نمو وتطور الجسم

يعتمد إنتاج اللحوم أساساً على عملية النمو والتطور التي تحدث في جسم الحيوان إلى أن يصبح صالحاً للذبح، ومعرفة العوامل التي تؤثر على النمو لابد منها لتوجيه عمليات الإنتاج أثناء رعاية هذا الحيوان. وحتى الآن فإن جميع أوجه عملية النمو غير واضحة تماماً خاصةً تلك العمليات المرتبطة ببدء النمو وتنظيم معدلات النمو ووقف النمو عند مرحلة النضج الجسماني. والنمو ودراسته عملية معقدةً جداً لفحوص كثيرة من منظماته الفسيولوجية ولذا فإن تعريف النمو نفسه متضارب بين كثير من الآراء ، ولكن بالنسبة لهذا المقرر فإننا نعرف النمو على أنه العملية الطبيعية لزيادة الحجم والتي تنتج من زيادة ترسيب الأنسجة المتشابهة في التركيب للنسيج الأصلي للحيوان. وهذه الزيادة في الحجم نتحصل عليها من خلال أي من تلك العمليات:

١- زيادة حجم الخلايا دون زيادة عددها. hypertrophy

٢- زيادة عدد الخلايا دون شرط زيادة حجمها. hyperplasia

٣- زيادة تراكمية لمكونات غير خلوية.

ويجب هنا إلى أن نفرق بين نوعية من النمو الحقيقي والتسمين: فالنمو الحقيقي True growth وهو الذي يشمل زيادة حجم الحيوان من الأنسجة البنائية مثل العضلات والعظام بينما التسمين Fattening فهو أساساً زيادة في الحجم ناجمة عن زيادة في أنسجة النسيج الدهني. ومن أكثر الألفاظ استخداماً عند دراسة النمو هو لفظ النضج الجسماني Maturaty والجسم الناضج هو الذي وصلت فيه جميع أنواع الأنسجة المختلفة إلى أقصى نمو وتطور لها، وحيث أن أنسجة الجسم تصل لمرحلة النضج بمعدلات و في مراحل زمنية مختلفة لذا فإنه من الصعب جداً أن نحدد متى يصل الحيوان لمرحلة النضج بالضبط حيث أن هناك أنسجة تنضج مبكراً بفترة طويلة قبل أنسجة أخرى في نفس الجسم.

مراحل نمو الحيوان قبل الولادة:

يمر بمراحل ثلاث هي:

١- مرحلة البويضة. حيث تستمر من الإخصاب وحتى انزراع البويضة المخصبة في جدار الرحم وقد تستمر هذه المرحلة البويضية Ovum phase لمدة ١١ يوم في حيوانات اللحم الزراعية.

٢- مرحلة ما قبل الجنيني Embryonic phase ويتم فيها تمييز الأنسجة والعضلات المختلفة دون نموها أو زيادة وزنها الملحوظ وتمتد هذه المرحلة في حيوانات اللحم لمدة ٢٥-٤٥ يوم تبعاً لنوع هذا الحيوان.

٣- مرحلة النمو الجنيني Fetal phase  وتستمر هذه المرحلة من نهاية مرحلة ما قبل الجنيني وحتى ولادة الحيوان وتتميز بنمو الأنسجة والأعضاء المختلفة للجسم بمعدلات نمو مختلفة تبعاً للوظيفة الفسيولوجية لهذا العضو بعد الولادة أو قبل الولادة، فمثلاً الجهاز العصبي والقلب والكبد والكلى تقدم بدور وظائفي هام قبل الولادة ولذلك نجدها تتطور بدرجة سريعة وتصل إلى درجة كبيرة من اكتمال نضجها في مراحل مبكرةٍ من العمر.

