ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЧУВАШСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра морфологии, акушерства и терапии ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ студентам – заочникам по направлению подготовки 36.03.02 «Зоотехния» Чебоксары 2014 УДК 612:636 (075) Составитель: доц. кафедры морфологии, акушерства и терапии, канд. биол. наук Ефимова И.О. Физиология животных: Методические указания по изучению дисциплины ФГБОУ ВПО ЧГСХА; Сост. Ефимова И.О. Чебоксары, 2014. 40 с. Подписано в печать «__» __________ 2014 г. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,625. Тираж 100 экз. Заказ № ____ Утверждено методической комиссией факультета ветеринарной медицины и зоотехнии. Полиграфический отдел ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» 428003, г. Чебоксары, ул. К.Маркса, 29 Рецензенты: профессор кафедры морфологии, акушерства и терапии Алексеев И.А., профессор кафедры эпизоотологии, паразитологии и ветеринарносанитарной экспертизы Мартынов Г.Н. 2 47 удержание образующегося молока и их приспособление. 72. Молоковыведение при доении и сосании и его регуляция. ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………… … 3 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ ………………………………………………………… … 3 Библиографический список ………………………………………… 4 МЕТОДИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ ЗНАНИЙ …………………………………………………. 5 Тема 1. Физиология клетки …………………………………………….. 5 Тема 2. Физиология возбудимых тканей …………………………… .. 6 Тема 3. Физиология нервной системы ….…………………………… . 7 Тема 4. Сенсорные системы ..………………………………………… .. 8 Тема 5. Высшая нервная деятельность …………………………… … 8 Тема 6. Физиология эндокринной системы ……………………… … 10 Тема 7. Физиология движения (основные механизмы) …………… …. 12 Тема 8. Физиология систем крови …………………………………… .. 13 Тема 9. Физиология иммунной системы ……………………………… 13 Тема 10. Физиология кровообращения и лимфообращения ………… 14 Тема 11. Физиология системы дыхания …………………………… …. 15 Тема 12. Физиология пищеварения ………………………………… … 17 Тема 13. Физиология обмена веществ и энергии. Теплорегуляция … .. 18 Тема 14. Физиология выделения ……………………………………… . 20 Тема 15. Физиология размножения …………………………………… . 21 Тема 16. Физиология лактации ……………………………………… …. 22 Тема 17. Основы этологии …………………………………………… … 24 Тема 18. Физиология адаптации животных …………………………. . 25 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ……………………………………………. 26 Основные недостатки и ошибки, допускаемые студентами при выполнении контрольной работы ..……………………………………. 27 Перечень вопросов для выполнения контрольной работы …………… 30 Самостоятельные опыты и наблюдения ………………………………. 42 ПРИМЕРНЫЕ ВОПРОСЫ НА ЭКЗАМЕН …………………………… 44 46 ВВЕДЕНИЕ Физиология животных – биологическая наука, изучающая процессы и функции здорового организма на уровне клеток, тканей, органов и организма в целом, их взаимосвязь между собой и с условиями окружающей средой, технологией содержания, а также поведенческие реакции животных. Предметом изучения физиологии является организм животных, а целью физиологии - познание процессов, функций организма и их регуляция. Эти знания помогут зоотехнику повысить молочную, мясную и шерстную продуктивность, плодовитость животных и яйценоскость птицы, а также качество продукции. Задачами физиологии животных являются: - познание частных и общих механизмов и закономерностей деятельности клеток, тканей, органов и целостного организма, механизмов нейро-гуморальной регуляции физиологических процессов и функций у млекопитающих и птиц, качественного своеобразия физиологических процессов у продуктивных животных, поведенческих реакций и механизмов их формирования; - приобретение навыков по исследованию физиологических констант функций и умений использования знаний физиологии и этологии в практике животноводства и ветеринарии. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ При выполнении заданий контрольной работы студент должен предварительно ознакомиться с методическими советами по изучению отдельных тем дисциплины и обратить особое внимание на их ключевые моменты. Студент – заочник обязан отвечать строго на поставленные вопросы и не допускать голословного переписывания учебников и учебных пособий. Для полного усвоения материала по ходу его изучения студенту предлагается составлять краткий конспект и схемы. Самостоятельное изучение дисциплины примерно рассчитано на 92 ч, выполнение контрольной работы - на 15 ч (табл. 1). Таблица 1. Примерные затраты времени для самостоятельного изучения разделов курса № Разделы курса Количество п/п часов 1 2 3 1. Физиология клетки 5 2. Физиология возбудимых тканей 5 3. Физиология нервной системы 5 4. Сенсорные системы 5 5. Высшая нервная деятельность 5 6. Физиология эндокринной системы 5 7. Физиология движения (основные механизмы) 5 8. Физиология систем крови 5 3 Физиология иммунной системы 5 Физиология кровообращения и лимфообращения 5 Физиология системы дыхания 5 Физиология пищеварения 5 Физиология обмена веществ и энергии. Теплорегуляция. 8 Физиология выделения. 5 Физиология размножения 5 Физиология лактации 5 Основы этологии 5 Физиология адаптации животных 5 ВСЕГО ПО ДИСЦИПЛИНЕ: 93 Только при ежедневном изучении всех вышеперечисленных разделов курса и соблюдении времени и последовательности студенту гарантируется полное усвоение дисциплины. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Библиографический список Основной 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 1. 2. 3. 4. Битюков И.П., Лысов В.Ф., Сафонов Н.А. Практикум по физиологии сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1990. – 256 с. Георгиевский В.И. Физиология сельскохозяйственных животных. - М.: Агропромиздат, 1990. - 256 с. Георгиевский В.И. Практическое руководство по физиологии сельскохозяйственных животных. - М.: Высшая шк., 1976. Голиков А.Н., Базанова Н.У., Кожебеков З.К. и соавт. Физиология сельскохозяйственных животных. - М.: Агропромиздат, 1991. - 432 с. Лысов В.Ф., Ипполитова Т.В., Максимов В.И., Шевелев Н.С. Практикум по физиологии и этологии животных / Под ред. В.И. Максимова. – М.: КолосС, 2005. – 256 с. Лысов В.Ф., Ипполитова Т.В., Максимов В.И., Шевелев Н.С. Физиология и этология животных. – М.: КолосС, 2004. – 586 с. Лысов В.Ф., Максимов В.И. Основы физиологии и этологии животных. – М.: КолосС, 2004. – 248 с. Дополнительный Акаевский А.И., Криницын Д.Я., Мелехин Г.П., Мелехин П.И. Анатомия и физиология сельскохозяйственных животных. Изд. 4е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1978. Костина Т.Е. Физиологические особенности функциональных систем овец. - Казань, 1980. - 90 с. Костина Т.Е. Физиологические особенности функциональных систем у свиней. - Казань, 1982.-82 с. Костина Т.Е. Физиологические особенности функциональных систем у лошадей. - Казань, 1987.-86 с. 4 33. Физиологическая гормонов мужских половых желез. 34. Физиологическая роль тканевых гормонов. 35. Строение и физиологические свойства мышц. 36. Виды сокращений мышц и их характеристика. Работа мышц. 37. Поддержание позы и движение животных, физиологическая роль. 38. Кровь, ее состав и свойства. 39. Характеристика эритроцитов и их физиологическая роль. 40. Характеристика лейкоцитов и их физиологическая роль. 41. Характеристика тромбоцитов и их физиологическая роль. Механизм свертывания крови. 42. Обеспечение оптимального для метаболизма количества форменных элементов крови. 43. Сердце, его строение, нагнетание крови в сосудистую систему. Сердечные циклы. 44. Внешние показатели деятельности сердца и сосудов. 45. Регуляция деятельности сердца и сосудов. 46. Лимфа, ее состав. Образование и движение лимфы. 47. Органы дыхания. Вентиляция легких. Механизмы вдоха и выдоха. 48. Обмен газов в легких. Транспорт газов кровью. 49. Поддержание оптимального газового состава крови к уровню метаболизма в организме. 50. Органы пищеварения. Прием корма, жевание, глотание и его фазы. 51. Сократительная деятельность гладкой мускулатуры желудка и кишечника, виды сокращений и их роль. Приспособление к условиям, складывающимся в желудке и кишечнике. 52. Закономерности секреторной деятельности пищеварительных желез. Приспособление секреции и состава пищеварительных желез к составу принятого корма. 53. Состав и свойства слюны и желудочного сока. 54. Состав и свойства поджелудочного сока, желчи и кишечного сока. 55. Всасывание в кишечнике и его механизмы. 56. Обмен белка, жира, углеводов и их регуляция. 57. Физиологическая роль макроэлементов. 58. Физиологическая роль микроэлементов. 59. Физиологическая роль воды в организме. 60. Физиологическая роль жирорастворимых витаминов. 61. Физиологическая роль водорастворимых витаминов. 62. Обмен энергии и его регуляция. 63. Теплообмен и его регуляция. 64. Почки, характеристика почечных структур. Почечные процессы. 65. Половые органы самца. Сперматогенез и его регуляция. Сперма, спермий. 66. Половые органы самки. Половой цикл. 67. Функциональная подсистема, обеспечивающая оплодотворение. 68. Функциональная система, обеспечивающая поддержание беременности. 69. Функциональная система, обеспечивающая роды. 70. Молочные железы, образование молока и его регуляция. 71. Емкостная система молочной железы. Распределение, накопление, 45 ПРИМЕРНЫЕ ВОПРОСЫ НА ЭКЗАМЕН Рекомендуется студентам заочникам просмотреть до начала сессии все ниже приведенные экзаменационные вопросы и сделать краткую запись по каждому из них в отдельной тетради. Если у Вас возникают трудности с ответами, сделайте отметку в тетради и подойдите по возможности на кафедру за консультацией. 1. Методы наблюдения и эксперимента, их значение для физиологических исследований. 2. Аппаратура, используемая для физиологических исследований. 3. Основные физиологические понятия и их сущность. 4. Возбудимые ткани, их общие свойства. 5. Биоэлектрические явления в тканях. Потенциал покоя и действия. 6. Законы раздражения: силы, времени, крутизны нарастания силы раздражителя, полярный закон, закон «все или ничего». 7. Основные компоненты клетки и их физиологическая роль. 8. Общие принципы деятельности организма: рефлекс, функциональная система. 9. Рефлекторная дуга, ее элементы и роль. 10. Температурная и тактильная рецепции. 11. Вкусовая и обонятельная рецепции. 12. Зрительная рецепция. 13. Слуховая рецепция. 14. Вестибулорецепция. 15. Висцеро - и мышечно–суставная рецепции. 16. Нервное волокно, его строение и физиологическая роль структур. 17. Синапсы, их строение и свойства. 18. Нервные центры, их организация и физиологическая роль. 19. Физиологическая роль спинного и продолговатого мозга. 20. Физиологическая роль среднего мозга и мозжечка. 21. Физиологическая роль промежуточного мозга. 22. Физиологическая роль подкорковых ядер и коры больших полушарий. 23. Физиологическая роль ретикулярной формации и лимбической системы. 24. Физиологическая роль парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. 25. Физиологическая роль симпатического отдела вегетативной нервной системы. 26. Высшая нервная деятельность. Механизм образования и торможения условных рефлексов. 27. Характеристика типов высшей нервной деятельности. 28. Физиологическая роль гормонов гипоталамуса. 29. Физиологическая роль гормонов гипофиза и эпифиза. 30. Физиологическая роль гормонов щитовидной, паращитовидной и зобной желез. 31. Физиологическая роль гормонов поджелудочной железы и надпочечников. 32. Физиологическая роль гормонов женских половых желез, желтого тела и плаценты. Тема 1. Физиология клетки Клетка это основная форма организации живого вещества, целостная живая система. Она состоит из ядра, цитоплазмы и цитолеммы (плазмолеммы), взаимодействие которых определяет ее жизненность, то есть способность к обмену веществ, росту, размножению, раздражимости. Ядро отграничено от цитоплазмы ядерной оболочкой и состоит из кариоплазмы. Клетка отделена от внешней среды клеточной оболочкой - плазматической мембраной. В цитоплазме различают гиалоплазму, органеллы и включения. Органеллы - постоянные составные части цитоплазмы, выполняющие определенные функции. Одни из органелл присутствуют в каждой клетке организма и поэтому называются общими, другие – лишь в клетках определенного типа и называются специальными. Обратите внимание на связь между структурой и функцией клетки. Клетки, ткани и органы организма функционируют в относительно постоянных условиях, которые создаются в организме кровью, тканевой жидкостью, лимфой. Среда (кровь, лимфа и тканевая жидкость), в которой функционируют клетки, ткани и органы организма, называются внутренней средой для данного организма. Постоянство состава и физико – химических свойств внутренней среды организма, которые обеспечиваются деятельностью всех органов и систем организма, называется гомеостазом. Вопросы для самопроверки 1. Основные принципы структурной и функциональной организации животных. Связь структуры и функции. 2. Клетка как структурная и физиологическая единица организма. Организация клетки. 3. Химические компоненты клетки. 4. Питательные вещества и источники энергии клетки. 5. Обмен веществ как основное условие возникновения и эволюции живой материи, непременное условие жизни. 6. Организм как саморегулируемая система. 44 5 5. 6. 7. 8. 9. Лысов В.Ф. Физиология молодняка сельскохозяйственных животных. - Казань, 1977.-62 с. Лысов В.Ф. Функциональные системы сельскохозяйственных животных. - Казань, 1986.-75 с. Лысов В.Ф. Частная физиология сельскохозяйственных животных. - Казань, 1987.-53 с. Скопичев В.Г., Шумилов Б.В. Морфология и физиология животных: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2004. – 416 с. Сысоев А.А. Физиология сельскохозяйственных животных. – М.: Колос, 1980. – 148 с. МЕТОДИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ ЗНАНИЙ 7. Внутренняя среда организма. Гомеостаз. 8. Принципы нервной и гуморальной регуляции физиологических функций. Понятие об оптимальном физиологическом процессе. 