Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Июня 2014 в 19:59, шпаргалка
1.Физиология (предмет, задачи, история).
Физиология животных — один из важнейших разделов биологии и как наука представляет собой систему достоверных знаний о процессах жизнедеятельности и функциях организма, поведении животных. Предметом, или объектом, изучения физиологии животных является макроорганизм животного. Физиология изучает физиологические процессы и функции живого организма на уровне клеток, тканей, органов и организма в целом, в их взаимосвязи между собой и с учетом влияний условий окружающей среды, технологии содержания, а также поведенческие реакции животных.
Нервным центрам свойственна роль трофического регулятора, которая проявляется в приспособлении обменных процессов в тканях органов к меняющимся условиям в целях поддержания их структурной организации и деятельности.
26. Высшая нервная деятельность. Образование и торможение условных рефлексов.
Высшая нервная деятельность — это совместная деятельность коры больших полушарий и подкорковых образований, которая обеспечивает более быстрое, тонкое, совершенное приспособление поведения, состояния и деятельности всех органов животных к меняющимся условиям внешней и внутренней среды. Высшая нервная деятельность осуществляется по принципу условного рефлекса и называется еще условно-рефлекторной деятельностью. Впервые идею о рефлекторной деятельности головного мозга иi.iдвинул русский физиолог И. М. Сеченов. Его идеи были развиты и экспериментально доказаны академиком И. П. Павловым. Что же следует понимать под условным и безусловным рефлексом? Безусловные рефлексы — это рефлексы врожденные, передающиеся по наследству. Осуществляются они по прирожденным нервным путям. Раздражители, вызывающие безусионный рефлекс, называются безусловными. Условные рефлексы — это рефлексы, приобретенные и процессе индивидуальной жизни человека или животного. Осуществляются они с участием коры больших полушарий после образования временной связи между той или иной сенсорной зоной и корковыми нейронами центров рефлекторных дуг безусловных рефлексов в результате многократного сочетания действия пока безразличных (условных) раздражителей с действием безусловных раздражителей, вызывающих безусловный рефлекс. Условные рефлексы образуются на основе безусловных. Раздражители, выбывающие условный рефлекс, называется условными Условия образования условных рефлексов. Для образования условных рефлексов необходимо соблюдение следующих условий.
27. Гормоны. Это органические соединения, обладающие высокой биологической активностью. Их вырабатывают секреторные клетки. Хранятся они в гранулах — внутриклеточных органеллах, отделенных от цитоплазмы мембраной. В гранулах содержится большое количество молекул гормона, погруженных в белковый матрикс. По химическому строению различают гормоны б е л к о во производные (производные белков, полипептидов, аминокислот) и стероидные (^производные холестерина). Например, к стероидным относят все гормоны коры надпочечников и половых желез, к простым белкам — инсулин, гормон роста и др., к сложным белкам — фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и тиреотропный гормоны, производные аминокислоты тирозина — адреналин, норадреналин, тироксин, трийодтиронин. Гормоны обладают рядом специфических свойств: 1) действуют только на определенный орган (орган-мишень); 2) действуют на больших расстояниях от места образования; 3) обладают высокой биологической активностью; 4) оказывают свое действие через белки-ферменты, рецепторы мембран; 5) не имеют видовой специфичности; 6) быстро разрушаются специальными ферментами. Механизм действия гормонов. Гормон с кровью поступает к органу-мишени. Клетки органа-мишени имеют специальные рецепторы, которые возбуждаются только определенным гормоном. Одна и та же клетка может иметь рецепторы трех видов: локализованные на поверхности мембраны клетки, в цитозоле (цитоплазме) и в ядре клетки. Кроме того, в одной и той же клетке могут присутствовать разные рецепторы одного вида. Специфические рецепторы клеток-мишеней способны считывать информацию, закодированную в гормоне. При взаимодействии гормона с рецептором образуется гормон-рецепторный комплекс. Существует два механизма действия гормонов, принципиально 1>; г »л и чающихся по признаку того, где образуется гормон-рецеп-трный комплекс — на поверхности клетки или внутри нее. Первый механизм действия гормонов (рис. 26). Для большинства белковых гормонов (инсулин и др.) ре-ил* иторы находятся на наружной поверхности клеток органов-мишеней. Гормон присоединяется к рецептору, меняя конформацию Ы'лка, при этом внутрь клетки органа передается сигнал. Он активирует фермент аденилатциклазу, которая катализирует (ускоряя где фосфорилирование АТФ с образованием циклической АМФ (ЛМФ). АМФ является уже посредником действия гормона на обменные процессы и вызывает в клетке разнообразные эффекты (через ферменты) — активирование протеинкиназ и др., в резуль-1лтс повышается или понижается тот или иной обмен. Второй механизм действия гормонов (рис. 27 и 28). Стероидные гормоны, а также тиреоидные и другие производные аминокислот легко проникают в клетку через ее мембрану. Стероидные гормоны взаимодействуют с рецепторами, находящимися в цитоплазме. Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс переносится в ядро и действует непосредственно на геном, стимулируя или угнетая его активность, т. е. влияет на синтез ДНК, изменяя скорость транскрипции и количество информационной (матричной) РНК (РНК). Увеличение или уменьшение количества РНК влияет на синтез белка в процессе трансляции, что приводит к изменению функциональной активности клетки.
