyiségét az izomban. Ha a glikolizis aerob szakasza működik az nagyon nagy energiát ad az izommunkához. Ezért fontos a lovak edzettsége, a tüdő megfelelő kapacitása, és az izmok oxigén ellátásának a segítése.
A vérerek megnyílásának (vasodiletációjának) a neurotranszmittere a nitrogén-oxid (NO). A NO segíti, hogy minél nagyobb keresztmetszetben nyíljon meg a vérér, hogy minél nagyobb mennyiségű vért tudjon szállítani a véredényrendszer. Az arginin biztosítja a NO-ot a vazodiletatio neurotransmitteréhez. Az arginin hiány következménye, hogy a kapilláris vérerek endothel sejtjeiben az L-arginin hiányában nem termelődik a NO, ezért nem nyílnak meg a vérerek a vér számára a kapillárisokban. A tüdőben a hörgők sima izmainak vasodiletációja sem megfelelő, emiatt nem elég a tüdőkapacitás. Emiatt romlik az izmok oxigén ellátása és az izomszövet oxigén és táplálék hiányában szenved.
A nitrogén-monoxid (NO) 1992-ben az év molekulája volt a Science folyóirat szerint. Felfedezői és élettani szerepének a leírói 1998-ban orvosi és élettani Nobel-díjat kaptak. A nitrogén-monoxid (NO) fontos szerepet játszik a szervezet keringési rendszerének működésében. Vazoditetator, érfal-tágulat fokozó hatású anyag, amelynek szintézise nyomán a kitágult ereken belül nagyobb volumenű a véráramlás, így az oxigén-, tápanyag- és a folyadék szállítás. Ennek megfelelően szinte minden szerv működésében javulást hoz. Így az egészséges keringés fenn tartásában vagy visszaállításában, a magas vérnyomás megszüntetésében döntő szerepe van. 

Miért nem termelődik elég NO?
Kizárólag az arginin biztosítja a neurotransmittert, a NO-ot a vazodiletatióhoz. Az arginin hiány következménye, hogy a kapilláris vérerek endothel sejtjeiben az L-arginin hiányában nem termelődik a NO, ezért nem nyílnak meg a vérerek a vér számára a kapillárisokban. Emiatt romlik az egész szervezet keringése, a szövetek oxigén és táplálék hiányában szenvednek. A lónak az arginin essenciális aminosavja, tehát nem tudja előállítani, azt a takarmányban készen kell kapnia. Ezért kell a lótakarmányba olyan természetes takarmányalkotókat tenni, aminek magas az arginin tartalma.
Sajnos jellemzően a nyugat-európai lótápokban használnak fermentációs úton előállított lizin szabad aminosavat. Bár a takarmányozási szakirodalom nem foglalkozik az aminosav antagonizmus jelenségével, de a két bázikus tulajdonságú aminosav a lizin és az arginin egymás antagonistái, a felszívódáskor mindkét aminosavnak ugyanaz a carrier molekulája. A versenyben a lizin elnyomja az arginint, ez okozza a szervezetben az arginin hiányt. Van mód arra, hogy az intenzív, hosszú, kitartó izommunkát igénylő sport munka előtt természetes anyaggal növeljük a szervezet arginin tartalékát. Ez nem azonos azzal, amit a humán testépítő és sport célra javasolnak, hogy növeljük a szabad aminosavként adott arginin bevitelét a szervezetbe, mert az arginin szabad aminosav a Michaelis-Menten kinetikai törvénye szerint fel sem szívódik.
A gabonafélék arginin tartalma 3,8- 5.6 g/kg, addig az olajpogácsák, amelyek a lótápomban szerepelnek,16,5-39,45 g/kg. A keményítő laktobacillusos fermentáció eredményeként nagy mennyiségű tejsav képződik. A tejsav piroszőlősavvá gond nélkül átalakulhatna, de az enzimes keményítő bontásból származó glükóz már elfoglalja ezt az útvonalat. A vérben keringő tejsavat a szív a máj és a vese is tudja energiaforrásként használni. A ló speciális emésztés élettani tulajdonsága (kevert enzimes és fermentációs emésztés) a természetes élőhelyén a füves puszta kialakult ki, emiatt nem tudja nagy mennyiségben hasznosítani a tejsavat. Bár működik a lovakban is Cori-féle kör, ahol a vér magas tejsav mennyisége a májban átalakul glükózzá, ez a glükoneogenezis, de ennek a sebessége nem elegendő a nagy mennyiségű tejsav csökkentésére. A vér magas tejsav szintje a tartós, hosszú, intenzív izommunkára kifejezetten káros. Itt megkívánom jegyezni, hogy a versenylovak máj sejtjeinek az állapota nagyon fontos, csak teljesen egészséges máj esetén működik jól egyebek mellett a Cori-féle kör is. A szteroid és nem szteroid gyulladás csökkentésen átesett lovaknál a máj regenerálást mindenképpen segíteni kell, mert a sport teljesítmény rovására megy.
Ezért versenylovaknak rendszeres májvédő kúrát kell beiktatni a versenyre való felkészítésébe. Az izomban, illetve a vérben növekvő tejsav és az abból származó hidrogénion-koncentráció növekedése az izom kifáradását okozza, csökkenti az izomerőt, hatással van a szívre és a légző szervrendszerre. A nehéz munka alkalmával csökken az izomsejtek ATP készlete, ez a csökkenés általában 15-50 %-ot tesz ki. Ha az ATP vesztés nagymértékű, akkor létre jön a kimerülés állapota. Minél több keményítőt tartalmaz a lótakarmány, annál nagyobb a ló tejsav terhelése. Azt hangsúlyozni kell, hogy a lovaknál a nagy tejsav terheléshez jelentősen hozzájárul a takarmányban adott nagy mennyiségű keményítő gyors enzimes és fermentációs bontása.
 

