Шпаргалка по "Физиология животных"

1 Обмен веществ – основное свойство живых тканей

Обмен веществ, или метаболизм, - лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ  и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение; совокупность всех химических реакций, протекающих в организме. Ф. Энгельс, определяя жизнь, указывал, что её важнейшим свойством является постоянный О. в. с окружающей внешней природой, с прекращением которого прекращается и жизнь. Т. о., О. в. - существеннейший и непременный признак жизни. С пищей в организм поступают из внешней среды разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются изменениям (метаболизируются), в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции. В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс - диссимиляция. Вещества живого организма не остаются неизменными, а более или менее быстро расщепляются с выделением энергии; их замещают вновь ассимилированные соединения, а возникшие при разложении продукты распада выводятся из организма. Химические процессы, протекающие в живых клетках, характеризуются высокой степенью упорядоченности: реакции распада и синтеза определённым образом организованы во времени и пространстве, согласованы между собой и образуют целостную, тончайше отрегулированную систему, сложившуюся в результате длительной эволюции. Теснейшая взаимосвязь между процессами ассимиляции и диссимиляции проявляется в том, что последняя является не только источником энергии в организмах, но также источником исходных продуктов для синтетических реакций. 
В основе характерного для О. в. порядка явлений лежит согласованность скоростей отдельных химических реакций, которая зависит от каталитического действия специфических белков - ферментов. Почти любое вещество, для того чтобы участвовать в О. в., должно вступить во взаимодействие с ферментом. При этом оно будет изменяться с большой скоростью в совершенно определённом направлении. Каждая ферментативная реакция является отдельным звеном в цепи тех превращений (метаболических путей), которые в совокупности составляют О. в. Каталитическая активность ферментов изменяется в очень широких пределах и находится под контролем сложной и тонкой системы регуляций, обеспечивающих организму оптимальные условия жизнедеятельности при меняющихся условиях внешней среды.

2 Саморегуляция желудочно-кишечного тракта

   Пищеварительный, желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), или пищевая трубка — система органов у настоящих многоклеточных животных, предназначенная для переработки и извлечения из пищи питательных веществ, всасывания их в кровь и выведения из организма непереваренных остатков. У большинства животных пищеварительная система устроена по одинаковому принципу. Желудочно-кишечный тракт представляет собой сплошную трубку, соединяющую ротовое отверстие с анальным, по которой в каудальном направлении перемещаются пищевые массы, которые расщепляются на более мелкие, пригодные к всасыванию частицы. Однако у разных животных имеются некоторые различия в устройстве пищеварительной системы, которые часто бывают связанными с особенностями их питания. Так, у животных, питающихся мясом, кишечный канал короче чем у травоядных животных. У некоторых животных многокамерный желудок. Количество зубов также различается у разных видов животных. У нормального взрослого мужчины, желудочно-кишечный тракт в среднем около 6,5 метров в длину.

3 Давление крови и факторы его обуславливающие

В артериях давление крови  зависит от объема крови поступающего из сердца, и от сопротивления оттоку крови в мелких артериях, артериолах и капиллярах (при переливании ↑, при кровопотерях ↓). По мере удаления артерий от сердца давление в них снижается. Это объясняется тем, что часть энергии расходуется на преодоление сопротивления оттоку крови через всю сосудистую систему организма, причем по мере продвижения крови через артериолы и капилляры к венным капиллярам давление постепенно падает до 10-15 мм РТ. Ст. подъем кровяного давления в артериях систолы желудочков характеризует максимальной, или систолическое давление. Спад давления во время диастолы соответствует диастолическому давлению, или минимальному. Разность между систолическим и диастолическим давлением, называют пульсовым давлением. Оно пропорционально количеству крови, выбрасываемой при систоле, и характеризует величину систолического объема.  Эти три величины – максимальное, минимальное и пульсовое давление крови – важные показатели физиологического состояния всей сердечно-сосудистой системы и деятельности сердца в данный период времени.