مراحل نمو الحيوان بعد الولادة ومنحنى النمو:

ويتميز النمو ما بعد الجنيني بتطورات كثيرة سواءً في الوزن أو الشكل الخارجي لجسم الحيوان ولكن يمكن وصف شكل منحنى النمو لأي حيوان بأنه على شكل حرف {s} حيث تتميز المرحلة الأولى منه ببطيء في النمو ثم تتميز المرحلة الثانية بسرعة النمو ثم تتميز المرحلة الثالثة والأخيرة ببطء النمو وتوقفه تقريباً وتبدأ عملية ترسيب الدهن الفائض. وعموماً فإن شكل المنحنى يشمل أي حيوان على وجه الأرض ولكن مع فارق طول كل مرحلة من تلك المراحل الثلاث السابق ذكرها. وعموماً فإنه كلما طالت مدة الحمل كلما زاد حجم الجسم الناضج وكلما زاد طول كل مرحلة من مراحل النمو السابقة وذلك بالمقارنة مع الحيوانات ذات حجم جسم ناضج أصغر.

جدول يبين مراحل نمو ما بعد الولادة للحيوانات اللحم

ومن المعروف أن طاقة الحيوان الكامنة في النمو والتطور تتحدد منذ اللحظة الأولى من الإخصاب ثم يتم التطور والنمو متأثرا بالعوامل البيئية الرحمية ثم بعد الولادة بالظروف البيئية المحيطة بالحيوان، ومن النادر أن نجد الحيوان يتطور وينمو بطاقته القصوى والكامنة والمحددة أساساً بالتركيب الوراثي حيث تعمل العوامل البيئية المختلفة في إعاقة هذا النمو بدرجات متفاوتة تبعاً لشدتها.

يتواجد النسيج الضام الجنيني في طبقة الميسودرم  mesoderm  الجنينية ويسمى بالنسيج الميزونكيمية mesenchyme وهذا النسيج يتطور فيما بعد إلى نوعين من الخلايا، الميوبلاست  myoblastحيث يتطور عنها النسيج العضلي والفيبروبلاست fibroblast حيث يتطور عنها النسيج الضام

تطور النسيج العضلي:-

خلال المرحلة الجنينية يتم تطور الخلايا الميزونكيمية Mesenchyme إلى خلايا Myogenic حيث تتطور وتنقسم ليزداد عددها من خلال الانقسام الميتوزي لتتحول بعد ذلك إلى خلايا ميوبلاست سوياً لتكون الخلايا الميوتيوب myotubes حيث تبدأ هذه الخلايا في التطور وتكوين لويفات الأكتين والميوسين لتصبح خلايا ميوفيبرل myofibril ومن هذا التطور نلاحظ أن تعدد النويات في خلية الميوفيبرل راجع أساساً إلى أن منشأها هو عديد من خلايا الميوبلاست المندمجة سوياً. نلاحظ أيضا أنه أثناء تطور الخلايا العضلية أن خلال ثلثي طول المرحلة الجنينية الأولى يتم الزيادة في العدد لهذه الخلايا hypertplasia بينما خلال ثلث المرحلة الجنينية الأخير يحدث بجانب الزيادة في العدد زيادة ملحوظة في الحجم لكل خلية hypertrophy وتعدد الزيادة الحقيقية في حجم الخلايا العضلية بعد المرحلة الجنينية والولادة وتزداد زيادة ملحوظة ثم تبدأ في التناقص إلى أن تقف عند اكتمال النمو الجسماني و في مرحلة ما بعد الولادة تزداد حجم الخلايا العضلية في القطر و في الطول وتعتبر الزيادة في عدد الخلايا العضلية محدداً جداً ولذلك فإن نمو العضلات في جسم الحيوان في مرحلة الولادة هو أساساً زيادة في الحجم hypertrophy وقد قدر أن قطر الليفة العضلية يزداد في المقدار حوالي ١٠-١٥ مرة قدره عند الولادة وتحدث الزيادة في الحجم نتيجة اندماج خلايا صغيرة تسمى sattelite cell موجودة على سطح الألياف العضلية لتزيد من مساحة السيتوبلازم للخلية العضلية. وبصورةٍ عامة فإن الفروق في أحجام عددٍ من الحيوانات الناضجة راجع أساساً إلى فروق في أعداد الخلايا العضلية وليس إلى فروق في حجم تلك الخلايا. وبتأثر حجم الخلية العضلية بالنوع والسلالة والجنس والعمر والتغذية والنشاط البدني، فحجم ألياف العضلات في الأغنام أنعم عنه في الأبقار، والذكور أخشن في حجم أليافها عن الإناث و أن زيادة العمر تزيد من قطر الألياف العضلية وكذلك درجة التغذية والنشاط الجسماني البدني يزيد منها.