9. Целостность организма, взаимосвязь его отдельных органов и систем, взаимодействие организма с окружающей средой. Тема 2. Физиология возбудимых тканей Некоторые ткани и клетки организма в процессе эволюции приспособились осуществлять быстрые ответные реакции на действия раздражителей. Эти ткани (нервная, мышечная, железистая) получили название возбудимые. Они обладают рядом свойств (возбудимость, проводимость и т.д.). Изучив механизм возникновения мембранного потенциала и потенциала действия, поймете сущность процесса возбуждения. Ткани и органы организма реагируют на действие раздражителя по определенным законам раздражения (закон силы, закон времени и т.д.). Электрические явления в возбудимых тканях обусловлены свойствами и строением мембраны клеток: наличием в них натриевых, калиевых и кальциевых каналов, разной концентрацией ионов калия и натрия внутри и снаружи, работой натрий – калиевого и кальциевого насосов. У сельскохозяйственных животных различают три вида мышечных тканей: гладкую, скелетную поперечно – полосатую и сердечную поперечно – полосатую. Изучите строение и свойства тканей. Обратите особое внимание на механизм мышечного сокращения, работу, силу и утомление мышц. Подробно ознакомьтесь с особенностями строения и функциями мякотных и безмякотных нервных волокон, их свойствами. Передача возбуждения с нервного волокна на мышечное происходит через специализированное структурное образование (синапс). Он состоит из трех основных элементов: пресинаптической мембраны, синаптической щели и постсинаптической мембраны. Поймите механизм передачи возбуждения через синапс. Вопросы для самопроверки 1. Возбудимые ткани. Их характеристика. 2. Дайте определение понятиям физиологический покой, возбуждение и торможение. 3. Назовите законы, по которым возбудимая ткань отвечает возбуждением на действие раздражителей. 4. Охарактеризуйте основные свойства нервной и мышечной тканей: возбудимость и лабильность (функциональная подвижность). 5. Поясните особенности строения и функции нервных волокон и их свойства. 6. Каково строение синапса? Поясните механизм передачи возбуждений с нейрона на нейрон в нервной системе и с нейрона на исполнительные органы. 7. Расскажите строение скелетных и гладких мышц. Назовите их свойства. 8. Охарактеризуйте одиночные и тетанические, изотонические и 6 Опыт № 10. Наблюдение за длительностью жвачных периодов у коров (коз, овец). Проследите у 3…5 животных, когда у них начался жвачный период после приема корма и сколько минут он продолжался. Отметьте, какие корма были скормлены. Выясните зависимость начала и продолжительности жвачного периода от вида потребленного корма. Опишите механизм отрыгивания корма. Опыт № 11. Наблюдение за процессами отрыгивания корма и длительностью его пережевывания. Подсчитайте, сколько производит жевательных движений корова (овца, коза) после отрыгивания порции корма. Какова зависимость количества жевательных движений от вида съеденного корма? Опишите механизм отрыгивания корма. Опыт № 12. Определение частоты сокращений рубца. Определите у 3…5 коров или коз количество сокращений рубца в течение 10 минут до и после приема корма. Движение рубца изучают прощупыванием. Рука, положенная на область левой голодной ямки, ощущает сначала выпячивание, а затем постепенное западание брюшной стенки, что соответствует одному сокращению рубца. Опыт № 13. Измерение температуры тела. Проведите термометрию (термометр вводят в прямую кишку животного на 5 мин) у 3…5 животных разного вида, возраста, утром и вечером. Объясните зависимость температуры тела от этих факторов. Опыт № 14. Выделительные процессы. Пронаблюдайте, сколько раз в стуки разные виды животных совершают акт мочеиспускания и дефекации. Опишите физико – химические свойства мочи. Как изменяется состав мочи под влиянием кормления и состояния животного? Опыт № 15. Размножение. Проследите, сколько времени занимает процесс совокупления у разных видов животных? Опишите физико – химические свойства спермы и ее состав. Какие факторы оказывают отрицательное воздействие на качество спермы? Опыт № 16. Размножение. Посмотрите, как отмечается проявление течки, полового возбуждения, охоты и полового успокоения у разных видов животных? Проведите ректальное исследование матки и яичников у коровы под наблюдением специалиста. Определите стадию полового цикла? Можно ли спаривать животных до наступления физиологической зрелости и почему? Опыт № 17. Роды. Пронаблюдайте за родами у разных видов животных. Отметьте продолжительность каждой стадии. Какое влияние оказывает неполноценное кормление и ненадлежащее содержание беременных самок на их продуктивность и потомство. Опыт № 18. Ручное и машинное доение коров. Изучите правила ручного и машинного доения и подоите коров двумя способами. Укажите марку доильного аппарата и его устройство. Сделайте краткую запись. Каким образом можно повысить молочную продуктивность животных? Опыт № 19. Поведение. Пронаблюдайте за поведением домашних животных. Сделайте краткую запись. 43 оказывают тормозящее влияние на образование условного оборонительного рефлекса? Опыт № 3. Движение животных. Пронаблюдайте за движением животных. Зарисуйте различные виды движения. Из каких звеньев состоит система движения? Опыт № 4. Получение плазмы и сыворотки крови. В 2 пробирки наберите по 5—10 мл крови любого животного. В одну из пробирок заранее внесите щепотку лимоннокислого натрия или 2…3 капли гепарина, содержимое перемешайте. Обе пробирки на сутки оставьте при комнатной температуре. Отметьте, в какой из них отстоялась плазма, а в какой — сыворотка. Опишите их химический состав. Почему в одной из пробирок кровь не свернулась? Нарисуйте содержимое обеих пробирок и укажите его элементы. Опыт № 5. Определение скорости свертывания крови. Выстричь шерсть на кончике уха животного, протереть его спиртом и после высыхания сделать прокол иглой на месте, где хорошо просматривается вена. Выступившую кровь капните на предметное стекло и запишите время (минуты и секунды). Через 5 минут наклоните предметное стекло и наблюдайте за перемещением капли. В дальнейшем наблюдение за состоянием капли следует вести каждые 10…20 с. Если капля перестанет переливаться, значит, кровь свернулась. Отметьте температуру воздуха. Опишите механизм свертывания крови. Опыт № 6. Гемолиз. В две пробирки наберите по 5…10 мл крови. В одну из них добавьте 10…15 мл воды (т.е. разбавьте кровь в пропорции 1:1,5), а в другую — заранее щепотку лимоннокислого натрия или 2….3 капли гепарина. Опишите цвет гемолизированной крови, сравнив с кровью в другой пробирке. Почему происходит гемолиз при добавлении воды, спирта или эфира? Опыт № 7. Исследование сердечного толчка. Приложите ладонь к грудной клетке под левым локтем домашних животных и произведите подсчет количества сердечных ударов в одну минуту утром, днем и вечером (в покое). Объясните причину разницы частоты сокращений сердца у животных разных видов в зависимости от их возраста, продуктивности, времени суток и других условий. Опыт № 8. Исследование пульса. Подсчитайте частоту пульса за 1 минуту у представителей 3…5 видов животных в разные периоды суток в течение 3-х дней подряд. Вычислите средние данные. У коровы и лошади пульс определяют в хвостовой артерии или на лицевой артерии (по краю жевательного мускула), а у мелких животных— на бедренной артерии. Выясните зависимость частоты пульса от вида и возраста животных, от периода суток и кормления. Опыт № 9. Определение частоты дыхания. Частоту дыхания определяют: а) по движению ребер грудной клетки; б) по движению стенок живота; в) по движению крыльев носа; г) по выдыхаемому воздуху (хорошо видно в холодную погоду); д) по ощущению струи выдыхаемого воздуха (тыльная сторона ладони подносится к ноздрям животного). Подсчитайте частоту дыхательных движений в 1 минуту у 3…5 животных утром, днем и вечером, у нетелей и лактирующих коров, у молодых и взрослых животных. Вдох и выдох принимают за одно движение. Зарегистрируйте температуру воздуха. Объясните зависимость частоты дыхания от указанных факторов. 42 изометрические сокращения мышц. Приведите примеры. 9. Каков механизм мышечного сокращения? Роль АТФ креатинфосфата как источников энергии для мышечного сокращения. и Тема 3. Физиология нервной системы Центральная нервная система состоит из спинного и головного мозга, а периферическая нервная система представленная нервами, соединяет органы и ткани со спинным и головным мозгом. Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его систем, органов, тканей к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Нервно – гуморальная регуляция обеспечивается нервной и гормональной системами. Благодаря нервной системе организм осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса. Рефлексом называется закономерная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая с участием центральной нервной системы. Рефлекс осуществляется через специальное структурное образование нервной системы, которое называется рефлекторной дугой. Совокупность нейронов в центральной нервной системе, которые участвуют в регуляции функций организма, называется нервным центром. Различают центры дыхания, кровообращения, слюноотделения, глотания, мигания и т.д. Необходимо обратить внимание на то, что организм животных осуществляет свою деятельность по принципу функциональных систем. Функциональная система это объединение ряда расположенных в различных местах структур или органов и осуществляемых в них процессов в целях получения конечного приспособительного результата. Начните изучение физиологии центральной нервной системы в следующей последовательности: строение и функции спинного, продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного мозга, подкорковых ядер, ретикулярной формации, лимбической системы, коры больших полушарий. По функциональному признаку центральная неравная система делится на соматическую и вегетативную. Периферическая нервная система состоит из черепномозговых и спинномозговых нервов, которые осуществляют чувствительную и двигательную иннервацию аппарата движения (скелет и скелетную мускулатуру), кожного покрова и их ганглиев. Вегетативная нервная система подразделяется на симпатическую и парасимпатическую. Симпатическая нервная система иннервирует органы сердечно – сосудистой системы (сердце, гладкую мускулатуру сосудов, органы кровообращения), а парасимпатическая - гладкую и поперечно – полосатую мышечные ткани внутренних органов и железы. Вопросы для самопроверки 1. Поясните схему строения и характеристику функций центральной нервной системы. 2. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга? Из каких элементов состоит рефлекторная дуга? 3. Опишите свойства нервных центров. 7 4. Охарактеризуйте строение и функции различных отделов центральной нервной системы? 5. Опишите симпатический и парасимпатический отделы, их структурно-функциональные характеристики. 6. Каковы функции вегетативных ганглиев, пре- и постганглионарных волокон? Тема 4. Сенсорные системы Органы чувств входят в состав нервной системы и являются частью анализаторов. Каждый анализатор является афферентным отделом рефлекторной дуги и состоит из трех составных частей: 1) рецептор, воспринимающий раздражения, 2) нервы и проводящие пути мозга, передающие возбуждения 3) центральная часть (подкорковые и корковые центры), где происходит анализ и синтез воспринимаемого ощущения. Органы чувств являются периферической частью анализаторов, т.е. рецепторами. Рецепторы в зависимости от источника раздражения делят на интерорецепторы, проприорецепторы и экстерорецепторы. Интерорецепторы располагаются во внутренних органах, тканях и сосудах. Проприорецепторы воспринимают раздражения, идущие от костей, мышц и суставов, а экстерорецепторы - из внешней среды. Вопросы для самопроверки 1. Из каких отделов состоит анализатор? 2. Назовите свойства рецепторов. Дайте классификацию рецепторов. 3. Назовите виды кожных рецепторов. Опишите механизм кожной рецепции. 4. Дайте определение понятию «вкусовая рецепция». 5. Каковы строение и функции обонятельной рецепции? 6. Дайте определение «слуховая рецепция». Опишите строение и функции наружного, среднего и внутреннего уха. Каков механизм восприятия звуковых раздражителей разных частот и силы? 7. Каковы строение и функции зрительного анализатора? 8. Дайте определение понятию «висцеральная рецепция». 9. Каковы строение и функции мышечно – суставной рецепции? 10. Каковы строение и функции вестибулорецепции? 11. Назовите виды контактных и дистантных анализаторов. Каково участие анализаторов в формировании поведения животных? опсихологией и физиологией. 166. Методы изучения поведения животных. Эволюция поведения. Механизмы. Виды, формы и системы поведения. Врожденное поведение, инстинкты как основа жизнедеятельности животных. Внутренние и внешние факторы инстинктивного поведения. Его структура, пусковые механизмы. 167. Приобретенное поведение на основе научения (обучения). Облигатное - импринтинг и факультативное научения. Условные рефлексы как основная форма научения (инструментальные условные рефлексы, метод проб и ошибок, подражание, экстраполяционные условные рефлексы). Научение типа инсайт. Ассоциативное научение. 168. Навыки. Мышление. Формирование поведения животных в онтогенезе. Игровое поведение молодняка. Пищевое, половое, родительское, исследовательское поведения. Доминирование и закон стадной иерархии. Ритуализация и коммуникация между животными. Управление их поведением. 169. Поведение сельскохозяйственных животных в условиях промышленной технологии содержания. Применение знаний об этологии в животноводстве. 170. Адаптация с.-х. животных - совокупность морфофизиологических процессов, лежащих в основе приспособления к конкретным условиям существования в данной среде. Общие механизмы адаптации. 171. Роль симпатоадреналовой системы в адаптации. Адаптационный синдром как механизм восстановления постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). 172. Адаптация животных к разной температуре, разреженной газовой среде, недостатку воды, пищи, освещения, скученному содержанию, гиподинамии, производственным шумам, машинному доению, виду пищи. 173. Влияние стрессов на продуктивность и профилактика отрицательного воздействия «чрезвычайных раздражителей» и экстремальных факторов на животных. 