Изучение становления физиологических функций, их формирования на разных этапах индивидуального развития.

Изучение становления физиологических функций, их формирования на разных этапах индивидуального развития.

Современные зоотехния и ветеринария широко используют достижения физиологии в практических целях. Так, на основе физиологических данных устанавливается потребность животных в питательных веществах и энер­гии и разрабатываются соответствующие нормативы; рекомендуются научно обоснованные системы выращивания молодняка и содержания взрослых животных; внедряются эффективные приемы интенсификации воспроизводства (искусственное осеменение самок, трансплантация зигот и др.); проектируются доильные агрегаты и средства автоматизации машинного доения коров; осуществляются тренинг спортивных лошадей и дрессиров­ка служебных собак; выясняются причины ряда незаразных болезней жи­вотных и разрабатываются меры их профилактики и терапии; применяются биологически активные вещества — витамины, антибиотики, гормоны, тканевые стимуляторы и прочие средства, стимулирующие рост и продуктив­ность животных.

Роль И. М,. Сеченова И. В. Павлова В развитии физиологии.

Вклад в развитие физиологии внесли и русские ученые — И. М. Сеченов, И, П. Павлов, Ф. В. Овсянников, Н. Е. Введен­ский и другие, на формирование материалистического мировоззрения кото­рых большое влияние оказали труды революционных демократов-просве­тителей.

отцом русской физиологии по праву считают И. М. Сеченова, с именем которого связаны открытия в различных областях науки. Им изучены закономерности переноса газов кровью, исследован ряд вопро­сов физиологии дыхания, мышечной деятельности, утомления. Наиболее важные исследования касаются физиологии центральной нервной системы, где им сделаны классические открытия — явление суммации раздражений и феномен центрального торможения.

Под непосредственным влиянием И. М. Сеченова формировались взгля­ды многих русских физиологов, в том числе И. П. Павлова — гениального русского ученого, «старейшины физиологов мира». По существу, он явился создателем новой диалектике-материалистической физиологии. Его основ­ные труды посвящены физиологии кровообращения, пищеварения и выс­шей нервной деятельности.

Вслед за И. М. Сеченовым И. П. Павлов четко определил основные прин­ципы материалистической физиологии: единство организма и среды, целост­ность организма, ведущая роль нервной системы в интеграции физиоло­гических функций (принцип «нервизма»).

И. П. Павлов явился основателем синтетического, точнее, аналитико-синтетического направле­ния в физиологии

И. П. Павлов разработал и ввел в экспериментальную практику метод условных рефлексов, который позволил объективно исследовать поведение животных во взаимосвязи с внешней средой. С открытием условных реф­лексов были вскрыты механизмы интеграции физиологических функций и приспособления организма как целого к меняющимся условиям суще­ствования.

Классификация раздражителей. По своей энергетической сущности раздражители могут быть механическими, химическими, термическими, электрическими, а по биологическ значению — адекватными и неадекватными.

• Адекватные (соответствующие, специфические) — это раздражители, способные при минимальной энергии раздражения вызывать возбуждение рецепторных аппаратов и клеток, специально приспособленных для восприятия данного вида раздражителя. Так, для клеток сетчатки глаза адекватный раздражитель — световые лучи (кванты света); для слуховых рецепторов- звуковые колебания; для мышечных волокон — нервный импульс; для хемо-рецепторов, воспринимающих газовый состав крови, — углекислота, и т д.

Неадекватные (общие, неспецифические) раздражители также вызы вают ответную реакцию возбудимых структур, но лишь при значительной силе и длительности воздействия (например, ощущение от вспышки света при сдавливании глазного яблока). В эксперименте ответную реакцию возбудимого объекта (нервно-мышечного препарата) можно вызвать многими неспецифическими раздражителями (сдавливанием, воздействием соли, подсушиванием, нагреванием и др.). Однако чаще для этой цели ис-пол^зуют электрические импульсы разной формы.

'Электрический ток считают адекватным раздражителем для возбуди­мых тканей, поскольку их функциональная активность всегда сопровож­дается биоэлектрическими явлениями.

