Использование обонятельного анализатора животных (собак и свиней) в деятельности человека

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

"Курская  государственная сельскохозяйственная  академия

имени профессора И.И. Иванова"

 

Факультет ветеринарной медицины

Кафедра физиологии и химии имени профессора А. А. Сысоева

 

Курсовая  работа

по дисциплине "Физиология и этология животных"

 

Использование обонятельного анализатора животных (собак и свиней)

в деятельности человека

 

 

Студентка группы ВН 113                                                            К.В. Золотухина

 

Преподаватель                                                                                    Е.И. Битюков

 

 

 

КУРСК – 2012

 

Оглавление:

Введение. Общая характеристика обонятельного анализатора

1. Строение обонятельного анализатора
2. Физиология обоняния
3. Использование обонятельного анализатора животных в деятельности человека
1. Использование обонятельного анализатора собак
2. Использование обонятельного анализатора свиней

Заключение

Список использованных источников

Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение. Общая  характеристика обонятельного анализатора

Обоняние – физиологический процесс восприятия животными различных запахов. Осуществляется обонятельным   анализатором.

Обонятельные  клетки – чувствительные биполярные нейроны, расположенные в обонятельной области носовой полости; перифернческая часть обонятельного анализатора.

Обонятельный  анализатор – анатомо-физиологическая система, осуществляющая восприятие животными запахов, т.е. функцию обоняния. Обонятельный анализатор — древнейшее образование; относится к химическим анализаторам. Специфическим раздражителем его являются различные химические вещества.

Обонятельный  анализатор – совокупность сенсорных  структур:

- обеспечивающая восприятие и анализ информации о веществах, соприкасающихся со слизистой оболочкой носовой полости; и

- формирующая обонятельные  ощущения.

Органом обоняния служит нос. В обонятельном анализаторе:

- периферический отдел  образуют рецепторы верхнего  носового хода слизистой оболочки носовой полости;

- проводниковый отдел  – обонятельный нерв;

- центральный отдел –  корковый обонятельный центр,  расположенный на нижней поверхности  височной и лобной долей коры  больших полушарий.

 

Обонятельный  анализатор состоит из периферического (рецепторного), проводникового и мозговокоркового отделов. Рецепторный отдел находится у позвоночных в слизистой оболочке верхнего носового хода (верхней и средней носовых раковин) и распространяется на носовую перегородку. Рецепторное поле жёлтого или коричневого цвета, площадью в несколько см². Обонятельные рецепторы представляют собой однотипные клетки в виде веретена с пузырьком на периферическом конце. Они расположены среди свободных базальных и опорных плеток эпителия, образуя совместно с ними обонятельную область. Обонятельных клеток, например, у собаки — 125 млн. Конец клетки с пузырьком и ресничками — место восприятия пахучего вещества, осаждающегося частицами па пузырьках. Последние могут вытягиваться над рыхлой массой слизистой или, наоборот, погружаться в оболочку. Т.о., количество функционирующих рецепторных клеток (с помощью сократительных образований — миоидов) может измениться соответственно силе действия запаховых раздражений.

Проводниковый отдел начинается центральными отростками обонятельных клеток. Эти отростки образуют нервные волокна, входящие в состав обонятельного нерва. Последний идёт к обонятельной луковице головного мозга. От этого участка начинается обопятельный тракт (центральный обонятельный путь), заканчивающийся в коре полушарий мозга, в области извилины морского коня и аммонова рога. Обонятельные клетки являются первым нейроном обонятельного анализатора, ганглиозные клетки обонятельных луковиц — вторым; обонятельные ионы коры — третьим.

Процесс восприятия запаха протекает следующим образом: 1) Воздействие пахучих веществ на обонятельные рецепторные клетки и возбуждение первых нейронов обонятельного анализатора; 2) Передача возбуждения но нервным путям в ЦНС; 3) переработка информации в ЦНС.

