Физиология обменных процессов.
Под обменом веществ и энергии понимают согласованность деятельности систем организма, обеспечивающих приём корма, гидролиз компонентов корма, всасывание продуктов гидролиза, распределение, превращение и использование всосавшихся веществ, освобождение использованной энергии. При этом из организма выводятся непереваренные, не всосавшиеся компоненты и конечные продукты превращения питательных веществ. Обмен веществ включает 3 основные фазы:
1. Гидролиз и всасывание продуктов гидролиза в ЖКТ.
2. Распределение, превращение и использование всосавшихся веществ в тканях и органах.
3. Выделение из организма конечных продуктов обмена, превращение и использование.
Белковый обмен.
С пищей в организм поступают простые и сложные белки. В ЖКТ под действием его ферментов они расщепляются до полипептидов и аминокислот. Всасывание аминокислот начинается в пилорической части желудка. Основные процессы расщепления идут в тонком кишечнике, там же путём пристеночного пищеварения они окончательно расщепляются до аминокислот и всасываются. Часть аминокислот используется в стенке кишечника для синтеза его ферментов и для восстановления эпителия кишечника. Аминокислоты, которые всосались в кровь поступают по воротной вене в печень. Здесь они используются для синтеза альбуминов, глобулинов, фибриногена, протромбина и белковых комплексов (гликопротеиды). Затем поступают в кровь, а из крови используются тканями. Небольшая часть аминокислот не используется и с кровью доставляется к клеткам и используется ими для синтеза специфических белков.
Для синтеза белка необходимы заменимые и незаменимые аминокислоты. Белки- азотосодержащие вещества, поэтому обмен называют ещё азотистым обменом и рассматривается азотистый баланс-это количество азотсодержащих веществ, поступивших в организм и количество выделенных из него. Азотистый баланс в растущем организме должен быть положительным, то есть синтез белка усиливается, азот задерживается в организме.
Отрицательный азотистый баланс. Выделяется больше азота, чем поступает. Активно идёт распад собственных белков. Например, при белковом голодании при тяжёлых заболеваниях.
В норме в организме должно быть азотистое равновесие. В процессе метаболизма белков образуются вредные для организма вещества, к которым относятся аммиак→ мочевина. Мочевина выводится почками. Кроме того, к конечным продуктам относят креатинин, мочевая кислота.
Регуляция осуществляется нервно гуморальным путём. Центр находится в гипоталамусе. В основном центры регуляции белков обмена нервным путём влияют на железы внутренней секреции. Гормон соматотропный. Гормоны щитовидной железы усиливают обмен белков, минералокортикоиды надпочечников- обеспечивают превращение аминокислот (дезаминирование, переаминирование, декарбоксилирование). Глюкокортикойды- ускоряют распад белков. На белковый обмен влияют функции печени и почек. Всё это находится под влиянием больших полушарий.
Жировой обмен.
Гидролиз начинается в желудке. Под действием желудочной липазы продукты расщепления глицерин и жирные кислоты. Всасывание начинается в пилорической части желудка. Тугоплавкие жиры подвергаются эмульгированию желчью и расщепляются под действием поджелудочного и кишечного сока. Окончательный гидролиз идёт в пристеночном пищеварении.
Всасывание продуктов гидролиза. В самой стенке кишечника (ворсинке) образуются особые образования (хиломикроны). Они представляют собой 3 глицериды и фосфолипиды, покрытые белковой оболочкой. Это крупные образования, поэтому всасывание идёт не сразу. Поступает в грудной лимфатический проток, а из него в кровеносные сосуды. Они представляют собой депонирование энергию жиров, так при окислении 1 гр. жира образуется 9 ккал. Энергии. Хиломикроны частично депонируются в тканях лёгких. Они разрушаются, освобождаю энергию, когда необходимо согреть вдыхаемый холодный воздух. Другая часть поступает в печень. В печени они разрушаются и их продукты используются для синтеза собственных 3 глицеридов и фосфолипидов. Здесь же образуются гликопротеиды. Биологическая роль жиров – высокая энергетическая ценность.