5. Понятие о хроноксии, лабил. Полез.врем….Большая или меньшая скорость тех элементарных (ответных) реакций, которыми сопровождается деятельность ткани или орга­на на частые воздействия раздражителя, называется лабиль­ностью (функциональной подвижностью). Показателем (или мерой) лабильности является наибольшее (максимальное) число ответных реакций, которое ткань или орган способны воспроизве­сти в секунду при частых их раздражениях. Чем больше это число, тем выше лабильность. Наибольшей лабильностью обладает не­рвная ткань — способна воспроизвести ритм раздражений, равный 1000 импульсов в секунду. Лабильность бывает низкой и высокой, соответственно и ткани — низко- и высоколабильные.

Наименьшее время действия раздра­жителя пороговой силы, необходимое для того, чтобы вызвать возбуждение, называется полезным временем. Это очень малая ве­личина, непостоянная и трудно определяемая. Она изменяется в связи с естественными изменениями возбудимости ткани под дей­ствием целого ряда факторов. В связи с этим для оценки возбуди­мости ткани было предложено определять хронаксию. Хронак-сия — это наименьшее время, необходимое для развития ответной реакции ткани, при условии, когда на нее действует раздражитель (электрический ток), равный удвоенной реобазе; измеряется в миллисекундах (мс).

10. Особенности передачи возб в синапсах. Передача возбуждения с нервного волокна на нервную, мы­шечную и железистую клетки осуществляется через специальное структурное образование, с помощью особого механизма и проис­ходит в результате выделения нервными окончаниями химических соединений — медиаторов (передатчиков) нервного импульса. Роль медиатора у животных в скелетных мышцах играет ацетилхолин.

Структурно-физиологическое образование, обеспечивающее передачу возбуждения с нервного волокна на иннервируемую им клетку (мышечную, нервную или железистую), называется синап­сом. В зависимости от расположения и роли различают синапсы: аксоаксональные, аксодендрические, аксосоматические, возбуж­дающие, тормозные, смешанные — с электрической и химической передачей.

6. Понятие о рефлексе, реф дуге. Деятельность нервной системы осуществляется через рефлекс (отражение). Рефлексом называются все процессы в организме, которые возникают в ответ на импульсы, поступающие от рецеп­торов при обязательном участии центральной нервной системы. Примерами рефлексов являются: мигание в ответ на раздраже­ние роговицы; отдергивание конечности от источника вредяшего (ноцицептивного) фактора; слюноотделение в ответ на возбужде­ние вкусовых рецепторов и т. д. Все рефлексы осуществляются только через рефлекторную дугу ,то есть через нервные образова­ния. Она включает в себя: а) рецептор; б) афферентный нейрон, проводящий импульс от рецептора в центральную нервную систему; в) нерв-ный центр с эфферентным нейроном " и г) эфферентное волокно, идущее к ра­бочим органам. Если в рефлек­торной дуге повредить хотя бы одно зве­но, рефлексы не осуществляются.

В нормальных условиях возбужде­ние в нервной системе возникает при действии раздражителей на специальные нервные образования —рецепторы. Они трансформируют внешнее раздражение в процессе возбуждения, передающегося в виде нервных импульсов в центральную нервную систему. Рецепторы делятся на две большие группы: 1) экстерорецепторы (внешние)—рецепторы кожи, сли­зистых оболочек полости рта, носа, верх­них дыхательных путей, рецепторы, вос­принимающие действия химических вешеств,— вкусовые и обонятельные, а также слуховой и зритель­ный; 2) интерорецеиторы (внутренние), стимулируемые агента­ми, возникающими в самом организме; среди них различают: ме-ханорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы.

Функции крови многообразны.

1. Кровь принимает участие в процессах обмена веществ. Хотя кровь нигде непосредственно не соприкасается с клетками органов (за исключением костного мозга и селезенки), питательные вещества переходят из нее к клет­кам через тканевую (межклеточную, интерстициальную) жидкость, запол­няющую межклеточные пространства. Из тканевой жидкости в кровь посту­пают продукты клеточного метаболизма, основная часть которых переносится кровью к органам выделения.

2, Кровь участвует в дыхательных процессах. Она осуществляет перенос
кислорода от легких к тканям, углекислого газа в обратном направлении.
В переносе кислорода основную роль выполняет гемоглобин, в переносе
углекислого газа — соли, растворенные в плазме крови.

