Шпаргалка по "Физиология животных"

14.Организм как саморегулирующаяся система. Механизмы саморегуляции.

Физиологической регуляцией называется активное управление функциями организма и его поведением для обеспечения требуемого обмена веществ, гомеостаза и оптимального уровня жизнедеятельности с целью приспособления к меняющимся условиям внешней среды.Живой организм представляет собой, с одной стороны, сложнейшую многоэлементную систему, и совокупность иерархически связанных систем, с другой. Под системой вообще понимают комплекс взаимозависимых, но в то же время относительно самостоятельных элементов или процессов, объединяемых выполнением определенной функции. Так, организм в целом во всем многообразии его взаимосвязей с внешней средой и выполняемых функций как самостоятельное образование является живой системой. В то же время организм представляет собой сложную иерархию (т.е. взаимосвязь и взаимоподчиненность) систем, составляющих уровни его организации: молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный, системный и организменный. Функцией биологических систем, в том числе и организма в целом, называют их деятельность, направленную на сохранение целостности и свойств системы. Эта деятельность (функция) имеет определенные количественные и качественные характеристики (параметры), меняющиеся для приспособления к условиям среды.Изменение параметров функций происходит на каждом уровне организации или в любой иерархической системе за счет саморегуляции, т.е. внутренних (для системы) механизмов управления жизнедеятельностью. Так, например, гладкая мышца кровеносных сосудов при растяжении повышает свой тонус; растяжение сердца притекающей кровью вызывает усиление его сокращения и изгнание большего объема крови (Закон Франка-Старлинга); уменьшение кровоснабжения ткани ведет к образованию в ней химических веществ, расширяющих артерии и восстанавливающих тем самым приток крови (т.н. явление рабочей гиперемии). Такие механизмы саморегуляции получили название местных.Для осуществления функций организма в целом необходима взаимосвязь и взаимозависимость функций составляющих его систем. Поэтому, наряду с внутренними механизмами саморегуляции систем в организме должны существовать и внешние для каждой из них механизмы регуляции, координирующие их деятельность. Например, для реализации функции перемещения в пространстве необходимо изменение деятельности не только скелетных мышц, но и кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Эти механизмы реализуются сформировавшейся в процессе эволюции специализированной системой регуляции.Организм является самоорганизующейся системой. Организм сам выбирает и поддерживает значения огромного числа параметров, меняет их в зависимости от потребностей, что позволяет ему обеспечивать наиболее оптимальный характер функционирования. Так например, при низких температурах внешней среды организм снижает температуру поверхности тела (чтобы уменьшить теплоотдачу), повышает скорость окислительных процессов во внутренних органах и мышечную активность (чтобы увеличить теплообразование). Человек утепляет жилище, меняет одежду (для увеличения теплоизоли-рующих свойств), причем делает это даже заранее, опережающе реагируя на изменения внешней среды.Саморегуляция представляет собой такой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или характеристик (констант) внутренней среды от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню. В ходе естественного отбора живыми организмами выработаны общие механизмы управления процессами приспособления к среде обитания различной физиологической природы (эндокринные, нейрогуморальные, иммунологические и др.), направленные на обеспечение относительного постоянства внутренней среды. У человека и высших животных гомеостатические механизмы достигли совершенства.

15 Жвачный период, его механизм возникновения и значение

Жвачные животные, захватывая корм, проглатывают его , почти не пережевывая. Затем в перерыве между приемами корма он отрыгивает отрыгивается в ротовую полость, тщательно пережевывается и снова проглатывается. Отрыгивание принятого корма, пережевывание и обратное проглатывание называют жвачным процессом. Время, в течение которого происходит пережевывание многократно отрыгиваемой рубцовой массы, называется жвачным периодом.

Это процесс  пережёвывания  кормовой массы, периодически отрыгиваемой в ротовую полость из начальных  отделов многокамерного желудка — рубца и сетки. Ж. п. возникает регулярно между приёмами корма. Время, в течение которого он происходит, называют жвачным периодом. У взрослых животных в сутки бывает 6—10 жвачных периодов, продолжительность каждого 40—60 мин. У молодняка жвачный период возникает чаще, но менее продолжителен. При даче грубых кормов число жвачных периодов больше, чем при скармливании концентратов. Отсутствие жвачки — характерный симптом многих заболеваний пищеварительной системы. отсутствие, жвачных, пищеварительной системы, каждого, многих, заболеваний, желудка, возникает, животным, бывает , молодняка жвачный, грубых кормов, отрыгиваемой, жвачным, начальных, возникает, характерный, периодом, период, физиологический opnveqq, жвачный процесс, жвачка, свойственный жвачным животным физиологический opnveqq пережёвывания кормовой массы, периодически отрыгиваемой в ротовую полость из начальных отделов многокамерного желудка — рубца и сетки. Ж. п. возникает регулярно между приёмами корма. Время, в течение которого он происходит, называют жвачным периодом. У взрослых животных в сутки бывает 6—10 жвачных периодов, продолжительность каждого 40—60 мин. У молодняка жвачный период возникает чаще, но менее продолжителен. При даче грубых кормов число жвачных периодов больше, чем при скармливании концентратов. Отсутствие жвачки — характерный симптом многих заболеваний пищеварительной системы.