Регуляция. Центр в гипоталамусе. Симпатическая и парасимпатическая система и железы внутренней секреции. Симпатическая способствует мобилизации жира из депо, а парасимпатическая- отложение жиров. Кроме того, жиры могут образовываться из углеводов непосредственно в жировой ткани. Гуморальная регуляция осуществляется гипофизом: соматотропным гормоном, он обеспечивает использование жиров вместо белков при белковом голодании. Половые железы оказывают влияние: андрогены, эстрогены- отложение жира, андрогены-его использованию, кроме того инсулин принимает участие в жировом обмене. Тироксин- способствует мобилизации жира. Всё контролируется корой больших полушарий.
Обмен углеводов.
Начинается гидролиз в ротовой полости под действием амилазы и мальтазы. Ферменты продолжают действовать в пилорической части желудка. Расщепление продолжается в тонком кишечнике ферментами поджелудочного сока. Глюкоза окончательно получается в щёточной кайме. Глюкоза всасывается в кровь (с током крови доставляется ко всем клеткам и клетки её используют. Энергия глюкозы-самое легкодоступное.
Глюкоза необходима мозгу. Избыток глюкозы депонируется в печени гликогеном. Этот процесс обеспечивается инсулином, по мере необходимости гликоген может мобилизоваться из печени под влиянием глюкагона. Уровень глюкозы в крови- жёсткая константа организма, регулируется центром углеводного обмена в гипоталамусе, который в свою очередь регулирует работу желёз внутренней секреции. Единственным гормоном, понижающим уровень сахара в крови, является инсулин. В противовес существует контр инсулярная система- комплекс гормонов, повышающих уровень сахара в крови (глюкагон, катехоламины, глюкокортикойды, тироксин) – усиливают потребление глюкозы тканями. Всё находится под влиянием коры больших полушарий.
Физиология лактации.
Структурно функциональной единицей молочной железы является молочная альвеола. Она выстлана секреторным эпителием. Сверху покрыта звёздчатыми клетками. Эти клетки относятся к гладкой мускулатуре, но есть особенности в их функционировании, в том, что они медленно расслабляются, увеличивая объём альвеолы при заполнении её молоком и быстро сокращаются при выведении молока из альвеол.
Рефлекс молокоотдачи осуществляется в 2 фазы:
1. Чисто нервная. В эту фазу выводится молоко из цистерн вымени. Рефлекс начинается с раздражения рецепторов соска снаружи сосательными движениями новорождённого. Центр молокоотдачи расположен в поясничном отделе спинного мозга. Оттуда по центробежным путям к мышцам соска и цистернам. Мышцы соскового центра расслабляются и молоко может самотёком выходить из цистерн. В это время в молочной железе повышается давление и начинает развиваться вторая фаза рефлекса молокоотдачи.
2. От центра молокоотдачи в поясничном отделе по восходящим путям спинного мозга и стволам, возбуждение поступает в ядро гипоталамуса, отвечающий за выделение гормона окситоцина. Это приводит к выделению гормона окситоцина из задней доли гипофиза. С током крови окситоцин достигает молочной железы и вызывает сокращение звездчатых клеток альвеол, молоко при этом поступает в молочные ходы и далее в цистерны, таким образом вторая фаза считается нервно-гуморальной.
В первую фазу получают цистернальную порцию молока-это молоко жидкое, в нём мало молочного жира. Во вторую фазу получают альвеолярное молоко, оно более густое, содержит больше молочного жира и белка, однако после получения альвеолярной порции молока, в молочной железе остаётся ещё часть молока, которая называется остаточным. Оно самое жирное, густое, чтобы его получить нужно повторно произвести массаж молочной железы и повторно запустить нервно-гуморальную фазу молокоотдачи.
Выделение почками.
Структурно функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон состоит из капсулы Шумлянского Бернета и сосудистого клубочка, от которого отходят извитые канальцы нефрона.