174. Стрессоустойчивость животных, ее связь с типом высшей нервной деятельности. Тема 5. Высшая нервная деятельность На действие безусловных раздражителей (корм, боль и т.д.) осуществляются приспособительные реакции (безусловные рефлексы) с участием подкорковых ядер, промежуточного, среднего, продолговатого и спинного мозга по прирожденным, наследственно закрепленным нервным путям. Так, только что вылупившийся цыпленок сразу же начинает клевать, новорожденный теленок – сосать и т.п. Благодаря совместной деятельности коры больших полушарий мозга и подкорковых образований, обеспечивается более быстрое приспособление организма к окружающей среде и целенаправленное поведение животного, Самостоятельные опыты и наблюдения Опыт № 1. Позатонические и выпрямительные рефлексы. Пронаблюдайте наличие у разных видов животных позатонических и выпрямительных рефлексов. Четко ли они проявляются. Сделайте краткую запись. Опыт № 2.Условный рефлекс. Попытайтесь выработать условный оборонительный рефлекс у мелкого рогатого скота. Хлопните в ладоши три раза и через 10…15 с нанесите тупым предметом болевое раздражение. Отметьте сколько сочетаний потребуется животному, чтобы только на три хлопка без нанесения болевых раздражений у него проявлялся оборонительный рефлекс. Для опыта необходимо обязательно подобрать спокойное животное. Остерегайтесь бурной ответной реакции. Укажите, какие факторы 8 41 активности самки? Проиллюстрируйте это конкретными примерами. 153. Каковы механизмы беременности и родов? Роль плода, желтого тела и плаценты в поддержании беременности и начале родов. Какие гормоны участвуют в этих процессах и каковы их источники? 154. В чем заключаются функции семенников и яичников? Как эти функции влияют на поведение животных и как они регулируются? 155. Что такое вторичные половые признаки и чем они обусловливаются? Что такое половой диморфизм? Приведите конкретные примеры. 156. В чем проявляется и чем обусловливается половое поведение самцов и самок на отдельных стадиях воспроизводительной жизни: половой активности, полового покоя, беременности, родов, лактации? 157. Что такое лактация и из каких процессов она состоит? Каковы назначение и продолжительность сухостойного периода? Что при этом происходит в вымени коровы? 158. Каково строение вымени коровы? Какие изменения происходят в нем до и после наступления половой зрелости, во время беременности, сухостоя и лактации? Отметьте конкретную роль нервной системы и гормонов на разных этапах развития молочной железы. 159. Что происходит с углеводами, белками и жирами кормов в преджелудках жвачных и как это отражается на составе молока? Почему при резком переводе коров с зимних рационов на зеленый корм у них снижается жирность молока? 160. Что такое емкость вымени, с какой целью, когда и как ее измеряют? Чем объясняется необходимость соблюдать постоянный режим доения? Приведите конкретные примеры. 161. Каковы физиологические основы машинного доения? В чем его преимущества и недостатки по сравнению с ручным доением? Как отражаются на удое коров перебои в снабжении фермы электроэнергией и частая смена доярок? Каков механизм этого явления? 162. Что такое емкостная системы вымени? Из каких элементов состоит дуга рефлекса молокоотдачи? Какова роль нервной и гормональной систем в механизме молокоотдачи и ее торможении? Что происходит, когда, как говорят, корова «не отдала» молоко? Приведите пример из личных наблюдений. 163. Что такое молозиво и чем оно отличается по своему составу от молока? Каково значение молозива для новорожденного? Что является предшественниками (исходным материалом) для синтеза белков, жира и лактозы молока? Какие гормоны участвуют в этом процессе? 164. В чем заключаются различия между жвачными и нежвачными животными в биосинтезе молочного жира? Что служит его предшественниками (исходным материалом) у этих животных? 165. Этология (поведение животных). История учения об этологии. Современные представления. Значение работ И. П. Павлова, А. В. Крушинского, П. К. Анохина, К. Лоренца, Н. Тинбергена, Р. Хайнда, Р. Шовена, Д. Мак-Фарленда для этологии. Связь ее с зо40 которое называется высшей нервной деятельностью. Последняя осуществляется по принципу условного рефлекса и называется еще условно – рефлекторной деятельностью. В коре больших полушарий различают шесть рядов нервных клеток, множество борозд и извилин. Она имеет древнюю кору (архикортекс) – обонятельная доля; старую кору (палеокортекс) – лимбическую систему; новую кору (неокортекс). В каждом полушарии имеется моторная зона, в которой сосредоточены двигательные центры, посылающие сигналы к отдельным скелетным мышцам. Сюда приходят и анализируются импульсы от рецепторов, заложенных в толще мышц, в сухожилиях и суставах. Кроме того, в коре больших полушарий различают еще и сенсорную зону. Она представлена зрительной зоной, которая располагается в затылочных долях больших полушарий; слуховой – в височных долях; обонятельной – в аммоновом роге древней коры; тактильной - в задней центральной извилине, куда поступают импульсы от рецепторов кожи, реагирующих на прикосновение и давление; интерорецептивной - в премоторной области, получающей афферентные импульсы от внутренних органов. В процессе индивидуальной жизни животного при действии какихлибо условных раздражителей (свет, звук, запах и т.п.) на организм и восприятия их сенсорными зонами коры больших полушарий и неоднократно сочетанного действия безусловного раздражителя (корм, боль и т.д.) с возбуждением нейронов моторной зоны нервные связи вырабатываются заново. Так, при дрессировке щенка вначале даем команду (звук - условный раздражитель), а затем еду (безусловный раздражитель). Через 10…15 сочетаний при условии, что животное здоровое и щенка никто и ничто не отвлекало, у Вас все получится. Вы сможете выработать условный рефлекс, и щенок выполнит любую команду «сидеть», «лежать»… Вспомните, как Вы дали имя своему щенку? Нарисуйте схемы рефлекторных дуг любого безусловного и условного рефлекса. Обратите внимание на виды торможения условных рефлексов, механизмы внешнего торможения условных рефлексов, внутреннего торможения дифференцировка, запаздывание. Назовите типы высшей нервной деятельности. Какая связь между типом высшей нервной деятельности и продуктивностью животных? Вопросы для самопроверки 1. Что такое высшая нервная деятельность и какими методами ее изучают? Виды обучения животных. 2. Как образуются условные рефлексы, чем они отличаются от безусловных и каково их биологическое значение? 3. Виды торможения в коре головного мозга и их биологическая роль. 4. В чем заключается аналитическая и синтетическая деятельность коры головного мозга? 5. Что такое тип высшей нервной деятельности? Как реагируют животные разных типов высшей нервной деятльености на резкое нарушение стереотипа доения или на перевод их в новые условия эксплуатации? 9 6. Каковы отличия психической деятельности животных от психической деятельности человека? Тема 6. Физиология эндокринной системы Регуляция деятельности органов и тканей, обмена веществ и энергии, всех других жизненных процессов осуществляется нервно-гуморальной системой. Гуморальное звено регулирующей системы представлено в основном гормонами, вырабатываемыми железами внутренней секреции. Основное назначение гормонов: 1. Участвуют в регуляции обмена белков, жиров, углеводов и водносолевого обмена (соматотропный, липотропный, тироксин, глюкокортикоиды, глюкагон, инсулин, адреналин, альдостерон, адиуретин). 2. Некоторые гормоны передней доли гипофиза регулируют деятельность других эндокринных желез: адренокортикотропный (АКТГ), тиреотропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФСГ), лютеинизирующий (ЛГ). Таким образом, гормоны эндокринных желез оказывают влияние на интенсивность роста, воспроизводительные функции, уровень лактации, яйценоскость, линьку и многие другие процессы в организме животных. Механизм функциональной связи нервной системы и желез внутренней секреции прояснился лишь с открытием нейросекреции. оказывается часть нервных клеток способна (у всех позвоночных и многих представителей классов беспозвоночных) не только порождать и проводить возбуждение, но и обладает секреторной функцией. У высших позвоночных животных нейросекреторные клетки в виде ядер (скоплений) располагаются в гипоталамусе, важнейшем отделе промежуточного мозга. Он имеет непосредственную связь с гипофизом, представляя с ним единую анатомическую и функциональную систему. В нейронах паравентрикулярных и супраоптических ядер передней части гипоталамуса синтезируются, соответственно, два гормона — окситоцин и вазопрессин (адиуретин). По мере образования оба эти гормона по аксонам нейросекреторных клеток в комплексе с белком-носителем в виде гранул (зерен) продвигаются в заднюю долю гипофиза. Здесь они накапливаются и отсюда выводятся в кровь. Передняя доля гипофиза (ПДГ) лишена нервных связей с мозгом, но имеет специальную сосудистую воротную систему. Кровь по воротной системе направляется от гипоталамуса (срединного возвышения) по ножке гипофиза к передней его доле. Было доказано, что гипоталамус с помощью нейросекретов контролирует выделение гормонов передней и средней долями гипофиза. Восемь нейросекретов гипоталамуса, стимулирующих выделение гормонов из соответствующих клеток передней и средней долей гипофиза получили название рилизинг-факторов (либеринов). Не исключается, что рилизинг-факторы не только стимулируют выделение клетками гормонов, но и влияют на биосинтез в них гормонов. Из ткани гипоталамуса выделено 3 нейросекрета (статина), которые тормозят выделение в кровоток пролактина, соматотропного и меланоцитостимулирующего гормонов. 10 туры. 140. Каким образом поддерживается температурный гомеостаз в организме млекопитающих в случае повышения или понижения температуры внешней среды? Как влияет влажность воздуха на теплообмен организма? 141. На чем основана методика изучения обмена энергии животных по газообмену? Что такое дыхательный и калорический коэффициенты? Как изменится терморегуляция у животных при резком снижении или повышении температуры внешней среды (изобразите это в виде схемы)? 142. Какие органы в организме животных выполняют выделительную функцию? Какова роль каждого из них в поддержании гомеостаза? Опишите процесс мочеобразования и его регуляцию. 143. В чем заключается выделительная функция почек, кожи, пищеварительного тракта и легких? При каких условиях преобладает тот или иной путь выделения? Приведите конкретные примеры. 144. Опишите строение нефрона и процесс образования в нем мочи. Как регулируется деятельность почек? Каким образом компенсируется недостаток питьевой воды или преодолевается избыток воды в организме животных? 145. Какова роль выделительных органов в поддержании гомеостаза? Опишите фазы образования мочи и механизмы регуляции мочеобразования в случае недостатка или избытка поваренной соли в организме животного. 146. Какие функции выполняет кожа? Подробно опишите ее роль в терморегуляции и как выделительного органа. Нарисуйте схему. 147. Какие функции выполняет кожа? Возрастные и сезонные изменения шерстного покрова у животных. В чем заключаются секреторная и рецепторная функции кожи? 148. Что такое половой цикл? Какие изменения происходят в организме самки в течение полового цикла? Какие гормоны и каким образом обусловливают отдельные стадии полового цикла? В чем различия между состояниями течки и охоты и что в них общее? 149. Опишите типы овуляции и естественного осеменения у домашних животных. Каковы физиологические основы применения искусственного осеменения млекопитающих? В чем заключаются принципиальные особенности его применения при провоцированной овуляции? Приведите примеры таких животных. 150. Опишите строение спермия и яйцеклетки и процессы их созревания. Каким образом происходит оплодотворение? Каково значение капацитации (дозревания) спермиев? Сколько часов она продолжается в половых путях самки у животных разных видов? 151. Чем различаются половая и общая зрелость у млекопитающих? Приведите конкретные примеры. Как влияют условия кормления и содержания животных на эти процессы? Какие гормоны обусловливают половую зрелость у домашних животных? 152. В чем заключается сезонность размножения домашних животных? Что такое течка, охота и овуляция? Чем они вызываются и каково их соотношение во времени? Каково значение самца для половой 39 126. Что такое общий и промежуточный обмен? Какую роль выполняют в организме углеводы? Опишите углеводный обмен у жвачных и его регуляцию. Укажите конкретную роль витаминов и гормонов в углеводном обмене? 127. В чем заключается биологическая роль белков и нуклеиновых кислот? В чем сущность понятий «заменимые» и «незаменимые» аминокислоты? Приведите примеры. Опишите особенности белкового обмена у жвачных животных. Какова роль витаминов и гормонов в белковом обмене? 128. Какова роль жиров в организме? Каковы особенности обмена этих веществ у жвачных животных? Какова роль витаминов и гормонов в обмене жиров? 129. Какова роль печени и почек в обмене белков, жиров и углеводов? Какое участие в этом принимают витамины и гормоны? 130. Как образуется энергия в организме? Как измеряют затраты энергии у животных? Какова энергетическая ценность 1 г питательных веществ? Почему дыхательный коэффициент выше при окислении углеводов, чем при окислении жиров? Покажите на примере реакций окисления глюкозы и линолевой кислоты? 131. Для чего и какими методами измеряют затраты энергии организмом животных? В чем заключается основной и продуктивный обмен веществ и энергии? Каким образом нервная система и гормоны регулируют образование энергии? Вычислите расход энергии у бычка в положении лежа, если он за один час израсходовал 169 л О2 и выделил 145 л СО2. 132. Какова роль воды, кальция, фосфора, натрия, калия и железа в организме? Как осуществляется гуморальная регуляция их обмена? Покажите на примере недостаточного или избыточного поступления в организм кальция и фосфора. 133. Какова роль жиров, стеринов, фосфолипидов и простагландинов в организме? В чем сущность понятий «заменимые» и «незаменимые» жирные кислоты? Приведите примеры. В чем заключаются особенности жирового обмена у свиней? 