16.Электрические явления в мышцах и нервах. Механизм их возникновения.

 Учение о животном электричестве. — Некоторые ткани животного организма обладают электрическими свойствами, то есть обнаруживают при известных условиях электрические токи, которые могут быть легко определены о помощью электроизмерительных аппаратов. Эти токи наблюдаются, главным образом, в мышцах, нервах и железах, но и другие ткани животного организма и даже все тело животного представляют довольно резкие, хотя еще недостаточно изученные электрические явления. Исторический ход развития учения с животном электричестве составляет, собственно говоря, исторический обзор всей Э. и даже всей электрофизики. Гениальное открытие Гальвани составляет эпоху в науке и должно считаться началом научной Э. Исходный опыт всех электрофизиологических наблюдений Гальвани, оказавшийся столь плодотворным для науки, заключается в следующем. Изучая влияние атмосферного электричества на обнаженные задние конечности лягушки, подвешенные посредством металлических крючков к горизонтальной решетке балкона, Гальвани заметил, что мышцы конечностей вздрагивали всякий раз, когда нижние концы ног, раскачавшись от ветра, приходили в соприкосновение с решеткой. Устранив всякое влияние атмосферного электричества и убедившись в том, что оно совершенно непричастно в данном опыте, гениальный ум Гальвани заключил, что наблюдаемое им явление происходит от замыкания цели, состоящей из мышцы, нерва, металлического крючка и вертикальных стоек металлической решетки.

17 Гемоглобин, его строение и методы определения. Соединение гемоглобина с газами.

Свою основную функцию-перенос  газов в крови-эритроциты выполняют благодаря наличию в них гемоглобина, который представляет собой сложный белок - хромопротеид, состоящий из белковой части (глобина)и небелковой пигментной группы (гема), соединенных между собой гистидиновым мостиком . в молекуле гемоглобина четыре гема. Гем построен из четырех пирроловых колец и содержит двухвалентное железо. Он является активной (простетической)группой гемоглобина и обладает способностью присоединять и отдавать молекулы кислорода. У всех видов животных гем имеет одинаковое строение, в то время как глобин отличается по аминокислотному составу.

Гемоглобин, присоединивший кислород, превращается в оксигемоглобин (HbО₂) , ярко-алого цвета, что и определяет цвет артериальной крови. Оксигемоглобин образуется в капиллярах легких, где напряжение кислорода высокое. В капиллярах тканей, где О₂ мало, он распадается на гемоглобин и кислород. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным или редуцированным гемоглобином (Hb). Он придает венозной крови вишневый цвет. И в оксигемоглобине, и в восстановленном гемоглобине атомы железа находятся в двухвалентном состоянии. Третье физиологическое соединение гемоглобина – карбогемоглобин – соединение гемоглобина с СО₂. Таким образом гемоглобин учавствует в переносе СО₂ из тканей в легкие. Карбогемоглобин содержится в венозной крови. Гемоглобин очень легко соединяется с угарным газом, при этом образуется карбоксигемоглобин (HbСО). Химическое сродство окиси углерода к гемоглобину примерно в 200 раз больше, чем кислорода. Поэтому достаточно примеси небольшого количества СО к воздуху, чтобы образовалось значительное число молекул этого соединения. Оно весьма прочное поэтому гемоглобин, блокированный СО, не может быть переносчиком кислорода. Поэтому угарный очень ядовит. При вдыхании воздуха, содержащего 0,1% СО, через 30-60 мин развивается тяжелые последствия гипоксии (рвота, потеря сознания). А при содержании в воздухе 1% СО через несколько минут наступает смерть. Пострадавших выводят на свежий воздух или дают вдохнуть кислород. Под влияние высокого давления кислорода происходит медленное расщепление карбоксигемоглобина.

Количество гемоглобина  определяют колориметрическим методом  и выражают в грамм процентах (г%), а затем с помощью коэффициента пересчета по Международной системе  единиц (СИ), который равен 10, находят количество гемоглобина в граммах на литр (г/л). Оно зависит от вида животных. На содержание эритроцитов и гемоглобина влияют возраст, пол, порода, высота над уровнем моря, работа, кормление. Так, новорожденные животные имеют более высокое содержание эритроцитов и гемоглобина, чем взрослые; у самцов количество эритроцитов на 5-10% выше, чем у самок. Уменьшение давления кислорода на большой высоте над  уровнем моря стимулирует образование эритроцитов. Интенсивная физическая нагрузка вызывает такое же действие. Ухудшение кормления ведет к уменьшению содержания эритроцитов и гемоглобина. Особенно большое влияние оказывает недостаток микроэлементов (Fe,Cu, Co, Mn) и витаминов. Для определения насыщенности каждого эритроцита гемоглобином служит цветной показатель или индекс I: :      В норме цветной показатель равен 1. Если он меньше 1, содержание гемоглобина в эритроцитах понижено (гипохромия), если больше 1 – повышено (гиперхромия).

18.Надпочечные железы и их гормоны.