28. Физиологическая роль гормонов гипоталамуса, гипофиза и эпифиза.
Гипоталамус. Это структурное образование ЦНС. Состоит из нейронов, часть которых обладает инкреторной функцией. Одни нейроны образуют гормоны-стимуляторы (либерины) — их семь: кортиколиберин, соматолиберин, тиреолиберин, фоллилиберин, люлиберин, пролактолиберин, меланолиберин и гормоны-ингибиторы (статины) — их три: соматостатин, пролактостатин и ме-ланостатин. Либерины и статины с кровью поступают в гипофиз и оказывают действие, обеспечивающее образование соответствующих гормонов гипофиза. Гипоталамические нейроны, секретиру-ющие либерины и статины, иннервируются лимбической системой, средним мозгом, нейронами самого гипоталамуса. Другие нейроны гипоталамуса (супраоптического и паравент-рикулярного ядер) образуют антидиуретический гормон (вазо-прессин) и окситоцин. Образовавшиеся гормоны по аксонам нейронов стекают в заднюю долю гипофиза и там накапливаются, по мере надобности поступая в кровоток. Благодаря либеринам и статинам гипоталамус обеспечивает связь центральной нервной системы с гормональной системой организма. Гипофиз. Находится у основания головного мозга. Имеет сложное строение. В нем различают аденогипофиз и нейрогипофиз, в которых вырабатываются гормоны. Передняя часть гипофиза — аденогипоф и з. Железистые клетки ее (сомато-, лакто-, кортико-, тирео-го-шадо-, липотропоциты) продуцируют шесть гормонов: соматот-Цюпный гормон (гормон роста), лактотропный гормон (пролак-?ин), фолликулостимулирующий гормон, лютеинизирующий гормон, тиреотропный гормон, адренокортикотропный гормон. эпифиз (шишковидное тело). Представляет собой образование центральной нервной системы и находится в промежуточном мозге. Клетки эпифиза образуют гормоны серотонин, мелатонин, ад-реногломерулотропин и др. В целом эпифиз участвует в осуществлении циркадных ритмов, биологических часов (биологические ритмы с периодом чаще 6...12...24 ч, охватывающие все проявления жизни у животных и человека: деление клеток, активность ферментов, содержание гормонов, тонус центральной нервной системы, сон и бодрствование, поведение, динамику работоспособности, повышение или понижение биологической активности организма к оптимальному времени суток), трансформацию нервных импульсов от зрительных рецепторов в инкреторный процесс. Серотонин синтезируется днем; ночью он превращается в мелатонин. Мелатонин — антагонист меланоцитостимулирующего гормона, снижает число секреторных гранул в пинеалоцитах. Он принимает участие в регуляции развития и деятельности половой системы, предотвращая преждевременное ее развитие. Адреногломерулотропин стимулирует образование в клубочковой зоне коры надпочечников гормона альдостерона. Новейшие исследования Доказывают, что функционально активными гормонами эпифиза являются пептиды.