Падение артериального давления может произойти в результате уменьшения возврата крови к сердцу и, следовательно, снижение минутного объема крови, выбрасываемого сердцем. Это происходит при расширении капиллярного и венозного русла и скоплению в них крови. Повышение содержание СО₂ в крови вызывает падение давления крови приблизительно на 20 мм РТ. Ст. физическая работа способствует увеличению артериального давления преимущественно за счет усиления работы сердца. Систематическая физическая тренировка приводит к устойчивому повышению артериального давления. Снижение температуры воздуха также сопровождается повышением артериального давления вследствие сужения сосудов кожи. Давление крови увеличивается с возрастом, что связанно с потерей эластичности кровеносных сосудов. Давление крови в венах, расположенных в грудной полости, почти равно атмосферному и зависит от фазы дыхания. В венах, лежащих за пределами грудной полости, давление равно 3-10 мм РТ. Ст; в больших венах оно на 2-6 мм РТ. Ст. ниже атмосферного давления (отрицательное давление). Низкое давление в венах не может служить силой, обеспечивающей гемодинамику, поэтому здесь действуют другие факторы: присасывающее влияние грудной клетки, когда при вдохе расширяются легкие и одновременно крупные полые вены; сокращение мускулов, выжимающих кровь из вен; клапаны вен, способствующие однонаправленному кровотоку к сердцу. Воздействие дыхательных движений на венозное кровообращение называют дыхательным насосом.

4 Механизм и химизм мышечного сокращения

   Мышечное сокращение - реакция мышечных клеток на воздействие нейромедиатора, реже гормона, проявляющаяся в уменьшении длины клетки. Эта жизненно важная функция организма, связанная с оборонительными, дыхательными, пищевыми, половыми, выделительными и другими физиологическими процессами. Все виды произвольных движений — ходьба, мимика, движения глазных яблок, глотание, дыхание и т. п. осуществляются за счёт скелетных мышц. Непроизвольные движения (кроме сокращения сердца) — перистальтика желудка и кишечника, изменение тонуса кровеносных сосудов, поддержание тонуса мочевого пузыря — обусловлены сокращением гладких мышц. Работа сердца обеспечивается сокращением сердечной мускулатуры.Основой всех типов мышечного сокращения служит взаимодействие актина и миозина. В скелетных мышцах за сокращение отвечают миофибриллы (примерно две трети сухого веса мышц). Миофибриллы — структуры толщиной 1 - 2 мкм, состоящие из саркомеров - структур длиной около 2,5 мкм, состоящих из актиновых и миозиновых (тонких и толстых) филаментов и Z-дисков, соединённых с актиновыми филаментами. Сокращение происходит при увеличении концентрации в цитоплазме ионов Ca2+ в результате скольжения миозиновых филаментов относительно актиновых. Источником энергии сокращения служит АТФ. КПД мышечной клетки около 50%.Скольжение миозина относительно актинаГоловки миозина расщепляют АТФ и за счет высвобождающейся энергии меняют конформацию, скользя по актиновым филаментам. Цикл можно разделить на 4 стадии:

   1. Свободная головка  миозина связывается с АТФ  и гидролизует его до АДФ и фосфата и остаётся связанной с ними. (Обратимый процесс - энергия, выделившаяся в результате гидролиза, запасается в изменённой конформации миозина).

   2. Головки миозина  слабо связывается со следующей  субъединицей актина, фосфат отделяется, и это приводит к прочному связыванию головки миозина с актиновым филаментом. Эта реакция уже необратима.   3. Головка перетерпевает конформационное изменение, производящее подтягивание толстого филамента к Z-диску (или, что эквивалентно, свободных концов тонких филаментов друг к другу).

   4. Отделяется АДФ,  за счёт этого головка отделяется  от актинового филамента. Присоединяется  новая молекула АТФ.

Далее цикл повторяется  до уменьшения концентрации ионов Ca2+ или  исчерпании запаса АТФ (в результате смерти клетки). Скорость скольжения миозина по актину 15 мкм/сек. В миозиновом филаменте много (около 500) молекул миозина и, следовательно, при сокращении цикл повторяется сотнями головок сразу, что и приводит к быстрому и сильному сокращению. Следует заметить, что миозиин ведёт себя как фермент — актин-зависимая АТФаза. Так как каждое повторение цикла связано с гидролизом АТФ, а следовательно, с положительным изменением свободной энергии, то процесс однонаправленный. Миозин движется по актину только в сторону плюс-конца.

Фазы и режимы сокращения скелетной мышцы

Фазы  мышечного сокращения

При раздражении скелетной  мышцы одиночным импульсом электрического тока сверхпороговой силы возникает  одиночное мышечное сокращение, в  котором различают 3 фазы.

•  латентный (скрытый) период сокращения (около 10 мс), во время которого развивается потенциал действия и протекают процессы электромеханического сопряжения; возбудимость мышцы во время одиночного сокращения изменяется в соответствии с фазами потенциала действия;

•  фаза укорочения (около 50 мс);

•  фаза расслабления (около 50 мс).