134. Какое участие в жизнедеятельности организма принимают витамины А, С, Д, Е и К? 135. В чем заключаются функции витаминов В1, В2, В3, В6, В12 и РР? 136. Что такое макро- и микроэлементы? Приведите примеры значения по одному из них в процессе жизнедеятельности. 137. Какова роль селена, йода, кобальта и меди в жизненных процессах? К какой группе веществ они относятся? 138. Что такое химическая и физическая терморегуляция и каковы их механизмы? Роль кожи в этих процессах. Какова температура тела у млекопитающих? Как осуществляются нервно-гормональная регуляция образования и отдачи тепла при повышении или понижении внешней температуры? 139. Каковы особенности терморегуляции у новорожденных животных? Какую роль играет бурая жировая ткань в теплорегуляции? Роль нервной системы и гормонов в физической и химической терморегуляции при повышении или снижении внешней темпера38 Из ткани эпифиза выделен гормон мелатонин, который угнетает секрецию фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормонов гипофиза и, следовательно, функцию половых желез. Установлено, что эпифиз птиц и многих видов диких зверей вырабатывает больше мелатонина в зимние месяцы, когда продолжительность светового дня самая короткая. Таким образом, эпифиз, получая информацию о внешнем освещении через орган зрения, участвует в работе механизма «биологических часов» и определяет фотопериодизм в размножении этих видов животных. Очень полезно группировать гормоны в различные комбинации в зависимости от их участия в регуляции белкового, углеводного, жирового и водно-солевого обмена. Обратите внимание на роль гормонов в реакциях адаптации (приспособления) организма животных при стрессе (состоянии напряжения). Стресс — неспецифическая, стереотипная реакция организма на воздействие различного рода раздражителей — стрессоров. Стрессор — это любой раздражитель, который по интенсивности и длительности своего влияния на организм превышает пределы повседневных воздействий. Организм животных приспосабливаются к воздействию раздражителей с помощью нервного и гормонального звеньев адаптации. Вопросы для самопроверки 1. Каким образом гипоталамус регулирует деятельность гипофиза и других желез внутренней секреции? Что такое нейросекреция? 2. Какова роль гормонов гипофиза в регуляции физиологических процессов? 3. Гормоны щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной и половых желез и их физиологическое значение. 4. Изобразите в виде схемы роль инсулина, глюкагона, адреналина и глюкокортикоидов в регуляции обмена углеводов? 5. Каким образом паратгормон, тиреокальцитонин и витамин Д поддерживают относительное постоянство концентрации кальция и фосфора в крови? 6. Что такое стресс и какова роль гипоталамуса, гипофиза, коры надпочечников и других желез в реакции адаптации организма к неблагоприятным воздействиям среды — стрессоров? 7. Какова роль гормонов в регуляции жирового и белкового обмена? Тема 7. Физиология движения (основные механизмы) Основу жизнедеятельности организма составляют двигательные приспособительные реакции, обеспечивающие возможность его самосохранения как индивидуума и вида. Двигательные приспособительные реакции (поддержание принятой позы, перемещение звеньев и всего тела в пространстве, ориентировочные, защитные, поведенческие движения) обеспечиваются в организме системой движения, которая включает в себя: 1) зрительный, слуховой, обонятельный, кожный и висцеральный анализаторы; 2) двигательный нервный центр (совокупность определенных нейронов спинного, продолговатого, среднего мозга, ретикулярной формации, мозжечка, промежуточного мозга, стриопаллидума, 11 лимбической системы и коры больших полушарий головного мозга, обеспечивающая формирование программы действия); 3) эфферентные волокна соматических нервов, идущих к мышцам; 4) исполнительные органы (скелет и поперечно – полосатые скелетные мышцы); 5) проприорецепторы и вестибулорецепторы с афферентными проводниками, находящимися в составе соматических нервов, и связанные сними нейроны в двигательном нервном центре. Деятельность системы движения обеспечивают скелет и мышцы (поперечно – полосатые, динамические и статодинамические). Поза животного поддерживается благодаря тонусу мышц, поддерживаемому возбуждением мышечно – суставных рецепторов и некоторого растяжения мышц под тяжестью скелета, а также позо – тоническим и выпрямительным приспособительным реакциям. Обратите внимание на типы движения. Вопросы для самопроверки 1. Как устроена система, обеспечивающая позу и перемещение животного? Какова ее роль в жизнедеятельности организма? 2. Дайте определению понятию «двигательный нервный центр». Назовите, какими нейронами он образован, его отделы и роли каждого отдела в осуществлении двигательных приспособительных реакций. 3. Назовите исполнительные органы системы, обеспечивающей позу и перемещение животного. На какие группы делят мышцы по их роли в системе? 4. Дайте определение двигательной или моторной единице мышц, двигательным единицам, различающимся по скорости развития в них сокращения мышечных волокон. 5. Поясните, как проявляется поза и как она поддерживается. 6. Охарактеризуйте виды аллюров. Тема 8. Физиология систем крови Внутренней средой организма животных являются кровь, лимфа и тканевая жидкость. Они поддерживают ее постоянство, принимая участие в процессах обмена веществ. Кровь осуществляет функцию теплорегуляции, аккумулируя в себе тепло и равномерно распределяя его по органам, а при избытке тепла отдает его в окружающую среду. Она участвует в дыхательных процессах, осуществляя транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Благодаря переносу кровью гормонов, медиаторов, электролитов, клеточных метаболитов и других продуктов обмена веществ и поступлению их к тканям и органам осуществляется гуморальная регуляция их деятельности. Кроме того, кровь выполняет защитную функцию, предохраняя организм от действия микробов, вирусов и их токсинов, а также от других чужеродных организму веществ. Изучите состав и физико-химические свойства (вязкость, плотность, осмотическое и онкотическое давления, поверхностное натяжение, кислотно – щелочное равновесие, буферные свойства) крови. Обратите особое 12 ного пищеварения у лошади. 113. В чем сущность полостного и пристеночного пищеварения? 114. Каков состав желудочного сока и какова его роль в гидролизе питательных веществ корма? У собаки произвели на шее двустороннюю перерезку блуждающих нервов. Как это отразится на двигательной и секреторной функциях желудка? 115. Опишите роль ферментов и других компонентов желудочного и поджелудочного соков в гидролизе питательных веществ корма у свиньи. Какова роль толстого кишечника у лошадей и птиц в системе пищеварения? 116. Опишите сущность полостного и пристеночного пищеварения и механизм всасывания продуктов гидролиза белков, жиров и углеводов. Как отразится на процессах переваривания и всасывания недостаток в кормах каротина и витамина А? 117. Какими методами изучают секрецию желудочного, поджелудочного соков и желчи? Опишите ферменты и другие компоненты этих соков и их роль в гидролизе питательных веществ корма. 118. В чем заключается нервно-гуморальная регуляция секреции поджелудочного сока и желчи? Какова их роль в пищеварении, и какие продукты гидролиза питательных веществ при этом образуются? 119. В чем заключаются сущность и значение пищеварения? Какую роль играет тонкий и толстый отделы кишечника в пищеварении у лошади, свиньи, жвачных животных и птиц? Как изменится секреторная и двигательная активность кишечника при раздражении иннервирующих его симпатических нервов? 120. Опишите основные функции пищеварительной системы и дайте им краткую характеристику. Составьте таблицу ферментов всех пищеварительных соков и дайте им характеристику. 121. Опишите особенности желудочного пищеварения у взрослых животных и молодняка жвачных в молочный и переходный периоды. Как происходит процесс отрыгивания корма в жвачные периоды? Как изменится этот процесс при перерезке блуждающих нервов? 122. Что такое гомеостаз и каково его значение? Какое отношение к нему имеют пищеварительная система и кровь? Опишите, как и под влиянием чего происходит процесс пищеварения в ротовой полости, желудке и 12-перстной кишке у животных, с которыми Вы работаете. 123. Что изучает наука физиология? Какими методами физиологи изучают деятельность слюнных и желудочных желез, желчеобразовательную и желчевыделительную функции печени? Как изменится секреция желез при раздражении иннервирующих их симпатических нервов? 124. Что понимают в физиологии под нервно-гуморальной регуляцией? Покажите ее роль на примере регуляции секреции желудочного и поджелудочного соков. 125. Опишите процесс пищеварения в тонком и толстом отделах кишечника, а также виды, значение и регуляцию их двигательной активности. 37 чение? Как изменится ритм сердца, если его лишить парасимпатической иннервации? В каком состоянии находятся клапаны сердца в отдельные фазы сердечного цикла? Как это отражается на движении крови внутри сердца? 99. Что такое пульс, сердечный толчок и тоны сердца и какова их природа? Как и почему меняется крово- и лимфообращение при физической нагрузке? Какова роль гормонов в регуляции работы сердца? Приведите конкретный пример. 100. Какими свойствами обладают сердечная мышца и проводящая система сердца? В чем состоит значение систолы, диастолы и общей паузы в деятельности сердца? Как и почему изменяется артериальное давление при вдохе и выдохе? 101. Как осуществляется иннервация сосудов и какова ее роль в регуляции артериального давления? Как изменяется сосудистый тонус под влиянием нервных импульсов и гуморальных факторов? 102. Каковы сущность и значение дыхания для организма? Из каких элементов состоит дыхательный цикл и каков их механизм? Сравните характер элементов дыхательного цикла в покое и в условиях физической нагрузки. 103. Опишите биомеханику внешнего дыхания. Что такое межплевральное давление? Почему оно ниже атмосферного давления и какое это имеет значение для осуществления вдоха и выдоха? 104. Каковы механизмы вдоха и выдоха? Как изменяется дыхание у животных в связи с возрастом, продуктивностью и условиями содержания (микроклиматом)? Каким образом предохраняются альвеолы от разрыва при вдохе и от спадения при выдохе? 105. Что такое жизненная и общая емкость легких? Из каких объемов воздуха они складываются? Чем отличается по газовому составу альвеолярный воздух от вдыхаемого и выдыхаемого воздуха? 106. Опишите функции воздухоносных путей и легких. Что такое жизненная емкость легких? Как регулируется дыхание? Как и почему оно изменяется при накоплении в помещении фермы углекислого газа и аммиака? 107. Где находятся различные отделы дыхательного центра? Какова роль каждого из них? В чем состоит саморегуляция дыхания? 108. Что такое легочная вентиляция? Каков механизм обмена газов между альвеолярным воздухом и кровью, между кровью и тканями? В чем проявляется связь между сердечно-сосудистой и дыхательной системами? 109. Опишите механизм возникновения первого вдоха и выдоха у новорожденного животного. Чем они вызываются? Как осуществляется нервно-гуморальная регуляция дыхания? 110. Какие функции выполняет желудочно-кишечный тракт? Опишите процесс пищеварения в ротовой полости, желудке и 12-перстной кишке свиньи. 111. Каковы сущность и значение пищеварения? Опишите особенности ротового и желудочного пищеварения у жвачных животных. 112. Каково значение исследований И.П. Павлова для развития физиологии пищеварения? Опишите особенности ротового и желудоч36 внимание на строение и количество форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) у разных видов животных, где они образуются и разрушаются, какова их роль в организме. Поймите механизм свертывания крови. Вопросы для самопроверки 1. Чем представлена внутренняя среда организма? 2. Какие функции выполняет кровь? 3. Каковы состав и физико – химические свойства крови? 4. Назовите количество форменных элементов крови у разных видов животных. 5. Охарактеризуйте строение, свойства эритроцитов и роли их в организме животных. 6. Назовите виды лейкоцитов. Какова их роль в организме домашних животных? 7. Что представляют собой тромбоциты? Назовите их свойста и роль. Поясните механизм свертывания крови. Тема 9. Физиология иммунной системы Организм животных имеет ряд защитных механизмов на воздействие различных повреждающих факторов как поступающих извне, так и с собственными измененными клетками. Прежде всего это механизм неспецифической защиты (естественная резистентность). Он представлен механическими барьерами кожи и слизистых оболочек, препятствующими проникновению микроорганизмов внутрь организма. В этом процессе принимают активное участие комплемент, нейтрофилы, макрофаги и т.д. Кроме этого имеется механизм специфической защиты, который представлен клетками иммунной системы (лимфоцитами и фагоцитами) и антителами. Иммунная систем представлена совокупностью органов, тканей, клеток, деятельность которых обеспечивает иммунитет. Органы и ткани иммунной системы подразделяют на центральные и периферические. К центральным органам иммунной системы относят красный костный мозг, тимус, лимфатические узлы кишечника, фабрициева сумка и т.п., а к периферическим – лимфоузлы, селезенка, лимфатические фолликулы по ходу пищеварительного тракта. Фагоцитоз играет важную роль в защите организма от чужеродного и является неспецифическим клеточным защитным механизмом. Различают две группы фагоцитов: циркулирующие и тканевые. К циркулирующим фагоцитам относят все гранулоциты и моноциты, к тканевым - макрофаги соединительной ткани, купферовские клетки, дендритные клетки селезенки и лимфоузлов, клетки Лангенгарса, альвеолярные и интерстициальные макрофаги легких, клетки микроглии и т.д. Комплемент – это группа белков крови, состоящая из протеаз и активаторов. Он играет важную роль в защите от чужеродного, являясь неспецифическим гуморальным защитным механизмом. Комплемент разрушает бактериальные и инфицированные вирусами собственные клетки, участвует в регуляции воспалительных и иммунных реакций. 