29. Физиологическая роль гормонов щитовидной, паращитовидной и зобной желез. Щитовидная железа. Расположена по обе стороны черпало-видного хряща гортани. Она состоит из железистых фолликулов и окружающей парафолликулярной ткани. Фолликулы синтезируют специфические гормоны тироксин и трийодтиронин из аминокислоты тирозин и неорганического йода. Парафоллику-лярная ткань синтезирует нейодированный гормон тиреокальцитонин. Тироксин, трийодтиронин. Поступая в кровь, оказывают влияние на все клетки организма, участвуют в регуляции всех видов обмена веществ, процессов роста и дифференцировки тканей, органов. Они увеличивают интенсивность окислительных процессов, стимулируют рост организма, развитие и функцию половой системы, синтез гликогена в печени и жира молока, выведение воды. Они участвуют в регуляции развития нервной системы и ее возбудимости, обеспечивают нормальную функцию кожи. При гипофункции фолликулов железы, недостатке ее гормонов в период роста у животных задерживается рост, у взрослых развивается микседема (отечность кожи), понижается обмен веществ и возбудимость нервной системы. При гиперфункции щитовидной железы повышаются окислительные процессы, возбудимость нервной системы, отмечается истощение. Тиреокалъцитонин. Поступая в кровь, влияет на обмен кальция и фосфора в организме. Гормон активирует остеобласты, т. е. участвует в формировании кости, обеспечивая отложение в костной ткани кальция, снижает содержание кальция в крови. Паращитовидные железы. Располагаются на задней поверхности боковых долей щитовидной железы или погружены в ее ткань. Железы синтезируют паратгормон. Паратгормон. Поступает с кровью к костям, почкам и кишечнику. Вместе с тиреокальцитонином обеспечивает постоянство содержания кальция в крови — повышает концентрацию, увеличивает активность остеокластов и таким образом вызывает разрушение костной ткани, усиливает всасывание кальция в кишечнике и в почках. Зобная железа (вилочковая железа, тимус). Проявляет деятельность до полового созревания организма, после завершения которого происходит физиологическая инволюция его (у человека в 40 лет; у крупного рогатого скота в 6 лет масса зобной железы как у новорожденных). Зобная железа инкретирует гормоны тимозин, тимин, Т-активин; является центральным органом системы иммуногенеза, ответственным за формирование иммунитета. Гормоны тимуса стимулируют образование лимфоцитов и продукцию Т-лимфоцитов (тимусзависимых лимфоцитов).
30. Физиологическая
роль гормонов женских
Надпочечники. Это парные железы, расположенные впереди почек. В них различают корковый слой (клубочковая, пучковая и сетчатая зоны) и мозговое вещество, которые представляют собой самостоятельные железы внутренней секреции и вырабатывают собственные гормоны. Корковый слой. Вырабатывает три вида гормонов: ми-нералокортикоиды (клубочковая зона), глюкокортикоиды (пучковая зона) и половые гормоны (сетчатая зона). Все гормоны имеют важное значение в регуляции процессов обмена веществ. Минера-локортикоиды (альдостерон и др.) участвуют в регуляции обмена минеральных веществ и воды, повышают интенсивность всасывания натрия в канальцах почек и в кишечнике. Глюкокортикоиды (кортизол, кортикостерон) участвуют в регуляции преимущественно обмена углеводов, повышая уровень глюкозы в крови, стимулируют распад белков, особенно в мышцах, и превращение аминокислот в глюкозу, распад жира. Группа половых гормонов (андроге-ны, эстрогены, прогестерон) стимулируют рост и развитие мужских и женских половых органов, рост организма во время полового созревания, развитие вторичных половых признаков. Гормоны коры надпочечников обеспечивают повышение сопротивляемости организма к действию неблагоприятных факторов, повышают обеспечение тканей источниками энергии, предотвращают чрезмерную интенсивность окислительных процессов, подавляют воспалительные процессы. Мозговое вещество. Железа расположена внутри надпочечников и окружена корковым слоем. Синтезирует и выделяет гормоны катехоламины — адреналин, норадреналин, дофамин. Дофамин и норадреналин являются предшественниками