3. Кровь выполняет функцию теплорегуляции. Имея в своем составе боль шое количество воды и обладая высокой удельной теплоемкостью, кровь аккумулирует в себе тепло и равномерно распределяет его по органам. При избытке тепла в организме кровь через периферические сосуды (испа­рением) отдает часть его в окружающую среду.

4. Через кровь осуществляется гуморальная регуляция деятельности органов и систем организма. Гуморальными агентами служат поступающие в кровь гормоны, медиаторы, электролиты, (Клеточные метаболиты и другие продукты обмена веществ. Эту функцию крови называют также коммуника­ ционной .

5. Кровь выполняет защитную функцию, предохраняя организм от дей­ствия микробов, вирусов и их токсинов, а также других чужеродных орга­низму веществ. Эта функция осуществляется за счет бактерицидных свойств плазмы, фагоцитарной активности лейкоцитов, а также за счет деятельности иммунокомпетентных клеток — лимфоцитов, ответственных за тканевый и клеточный иммунитет.

28.Эритроциты и их ф-ии… (егНгоз — красный), или красные кровяные тель­ца, у позвоночных животных содержат значительное количество (до 33%) особого дыхательного пигмента, то есть окрашенного белкового соединения (хромопрогеида), называемого гемоглобином Дна метр одного крупного эритроцита у коровы равен 5,1 мкм, объем примерно 88 — 90 мкм^г. Общая поверхность всех эритроцитов крови коровы 13500 м²; лошади — 15000, свиньи — 4300м2

'Красные кровяные клетки млекопитающих во время развития утрачиапют ядро; в центре клетки на его месте образуется углуб-ление, что и придает ей форму двояковогнутого диска.^. Такая форма значительно облегчает газообмен

Уменьшение количества эритроцитов в крови — анемию — от­мечают при кровопотере, в результате усиленного разрушения эритроцитов, а также при нарушении условий их образования. Кроме того, одной из причин анемии является неполноценное бел­ковое и минеральное питание животных.

29. Гемоглобин, его роль в организме. Гемоглобин представляет собой сложное химическое соединение белка глобина и четырех молекул тема. Молекула тема, содержащая атом железа, обладает способностью присо­единять и отдавать молекулярный кислород. Валентность железа при этом не изменяется, то есть железо остается двухвалентным. Перенос кислорода от легких к тканям осуществляется красящим веществом — гемоглобином, который находится внутри эритроци­тов в виде зерен. Гем является активной, или так называемой простетической, группой, а глобин — белковым носителем гема.

Карбгемоглобин (НЬСО₂)—соединение углекислого газа с гемоглобином.

Метгемоглобин— прочное соединение гемогло­бина с кислородом. При образовании метгемоглобика железо, входящее в молекулу гемоглобина, превращается из двухвалент­ного в трехвалентное. Если в крови находится много метгемогло-бипа, отдача кислорода тканям прекращается и наступает смерть от удушья. Метгемоглобин имеет коричневый цвет и полосу погло­щения в красной части спектра. Метгемоглобин образуется под влиянием сильнейших окислителей: феррицианида (красной кро-вяной соли), калия перканганага, калия хлората и др.

Карбоксигем о глобин (НЬСО) — соединение железа гемоглобина с окисью углерода (СО)—угарным газом. Это со­единение значительно прочнее оксигемоглобина. Поэтому примесь 0,1% угарного газа во вдыхаемом воздухе ведет к блокированию ?0% гемоглобина.

В сердечной и скелетной мышцах находится мышечный ге­моглобин. Простстическая группа такая же, как и у гемогло­бина крови, а белковая часть — глобин — имеет меньшую молеку­лярную массу, чем белок гемоглобина.

30. Лейкоциты и их функции. Лейкоциты, или белые кровяные тельца, играют большую роль в защитных и восстановительных процессах. Их главные функции: фагоцитоз, продуцирование ан­тител, разрушение и удаление токсинов белкового происхождения. Особенностью белых' кровяных клеток является то, что они мо­гут самостоятельно двигаться, проходить сквозь тонкие стенки капилляров и проникать в межтканевое пространство.