Надпочечники — парные эндокринные железы позвоночных животных и человека.

У человека расположенны в непосредственной близости к верхнему полюсу каждой почки. Играют важную роль в регуляции обмена веществ и  в адаптации организма к неблагоприятным  условиям (реакция на стрессовые условия).

Надпочечники состоят  из двух структур — коркового вещества и мозгового вещества, которые  регулируются нервной системой.

Мозговое вещество служит основным источником катехоламиновых  гормонов в организме — адреналина и норадреналина. Некоторые же из клеток коркового вещества принадлежат к системе «гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников» и служат источником кортикостероидов.

Корковое вещество надпочечников  Гормоны, продуцируемые в корковом веществе, относятся к кортикостероидам. Сама кора надпочечников морфо-функционально состоит из трёх слоёв:

    * Клубочковая  зона    * Пучковая зона    * Сетчатая зона

Корковое вещество надпочечников  имеет парасимпатическую иннервацию. Тела первых нейронов находятся в  заднем ядре блуждающего нерва. Преганглионарные волокна локализуются в блуждающем нерве, в переднем и заднем стволе блуждающего нерва, печеночных ветвях, чревных ветвях. Они следуют в парасимпатические узлы и во внутренностное сплетение. Постганглионарные волокна: печеночное, селезеночное, поджелудочное железы, подсерозное, подслизистое и подмышечное сплетения желудка, тонкой и толстой кишок и других внутренностных органов трубчатого строения.

Клубочковая зона В клубочковой  зоне образуются гормоны, называемые минералкортикоидами. К ним относятся:    * Альдостерон    * Кортикостерон    * Дезоксикортикостерон Минералкортикоиды повышают реабсорбцию Na+ и выделение K+ в почках.

Пучковая зона В пучковой зоне образуются глюкокортикоиды, к  которым относятся:    * Кортизол   * Кортикостерон

Глюкокортикоиды оказывают важное действие почти на все процессы обмена веществ. Они стимулируют образование глюкозы из жиров и аминокислот (глюконеогенез), угнетают воспалительные, иммунные и аллергические реакции, уменьшают разрастание соединительной ткани, а также повышают чувствительность органов чувств и возбудимость нервной системы.

Сетчатая зона В сетчатой зоне производятся половые гормоны (андрогены, являющиеся веществами —  предшественниками эстрогенов). Данные половые гормоны играют роль несколько  иную, чем гормоны, выделяемые половыми железами. Они активны до полового созревания и после созревания половых желёз; в том числе они влияют на развитие вторичных половых признаков.

19.Потенциал покоя и потенциал действия, опыты подтверждающие их наличие.

Электрохимический потенциал. Содержимое клетки заряжено отрицательно по отношению к внеклеточному пространству. Основная причина возникновения на мембране электрического потенциала (мембранного потенциала) — существование специфических ионных каналов. Транспорт ионов через каналы происходит по градиенту концентрации или под действием мембранного потенциала. В невозбужденной клетке часть К⁺-каналов находится в открытом состоянии и ионы К⁺ постоянно диффундируют из нейрона в окружающую среду (по градиенту концентрации). Покидая клетку, ионы К⁺ уносят положительный заряд, что создает потенциал покоя равный примерно -60 мВ. Из коэффициентов проницаемости различных ионов видно, что каналы, проницаемые для Na⁺ и Cl^- , преимущественно закрыты. Ионы фосфата и органические анионы, например белки, практически не могут проходить через мембраны. С помощью уравнения Нернста можно показать, что мембранный потенциал нервной клетки в первую очередь определяется ионами К⁺, которые вносят основной вклад в проводимость мембраны.Потенциал действия Возбуждение нервной клетки под действием химического сигнала (реже электрического импульса) приводит к возникновению потенциала действия. Это означает, что потенциал покоя -60 мВ скачком изменяется на +30 мВ и спустя 1 мс принимает исходное значение. Процесс начинается с открывания Nа⁺-канала (1). Ионы Na⁺ устремляются в клетку (по градиенту концентрации), что вызывает локальное обращение знака мембранного потенциала (2). При этом Na⁺-каналы тотчас закрываются, т. е. поток ионов Na⁺ в клетку длится очень короткое время (3). В связи с изменением мембранного потенциала открываются (на несколько мс) потенциал-управляемые К⁺-каналы (2) и ионы К⁺ устремляются в обратном направлении, из клетки. В результате мембранный потенциал принимает первоначальное значение (3), и даже превышает на короткое время потенциал покоя (4). После этого нервная клетка вновь становится возбудимой. За один импульс через мембрану проходит небольшая часть ионов Na⁺ и К⁺, и концентрационные градиенты обоих ионов сохраняются (в клетке выше уровень К⁺, а вне клетки выше уровень Na⁺). Поэтому по мере получения клеткой новых импульсов процесс локального обращения знака мембранного потенциала может повторяться многократно. Распространение потенциала действия по поверхности нервной клетки основано на том, что локальное обращение мембранного потенциала стимулирует открывание соседних потенциал-управляемых ионных каналов, в результате чего возбуждение распространяется в виде деполяризационной волны на всю клетку.