Морфология и физиология с.х. животных

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины - МОРФОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Рекомендуется для направления подготовки
110900 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной
продукции»
Квалификация (степень) выпускника - бакалавр
1. Цель и задачи дисциплины
Целью изучения морфологии и физиологии животных при подготовке бакалавров для направления 110900 «Технология производства и переработки
сельскохозяйственной продукции» является формирование фундаментальных и профессиональных знаний о строении, физиологических процессах и
функциях в организме сельскохозяйственных животных, необходимых для
научного обоснования мероприятий, связанных с созданием оптимальных
условий производства и реализации продукции животноводства.
Задачами морфологии и физиологии сельскохозяйственных животных
являются:
- изучение основных принципов строения животного организма и структурной организации тканей и органов;
- познание общих и частных механизмов и закономерностей деятельности клеток, тканей, органов, систем органов и целостного организма,
механизмов нейрогуморальной регуляции физиологических процессов
и функций у продуктивных животных;
- приобретение навыков по исследованию физиологических констант и
умений использования знаний физиологии в практике животноводства
и при переработке продуктов животноводства.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Учебная дисциплина «Морфология и физиология сельскохозяйственных
животных» является базовой в профессиональном цикле, составляет теоретическую основу технологических дисциплин и входит в учебный план подготовки бакалавров по направлению «Технология производства и переработки
сельскохозяйственной продукции», тесно связана с другими учебными дисциплинами. Поэтому в учебном плане подготовки бакалавров по направлению «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» дисциплина хронологически следует за зоологией, биологической
химией, биологической физикой, которые уже сформировали у студента
определенный комплекс входных знаний, умений и общепрофессиональных
компетенций
«Морфология и физиология сельскохозяйственных животных» создает основу для последующего формирования профессиональных компетенций бакалавра. Бакалавры должны уметь квалифицированно оценивать степень
удовлетворения основных потребностей продуктивных животных, быть готовыми рекомендовать и организовывать наиболее эффективные технологические системы получения продукции от животных. В этой связи дисциплина «Морфология и физиология сельскохозяйственных животных», предшествуют изучению следующих дисциплин: биохимия с.-х. продукции, производство продукции животноводства, технология хранения и переработки
продукции животноводства.
2
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Реализация дисциплины направлена на формирование следующих компетенций:
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применение методов математического
анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
- готовности к распознанию основных типов и видов животных согласно
современной систематике, оценки их роли в сельском хозяйстве и определения физиологического с состояния животных по морфологическим
признакам;
- готовности реализовывать технологии производства продукции растениеводства и животноводства;
- готовности к анализу и критическому осмыслению отечественной и зарубежной научно-технической информации в области производства и
переработки сельскохозяйственной продукции;
- способности к лабораторному анализу образцов проб животного происхождения.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- сущность физиологических процессов в животном организме;
- строение, биологию, значение, филогению животных основных типов;
- цитологические основы;
- физиологию беременности животных, родов, послеродового периода,
бесплодия, трансплантацию зародышей;
- основы получения здорового приплода;
- физиологические основы формирования молока и опорнодвигательного аппарата;
уметь:
- определять физиологическое состояние продуктивных животных по
морфологическим признакам и физиологическим константам гомеостаза;
- регулировать качественные показатели животноводческой продукции,
используя современные технологические приемы содержания, кормления и разведения животных;
- адаптировать базовые технологии производства продукции животноводства к современным требованиям переработчиков.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Всего
Вид учебной работы
часов
Аудиторные занятия (всего)
Лекции (Л)
72
30
3
Семестр
4
72
30
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Подготовка к лабораторным работам и
практическим занятиям
Реферат
Подготовка к контрольным работам и промежуточной аттестации
Вид промежуточного контроля
Общая трудоемчасы
кость
зачетные единицы
20
22
72
20
22
72
18
18
18
18
36
36
144
4
экзамен
144
4
5. Содержание дисциплины
5.1 Содержание разделов дисциплины
1. Основы общей цитологии и гистологии
Понятие о морфологии и физиологии, их место среди биологических и
сельскохозяйственных наук. Предмет морфологии и физиологии животных.
Основные разделы морфологической науки. Связь морфологии и физиологии с другими отраслями науки. Объекты и методы морфофизиологических
исследований.