Hogyan tudjuk ezt elkerülni?

A megoldás az olajok, valamint a finom rostok használata a lótakarmányokban. Az olajok és a finom rostok bontása során nem képződik tejsav. A zsirokból és olajokból glicerin és zsírsavak képződnek, a glicerin a piroszőlősavnál, a zsírsavak β oxidációval az Acetil CoA-nál lép be a glikolizisbe, nem növeli a tejsav mennyiségét a vérben. A finom rostok különösen jól hasznosulnak. A rostok mikrobiális fermentációja a vakbélben és a vastagbélben, történik, a folyamatosan lassan végbemenő, állandó energiát biztosító folyamat. Különösen értékes a fiatal növények finom rostja és a hemicellulóz és a pektin. A vizben oldható fermentálható rostok bontásának az eredménye az illó zsírsavak, ecetsav, propionsav és vajsav. Az illózsírsavak képződése a vakbélben és a remesében folyamatos, kiegyensúlyozott, szemben a keményítő gyomorban zajló igen gyors lökésszerű tejsavképződéssel szemben. Az illó zsírsavak β oxidációval az Acetil CoA-nál lép be a glikolizisbe. Finom rostokat találunk a fiatal növényekben, ezért nagyon értékes a tavaszi fiatal fű.

A fiatal fű finom rostjai nagyon jól hasznosulnak. Hasonlóan finom rostokat (pektin, hemicellulóz) találunk az almatörkölyben. Néha találkozunk olyan véleménnyel, hogy a ló számára az öreg, nagy rosttartalmú fű kifejezetten jó. Ez nagy butaság, mivel az öreg szénában nagy mennyiségben van a lignocellulóz, az erős fásodó szilárdító szövet, amely a növények generatív fázisában a magtermés szilárd „tartószerkezete”. A lignin a ló bélcsatornájában fermentációval nem bontható. A lignint leginkább csak a gombák képesek lebontani. A legjobb finom rost a vízben oldható fermentálható rost a hemicellulóz és a pektin. Természetesen az előzőekben leírt emésztés élettani összefüggésekből nem az következik, hogy ne adjunk a lónak keményítőt, gabona típusú szemes takarmányt, zabot, vagy árpát. Az azonban biztos, hogy a nagy teljesítményű, hosszú, kitartó sport munkát végző lovak teljesítményét negatívan befolyásolja a kizárólag keményítőre alapozott takarmányozás.