13 Обратите особое внимание на специфические механизмы защиты (гуморальные и клеточные звенья иммунной системы). Вопросы для самопроверки 1. Охарактеризуйте центральные и периферические органы иммунной системы. 2. Опишите явление фагоцитоза. Какие клетки принимают участие в этом процессе? 3. Какие механизмы активации комплемента Вам известны? Опишите их? 4. Перечислите основные характеристики клеточного и гуморального иммунитета. Тема 10. Физиология кровообращения и лимфообращения Кровь и лимфа осуществляют свои функции благодаря постоянной их циркуляции по кровеносным и лимфатическим сосудам. Непрерывность движения крови и лимфы обеспечивается работой сердца, вспомогательными механизмами и специфическим строением сосудов. Благодаря движению крови осуществляются обмен веществ, питание, дыхание, терморегуляция, выделение и другие функции организма. Изучите анатомическое строение сердца, циклический характер и фазы сердечной деятельности, систолический и минутный объемы сердца. Охарактеризуйте строение и физиологическую роль проводящей системы сердца, внешние показатели деятельности сердца и сосудов (сердечный толчок, тоны сердца, артериальный и венозный пульс, давление крови), виды сосудов и микроциркуляцию. Назовите рефлексогенные сосудистые зоны и поясните их роль в саморегуляции кровообращения. Изучите образование, состав и значение межклеточной жидкости и лимфы, лимфообразование и факторы, обеспечивающие движение лимфы. Вопросы для самопроверки 1. Какие фазы составляют цикл работы сердца? 2. Какова роль проводящей системы сердца? 3. Поясните внешние показатели деятельности сердца и сосудов. 4. Какова разница между систолическим и минутным объемами сердца? 5. Какие виды сосудов вам известны? Дайте их характеристику. 6. Из каких сосудов складывается микроциркуляторное русло? 7. Каково физиологическое значение микроциркуляции? 8. Каков характер движения крови по большому и малому кругам кровообращения? 9. От чего зависит величина кровяного давления? Каков механизм саморегуляции кровяного давления? 10. Охарактеризуйте компоненты лимфы и ее свойства. 11. Назовите структуры организма, входящие в состав системы лимфообращения, особенности строения и физиологические роли ее компонентов. 12. Назовите факторы, обуславливающие ток лимфы. 13. Расскажите о механизмах регуляции размеров лимфообращения в 14 комплемента, медиаторы воспаления). 85. Молекулярные и клеточные основы адаптивного иммунитета. Антигены, их характеристика. Антитела - иммуноглобулины; виды иммуноглобулинов, их функции. Взаимодействие антигенов с антителами. 86. Главный комплекс гистосовместимости (ГКГС или МНС), молекулы МНС I и II класса, их роль в функциях Т-лимфоцитов. Цитокины (интерлейкины, факторы некроза опухолей, колониестимулирующие факторы, интерфероны) их роль в межклеточных взаимодействиях в иммунной системе. Активация, пролиферация, дифференцировка В- и Т-лимфоцитов. Рецепторы В- и Тлимфоцитов. 87. Иммунный ответ, основные проявления и механизмы иммунного ответа. Антигенпредставляющие клетки, их виды, функции. Гуморальный иммунный ответ, взаимодействие В- и Т-лимфоцитов и антигенпредставляющих клеток при его осуществлении. Дифференцировка В-лимфоцитов в плазматические клетки и образование антител. 88. Клеточный иммунный ответ: межклеточные взаимодействия антигенпредставляющих клеток, Т-хелперов, Т-цитотоксических, макрофагов при развитии иммунного ответа. 89. Иммунологическая память и вторичный иммунный ответ: клетки памяти, специфичность вторичного иммунного ответа. 90. Из каких отделов состоит система крово- и лимфообращения и каковы их функции? Каковы особенности кровообращения в сердце, легких, печени и почках? 91. Из каких отделов состоит сердце и каковы их функции? Что такое проводящая система сердца и какое отношение она имеет к его автоматии и фазам деятельности? Как изменится работа сердца, если его лишить симпатической иннервации? 92. Из каких фаз складывается сердечный цикл, и каким образом регулируется деятельность сердца? Что такое пульс и тоны сердца? Что происходит в сердце во время общей паузы? 93. Какие физические и физиологические закономерности определяют движение крови по сосудам? Какими сосудами представлено звено микроциркуляции, и какие функции оно выполняет? 94. Опишите основные внутрисердечные и сосудистые рефлексогенные («сторожевые») зоны и как они осуществляют свое влияние на деятельность сердца и тонус сосудов? 95. Какие факторы обусловливают кровяное давление и каким образом оно поддерживается на относительно постоянном уровне (в случае его падения или подъема)? 96. От чего зависит величина кровяного давления и как осуществляется его саморегуляция? Покажите роль рефлексогенных зон сердца и кровеносных сосудов в этом процессе. 97. Как осуществляется нервно-гуморальная регуляция работы сердца? В чем особенности сердечного кровообращения и какую роль играет миоглобин в сердечной мышце? 98. Что понимают под автоматией сердца? Каковы ее причины и зна35 птиц. 70. Влияние движения на обмен веществ и продуктивность животных, их плодовитость. 71. Выработка условных рефлексов на двигательные акты. Тренинг. Механизмы регуляции движений, значение моторных зон коры больших полушарий. Координация движений. Недостаточная двигательная активность (гиподинамия), ее последствия. 72. Что такое система крови? Дайте подробную характеристику всем ее компонентам. Какое отношение имеет кровь к поддержанию гомеостаза? 73. Что такое кровь, тканевая жидкость и лимфа? Как они образуются? Подробно опишите их функции. 74. Что такое гомеостаз? Покажите это с соответствующим обоснованием на примере крови (рН, осмотическое, онкотическое и артериальное давление и др.). 75. Опишите образование, строение, продолжительность жизни и функции эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. В чем заключается иммунитет? 76. Из каких компонентов состоит кровь, и какие функции она выполняет? Что такое группа и система групп крови? Для чего их определяют? Сколько антигенов и систем групп крови установлено у сельскохозяйственных животных? 77. В чем заключаются физиологические функции эритроцитов и лейкоцитов? Каков механизм свертывания крови? Что такое противосвертывающая система и каковы функции ее элементов? 78. Опишите важнейшие физико-химические свойства крови (осмотическое и онкотическое давление, рН, буферные системы, щелочной резерв) и их значение для поддержания гомеостаза. 79. Дайте развернутую характеристику основных функций крови. Опишите процесс кроветворения и роль в нем витаминов, кобальта, железа, меди и эритропоэтинов. 80. Каковы состав и функции крови и тканевой жидкости? Что такое гемоглобин и миоглобин, какие роли они выполняют? Вычислите количество гемоглобина в крови коровы с массой тела 600 кг при содержании его в 100 мл крови 11,5 г. 81. Как осуществляются связывание и транспорт О2 и СО2 кровью? Что такое кислородная емкость крови? В чем проявляется связь между сердечно-сосудистой и дыхательной системами? 82. Как образуются карбоксигемоглобин, карбогемоглобин и метгемоглобин? В чем их функциональные различия? 83. Определение иммунологии, история открытия. Иммунитет, его значение. Эволюция иммунных механизмов. Структурная организация иммунной системы: центральные органы иммунной системы (костный мозг, тимус); периферические лимфоидные органы (лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные ткани и структуры, связанные со слизистыми оболочками и кожей). Клетки иммунной системы, их виды, функции. 84. Естественный иммунитет: клеточные факторы (фагоцитоз, естественные киллеры -NK-клетки); гуморальные факторы (система 34 организме животных. Тема 11. Физиология системы дыхания Совокупность процессов, обеспечивающих обмен кислорода и углекислого газов между внешней средой и тканями организма, называется дыханием, а совокупность органов, обеспечивающих дыхание, - системой органов дыхания. Различают пять этапов дыхания: 1. Внешнее дыхание - обмен (вентиляция) воздуха между внешней средой и альвеолами легких (осуществляется посредством актов вдоха и выдоха). При вдохе объем грудной клетки увеличивается, давление в плевральной полости понижается ниже атмосферного на 9 мм.рт.ст. и воздух из внешней среды поступает в легкие. При выдохе наоборот объем грудной клетки уменьшается, давление воздуха в плевральной полости повышается выше атмосферного на 3…4 мм.рт.ст., и альвеолярный воздух удаляется из легких. 2. Обмен газов между альвеолярным воздухом и венозной кровью капилляров легких. Парциальное давление кислорода (давление одного газа в смеси газов) в альвеолах легких составляет 100 мм.рт.ст., а его напряжение в венозной крови - 40 мм.рт.ст. Возникает разница давлений и благодаря физическому закону диффузии газ поступает из альвеол в кровь. Парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе легких равняется 100 мм.рт.ст., а напряжение этого газа в венозной крови – 46 мм.рт.ст. Из-за разницы давлений благодаря этому же явлению углекислый газ из венозной крови переходит в альвеолярный воздух. В результате газообмена кровь становится артериальной. 3. Транспорт газов кровью. Поступив в венозную кровь, кислород соединяется с гемоглобином эритроцитов и образуется оксигемоглобин. В таком виде газ поступает к тканям организма животных. Кроме того, каждые 0,3 мл кислорода на 100 мл крови транспортируются кровью в растворенном состоянии. 80 % углекислого газа транспортируется в виде бикарбонатов натрия и калия, 18 % в виде карбгемоглобина эритроцитов и 2 % в растворенном состоянии. 4. Обмен газов через стенки капилляров между артериальной кровью и тканями. Напряжение кислорода в артериальной крови составляет 100 мм.рт.ст., а в тканях около нуля. Благодаря явлению диффузии кислород поступает из крови в ткани. Газ используется тканями в процессе окисления органических соединений, и в итоге образуется углекислый газ. Напряжение углекислого газа в тканях возрастает до 60 мм.рт.ст., а в артериальной крови его напряжение равно 40 мм.рт.ст. По тому же физическому закону углекислый газ поступает из тканей в кровь. 5. Тканевое дыхание – окислительные процессы в митохондриях клеток. Регуляция дыхания осуществляется по принципу обратной связи. В результате обмена веществ образуется углекислый газ, который раздражает хеморецепторы (нервные окончания, реагирующие на химические вещества) кровеносных сосудов. Возбуждение поступает в центр вдоха дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге. Оттуда информация переда15 ется через центр пневмотаксиса (варолиев мост) на центр выдоха и он тормозится. От центра вдоха программа действия передается по мотонейронам спинного мозга к межреберным и диафрагмальным мышцам и происходит вдох. Окончания блуждающего нерва, заложенные в стенках бронхов всех калибров, реагируют на степень их растяжения. Возбуждаясь, они вызывают торможение центра вдоха и возбуждение центра выдоха. Такое же действие оказывают рецепторы, находящиеся в межреберных и диафрагмальных мышцах, но они менее чувствительны к растяжению, чем рецепторы в бронхах. Если вы усвоили регуляцию дыхания, то Вам будет не сложно ответить на такие вопросы. Как изменится дыхание у животного после перерезки обоих блуждающих нервов? Почему невозможно задерживать дыхание на длительное время? Вопросы для самопроверки 1. Каково значение верхних дыхательных путей, грудной клетки и легких для дыхания? 2. Как осуществляются вдох и выдох? Что такое жизненная емкость легких и чем она отличается от общей емкости легких? 3. Каким образом кровь транспортирует О2 и СО2? Что такое кислородная емкость крови и какие факторы ее определяют? Как осуществляется газообмен в легких и тканях? 4. Каким образом регулируются акты вдоха и выдоха? Роль центра пневмотаксиса и рецепторов растяжения в стенках бронхов и мышцах грудной клетки и диафрагмы в переключении вдоха на выдох и выдоха на вдох. 5. Как отразится на дыхании повышение содержания углекислого газа в воздухе животноводческих помещений? Тема 12. Физиология пищеварения Источником материала для построения клеток тканей и образования энергии являются корма. В пищеварительной системе из них извлекаются и расщепляются питательные вещества, компоненты которых всасываются в кровь и лимфу и разносятся ко всем органам и тканям. В данной теме следует сосредоточить главное внимание на следующих вопросах: 1. Функция пищеварительной системы: секреторная, в том числе гормональная, моторная, всасывательная, выделительная. 2. Пищеварение в ротовой полости, желудке, тонких и толстых кишках. Нервно-гормональная регуляция функций пищеварительной системы. 3. Особенности пищеварения у свиней, лошадей и жвачных животных. При изучении материала и составлении ответов на вопросы контрольной работы необходимо учитывать следующее: 1. Соки пищеварительных желез содержат не только ферменты, осуществляющие расщепление (гидролиз) питательных веществ корма, но и соединения, создающие необходимую для них реакцию среды и изменяющие физическое состояние корма. Переваривание питательных веществ происходит не только в полости, но и на поверхности слизистой оболочки пищеварительного канала. Через нее же происходит и всасывание воды, минеральных веществ и продуктов гидролиза белков, жиров, углеводов. 16 пофизарными гормонами? Секреция каких гормонов периферических желез регулируется составом омывающей их тканевой жидкости? 53. Каким образом гипоталамус управляет функциями передней доли гипофиза? Значение гормонов гипоталамуса и гипофиза для функций размножения и лактации. 54. Что такое гипоталамо-гипофизарная система? Какова роль ее гормонов в регуляции секреции молока и его выведения при доении (сосании)? 55. В чем заключаются анатомическая и физиологическая связи между гипоталамусом и гипофизом? Какова их роль в регуляции функций надпочечников? 56. Опишите значение гормонов передней доли гипофиза в организме самки. 57. Каким образом гипоталамус управляет функциями средней и задней долями гипофиза? Опишите роль окситоцина и антидиуретина (вазопрессина). 