Стенки капсулы Шумлянского двойные, между ними просвет, которые переходит в просвет извитых канальцев нефрона. От капсулы Шумлянского начинаются извитые канальцы 1 порядка, далее они переходят в петлю Генле, просвет петли меньше, чем просвет остальных канальцев. Это обеспечивает проточно- противоточную систему нефрона. От петли Генле отходят извитые канальцы 2 порядка которые впадают в собирательные трубочки.
Капсулы Шумлянского в основном расположены в корковом веществе почки и извитых канальцев в мозговом, однако есть особые нефроны, которые называются юкстамедуллярные, которые полностью расположены в мозговом слое почки.
Особенности кровоснабжения нефрона:
1. В капсулу Шумлянского впадает артериола, она делится на сеть чисто артериальных капилляров, которые образуют сосудистый клубочек. Эти капилляры вновь собираются в артериолу, которые выходят из капсулы Шумлянского по выносящей артериоле.
2. Выносящая артериола вновь делится на сеть капилляров, которые оплетают извитые канальцы. Здесь артериальные капилляры переходят в венозные и собираются в венулы.
3. Выносящая артериола в диаметре меньше, чем приносящая. Это создаёт высокое давление в капсуле сосудистого клубочка, которое составляет 70-90 мм. рт. ст. Такое давление называется фильтрационным, при этом скорость кровотока будет значительно больше.
Процесс образования мочи складывается из 2 фаз:
1. Фильтрация. Из капилляров сосудистого клубочка в просвет капсулы Шумлянского, отфильтровывается плазма крови. Это первичная моча. Она отличается от самой плазмы тем, что в ней нет крупнодисперсных белков, мелкодисперсные могут попадать в первичную мочу. Первичной мочи образуется очень много, так из 100 литров первичной мочи образуется 1 литр конечной.
2. Реабсорбция. Идёт в извитых канальцах нефрона. Здесь реабсорбируется вода, а также вещества, которые необходимы организму в данный момент, к ним относится минеральные вещества, белковые частицы, аминокислоты, глюкоза. Если количество каких-то веществ в крови в избытке, то они не будут реабсорбироваться в полном объёме, а будут выводиться с мочой. Таким образом в собирательные трубочки поступает вторичная моча. Они собираются в почечной лоханке и по мочеточникам попадает в мочевой пузырь, там она концентрируется и превращается в конечную мочу.
Анализаторы.
Термин ввёл Павлов. Анализатор состоит из 3 частей:
1. Воспринимающая часть (рецепторная).
2. Проводниковая. То, что связывает органы чувств с ЦНС.
3. Центральная. Находится в коре головного мозга, где возникают ощущения- это результат сложного взаимодействия нервных процессов.
Основные свойства анализаторов:
1. Для того, чтобы возникло ощущение, раздражитель должен обладать определённой силой. Минимальная сила раздражителя, которая вызывает ощущения называется порогом ощущения, поэтому одно из свойств анализатора, высокая чувствительность. Порог должен быть низким.
2. Специфичность-способность избирательно и тонко отвечать на адекватные раздражители. Могут отвечать на неадекватные раздражители, но их сила должна быть значительно выше.
3. Адаптация-приспособление к действию раздражителя (привыкание тактильных рецепторов кожи к прикосновению).
4. Сенсибилизация-стойкое повышение возбудимости под влиянием многократных раздражений.
5. Явление последовательных образов. Проявляется в ощущениях вслед за прекращением действия раздражителя.
6. Ощущения контраста. Заключается в том, что возбудимость анализаторов к адекватному раздражителю повышается если ему предшествует или его сопровождает противоположный раздражитель.
Кожный анализатор.
Рецепторная часть представлена рецепторами кожи (болевые, тактильные, температурные). Тактильная чувствительность возникает при надавливании на кожу или при прикосновении- это раздражение нервных сплетений волосяных луковиц.
Особой чувствительностью обладают длинные волоски, которые называются вибриссы. Они расположены вокруг рта и носа. Тактильные рецепторы расположены неравномерно, больше всего их на морде и на кончике языка.
Температурные расположены на всей поверхности кожи. Интенсивность зависит от площади поверхности.