وقد لوحظ أن زيادة عمر الحيوان عن عمر النضج الجسماني يتبعه حالة الشيخوخة حيث تتميز بالصفات التالية:

١- نقص في عدد الألياف العضلية.

٢- زيادة في حجم الألياف العضلية المتبقية.

٣- في المراحل الأولى للشيخوخة يحدث تعادل في الحجم نتيجة كبر حجم الألياف نفس معدل النقص في عدد الألياف.

٤- في المراحل المتأخرة من الشيخوخة ينقص حجم الحيوان نتيجة أن سرعة تناقص الخلايا يكون أسرع من الزيادة في حجمها.

٥- في الحيوان العجوز تكون هناك عدد أقل من الألياف العضلية ولكنها أكبر من حجم تلك الخلايا العضلية المفحوصة عند عمر النضج الجسماني.

تطور النسيج الدهني:-

يتم تطور خلايا الميزونكيمي  Mesenchym في بعض المناطق إلى خلايا جرثومية تتزايد في العدد والحجم ثم تبدأ في ترسيب قطرات من الدهون بداخلها للتحول هذه الخلايا إلى خلايا أديبوبلاست Adipoblast ليزداد ترسيب الدهون بداخلها وتتحول إلى Preadipocyte ثم إلى أديبوسيت ناضجة Adipocyte ممتلئة بقطرة واحدة وكبيرة من الدهون. وخلال هذه المراحل التطورية يتم كبر حجم الخلية الجرثومية من ٢١ ميكرون إلى أن تصبح ١٢٠ ميكرون في خلية الأديبوسيت الناضجة. ويتم ترتيب خلايا الأديبوسيت في فصيصات تتجمع لتكون فصوص أكبر حجماً يفصلها عن بعضها

تطور الميوتيوب للخلية العضلية

كولاجيني رقيق ممول جيداً بالدم والأعصاب. و في حالة التغذية الجنينية الجيدة تمتلئ خلايا الأيديبوسيت بالدهون و إذا تعرضت الأجنة إلى نقص غذائي يبدأ الجنين في استغلال هذه الدهون كمصدر للطاقة وتتناقص حجم القطرة الدهنية تدريجياً فإذا استمر النقص لمدة طويلة تتحول خلية الأديبوسيت الناضجة إلى خلية جرثومية مرة أخرى فإذا استعاد الحيوان حالته الغذائية الجيدة مرة أخرى تعود نفس الخلية الجرثومية السابقة في التحول التدريجي مرة أخرى إلى خلية أديبوسيت.

ويستمر النسيج الدهني في نموه العددي والحجمي بعد الولادة، و في الحيوانات الصغيرة العمر يتم ترسيب الدهن أولاً في منطقة حول الكلية وداخل البطن ثم بين العضلات Intermuscular وتحت الجلد ثم أخيراً داخل العضلات أو ما يسمى بالتمرمر (اللحم المرمري). ويتوقف معدل الترسيب وكميته للحالة الغذائية للحيوان. يلاحظ أن زيادة وزن النسيج الدهني في المرحلة الجنينية ومرحلة ما بعد الولادة ولفترة تختلف من حيوان لآخر تعتمد على Hypertroply, Hyperplasia ثم في المرحلة الأخيرة تكون الزيادة فقط راجعة إلى Hypertrophy في حالة نقص الوفر الغذائي يتم الاستفادة من الدهون المخزنة كمصدر للطاقة وتنكمش حجم الخلايا الدهنية إلى أن يستعيد الحيوان حالته الغذائية فيبدأ في ترسيب الدهن مرة أخرى.