Пахучие вещества действуют на рецепторы в газообразном состоянии или реже в смеси с пылью и паром. Запах ощущается как при вдохе, так и при выдохе (особенно после глотания). При   спокойном   дыхании   вдыхаемый   и   выдыхаемый воздух проходит в основном через нижний носовой ход, не соприкасаясь с обонятельной областью. Усиливает восприятие запаха нюхание (интенсивное втягивание воздуха через нос). В результате чего образуются воздушные вихри, достигающие верхних носовых ходов. Для обоняния существенна диффузия воздуха, которая играет важную роль и распространении пахучих веществ во все отделы носа. Пахучие вещества могут проникать в обонятельную область из ротовой полости, через хоаны. Чувствительность обонятельных клеток повышают: влажность, температура (запах лучше всего воспринимается при t 37—38 °С), давление. Вещества с резким запахом, проходящие через носовые ходы, раздражают не обонятельные, а тактильные рецепторы. К таким веществам относятся, например, хлороформ и эфир, действующие на окончания тройничного нерва. Чувствительность анализатора равна нескольким молекулам пахучего вещества. Установлено, что порог абсолютной чувствительности анализатора  равен 1 пдж (10^-5эрг). Обонятельный эффект зависит от концентрации пахучего вещества, скорости протекания его с воздухом над обонятельной поверхностью, длительности действия запахового раздражителя, активности симпатической нервной  системы.

Общепринятой  теории обоняния нет. Предполагают, что существует несколько видов обонятельных рецепторов, воспринимающих различные запахи. Существует гипотезы, объясняющие образование возбуждения на запах: теория химических и физических (колебательное возбуждение) контактов молекул пахучего вещества с обонятельными клетками; волновые теории, не требующие контакта пахучего вещества с клетками. Считают, что раздражение обонятельного рецептора сопровождается ритмичной импульсацией с частотой 55 гц в 1 сек.

 

1. Строение обонятельного анализатора

Орган обоняния представляет собой дистантный химический рецептор, адекватными раздражителями которого служат молекулы пахучих веществ, приносимые током воздуха. Обонятельный эпителий выстилает каудо-дорсальную часть носовой полости и отличается от окружающей его слизистой оболочки наличием специфических обонятельных желез и большей толщиной. Обонятельный эпителий представлен нейросенсорными обонятельными, поддерживающими и базальнымй клетками.

Ядра  поддерживающих эпителиоцитов находятся  в пласте на разных уровнях, что создает впечатление многорядности. На апикальных полюсах клеток расположены короткие микроворсинки, а в цитоплазме содержится пигмент, обусловливающий цвет слизистой: коричневый — у свиньи, серый — у собаки.

Базальные эпителиоциты лежат на базальной  мембране и своими

Рецепторные нейросенсорные клетки располагаются между поддерживающими. У них короткий периферический отросток — дендрит и длинный центральный — аксон. Дистальные концы дендритов заканчиваются характерными утолщениями — обонятельными булавами, которые на своём апикальном полюсе несут видоизмененные цилии, погружённые в слой слизи, покрывающей обонятельный эпителий. Слизь вырабатывается боуменовыми железами, бокаловидными клетками дыхательной области и опорными клетками обонятельного эпителия.

Молекулы  пахучего вещества диффундируют сквозь слизь, взаимодействуют с особыми молекулами мембраны обонятельной клетки, вызывая специфические паттерны возбуждения, которые передаются по аксонам в ЦНС. Реснички (цилии) содержат продольно ориентированные микротрубочки (9 пар периферических и 2 центральных), связанных с базальным тельцем. От базальной части клетки отходит слегка извитой тонкий аксон, который между опорными клетками направляется через базальную пластинку в соединительнотканный слой. Затем аксоны клеток объединяются и формируют пучки (от 20 до 40) безмякотных нервных волокон. Пучки направляются через отверстия решетчатой кости в обонятельные луковицы, где происходят синаптические переключения, и информация по обонятельному тракту передается через ретикулярную формацию к автономным ядрам гипоталамуса.

 

2. Физиология обоняния

Обонятельный  анализатор реагирует на находящиеся  в воздухе молекулы летучих веществ. Поскольку адекватным раздражителем  для него являются химические вещества, его называют также химическим анализатором. Обонятельный анализатор филогенетически один из наиболее древних, он есть уже у низших позвоночных. У высших позвоночных обоняние имеет очень большое значение, с его помощью животное на расстоянии может обнаружить других особей, когда это невозможно сделать при помощи слуха или зрения. У большинства животных обоняние развито очень хорошо, и для многих из них оно играет роль важнейшего дистантного анализатора, так как именно благодаря ему животное получает значительную часть информации об окружающем мире. Затаившегося врага, не выдающего себя ни звуком, ни движением, животное может обнаружить при помощи обоняния. Обонянием пользуются животные, идущие по следу, разыскивающие корм,  воду и т. д.