Сердечная мышца относится к возбудимым тканям организма. Возбудимость — это способность тканей (а точнее клеток) давать процесс возбуждения. Возбуждение — это основа функций. Возбудимыми называются ткани организма, клетки которых в ответ на тот или иной раздражитель (электрический, химический, механический) могут генерировать электрические потенциалы. Кроме того, клетки организма могут возбуждаться самопроизвольно. В основе механизма генерации потенциалов клетками лежит изменение проницаемости мембран клеток для некоторых ионов (натрия, кальция, калия), осуществляемое по специальным структурам клеточной мембраны — ионным каналам. Проводимость сердечной мышцы. Под проводимостью сердечной мышцы подразумевается процесс распространения электрических потенциалов, самопроизвольно возникающих в определенных сердечных клетках. Сердце состоит из двух основных групп сердечных клеток: клетки рабочего миокарда, основная роль которых заключается в ритмических сокращениях, обеспечивающих насосную функцию сердца, и клетки проводящей системы. Проводящая система состоит из: 1)синусового узла, находящегося в правом предсердии; 2)атриовентрикулярного узла, находящегося на границе предсердий и желудочков; 3)непосредственно проводящей системы, включающей пучок Гисса, расположенный на границе желудочков и переходящий в левую и правую ножки и волокна Пуркинье, пронизывающие клетки рабочего миокарда желудочков. Одна из главных особенностей сердечной мышцы — это наличие особых контактов между ее клетками. Эти контакты образованы участками мембран прилегающих соседних клеток и, благодаря их особым свойствам (в частности, низкому сопротивлению, в то время как мембрана кардиомиоцита вне зоны контакта обладает высоким сопротивлением), позволяют электрическому току распространяться от клетки к клетке. Поэтому сложноустроенная сердечная мышца при сокращении ведет себя почти как одна гигантская клетка. Автоматия сердечной мышцы. Роль клеток проводящей системы заключается в генерации возбуждения, то есть в ритмической генерации импульсов электрического тока специфической формы и величины. Эти импульсы исходно возникают в синусовом узле, распространяются по проводящей системе в атриовентрикулярный узел и оттуда идут по пучку Гисса и волокнам Пуркинье, достигая клеток рабочего миокарда и вызывая их ритмические сокращения. Фазы изменения возбудимости сердечной мышцы. Сердечная мышца относится к электровозбудимым тканям организма. Биопотенциалы, возникающие в синусном узле, вызывают процесс возбуждения в кардиомиоцитах. Процесс возбуждения — это основа функции миокарда, так как процесс сокращения — один из компонентов сложного процесса возбуждения. Возбудимость сердечной мышцы меняется в ходе процесса возбуждения — она проходит фазовые изменения. Уникальная особенность сердечной мышцы состоит в том, что фазовые изменения возбудимости в миокарде протекают в течение сотен миллисекунд и совпадают с основными компонентами процесса возбуждения — биоэлектрическими явлениями и процессом сокращения. Сократимость сердечной мышцы. Сердечная мышца, обеспечивая работу сердца как насоса, всегда работает в режиме одиночных мышечных сокращений. По своим структурным и физиологическим свойствам сердечная мышца занимает промежуточное положение между поперечно-полосатыми (скелетными) мышцами и гладкими, образующими стенки сосудов и внутренних органов. По строению волокна миокарда близки к мышечным волокнам, образующим поперечно-полосатые мышцы. Их сократительные внутриклеточные структуры миофибриллы состоят из таких же сократительных белков —актина и миозина, включая регуляторный тропонин-тропомиозиновый белковый комплекс. Как и в скелетных мышцах, механизм мышечного сокращения запускается ионами кальция, освобождающимися из внутриклеточных мембранных структур — саркоплазматического ретикулюма. Однако саркоплазматический ретикулюм в миокардиальных волокнах менее упорядочен по сравнению со скелетными мышцами. Запасы внутриклеточного кальция меньше, поэтому сокращения сердечной мышцы более чем скелетной, зависят от содержания ионов кальция во внеклеточной жидкости.

Проводящая система сердца

Автоматия- способность сердца сокращаться под действием импульсов, которые возникают в нём самом. Автоматия обеспечивается атипичной мускулатурой, которая образует ряд узлов и пучков в сердце человека. Их совокупность - проводящая система сердца.