التغيرات الجنينية التي تحدث في شكل وتركيب الجسم:

كنتيجة طبيعية لاختلاف طول فترة الحمل فإن تطور أية عضو في الحيوان تحتاج إلى وقت يختلف من حيوان إلى آخر، فمثلاً جنين الأبقار يحتاج إلى وقت أطول من جنين الأغنام لتطور عضو فيه بنفس الدرجة. وبصورةٍ عامة فإن درجة تطور الأنسجة أو الأعضاء في معظم الحيوانات لها نفس الترتيب ويتوقف هذا الترتيب على الأهمية الفسيولوجية لهذا الجزء عند الولادة، فالأعضاء التي يحتاجها الحيوان بدرجة كبيرة عند الولادة نجده يولد وقد تطورت بدرجة كبيرة عن أعضاء أخرى لن يحتاجها مبكراً في حياته، ولهذا فإن ترتيب تطور أنسجة الجسم هي كما يلي:

الجهاز العصبي المركزي - العظام - الأوتار - العضلات - دهون بين العضلات Internascular fat ثم الدهون الخارجية  Subcutaneous fat وطبقا لذلك فإن جنين الحيوانات في المراحل الأولى من تطوره نجد أن حجم الرأس فيه أكبر من باقي الأجزاء ثم بعد ذلك تنمو الأطراف وباقِ الجسم، وتطور الرأس دلالة عن تطور الجهاز العصبي للحيوان. ومن الأشياء الأخرى الملاحظة أثناء تطور الأجنة هو انخفاض نسبة رطوبة العضلات كلما تقدم الجنين في العمر وتستمر هذه الحالة أيضا بعد ولادة الحيوان. ودراسة منحنى نمو وزن الأجنة يدل على أن الزيادة الحقيقية الوزنية تكون بطيئة في المراحل الأولى ثم تزداد في السرعة خلال المراحل الأخيرة من النمو الجنيني.

وبصورةً عامة فإن عدم الاعتناء بتغذية الأمهات الحوامل أو بنوعية الغذاء نفسه بجانب أنها ترفع من نسبة النفوق وانخفاض وزن ميلاد الحيوانات إنها تؤدي إلى ظهور اختلافات أخرى في خواص اللحوم المنتجة من هذه الحيوانات غير معتنى بتغذية أمهاتها مثل:

• انخفاض نسبة العضلات والدهون.
• انخفاض كمية النيتروجين والدهون.
• ارتفاع نسبة الرطوبة في العضلات.
• ارتفاع نسبة المعادن في العضلات وخاصةً عنصر الفوسفور.
• ارتفاع نسبة الأعضاء الداخلية بالنسبة لوزن الجسم.

جدول يوضح تأثير مستوى التغذية على عدد الألياف في عضلة الفخذ الخلفية

التغيرات في شكل وتركيب الجسم في مرحلة ما بعد الولادة:

١- مقاييس الجسم:

تختلف مقاييس الجسم بزيادة عمر الحيوان وهذه الزيادة تختلف من مقاييس إلى آخر تبعاً لنوعية هذا المقياس، فمثلاً طول الجسم وطول الأرجل يكونا أطول في الحيوانات غير ناضجة عنهما في الحيوانات الناضجة وذلك إذا حسبا كنسبة من باقي أجزاء الجسم. وأيضا فإن الزيادة في طول الجسم ليس متناسباً بنفس درجة الزيادة في وزن الحيوان فمثلاً الحيوان الذي يزن ٢٢ كجم ازداد طول جسمه حوالي ١,٦ مرة إذا ازداد وزن جسمه ستة أضعاف. ونفس الشيء لمعظم مكونات الجسم حيث أن لكل منها معدلات نمو مختلفة.

جدول تغير مقاييس الجسم ما بعد الولادة

٢- نسبة التصاقي:

تحسب نسبة التصاقي كنسبة مئوية لوزن الذبيحة إلى الوزن للحيوان، ويقدر وزن الذبيحة إما حاراً أو بعد تبريده لمدة ٢٤ ساعة و في هذه الحالة فإن وزن الذبيحة الحار يفقد حوالي ٢% من وزنه. ومن أهم العوامل التي تؤثر في نسبة التصاقي هي حجم ودرجة تطور  الجهاز الهضمي، الاختلافات الفردية بين الأفراد ، كمية الدهن في الحيوان، وبصورةٍ عامة كلما كان الحيوان ذو رتبة أفضل فإن نسبة التصاقي فيه تكون أعلى.