Животных с  хорошо развитым обонянием называют макросоматиками. К ним принадлежат почти все млекопитающие. Слабо развито обоняние у птиц, а из млекопитающих — у китов, обезьян и человека — это микросоматики.

Периферическая часть  обонятельного анализатора находится в носовой полости, в области верхнего носового хода и в задней верхней части носовой перегородки. Слизистая оболочка обонятельной области утолщена и окрашена 'а более темный цвет: от желто-бурого до темно-коричневого. Обонятельная область выстлана эпителием, состоящим из опорных и обонятельных клеток. Рецепторы обоняния, или обонятельные клетки, представляют собой биполярные нейроны диаметром 5—10 мкм, расположенные вокруг цилиндрических опорных клеток. У немецкой овчарки число таких нейронов достигает 224 млн, у человека — 10 млн. На поверхности периферического конца каждого нейрона найдено большое количество тонких ресничек, или выростов, диаметром 0,1   и   высотой   1—2   мкм,   за   счёт чего во много раз увеличивается возможность соприкосновения пахучего вещества с обонятельной клеткой.

Опорные клетки выполняют не только поддерживающую функцию, но и участвуют в обмене веществ рецепторных клеток. В глубине эпителия лежат базальные клетки. Они обеспечивают клеточный резерв, из которого образуются рецепторные и опорные клетки. Поверхность эпителия обонятельной области покрыта слизью, которая защищает эпителий от высыхания у наземных животных и от излишнего смачивания — у водных. Кроме того, слизь служит источником ионов, необходимых для возникновения потенциалов действия, а также участвует в удалении остатков пахучих веществ по окончании их действия. Слизь — это среда, где происходит взаимодействие пахучих веществ с обонятельными рецепторными клетками.

Другой конец рецепторной  клетки, выполняющий функцию аксона, объединяется с другими такими же аксонами, образуя нервные нити, которые проходят через отверстия решетчатой кости и несут полученную информацию  в обонятельную луковицу, играющую роль обонятельного центра. Небольшая часть нервных путей направляется в аммонов рог и в  одну  из  извилин   височной  доли.

Механизм  обоняния. Запаховые вещества проникают в обонятельную область при вдыхании воздуха через нос или через хоаны при попадании воздуха через рот. При спокойном дыхании почти весь воздух проходит через нижний носовой ход и мало соприкасается со слизистой обонятельной области, расположенной в верхнем носовом ходу. Обонятельные ощущения при этом являются лишь результатом диффузии между вдыхаемым воздухом и воздухом обонятельной области. Слабые запахи при таком дыхании не ощущаются. Для того чтобы запаховые вещества достигли обонятельных рецепторов, необходимо более глубокое дыхание или несколько коротких дыханий, быстро следующих одно за другим. Именно так животные принюхиваются, увеличивая ток воздуха в верхнем носовом ходе. Во время еды рецепторы обонятельного анализатора раздражаются воздухом, проходящим через хоаны. Ощущение запаха вызывают молекулы вещества, непрерывно отделяющиеся от различных пахучих тел. Эти частицы чрезвычайно летучи и специфичны для каждого вещества. Проникая в верхний носовой ход, они действуют на обонятельные клетки, которые благодаря своей специфичности позволяют животному отличить один запах от другого и даже уловить какой-либо определенный запах в смеси нескольких запахов. Запаховые вещества с током воздуха могут далеко распространяться от их источника. Животные способны уловить источник запаха на большом расстоянии от него. Интенсивный запах воспринимается обонятельными клетками сильнее и подавляет более слабые запахи.

Молекулы пахучего вещества соприкасаются и взаимодействуют с клетками    обонятельного   эпителия.

Они адсорбируются  на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, изменяя ее проницаемость для отдельных попов. Это ведет к развитию генераторного потенциала, и рецептор возбуждается.

Ответы разных рецепторных клеток неодинаковы. Выявлена совокупность обонятельных рецепторов, обладающих различными спектрами чувствительности, что позволяет производить анализ запахов.

Характер ответов  клеток луковицы более многообразен, чем просто возбуждение и торможение. Установлена определенная специфичность ответов на разные запахи. У млекопитающих выявлены разнообразные центробежные влияния на активность луковицы. Полагают, что центробежные сигналы участвуют в переработке луковицей сенсорной импульсации.