Синоатриальный узел- на задней стенке правого предсердия между устьями полых вен. Он ведущий в возникновении нервных импульсов. Клетка - пейсмейкеры (Р-клетки) - мелкие, имеют веретенообразную форму. Несколько клеток заключены в единую базальную мембрану, к которой подходит много нервных окончаний.

Фазы изменения возбудимости сердечной мышцы. Сердечная мышца относится к электровозбудимым тканям организма. Биопотенциалы, возникающие в синусном узле, вызывают процесс возбуждения в кардиомиоцитах. Процесс возбуждения — это основа функции миокарда, так как процесс сокращения — один из компонентов сложного процесса возбуждения. Возбудимость сердечной мышцы меняется в ходе процесса возбуждения — она проходит фазовые изменения. Уникальная особенность сердечной мышцы состоит в том, что фазовые изменения возбудимости в миокарде протекают в течение сотен миллисекунд и совпадают с основными компонентами процесса возбуждения — биоэлектрическими явлениями и процессом сокращения.

Различают внешнее и внутреннее (тканевое) дыхания. Внешнее дыхание - это поступление кислорода в легкие и газообмен между воздухом альвеол и кровью малого круга. Внутреннее дыхание - утилизация кислорода в тканях, т. е. его участие в окислительно-восстановительных реакциях. Этот процесс протекает в митохондриях.

Перенос газов с кровью

Перенос (транспорт) дыхательных газов, кислорода, O2 и двуокиси углерода, СO2 с кровью - это второй из трёх этапов дыхания: 1. внешнее дыхание, 2. транспорт газов кровью, 3. клеточное дыхание. Жизнь высших животных зависит от снабжения организма кислородом. Главное назначение кислорода - обеспечение процесса дыхания.
Конечные этапы дыхания, тканевое дыхание, биохимическое окисление являются частью метаболизма. В процессе метаболизма образуются конечные продукты, главным из которых является двуокись углерода Условием нормальной жизнедеятельности является своевременное удаление двуокиси углерода из организма. Система дыхания предназначена для доставки в организм кислорода и для удаления двуокиси углерода из организма. Взаимодействующая с системой дыхания система кровообращения с кровью переносит кислород и двуокись углерода от лёгких системы дыхания к тканям, где осуществляется метаболизм.
Большая часть кислорода, O2 , необходимого для осуществления метаболизма, переносится от лёгких к тканям c кровью в виде химических соединений с гемоглобином. Реакции связывания и высвобождения кислорода гемоглобином возможны при определенных условиях. Главным из них является концентрация кислорода, растворенного в крови.
Реакции связывания кислорода в крови и его высвобождения в тканях - химические реакции, обеспечивающие перенос кислорода с кровью от лёгких к тканям. Двуокись углерода, СO2 - конечный продукт метаболизма в клетках - переносится с кровью к лёгким и удаляется через лёгкие во внешнюю среду. Так же как и кислород, двуокись углерода может переноситься как в виде физического раствора, так и в составе химических соединений. Химические реакции связывания СO2 несколько сложнее, чем реакции связывания кислорода.
Механизмы управления переносом двуокиси углерода взаимодействуют с механизмами регулирования кислотно-щелочного равновесия крови, регулированием внутренней среды организма в целом.

Активный вдох- начинается под действием импульсов из инспираторных нейронов центральной нервной системы. В результате сокращаются инспираторные мышцы, размеры грудной клетки увеличиваются, лёгкие пассивно увеличиваются в объёме, давление внутри лёгких падает и в результате разности давлений воздух поступает в лёгкие.

Пассивный выдох- прекращается импульсация от инспираторных нейронов и инспираторные мышцы расслабляются, объём грудной клетки уменьшается, давление внутри лёгких увеличивается, воздух выходит из лёгких в окружающёю среду.

Активный выдох- поток импульсов от экспираторных нейронов центральной нервной системы идёт к экспираторным мышцам, вызывая их сокращение, объём грудной клетки и лёгких уменьшается, давление в лёгких увеличивается - воздух выталкивается в окружающую среду.

Пассивный вдох- поток импульсов от экспираторных нейронов прекращается, экспираторные мышцы расслабляются, объём грудной клетки и лёгких увеличивается, давление в лёгких снижается, воздух поступает в лёгкие из окружающей среды.