Оптимум и пессимум частоты 

Амплитуда тетанического  сокращения зависит от частоты импульсов, раздражающих мышцу. Оптимумом частоты называют такую частоту раздражающих импульсов, при которой каждый последующий импульс совпадает с фазой повышенной возбудимости и соответственно вызывает тетанус наибольшей амплитуды. Пессимумом частоты называют более высокую частоту раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности в результате чего амплитуда тетануса значительно уменьшается.

Во время  выполнения работы мышца может сокращаться:

•  изотонически – мышца укорачивается при постоянном напряжении (внешней нагрузке); изотоническое сокращение воспроизводится только в эксперименте;

•  изометричеки – напряжение мышцы возрастает, а ее длина не изменяется; мышца сокращается изометрически при совершении статической работы;

•  ауксотонически – напряжение мышцы изменяется по мере ее укорочения; ауксотоническое сокращение выполняется при динамической преодолевающей работе.

5 Определение физиологии как науки, ее место среди других биологических дисциплин.

   Физиология— комплекс естественно-научных дисциплин, процессы жизнедеятельности здорового организма, их механизмы, исследует закономерности функций, при взаимодействии с внешней средой. Физиология важная область человеческого знания, наука о жизнедеятельности целостного организма, физиологических систем, органов, клеток и отдельных клеточных структур. Физиология изучает новое качество живого — его функцию или проявления жизнедеятельности организма и его частей, направленные на достижения полезного результата и обладающие приспособительными свойствами. В основе жизнедеятельности любой функции лежит обмен веществ, энергии и информации.

Физиологию традиционно  делят на физиологию растений и физиологию человека и животных.

Физиология  человека и животных — представляет собой логическое продолжение анатомии человека и имеет непосредственное отношение к медицине. В изучении жизненных процессов физиология основывается на анатомии, гистологии, зоологии, биохимии и др науками.

В виду того, что эти  независимые направления в свою очередь также разнообразны и  имеют собственную специфику, выделяют такие дисциплины, как физиология кровообращения, которая изучает работу сердца и сосудов, электрофизиология — изучает работу нервов и мышц. Нейрофизиология занимается мозгом. Физиология высшей нервной деятельности изучает высшие психические функции физиологическими методами. Физиология клетки исследует работу отдельных клеток.

6 Особенности пищеварения у птиц

У птиц пищеварительная  система по своей структуре и  функции приспособлена к перевариванию  корма растительного и животного  происхождения.

В зависимости от способа  питания  птицы имеют различные  формы клюва. Также способствует захватыванию и проглатыванию корма  язык, покрытый роговыми сосочками. В  ротовой полости корм не задерживается  и быстро проглатывается. У птиц небольшие слюнные железы находятся сбоку в средней и задней частях языка и на дорсальной поверхности основания языка, имеются также железы угла рта, передние  и задние подчелюстные железы. Слюны отделяется очень мало, но она содержит слизь, которая облегчает проглатывания корма. В ней содержится птиалин.

Изо рта корм попадает в зоб, который хорошо развит у  зерноядных птиц. В зобу корма увлажняются  и размягчаются. Слизистая оболочка зоба не содержит желез, секретирующих  ферменты, но в нем происходит переваривание  углеводов, белков и жира ферментами растительных кормов, а также микрофлорой. Продукты переваривания в зобу не всасываются.

Переваривание в желудке. Двигательная и секреторная функции желудка регулируются блуждающими нервами. Желудок птиц состоит из двух отделов: железистого и мышечного. Оба отдела желудка сокращаются каждые 20-30 с. Из зоба корм поступает в железистый отдел желудка, в его слизистой расположено 30-40 пар крупных трубчатых желез, выделяющих желудочный сок, который содержит хлористоводородную (соляную) кислоту и протиолетические ферменты. Железистый отдел желудка очень мал, и в нем практически не происходит накапливания и переваривания корма. Постоянно выделяющийся сок стекает в мышечный отдел желудка, где и происходит переваривание корма. У некоторых видов птиц между отделами желудка находится сфинктер, препятствующий обратному переходу содержимого – из мышечного отдела в железистый.  В мышечном отделе происходит механическое перетирание корма. Здесь обычно находят мелкие камешки, кусочки стекла и др твердые предмета заглатываемые птицей, они способствуют перетирания корма. Слизистая мышечного отдела желудка имеет железы, выделяющие коллоидный секрет. Он накапливается на поверхности, застывает и превращается в роговую пленку (кутикулу), которая предохраняет мышечную стенку от повреждения твердыми предметами.  В мышечном отделе желудка активно переваривается корм. В него постоянно забрасывается содержимое двенадцатиперстной кишки, вследствие этого процессы пищеварения в нем усилены.