синтеза адреналина, поэтому их действие в основном подобно адреналину. Островковый аппарат поджелудочной железы. Поджелудочная железа расположена в S-образном изгибе двенадцатиперстной Кишки. Островковый аппарат ее состоит из бета-, альфа- и дельта-Клеток. Бета-клетки продуцируют гормон инсулин, альфа-клет-|СИ — гормон глюкагон и дельта-клетки — соматостатин. | Инсулин. Оказывает влияние на все виды обмена веществ в Органах и тканях, прежде всего на обмен углеводов. Снижает содержание глюкозы в крови, повышая транспорт ее в клетки (больше в печени и мышцах), где способствует превращению глюкозы в Гликоген. Гликоген — это животный крахмал, который откладывается в печени и мышцах про запас. Инсулин способствует синтезу белка и жира. Инсулин — это единственный гормон в организме, который снижает содержание сахара в крови. Поэтому при заболевании поджелудочной железы, когда нарушается его образование, развивается сахарный диабет — повышается уровень глюкозы в крови, нарушается обмен веществ, сахар появляется в моче (организму можно помочь только искусственным введением гормона инсулина). Глюкагон. Оказывает влияние, противоположное инсулину, т. е. способствует превращению гликогена в глюкозу. При действии глюкагона повышается содержание глюкозы в крови. Глюкагон действует только на процессы распада гликогена в печени и не оказывает подобного влияния в мышечной ткани. Соматостатин. Инкретируется дельта-клетками островкового аппарата, действует угнетающе на бета- и альфа-клетки инсуляр-ного аппарата. Подавляет образование соматотропного гормона, ряда пищеварительных ферментов, сократительную деятельность желудка, кишечника, желчного пузыря.
31. Физиологическая роль гормонов женских половых желез, желтого тела и плаценты.
Яичники — женские половые железы. Место образования гормонов в яичниках — фолликул. В фолликулах образуются эстрогены и в небольших количествах андрогены и гестагены (прогестерон). Значительное количество половых гормонов продуцируется после наступления половой зрелости. Эстрогены — эстрадиол, эстриол и эстрон. Поступая в кровь, обусловливают рост и развитие женских половых органов (матки, влагалища), а также вторичных половых признаков — молочных желез, особого телосложения. С момента наступления половой зрелости они стимулируют развитие фолликулов, созревание яйцеклеток, половой доминанты, структурно-физиологические изменения в половых органах, связанные с половыми циклами у самки. Эстрогены участвуют в регуляции обмена веществ, усиливают синтез белков и образование мышечной ткани, повышают сопротивляемость организма к вредным воздействиям. Желтое тело образуется после овуляции, на месте лопнувшего фолликула. Железа продуцирует гормоны прогестерон и релаксин. Прогестерон. Поступая в кровь, оказывает влияние на матку и молочные железы: понижает чувствительность матки к окситоцину, стимулирует развитие плаценты и альвеол в молочных железах, поэтому его называют «гормоном беременности». Релаксин. Поступая в кровь, обеспечивает релаксацию лонного сочленения, расслабление связок тазовых костей, необходимых для нормального течения родов. Плацента — временная железа внутренней секреции; функционирует в период беременности. Плацента продуцирует целую группу половых гормонов, среди которых прогестерон, эстрогены, релаксин, регулирующих процессы, происходящие в организме матери и плода. Семенники — мужские половые железы. Гормоны образуются интерстициальной тканью, клетками Лейдига. Семенники образуют гормоны андрогены, в меньших количествах эстрогены. Андрогены — тестостерон, андростендион, андростерон и др. (наиболее активный — тестостерон) поступают в кровь и разносятся по всему организму. Они стимулируют рост и развитие мужских половых органов, вторичных половых признаков, а с наступлением половой зрелости — спермиогенез. Андрогены стимулируют синтез белка, развитие мышечной ткани, сердца, костной ткани, скелета, повышают сопротивляемость организма неблагоприятным воздействиям, а также работоспособность