Воздушные мешки в несколько раз превосходят легкие по объему. Воздушные мешки расположены между внутренними органами, между мышцами, под кожей и сообщаются с некоторыми полостями костей. Мешки не принимают участия в газообмене, они выполняют множество функций, среди которых наиболее важные это обеспечение вентиляции легких и теплоотдачанхами, оплетенными сетью кровеносных капилляров.

Существует пять пар воздушных мешков и один непарный. Их так же разделяют на передние и задние. Передние: шейные, межключичные и переднегрудные, задние: заднегрудные, брюшные и межключичный (непарный). Задние мешки больше передних.

Основная особенность дыхания птиц - легкие, не подлежащие растяжению, заключенные в жесткую грудную клетку, которая не меняет своего объема. Поэтому легкие продуваются воздухом через систему бронхов, а движение воздуха обеспечивается изменением объема дыхательных мешков.
Воздух при вдохе по трахее и первичным бронхам попадает преимущественно в задние мешки, при выдохе продвигается в легкие. При втором вдохе воздух из легких попадает в передние мешки, при втором выдохе выходит наружу.

Пищеварение в полости рта. Пищеварение начинается в ротовой полости, где происходит механическая и химическая обработка пищи. Механическая обработка заключается в измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка. Химическая обработка происходит за счет ферментов, содержащихся в слюне.

Околоушные железы и железы, расположенные на боковых поверхностях языка, — серозные (белковые). Их секрет содержит много воды, белка и солей. Железы, расположенные на корне языка, твердом и мягком нёбе, относятся к слизистым слюнным железам, секрет которых содержит много муцина. Подчелюстные и подъязычные железы являются смешанными

59. Пищеварение в многокамерном желудке. Желудок у жвачных сложный многокамерный. Состоит из руб­ца, сетки, книжки и сычуга — истинного желудка. Рубец, сетка, книжка —преджелудки, не имеют желез, образующих пи­щеварительный сок, слизистая оболочка их покрыта многослой­ным ороговевающим эпителием и образует выступы — сосочки в рубце, складки (ячейки) в сетке, листочки в книжке. В предже-лудках претерпевают превращения белки, жиры и углеводы (в больших количествах клетчатка) под действием внутриклеточных и внеклеточных ферментов микроорганизмов— бактерий, простейших и грибов. Преоб­ладают целлюлозолитические (продуцирующие фермент целлюлазу, которая расщепляет клетчатку) и протеолитические (рас­щепляющие белки) бактерии, много и бактерий, расщепляющих небелковые азотистые продукты, крахмал, липиды, сбраживаю­щие глюкозу.

Простейших содержится меньше, они также обладают высокой протеолитической, гликолитической и липолитической способно­стью.

Под влиянием протеиназ и пептидаз белки расщепляются сна­чала до пептидов, затем до аминокислот. Большая часть амино­кислот дезаминирует с образованием аммиака. Аммиак использу­ется микроорганизмами для синтеза собственных белков в связи с размножением. Микроорганизмы синтезируют протоплазмати-ческие углеводы, фосфолипиды. Аммиак всасывается в кровь и в печени превращается в мочевину, которая через кровь снова по­ступает через стенку и со слюной в рубец, где под действием фер­мента бактерий уреазы расщепляется, превращаясь в аммиак, ко­торый используют микроорганизмы.

изучение становления физиологических функций, их формирования на разных этапах индивидуального развития.

Современные зоотехния и ветеринария широко используют достижения физиологии в практических целях. Так, на основе физиологических данных устанавливается потребность животных в питательных веществах и энер­гии и разрабатываются соответствующие нормативы; рекомендуются научно обоснованные системы выращивания молодняка и содержания взрослых животных; внедряются эффективные приемы интенсификации воспроизводства (искусственное осеменение самок, трансплантация зигот и др.); проектируются доильные агрегаты и средства автоматизации машинного доения коров; осуществляются тренинг спортивных лошадей и дрессиров­ка служебных собак; выясняются причины ряда незаразных болезней жи­вотных и разрабатываются меры их профилактики и терапии; применяются биологически активные вещества — витамины, антибиотики, гормоны, тканевые стимуляторы и прочие средства, стимулирующие рост и продуктив­ность животных.