٣- مكونات الجسم:

تتغير مكونات بنسب مختلفة، فمثلاً وزن الذبيحة تزداد نسبتها إلى وزن الحيوان الحي كلما زاد الوزن الحي أو بمعنى آخر تزداد كلما زاد وزن الحيوان الحي والعكس من ذلك فإن نسبة وزن الجلد والدم والجهاز الهضمي والكبد تنخفض كلما زاد وزن الحيوان، وهذا يعني أن نسبة أعلى من وزن الجسم في الحيوان الصغير العمر تكون راجعة إلى الجلد والدم والجهاز الهضمي عنها في الحيوان الأكبر عمراً. و إذا زاد وزن الحيوان نجد أن نسبة العظام والعضلات في جسمه تنخفض على عكس نسبة الدهون التي تزداد مع زيادة وزن الجسم وهذا في حقيقة الأمر يعكس سرعة نضج هذه الأنسجة حيث أن العظام تنضج أولاً و يليها العضلات ثم الدهون. والمنحنى التالي يوضح التغيرات في نسبة كل من العظام والعضلات والدهون في أبقار اللحم خلال عملية النمو.

التغير في نسبة العضلات والعظام والدهن خلال مرحلة النمو

وزيادة الحيوان في العمر تتبعها زيادة في كمية البروتين الموجودة في أية عضو أو جزء من أجزاء الحيوان، ولكن إذا حسبت تلك العلاقة على أساس نسبة مئوية لوزن البروتين إلى وزن الجزء فإن زيادة عمر الحيوان أو وزنه يتبعها ثبات في نسبة البروتين لكل جزء من أجزاء جسم الحيوان. وكذلك زيادة عمر الحيوان يتبعها زيادة في مكونات البروتين الخلوي للعضلات وهذه الزيادة تكون أكبر من نوع البروتينات الميوفيبرل  Myofibillar عنه في بروتينات الساركوبلازم والتي من أهم بروتيناتها الميوجلوبين (صبغة العضلات الحمراء) ولذلك فإن زيادة عمر الحيوان يتبعها زيادة في تركيز الميوجلوبين والتي ينشأ عنها زيادة في تركيز اللون الأحمر بالعضلات. وقد لوحظ أيضا أن كمية المعادن في العضلات تزداد مع زيادة عمر الحيوان بالرغم من أن نسبة تلك المعادن إلى بعضها يتغير من مرحلة نمو إلى أخرى.

توزيع مكونات الجسم في ماشية اللحم خلال النمو والتطور

• الوزن الفارغ هو الوزن الحي بدون محتويات الجهاز الهضمي·
• الحيوان مغذ تغذية اختيارية·

وبصورةٍ عامة فإن أكثر مكونات الجسم تغيراً مع العمر هو الدهن، وليس بالضرورة أن يتبع الزيادة في ترسيب الدهن زيادة في ترسيب البروتينات ولكن العكس قد يكون صحيحاً حيث أن زيادة الغذاء أو الزيادة في العمر يتبعها زيادة في كمية البروتين المترسب في العضلات وزيادة متناسبة في كمية الدهون المترسبة في العضلات أيضا.