32. Физиологическая роль тканевых гормонов. В тканях органов организма имеются эндокринные клетки, которые разнообразны по типам. Всю совокупность таких эндокринных клеток называют «диффузная эндокринная система» (APUD-система). Такие клетки обнаружены в органах желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железе, почках, подчелюстных и околоушных слюнных железах, легких, коже, нервной системе, в симпатических ганглиях и др. Количество инкреторных клеток в гастро-энте-ро-панкреатической эндокринной системе (ГЭП-система) выше чем во всех известных железах внутренней секреции. Каждый тип клеток диффузной эндокринной системы продуцирует специфические гормоны, возбуждаясь через местные механизмы и с участием нервной системы. Гормоны или поступают в кровь, приносятся к клеткам-мишеням, или выделяются в межклеточное пространство, не попадая в кровеносное русло, и действуют на рядом находящуюся клетку-мишень, оказывая регуляторное влияние. 33. Физиология мышц. Скелетные мышцы вместе со скелетом составляют опорно-двигательную систему организма, которая обеспечивает поддержание позы животного и перемещение отдельных частей тела и всего тела в пространстве. Наряду с этим скелетные мышцы и скелет выполняют защитную функцию, предохраняя внутренние органы от повреждений. Строение. Скелетные мышцы состоят из мышечных волокон, которые объединяются в мышечные пучки (рис. 4). Мышечное волокно — это специализированная клетка, цилиндрической формы, длиной до 10... 12 см и диаметром 10... 100 микрон (мкм). Каждое мышечное волокно имеет оболочку (сарколемму) и цитоплазму (саркоплазму). В саркоплазме сосредоточены все компоненты животной клетки. Вдоль оси мышечного волокна расположены тонкие нити — миофибриллы, а в них — протофиб-р и л л ы, нити белков миозина и актина. Они являются сократительным аппаратом мышечного волокна. Миофибриллы объединяются в группы — колонки, по 4...20 штук в каждой. Каждая ми-офибрилла разделена Z-мембранами приблизительно на 20000 саркомеров, длиной около 2,5 мкм. На обоих концах саркомеров к Z-мембране прикреплены около 2000 тонких актиновых нитей, которые своими концами входят между миозиновыми толстыми нитями. Механизм мышечного сокращения связан с взаимодействием актина и миозина. Взаимодействие актина и миозина тормозит система мышечных белков. На поверхности актиновых нитей имеется два белка — тропонин и тропомиозин. Поступление импульса к мышце сопровождается выходом из саркоплазматическо-го ретикулума мышечного волокна ионов Са2 . Они взаимодействуют с белком тропонином, образуя комплекс, который толкает тропомиозин в желобки между двумя цепями актина. За счет греб-ковых движений головок (специального белка) миози новых нитей актиновые нити подтягиваются на миозиновые и мышца укорачивается. Кальциевый насос транспортирует Са2+ в систему сарко-плазматического ретикулума, происходит отсоединение поперечных мостиков миозина от актина, и мышца расслабляется. Свойства. Поперечнополосатым скелетным мышцам присущи следующие основные свойства возбудимых тканей — возбудимость и проводимость, а также в определенной степени упругость, растяжимость, эластичность, пластичность. Возбуждение в белых волокнах распространяется со скоростью 12...15 м/с, а в красных— З...4м/с. Возбуждение мышцы внешне проявляется в сокращении. В ответ на одиночное раздражение мышца отвечает одиночным сокращением. Оно осуществляется очень быстро (за 0,09...0,1 с). В одиночном сокращении различают три фазы: скрытую, укорочения и расслабления (рис. 5). В естественных условиях к мышце поступает, как правило, не один импульс, а серия импульсов. На серию импульсов мышца отвечает длительным сокращением (рис. 6). Оно называется тетаническым, или длительным, сокращением. Различают гладкий тетанус, который возникает при частых ритмах раздражения, и зубчатый тетанус, возникающий при редких ритмах раздражения. Сокращение мышцы при постоянной нагрузке, сопровождающееся одним и тем же напряжением, называется изотоническим. Сокращение мышцы, когда она развивает силу, но не может укорачиваться из-за чрезмерной нагрузки, называется изометрическим.