Болевая чувствительность. Боль- сторожевой пёс здоровья, так как боль предохраняет организм от повреждений, сигнализирование о болезни способствует распознаванию заболевания. Рецепторы-это нервное окончание в коже, слизистых и на серозных оболочках. Первичное раздражение болевых рецепторов высвобождают из тучных клеток гистамина.
Вкусовой анализатор.
С помощью этого анализатора исследуются химические вещества, растворённые в жидкостях пищи или слюне.
Рецепторный аппарат-это вкусовые луковицы, расположенные в сосочках. Это возвышения, которые находятся на языке, нёбе, гортани и глотке. В каждом сосочке несколько вкусовых луковиц. Каждая луковица содержит от 10 до 15 вкусовых рецепторов. Различают следующее различие вкуса:
1. Солёный.
2. Горький.
3. Сладкий.
4. Кислый.
Сосочки чувствительны к нескольким вкусовым раздражителям. Этот анализатор тесно связан с пищеварительной системой. Он обеспечивает аппетит.
Обонятельный анализатор.
Адекватный раздражитель- газообразные летучие вещества. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке в задней части верхнего носового хода. Ощущение запаха возникает при соприкосновении молекул летучих веществ с обонятельными клетками.
Человек может различать до 10 000 запахов, собака более чувствительна. Собака определяет 1 молекулу ароматических веществ в 1 мл воздуха.
При длительном действии запаха наступает адаптация.
Зрительный анализатор.
Самый совершенный. Рецепторы находятся в сетчатке глаза:
1. Палочки и колбочки.
2. Биополимерные клетки.
3. Ганглиозные мультиполярные клетки.
Диски палочек содержат фермент родопсин, в колбочках фиолетовый пигмент йодопсин. На свету они распадаются, в темноте восстанавливаются.
Палочки связаны с сумеречным и бесцветным зрением, а колбочки с цветовым.
Глаз может ясно видеть предметы, которые находятся на разном расстоянии от него. Это свойство называется аккомодация. Это связана с тем, что форма хрусталика может изменяться.
Чувствительность глаза зависит от интенсивности освещения. Теорию светового зрения разработал Ломоносов.
Он выявил, что в сетчатке 3 вида колбочек. Они чувствительны к 3-м основным цветам:
1. Насыщенный красный.
2. Насыщенный зелёный.
3. Сине-фиолетовый.
Ощущение многоцветия возникает за счёт комбинации этих 3-х цветов.
Слуховой анализатор.
Периферическая часть слухового анализатора:
1. Наружное ухо.
2. Среднее ухо.
3. Внутреннее.
Наружное ухо состоит из ушной раковины, наружного слухового прохода и барабанной перепонки. Ушная раковина- звукоулавливатель. Особенно хорошо развиты у животных. Это связано с тем, что они могут передвигать ушную раковину в сторону звука. Наружный слуховой проход проводит колебания к барабанной перепонке. Это резонатор. Там высокая влажность, что позволяет поддерживать эластичность барабанной перепонки.
Барабанная перепонка- слабо растяжимая мембрана, которая колеблется при восприятии звуковых колебаний.
Среднее ухо- молоточек, наковальня и стремечко, которые соединены между собой.
Рукоятка молоточка прикреплена к барабанной перепонке, а основание стремечка к овальному окну. Эти косточки передают звуковые колебания из воздушного пространства наружного уха, в жидкую среду внутреннего уха.
Среднее ухо соединено с носоглоткой евстахиевой трубой. Это нужно, чтобы у барабанной перепонки создалось давление близкое к атмосферному. Выравнивание давления происходит при глотании.
Внутреннее ухо- соединено со средним ухом овальным окном. В нём неподвижно укреплена пластинка стремечка, далее идёт улитка и кортиев орган
В улитке 2.5 завитка. Она имеет костный канал. Верхний и нижний каналы улитки заполнены перилимфой, а средний-эндолимфой. Они по составу близки к плазме крови.
В средней лестнице находится кортиев орган- это рецепторный звуковоспринимающий аппарат.