58. Опишите строение и функции щитовидной и паращитовидных (околощитовидных) желез. Каким образом нервная и гуморальная системы регулируют их деятельность? 59. Какие гормоны вырабатывают надпочечники и какова их конкретная роль в организме? Каким образом нервная и гуморальная системы регулируют деятельность коркового и мозгового слоев надпочечников? 60. Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, и какова их конкретная роль в регуляции обмена веществ? Опишите нервную и гуморальную регуляцию гормональной функции поджелудочной железы. 61. Опишите функции эпифиза и половых желез. Как осуществляется связь между ними и гипоталамо-гипофизарной системой? 62. Что такое гормоны и каковы их свойства? Каким образом осуществляются прямые и обратные связи между гипоталамогипофизарной системой и периферическими железами внутренней секреции? Приведите конкретные примеры. 63. Опишите механизмы нервно-гуморальной регуляции уровня воды, натрия и калия, кальция и фосфора. 64. Каким образом концентрация сахара в крови поддерживается на относительно постоянном уровне? Какова роль нервной и гуморальной систем в этом процессе? 65. Каково значение нервной и гуморальной систем в регуляции белкового обмена? 66. Каким образом осуществляется механизм нервно-гуморальной регуляции жирового обмена? 67. В чем заключается гормональная функция семенников и яичников? Как она регулируется? 68. Движение - совокупность сложных координированных актов (локомоция), обуславливающих передвижение тела. Виды движения: стояние на месте, шаг, аллюры, прыжок. 69. Особенности движения лошади, собаки, крупного рогатого скота, 33 40. Опишите строение двигательного анализатора и функции каждого его отдела. Каково значение двигательного анализатора в координации движений? 41. Каков физиологический смысл наличия разных отделов ЦНС в работе одного и того же анализатора? Поясните на примере какогонибудь анализатора. 42. Что такое элементарные раздражители, и чем они воспринимаются? Что такое цельный образ сигнала, где и как он создается? Поясните на примере какого-нибудь анализатора. 43. Каким образом связаны функции анализаторов с состояниями сна и бодрствования? Какова при этом роль ретикулярной формации? Приведите конкретные примеры. 44. Высшая, или условнорефлекторная деятельность коры больших полушарий. Методы исследования функций коры больших полушарий. Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в изучении физиологии коры больших полушарий. Учение И.П. Павлова об условных рефлексах. Отличие условных рефлексов от безусловных. 45. Методики выработки условных рефлексов у животных. Процесс выработки условных рефлексов, механизм образования и закрепления временной связи. 46. Общие закономерности условнорефлекторной деятельности. Биологическое значение условных рефлексов. Торможение их: безусловное и условное. Иррадиация и концентрация возбуждения и торможения. 47. Аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий. Учение И.П. Павлова о типах высшей нервной деятельности. Связь типа высшей нервной деятельности с продуктивностью животных. Динамический стереотип, его значение в организации ухода и содержания животных. 48. Сон и гипноз. Две сигнальные системы по И.П. Павлову. 49. Память. Определение памяти. Генетическая и фенотипическая память. Временная организация памяти: сенсорная, кратковременная, промежуточная, долговременная. Структурнофункциональные основы памяти, клеточные и молекулярные механизмы. Фазы работы памяти. Теории памяти - мембранносинаптическая, электрофизиологическая, нейрохимическая (пептидная). 50. Энграммы, их характеристика. Процесс забывания. Тренировка памяти. Структуры мозга, связанные с процессами памяти - фронтальная, височная, теменная кора, мозжечок, базальные ганглии, миндалины, гиппокамп. Основные хранилища памяти - височная и теменная кора. Особенности памяти у разных видов домашних животных. 51. Какие органы относят к железам внутренней, смешанной и внешней секреции? В чем они различаются? Приведите примеры желез внешней секреции, не имеющих выводных протоков и выделяющих секреты непосредственно в полости. Опишите роль гормона роста и пролактина в организме самки. 52. Секреция каких гормонов периферических желез регулируется ги32 2. Видовые особенности проявляются на всех этапах пищеварения, особенно в желудке. Это связано с различным расположением в его слизистой оболочке отдельных секреторных зон. Характер функций последних определяется наличием или отсутствием в них главных и обкладочных клеток, выделяющих, соответственно, ферменты и соляную кислоту. Имеют значение и видовые особенности двигательной активности желудка. Другой видовой особенностью пищеварения является функционирование в многокамерном желудке жвачных и в толстом кишечнике растительноядных животных, особенно лошадей и кроликов, огромного количества микроорганизмов (бактерии, грибки, инфузории). С помощью ферментов они переваривают питательные вещества, в том числе клетчатку, сбраживают простые углеводы до газов и летучих жирных кислот (уксусной, пропионовой, масляной и др.), отщепляют от аминокислот и небелковых азотных веществ (мочевина) аммиак, используя его для построения своих аминокислот и белка, а также гидрогенизуют жир. 3. Секреция пищеварительных соков осуществляется в две последовательные фазы. Это удобно проследить на примере желудочных желез. Сначала их сок выделяется в результате возбуждения блуждающих нервов под действием условных и безусловных раздражителей. Извлеченные из первых порций корма высокомолекулярные соединения совместно с соляной кислотой вызывают выделение клетками слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки гормонов гастрина и энтерогастрина, которые поддерживают ранее начавшуюся секрецию желудочного сока. В этом саморегулирующемся процессе обратной связью служит тормозящее действие избытка соляной кислоты на клетки, гормоны которых (гастрин и энтерогастрин) стимулировали до этого ее выделение. По такой же схеме происходит регуляция выделения сока поджелудочной железы и желчи, но с участием гормонов секретина и холецистокинина (панкреозимина). Вопросы для самопроверки 1. Какова сущность (значение) пищеварения? 2. Какова роль слюны, ферментов и соляной кислоты желудочного сока в пищеварении? 3. Регуляция секреции желудочного сока. 4. Каковы особенности пищеварения в желудке плотоядных, всеядных, лошадей и жвачных животных? 5. Какова роль желчи и ферментов поджелудочного и кишечного соков в пищеварении? Регуляция секреции сока поджелудочной железы и желчи. 6. Строение ворсинки и механизм всасывания. Сущность полостного и пристеночного пищеварения. 7. Почему телятам необходимо медленно выпаивать теплые молоко или его заменители? 8. Почему животных необходимо переводить с одного типа рациона на другой не сразу, а постепенно? 9. Как влияют состав рациона и физическая форма кормов на пищеварение у жвачных животных? 17 Тема 13. Физиология обмена веществ и энергии. Теплорегуляция. Сущность обмена веществ заключается в том, что все организмы потребляют из внешней среды различные органические и неорганические соединения, используют их в процессе жизнедеятельности и выделяют конечные продукты обмена в форме других органических и неорганических структур. В организме органические вещества подвергаются химическим превращениям, которые совершаются в форме диссимиляции (распада) и ассимиляции (синтеза). Биологическое значение этих двух процессов заключается в том, что при расщеплении органических веществ освобождается заключенная в них энергия, которая обеспечивает функциональные потребности всех органов. Одновременно в тканях образуются видоспецифические белки, жиры, углеводы и в целом структурные элементы, что определяет возможности роста, размножения и сохранения морфологической целостности организма. Таким образом, обмен веществ является основой его жизнедеятельности. Изучение обмена веществ целесообразно начать с освоения общих закономерностей превращения веществ и энергии в организме. Студент должен ознакомиться с современными методами исследования обмена веществ и энергии. Изучая обмен белков, жиров и углеводов, надо иметь в виду, что в организме они составляют единый процесс обмена. Важными являются такие понятия, как азотистое равновесие, белковый минимум. В белковом, углеводном и жировом обмене животных разных видов имеются свои особенности, например, у жвачных: при расщеплении белков в преджелудках ферментами микроорганизмов образуется аммиак. Особенно много его может накапливаться при использовании небелковых форм азота (мочевины). Аммиак ядовит для организма, поэтому азотистое питание должно осуществляться с полным знанием особенностей белкового обмена у жвачных животных. Обмен углеводов и жиров у жвачных имеет свои особенности, связанные с процессами в преджелудках: образованием летучих жирных кислот и гидрогенизацией жиров. Важную роль в жировом обмене имеет бурая жировая ткань, богатая митохондриями, цитохромом, ферментами, благодаря чему энергетически она очень подвижна. Эта ткань имеет особое значение для новорожденных, у которых в первые дни жизни теплорегулирующая система еще несовершенна. Следует обратить внимание на уникальность роли линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот в организме, являющихся основой для синтеза простагландинов — биологически высокоактивных веществ, обладающих значительным спектром действия. Широкое использование в акушерской практике, в частности для синхронизации половой охоты у животных, получил простагландин F2α и его синтетические аналоги (эстрофан и др.). Большое значение в обмене веществ имеют вода, макро- и микроэлементы, витамины. Физиологическое значение этих веществ надо связать не с клиническими проявлениями их дефицита в организме, а с функциями различных систем, процессами роста, развития, размножения, продуктивности животных. Советуем свести в таблицу основные сведения о физиологической ро18 лы нервной системы? Какова роль нервной системы и ее отделов в жизнедеятельности организма? Приведите конкретные поясняющие примеры. 23. Каковы особенности в строении и функции вегетативного и соматического отделов нервной системы? Проиллюстрируйте это конкретными примерами. 24. Какие функции выполняют спинной, продолговатый и средний мозг, мозжечок в обеспечении движений? 25. Опишите функции важнейших отделов промежуточного мозга. 26. Каковы функции ретикулярной формации ствола мозга? Отметьте ее значение в формировании поведения животных, в частности, сна и бодрствования. 27. Какие функции выполняет кора головного мозга? В чем заключается аналитическая и синтетическая деятельность центральной нервной системы у млекопитающих (птиц или пчел)? 28. Какие функции выполняет спинной мозг? 29. Какие функции выполняет продолговатый мозг? 30. Какие функции выполняет средний мозг? 31. В чем заключаются проводящая и рефлекторная функция отделов центральной нервной системы? Поясните на примере таламуса и спинного мозга. 32. Из каких элементов состоят анализаторы? Каковы функции каждого элемента? Разделите все анализаторы по видам рецепторов, или по видам воспринимаемой энергии. 33. Что такое анализаторы и на какие виды их подразделяют? Опишите их общие свойства. Чем различаются понятия «орган чувств» и «анализатор»? Приведите конкретные примеры. Подробно опишите физиологию кожного анализатора. 34. Из каких отделов состоит зрительный анализатор и каковы функции каждого из них? Каким образом воспринимаются и воссоздаются черно-белое и цветное изображения? Как регулируются функции глаза в зависимости от интенсивности освещения и удаленности предмета? 35. Из каких отделов состоит слуховой анализатор и каковы функции каждого из них? Строение наружного, среднего и внутреннего уха. 36. Из каких отделов состоит обонятельный анализатор и каковы функции каждого из них? Что такое элементарные запахи и чем они воспринимаются? Каким образом и где создается цельный обонятельный образ внешнего сигнала? 37. Из каких отделов состоит вкусовой анализатор и какова функция каждого из них? Что такое элементарные вкусы и чем они воспринимаются? Каким образом и где создается цельный вкусовой образ внешнего сигнала? 38. Из каких отделов состоит кожный анализатор и каковы функции каждого из них? Виды рецепции кожи и их значение в жизни животного. 39. Из каких отделов состоит вестибулярный анализатор и каковы функции каждого из них? Каково значение вестибулярного анализатора в координации движений? 31 Какие Вы знаете меры возбудимости? Как их определяют и каково значение каждой из них? Что такое раздражение и раздражимость, возбуждение и возбудимость? Какие бывают раздражители по видам энергии? 9. Опишите последовательность изменений заряда и проницаемости мембраны нервного волокна для ионов натрия и калия в процессе возникновения потенциала действия. Какова роль деполяризации мембраны в этом процессе? Как происходит восстановление зарядов и концентраций ионов натрия и калия внутри и вне нервного волокна при завершении потенциала действия? 10. Чем обусловливаются мембранный потенциал (покоя) и потенциал действия? Каковы при этом заряды снаружи и внутри нервного или мышечного волокна? 11. Каков механизм натриево-калиевого насоса и каково его значение? Что произошло бы при длительном пассивном движении натрия и калия через каналы в мембране нервного и мышечного волокна? Как бы это отразилось на его зарядах? 12. Что такое синапс и из каких элементов он состоит? Каковы морфологические и функциональные различия между возбуждающими и тормозящими синапсами? 13. Каковы основные свойства синапсов? В чем заключаются возбуждающий и тормозящий постсинаптические потенциалы? Чем возбуждающий постсинаптический потенциал отличается от потенциала действия? 14. Каковы закономерности проведения возбуждения по мякотным и безмякотным нервным волокнам и через синапсы? Чем они объясняются? 15. Как изменяются заряды и проницаемость постсинаптической мембраны для натрия и калия в возбуждающих и тормозящих синапсах под влиянием нервного импульса? Каковы последствия этих процессов? 16. Каковы механизмы местного потенциала и потенциала действия? Что у них общее и чем они различаются? 