تأثير التغذية على نمو وتطور الجسم:

يتم تقسيم المواد الغذائية الممتصة خلال التغذية على مختلف الأنسجة والأعضاء في الجسم تبعاً لأهمية النشاط الفسيولوجي للحيوان (جهاز عصبي، دوري هضمي وإخراجي) ثم بعد ذلك يذهب لتغطية احتياجات نمو العظام فالعضلات فالدهون أخيراً. وأثناء الحمل فإن تنمية وتغطية احتياجات الجنين تكون في المقام الأول مع الاحتياجات الحافظة للأم. فإذا كان الغذاء متوفراً ويفيض عن الاحتياجات الحافظة للحيوان يبدأ في الاستفادة من باقي الغذاء في النمو وترسيب الأنسجة في الجسم، و إذا انخفض كمية ونوعية الغذاء عن المفروض أن تكون عليه يبدأ الحيوان في استقطاع احتياجات الجسم بطريقة عكس الأولى حيث تبدأ في التأثير على الأنسجة الدهنية أولاً ثم على العضلات فالعظام ثم أخيراً على الاحتياجات الحافظة. و في حالات تتابع نظم التغذية هناك الحالات التالية:

١- مستوى عالي من الغذاء يتبعه مستوى منخفض من الغذاء. تكون نتيجة النمو هو إنتاج ذبائح تحتوي على نسبة أعلى من العضلات ونسبة أقل من الدهون حيث أن انخفاض مستوى الغذاء في المرحلة الأخيرة يقلل من فرص ترسيب الدهن في الذبيحة.

٢- مستوى منخفض من الغذاء يتبعه عالي من الغذاء. وتكون نتيجة النمو هو نمو تعويض لنقص الغذاء في المرحلة الأولى ويتم ترسيب كميات من الدهن بنسب أعلى من تكوين العضلات. هذا النوع من النظم يؤثر على نمو الأنسجة التي يتم نضجها مبكراً مثل العظام والعضلات فتبطئ من معدلات نموها في حين أن الأنسجة التي تنضج متأخرة مثل الدهون لا تتأثر وتنمو بمعدلات شبه طبيعية.

٣- مستوى منخفض من الغذاء ومستمر. تكون النتيجة تأثير مستديم على نمو الحيوان ومن المعروف أن كفاءة تحويل الغذاء إلى لحوم ينخفض كلما ازداد الحيوان في العمر والوزن حيث أن زيادة الحيوان تجعل جزء أكبر من الغذاء يذهب لتغطية الاحتياجات الحافظة.

وبصورةٍ عامة فإن نسبة كفاءة تحويل الغذاء إلى لحم تتفاوت في أغلبية الحيوانات ولكن يمكن إجمالها كما يلي:

أ ) حيوانات اللحم (الماشية) = ١٠-15%

ب) الأغنام = ٨-12%

ج ) الخنازير = ٢٥-30%

د ) الدجاج اللحم = ٤٠-٤٥%

هـ) الأسماك = ٦٥-70%

وتحتاج الحيوانات إلى كميات من البروتين تتناسب مع نوعها ووزا ومرحلة نموها فإذا قلت تلك الكميات عن المقررة لها ينخفض معدل النمو بينما إذا زادت كمية البروتين عن احتياجات الحيوان فإن البروتين الزائد يتم تكسيره ويخزن في الجسم على صورة دهون والفائض يتم نزوله مع البول. وبالنسبة للدهون فهي صورة مركزة للطاقة يتم تخزينها من فائض الغذاء البروتيني أو الكربوهيدراتي ولذلك فإن ترسيب الدهون في الجسم تحتاج إلى كميات كبيرة أعلى من التي يحتاجها الجسم لترسيب كميات متماثلة من العضلات البروتينية. و في الحيوانات المجترة فإن الكرش يكسر الدهون والكربوهيدرات ويعيد ترسيبها في الجسم بصورةٍ تختلف عن شكل الدهون أو الكربوهيدرات الأساسية للغذاء ولذلك فإن نوعية الكربوهيدرات أو دهون الغذاء ليس لها تأثير كبير على نوعية دهون الجسم المترسبة فيه وهذا على عكس الحيوانات وحيدة المعدة حيث أن نوع دهون الغذاء يؤثر تأثيراً مباشراً على نوعية دهون الجسم المترسبة فمثلاً تغذية الخنازير على دهون غير مشبعة قبل الذبح ولمدة ٢ أسبوع يؤدي إلى ترسيب نفس نوعية هذه الدهون في الجسم مما يؤدي إلى سوء حالة الذبيحة من حيث طراوة الدهون وسيولتها.