17. В чем заключаются различия в направлениях проведения импульса по нервным волокнам и через синапсы? Чем вызываются эти различия? 18. Что такое нервный центр и каковы его основные свойства? Как объясняется постоянный тонус нервной и мышечной тканей? 19. Что такое рефлекс? Из каких элементов складывается рефлекторная дуга? Нарисуйте схему дуги любого спинномозгового рефлекса и рефлекса молокоотдачи. Что между ними общего и чем они отличаются друг от друга? 20. Что такое обратная афферентация (обратная связь)? Приведите конкретные примеры ее значения в формировании поведения. 21. В чем заключаются сходства и различия между процессами возбуждения и торможения? Каким образом осуществляются пресинаптическое и постсинаптическое торможения? Какова их роль в координации движений. 22. Из каких элементов состоят центральный и периферический отде8. 30 ли витаминов, макро- и микроэлементов. Сложным вопросом является регуляция обмена веществ. Особую роль в этом играет гипоталамус, в котором находятся нервные центры обмена воды, органических и неорганических веществ. Он же обеспечивает включение гипофиза, щитовидной, околощитовидных желез, надпочечников, регулирующих обменные процессы в организме. Обмен веществ обеспечивает поддержание постоянства температуры теплокровных животных. Это постоянство обусловлено уравновешиванием процессов теплопродукции (химическая теплорегуляция) и теплоотдачи (физическая теплорегуляция). Химическая теплорегуляция осуществляется за счет изменения интенсивности обмена веществ. Между температурой внешней среды и интенсивностью обмена существует обратная зависимость. Обратите внимание на ряд приспособлений, имеющихся у животных, способствующих сохранению тепла и препятствующих излишнему его образованию. Поддержание температурного постоянства организма связано с нервным центром теплорегуляции гипоталамуса и кожными терморецепторами, воспринимающими тепло и холод. Обмен энергии в основном изучают методом непрямой калориметрии. Уясните значение дыхательного и калорического коэффициентов СО2 и О2 при исследовании обмена энергии этим методом. Вопросы для самопроверки 1. Что такое общий и промежуточный обмен веществ? 2. Роль белков в организме. Обмен белков и его регуляция. Каковы особенности белкового обмена у жвачных животных? 3. Какова роль углеводов в организме? Обмен углеводов и его регуляция. Особенности углеводного обмена у жвачных. 4. Каково значение жира в организме? Обмен жира и его регуляция. Особенности жирового обмена у жвачных. 5. Роль кальция, фосфора, калия, натрия и серы в обмене веществ. Как регулируется обмен этих веществ в организме? 6. Что такое микроэлементы и какова роль йода, кобальта, меди, марганца, селена и цинка в обмене веществ? 7. Физиологическая и биохимическая роль витаминов. 8. Какие морфофизиологические особенности организма жвачных животных позволяют восполнять дефицит белка в их рационе за счет включения в него мочевины и других небелковых азотсодержащих веществ? 9. В какой мере зависит интенсивность обмена веществ и энергии от пола, возраста животного и сезона года? Тема 14. Физиология выделения В процессе жизнедеятельности организма животных, в том числе проявления любого вида продуктивности, образуются вещества, неиспользуемые в дальнейшем или даже вредные. Они непрерывно поступают в тканевую жидкость, лимфу и кровь. Оттуда удаляются через систему специальных органов, главным образом через почки. При изучении материала и выполнении контрольной работы необходимо учитывать следующее: 19 1. Строение нефрона, в частности особенности кровеносной и мочевыводящей систем. 2. Фазы образования мочи и механизм регуляции мочеобразования. 3. Органические и неорганические вещества с разной интенсивностью всасываются из первичной мочи в зависимости от величины их пороговой концентрации и содержания в окружающей тканевой жидкости. Данный процесс регулируется нервным и гормональным (антидиуретин, альдостерон) путями и является одним из способов поддержания постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). 4. Мочевыделение является главным, но не единственным способом выведения из организма различных веществ. Преобладание того или иного способа (с мочой, кожным салом и потом, выдыхаемым воздухом, калом) зависит от растворимости удаляемых веществ, типа питания и физиологического состояния животных, их видовых особенностей, температуры и влажности окружающего воздуха. Вопросы для самопроверки 1. Значение выделительных процессов в организме. 2. Каково строение нефрона? Как образуется в нем первичная и конечная моча и каков механизм регуляции этого процесса? 3. Роль почек и кожи в регуляции постоянства состава крови и поддержания кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления, температуры тела. 4. Какое влияние оказывают мышечная работа и уровень водного, солевого и белкового питания на интенсивность мочеобразования у животных? Тема 15. Физиология размножения Высокая степень механизации производственных процессов, увеличение плотности поголовья, изменение режима дня (изменение условий доения и кормления, отсутствие активного моциона и контакта с быком) оказывают отрицательное влияние на воспроизводительную функцию у коров. Основными вопросами этого раздела являются: половая и общая зрелость, физиология половой системы самца (семенников и придаточных половых желез) и самки (яичников, яйцеводов, матки), физиология полового цикла, процессы осеменения, физиологические основы искусственного осеменения, половое поведение животных, механизм оплодотворения, физиология беременности и родов. Для результативного осеменения важно иметь правильное представление о способах установления у самки состояния течки и охоты, о времени овуляции. Разрыв зрелых фолликулов и выход из них яйцеклетки — овуляция — осуществляется при достижении у самки определенного соотношения в крови лютенизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) гормонов и с участием простагландина. Продолжительность жизни яйцеклетки после овуляции составляет: у коров 10…11, овец 12…15, свиней около 10 ч. Изучая процесс оплодотворения, следует иметь в виду, что в половых путях самки происходит процесс капацитации спермиев (их дозревание). Время, необходимое для капацитации спермиев, у животных разных видов различно: у крупного рогатого скота 5…6, овец—1,5, свиней — 3…6, кроли20 ние о физиологическом действии витаминов А, Д, Е. Витамин А предохраняет клетки кожи и слизистых оболочек (эпителия) от ороговения. Именно поэтому при авитаминозе или гиповитаминозе А нарушается всасывание питательных веществ в кишечнике, и животные отстают в росте, у них нарушается воспроизводительная функция. Витамины Д2, Д3 после активизации в почках паратгормоном способствуют всасыванию кальция из кишечника. Действие витамина Е связано с его антиокислительными свойствами. Он предохраняет ненасыщенные жирные кислоты клеток тканей от окисления. Полагают, что продукты окисления жиров, возникающие в тканях животных при дефиците витамина Е, являются свободными радикалами, которые, будучи весьма активными, разрушают мембраны клеток и их органоидов (лизосом), нарушая тем самым в них обмен веществ. Эти перекиси губительно действуют на эмбрионы. 9. При изложении материала по физиологии анализаторов нельзя ограничиваться лишь характеристикой рецепторного аппарата, необходимо показать роль двух других его отделов — проводникового и центрального. Следует иметь в виду, что при возникновении затруднений в процессе изучения материала курса и выполнения контрольных работ студент-заочник может получить консультацию в письменном виде или на кафедре лично. Перечень вопросов для выполнения контрольной работы (ответы обязательно сопровождайте рисунками и схемами) 1. Предмет физиологии животных. История физиологии. Основные этапы. Формирование физиологии как самостоятельной науки. Развитие экспериментальных методов исследований в физиологии. Моделирование функций. 2. Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие физиологии. И. М. Сеченов - основоположник русской физиологии. Значение работ И. П. Павлова для развития отечественной и мировой физиологии. Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о рефлекторной регуляции деятельности органов и систем организма. 3. Основные принципы структурной и функциональной организации животных. Связь структуры и функции. Клетка как структурная и физиологическая единица организма. Организация клетки. 4. Химические компоненты клетки. Питательные вещества и источники энергии клетки. Обмен веществ как основное условие возникновения и эволюции живой материи, непременное условие жизни. 5. Организм как саморегулируемая система. Внутренняя среда организма. Гомеостаз. 6. Принципы нервной и гуморальной регуляции физиологических функций. Понятие об оптимальном физиологическом процессе. Целостность организма, взаимосвязь его отдельных органов и систем, взаимодействие организма с окружающей средой. 7. Как проявляется возбудимость тканей? В чем заключаются специфические и неспецифические изменения в них под влиянием раздражения? Что такое адекватные и неадекватные раздражители? Приведите примеры. 29 6,10 7,10 6,9 5, 18 7,8 1,15 5,19 6,9 6,16 9 3,18 7,12 5,16 7,9 3, 10 5, 12 5,17 5,8 6,15 5,11 8 6,18 7,13 1,19 2,3 3, 9 6, 14 3,8 1,11 5,9 6,17 7 4,8 6,11 7,11 6,13 4, 15 1, 12 3,15 3,16 6,7 1,10 6 3,19 5,15 5,13 3,11 2, 4 2,9 4,10 3,7 3,17 4,19 5 14,16 7,14 6,12 1,13 4, 16 2, 14 1,6 4,9 1,4 5,10 2,10 5,14 1,8 1,18 3, 12 4,14 2,18 2,13 5,7 6,8 4,11 4,17 2,15 4,12 2, 5 2, 8 3,14 12,17 3,6 5,6 ш 2 и ф 3 р а 4 1,9 2,17 7,19 1,14 4, 13 1, 5 4,5 3,5 2,12 4,7 2,11 4, 18 2,16 1,7 2, 6 2, 19 2,7 1,3 4,6 1,2 3,4 5 4 3 2 1 0 Последняя цифра шифра 6 7 8 9 Таблица 3. Номера опытов и наблюдений для контрольной работы ков — 5 часов. Полагают, что под влиянием жидкой среды половых путей самки происходит разрушение наружной мембраны ак-росомы спермиев и освобождение ферментов (гиалуронидазы и акрозина), облегчающих процесс проникновения их через оболочки в цитоплазму яйцеклетки. Заключительный этап размножения — беременность и роды. Их реализация во многом определяется состоянием мускулатуры матки. Ее сократительная активность повышается под действием окситоцина. Чувствительность матки к нему ослабляется прогестероном, источниками которого служат желтое тело яичника, зародыш (плод) и плацента. Кроме того, зародыш (плод) и плацента служат источниками гонадотропина, стимулирующего выделение желтым телом прогестерона. Решающая роль в пусковом механизме родового акта принадлежит гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе плода. Под влиянием кортикотропина гипофиза плода его надпочечники начинают усиленно продуцировать и выделять в кровоток кортизол, который активирует в нем самом и плаценте синтез эстрогенов за счет прогестерона. В результате секреция эстрогенов возрастает, а прогестерона — уменьшается. Одновременно стимулируется выделение маткой простагландина F2α который вызывает распад желтого тела (лютеолиз) и выделение из него релаксина. Его источником у многих животных служит и плацента. Релаксин способствует расслаблению связок таза, раскрытию шейки матки и подготовке родополового канала к изгнанию плода. Краткосрочное резкое возрастание содержания эстрогенов (возможно и простагландина) в крови матери повышает чувствительность мускулатуры матки к действию на нее окситоцина, который обусловливает ее активное сокращение, усиление родовых потуг и ускорение родового акта. Вопросы для самопроверки 1. Что такое половая и общая физиологическая зрелость животных? Какие факторы влияют на сроки их наступления? 2. Каковы различия спермы у животных разных видов по объему эякулята и концентрации в ней спермиев? 3. Внешние проявления течки и половой охоты у крупного и мелкого рогатого скота, свиней, лошадей. 4. Типы осеменения и овуляции у животных разных видов. Как происходит процесс оплодотворения? 5. Механизм беременности и родового акта. 6. Влияние внешних факторов (кормления, светового фактора и др.) на воспроизводительную функцию. 21 ц и 0 ф р 1 а 28 е д п о с л е д н я я 7. Таким же недостатком является описание клиники заболеваний при гипер- или гипофункции желез внутренней секреции. Следует изложить физиологическую роль гормонов в обмене веществ и других процессах жизнедеятельности. 8. В ответах большинства студентов встречается неверное представле- Тема 16. Физиология лактации Уровень молочной продуктивности определяется интенсивностью лактации. Она является следствием физиологических процессов, протекавших в организме самки во время беременности и родов и подготовивших молочную железу к секреции молока. Сопровождающие лактацию сбалансированное кормление и содержание (особенно доение) животных должны обеспечивать достаточное количество питательных веществ в крови, дальнейшее развитие всех тканей молочной железы и соответствующее состояние нервной и гуморальной систем. Только в таких условиях возможны образование и 22 26,52,78,100, 120,156 9 9,35,61,109, 128,154 10,36,62,110, 127,153 20,46,72,120, 137,163 8,30,56,82, 130,147 18,40,66,97, 140,157 28,50,76,102, 150,167 12,38,60,86, 112,160 22,48,70,96, 113,170 6,32,58,80, 126,132 16,42,68,90, 110,142 25,51,77,99, 119,151 5,31,57,79, 125,131 21,47,69,95, 114,169 11,37,59,85, 111,159 27,49,75,101, 149,168 17,39,65,91, 139,158 7,29,55,81, 129,148 19,45,71,119, 138,164 8 7 8,34,60,108, 129,155 6,28,54,80, 128,149 18,44,70,118, 139,165 27 15,41,67,89, 109,141 24,50,76,98, 118,150 14,40,66,88, 108,140 4,30,56,78, 124,130 20,46,68,94, 115,168 10,36,58,84, 110,158 26,48,74,148, 160,169 5,27,53,79, 150,127 17,43,69,117, 140,166 7,33,59,107, 130,156 6 16,38,64,90, 138,159 23,49,75,97, 117,149 13,39,65,87, 107,139 3,29,55,77, 123,129 19,45,67,93, 110,167 9,35,83,57, 109,157 25,47,73,99, 147,170 4,26,52,78, 151,126 16,42,68,116, 141,167 6,32,58,106, 131,157 5 15,37,63,88, 137,160 22,46,48, 116,148 12,38,64,86, 106,138 2,28,54,76, 122,128 18,44,66,92, 117,166 8,34,56,82, 108,156 24,46,72,98, 146,171 1,27,53,75, 121,127 17,43,65,91, 118,165 7,33,55,81, 107,155 23,45,71,97, 145,172 13,35,61,87, 135,162 3,25,51,77, 125,152 15,41,67,15, 142,168 5,31,57,105, 132,158 4 14,36,62,88, 136,161 21,47,73,95, 115,147 11,37,63,85, 105,137 20,46,72,94, 114,146 10,36,62,84, 104,136 26,52,74,100, 126,174 16,42,64,90, 119,164 6,32,54,80, 106,154 22,44,70,96, 144,173 2,24,50,76, 124,153 14,40,66,114, 143,169 4,30,56,104, 133,159 3 12,34,60,86, 134,163 19,45,71,93, 113,145 9,35,61,83, 103,135 25,51,73,99, 125,173 15,41,63,89, 120,163 5,31,53,79, 105,153 21,43,69,95, 143,174 1,23,49,75, 123,154 13,39,65,113, 144,170 11,33,59,85, 133,164 18,44,70,92, 112,144 8,34,60,82, 102,134 24,50,72,98, 124,172 14,40,62,88, 121,162 4,30,52,78, 104,152 1,20,42,52, 68,94 10,32,58,84, 132,165 12,38,64,112, 145,171 1,27,53,101, 136,162 0 2,28,54,102, 135,161 3,29,55,103, 134,160 22,48,74,122, 155,174 17,43,69,91, 111,143 7, 33, 59,81, 106,133 23,49,71,97, 123,171 13,39,87,61, 122,161 3,29,51,77, 103,151 2,19,14,41, 67,93 21,47,73,121, 156,173 11,67,63,111, 146,172 9,31,57,83, 131,166 5 4 3 2 1 Последняя цифра шифра 6 7 8 9 Таблица 2. Номера вопросов для контрольной работы П р е д п о с л е д н я я ц и ф 0 р а ш 1и ф р 2а получение максимального количества молока. Основными вопросами данного раздела являются: 1. Рост и развитие молочной железы и их нервно-гормональная регуляция. Значение емкости вымени и кратности доения для молочной продуктивности. 2. Какие компоненты содержатся в молозиве и молоке и из чего они образуются? Нервно-гормональная регуляция этих процессов. Особенности состава молока и его образования у нежвачных и жвачных животных. 3. Рефлекс молокоотдачи и механизм его торможения. Физиологические основы машинного доения. При изучении материала и составлении ответов на вопросы контрольной работы необходимо учитывать следующее: 1. Молочная железа у самок начинает усиленно развиваться с наступлением половой зрелости. Наибольшие изменения в ней происходят во время беременности, особенно во второй ее половине. Причем альвеолярный и протоко-цистернальный отделы молочной железы развиваются под действием разных гормонов и неодновременно. 2. Источником неорганических и органических веществ молока служит плазма крови. Однако молоко отличается от нее по содержанию и соотношению одноименных компонентов, а также по наличию тех компонентов, которые отсутствуют в плазме. Это связано с тем, что одни вещества, проходя через молочную железу, преобразуются в ней, а другие переходят в молоко без качественных изменений. В то же время неорганические и органические вещества поступают в кровь в основном из пищеварительного канала, а потому их количество зависит от набора кормов в рационе и их физической формы. Так, скармливание коровам гранулированных кормов свыше 30% от питательности рациона, высококонцентратный тип кормления, а также потребление больших количеств измельченного сена и свежей травы приводит к изменению бродильных процессов в рубце и соотношения образующихся при этом летучих жирных кислот (уменьшается доля уксусной кислоты и возрастает процент пропионовой). В результате снижается жирность молока. С другой стороны, использование одних и тех же кормов связано с видовыми особенностями пищеварения. Например, у жвачных в преджелудках большая часть углеводов сбраживается до летучих жирных кислот, а значительная часть непредельных жирных кислот корма превращается в предельные. Поэтому по составу молока и его образованию жвачные животные отличаются от нежвачных. 3. Нервная и нервно-гормональная фазы выведения молока из железы (посмотрите схему в учебнике) осуществляются последовательно и периодически (во время доения или сосания), а его образование происходит постоянно. В обеих фазах молокоотдачи центростремительное звено представлено нервными импульсами, поступающими от рецепторов раздражаемой молочной железы, а центробежное звено связано со спинно-мозговыми нервами в первой фазе и с гипоталамо-гипофизарной системой — во второй. Причем быстрота и тщательность удаления первых порций молока обусловливает полноту удаления его последующего, основного объема. Поэтому только при цифрам шифра (табл. 2, 3). Например, при шифре 02218 студенту необходимо составить ответы на вопросы № 10, 19, 47, 58, 89, 139 и выполнить опыты и наблюдения № 6, 7. Опыт следует оформить в виде протокола по следующей схеме: 1. Тема и дата проведения опытов (наблюдений). 2. Название хозяйства, в котором проведен опыт. 3. Вид животного, его возраст, порода (породность), продуктивность, физиологическое состояние (лактация, беременность и т.д.). 4. Результаты опыта (представляются в виде таблицы). 5. Анализ результатов опыта и выводы. Основные недостатки и ошибки, допускаемые студентами при выполнении контрольной работы. Рекомендуем внимательно ознакомиться с основными ошибками и недостатками, которые студенты часто допускают при составлении ответов на вопросы контрольной работы. 1. Наиболее часто повторяющимся недостатком является почти дословное списывание текста учебника. Необходимо ответы излагать своими словами. 2. Некоторые студенты не используют новейшие данные по курсу физиологии, которые приведены в методических указаниях, а в них, помимо этого, даны советы, на что следует обратить внимание и в каком порядке рациональнее составить ответ. 3. Одним из наиболее сложных вопросов для усвоения является регуляция того или иного процесса, в том числе регуляция обмена веществ. Как правило, студенты ограничиваются только перечислением желез внутренней секреции или гормонов, принимающих участие в регуляции, не указывая конкретной роли каждого из них. 4. Многие студенты при вычислении дыхательного коэффициента для определения образования энергии по газообмену под выражением «выделенный СО2» понимают выдохнутый СО2, а под выражением «поглощенный О2» понимают вдохнутый О2. На самом деле, имеется в виду СО2, получившийся при образовании энергии, и О2, потребляющийся для образования энергии. 5. В ответах не приводятся материалы личных наблюдений за поведением животных, не отражаются физиологические особенности животных, с которыми имеет дело студент в процессе своей практической деятельности. 6. Часто в ответах на вопросы о физиологическом действии витаминов дается описание лишь клиники заболеваний, связанных с их недостатком. Надо указать физиологическую роль витамина. 26 соблюдении правильного режима доения происходит полноценный рефлекс молокоотдачи, позволяющий получить максимальное количество молока, накопленного в вымени. Этому же способствует и стереотип доения, вырабатывающийся у коров в условиях постоянного распорядка дня на ферме. Необычные раздражители тормозят рефлекс молоковыведения. Это обстоятельство особенно важно учитывать на фермах молочных комплексов. Вопросы для самопроверки 1. Каково строение молочной железы? Как регулируются ее рост и развитие? 2. Как образуется молоко и какие гормоны регулируют этот процесс? 3. Какая существует взаимосвязь между деятельностью молочной железы и органов пищеварения, дыхания, кровообращения? 4. Как осуществляется рефлекс молокоотдачи? Почему важно коров доить быстро? 5. Почему важно строго соблюдать распорядок дня на ферме и режим доения коров? 6. Каковы физиологические основы машинного доения коров? 7. Значение преддоильной подготовки вымени коровы для осуществления полноценного рефлекса молокоотдачи. Тема 17. Основы этологии Этология это наука, представляющая собой систему достоверных знаний биологических основ, закономерностей и механизмов поведенческих актов (целенаправленной деятельности организма для удовлетворения тех или иных биологических потребностей) животных. Изучает все направления поведенческих актов животных, взаимосвязи и изменения их в разных условиях внешней среды и при различном состоянии организма, видовое и индивидуальное развитие поведенческих актов, изменение и приспособление их к постоянно меняющимся условиям внешней среды, физиологические механизмы, лежащие в основе поведенческих актов. Обратите внимание на существующие формы поведения у домашних животных. Инстинкт это совокупность двигательных актов и сложных форм поведения, свойственных животным данного вида, возникающих на раздражение из внешней и внутренней среды организма и протекающих на фоне высокой возбудимости нервных центров, связанной с осуществлением этих актов. Инстинктом называется наследственный комплекс реакций на определенные воздействия, определенные изменения условий внешней и внутренней среды, одинаковый у всех особей вида. Инстинкты — проявления поведенческих актов, обусловливаемых закрепленными эволюцией сложнейшими связями структур и процессов организма. Соответственно видам потребностей различают следующие виды инстинктов: витальные инстинкты — пищевой, питьевой, оборонительный (активный и пассивный), регулирования цикла «сон-бодрствование», экономии энергии (сил); 23 зоосоциальные, или ролевые, инстинкты — половые (выбор партнера), родительские (разделение роли отца и матери), территориальные (охрана зоны обитания для сохранения ресурсов), эмоциональный резонанс (ускорение социализации — путь возникновения сопереживания, сочувствия, в конце концов— сознания), групповая иерархия (альтруистический эгоизм); инстинкты саморазвития — исследовательский, новизны, свободы, имитационный (подражательный), игровой. Инстинкты возникают на специфические раздражители внешней и внутренней среды организма. Они передаются по наследству. В процессе индивидуального развития организма формируются и исчезают, угасают в связи с развитием нервной системы, мозга и гормональной системы. Движущей силой инстинкта является потребность. Вопросы для самопроверки 1. Дайте определение понятию «этология». 2. Перечислите методы физиологических исследований. 3. Назовите особенности группового поведения молодняка и взрослых особей — лошадей, крупного рогатого скота, овец, свиней и птиц. 4. Охарактеризуйте поведение сельскохозяйственных животных в условиях промышленной технологии. 5. Приведите примеры применения этологии в животноводстве. Тема 18. Физиология адаптации животных Физиологическая адаптация — совокупность процессов наследственных и развивающихся в течение индивидуальной жизни животного, обеспечивающих возможность жизнедеятельности в измененных условиях среды и в условиях, ранее не совместимых с жизнью. Физиологическая адаптация обеспечивается генетически сформированными механизмами и механизмами, формирующимися в процессе индивидуальной жизни при определенных условиях. Факторы окружающей среды, к которым необходима адаптация, разнообразны: физическая нагрузка, высотная гипоксия, высокая и низкая температуры, яркий свет, ионизирующие излучения, высокое и низкое барометрическое давление, магнитное поле, шум, загрязнение воздуха, вода, корм, действия соперника, врага и т.п. Развитие адаптационных реакций приводит к тому, что организм приобретает новое качество, устойчивость, тренированность, новый навык, т.е. нейтрализует действие того фактора, к которому приобретена адаптация. Адаптационные реакции предупреждают повреждение организма, составляют основу естественной профилактики. Адаптация относительно специфична. Повышение резистентности к одному фактору нередко имеет в своем составе компоненты, которые могут повышать резистентность организма к действию других факторов. Так, адаптация к физическим нагрузкам повышает устойчивость организма к гипоксии, адаптация к болевым воздействиям увеличивает резистентность к ионизирующему излучению. Многократное повторение коротких и не слишком интенсивных стрессорных воздействий обеспечивает мобилизацию резервов организма и повышение его резистентности к тяжелым длительным стрессорным воздействи24 ям, блокирует ключевое звено повреждения — активацию перекисного окисления липидов (ПОЛ), свободнорадикальные продукты которого вызывают разрывы ДНК и гибель клеток, предупреждает истощение резерва гликогена. В центральной нервной системе роль ограничителя стресс-реакции играет ГАМК-ергическая система; ее конечный продукт — тормозной медиатор гаммааминомасляная кислота (ГАМК), обладает тормозным пре- и постсинаптическим действием. Она локализована в черной субстанции, хвостатом ядре, бледном шаре. ГАМК действует самостоятельно: тормозит, ограничивает стресс-реакцию, уменьшает активацию адренергической и гипофизарноадреналовой систем. Такое же участие в ограничении стресс-реакции принимают энкефалины (образуются в коре больших полушарий, мозжечке, стриатуме и надпочечниках) и (β-эндерфин (образуется в гипоталамусе). Помимо этих опиоидных пептидов в ограничении стрес-реакции принимает участие нанопептид — пептид δ-сна (ПДС), образующийся в интралатеральных ядрах таламуса. Его относят к эндогенным регуляторам функционального состояния серотонинергической и катехоламинергической систем мозга. Такого рода механизмы ограничения стресс-реакции организма широко представлены на уровне клеток и тканей. Один из них обеспечивает уменьшение в клетках количества ненасыщенных жирных кислот, являющихся субстратом перикисного окисления липидов, а другой — индуцирование синтеза антиоксидантных ферментов (каталазы, глютатион пероксидазы) и тем самым повышает резистентность ткани к индуктору перекисного окисления липидов. Вопросы для самопроверки 1. Охарактеризуйте систему адаптации. Какими звеньями она представлена? 2. Опишите общий механизм адаптации и роль в нем стресс-реакции, основные стадии адаптации. 3. Опишите, чем характеризуется адаптация к физическим нагрузкам, к гиподинамии. 4. Как происходит адаптация к холоду, воздействию высоких температур? 5. Опишите, как осуществляется адаптация к высотной гипоксии. 6. Опишите, как осуществляется адаптация, связанная со сменой рациона (адаптация пищеварительной системы, энзиматическая). 7. Опишите, как происходит адаптация животных к машинному доению. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Студент в соответствии с учебным планом должен выполнить одну контрольную работу. Контрольная работа включает материал программы курса и состоит из письменных ответов (с рисунками и схемами) на 6 вопросов и описания опытов и наблюдений. Номера вопросов и заданий для выполнения самостоятельных опытов и наблюдений на животных устанавливаются по предпоследней и последней 25