Понятие о клетке как саморегулирующейся системе целостного организма.
Строение и функции составных частей клетки. Понятие о ткани. Общие
принципы организации и классификация тканей. Условия возникновения и
эволюции живой материи, условия жизни. Понятие об онтогенезе и филогенезе, норме строения организма и норме реакции, гомеостазе. Организм как
целостная саморегулирующаяся система, его единство со средой обитания.
Взаимная обусловленность формы и функций.
2. Аппарат движения
Скелет – пассивный аппарат движения. Общая характеристика скелета,
принципы его строения и деления на отделы. Кости шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов стволового скелета. Череп, его
важнейшие отдельные кости. Скелет конечностей и их поясов. Элементарные
сведения о типах соединения костей, суставах и связках.
Мышечная система – активный аппарат движения. Общие принципы
строения мышечной системы и распределение мышц на теле животного.
Главнейшие мышцы головы, туловища и конечностей.
Физиология мышц. Двигательные единицы мышцы. Свойства скелетных
и гладких мышц: возбудимость, проводимость, растяжимость, эластичность,
пластичность и сократимость. Виды сокращение мышц. Современная теория
4
мышечного сокращения. Сила и работа мышц. Утомление мышцы, его проявления и причины. Химический состав скелетных мышц.
3. Нервная система и органы чувств
Значение и общие закономерности строения нервной системы. Деление
нервной системы на центральный, периферический (соматический) и вегетативный (автономный) отделы и их характеристика. Строение головного мозга
и его отделов (конечного, промежуточного, среднего, заднего, продолговатого). Строение и закономерности ветвления черепно-мозговых и спинномозговых нервов. Главные нервы конечностей.
Понятие об анализаторах и их рецепторном аппарате. Анатомический состав, характеристика органов чувств и их классификация.
Понятие о возбудимых тканях. Физиологический покой, возбуждение и
торможение. Виды раздражителей. Биоэлектрические потенциалы возбудимых тканей. Потенциалы покоя и действия.
Физиология нервных волокон. Нейрон — основная структурнофункциональная единица нервной системы. Особенности строения и функций мякотных и безмякотных нервных волокон. Законы проведения возбуждения по нерву. Структура, функция и свойства синапсов. Медиаторы, процесс их высвобождения. Рефлекторный принцип деятельности нервной системы. Рефлекторная дуга.
Нервные центры и их свойства. Торможение в центральной нервной системе. Функции тормозных синапсов. Виды торможения в нервных центрах
и их характеристики.
Центральная нервная система. Принципы работы спинного мозга. Центры и проводящие пути продолговатого мозга и варолиева моста и их роль в
регуляции вегетативных функций мышечного тонуса. Роль среднего мозга в
регуляции мышечного тонуса. Функциональные связи мозжечка. Функциональные ядра таламуса. Гипоталамус и его роль в регуляции вегетативных
функций. Нервные и гуморальные связи гипоталамуса с гипофизом.
Вегетативный отдел нервной системы. Симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы, их структурные и функциональные особенности. Рефлекторная дуга вегетативного рефлекса. Медиаторы вегетативной нервной системы. Значение вегетативной нервной системы
в деятельности отдельных органов и целого организма. Высшие вегетативные центры.
4. Системы крови, органов кровообращения и лимфообращения
Кровь. Понятие о системе крови. Кровь, тканевая жидкость и лимфа как
внутренняя среда организма. Роль крови и тканевой жидкости в поддержании
гомеостаза. Основные функции крови. Объем и распределение крови у различных видов животных. Физико-химические свойства крови.
Плазма и сыворотка крови. Белки плазмы крови, их характеристика и
функциональное значение. Ионный состав плазмы. Форменные элементы
крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Эритроциты, их строение, ко5
личество и функции. Осмотическая резистентность эритроцитов, гемолиз.
Гемоглобин, его производные. Формы соединений гемоглобина, его количество и функции. Факторы, влияющие на количество эритроцитов и гемоглобина. Образование и разрушение эритроцитов. Скорость оседания эритроцитов. Лейкоциты, их строение и функции. Тромбоциты, их характеристики,
физиологическая роль. Учение о группах крови. Органы кроветворения и их
функции.
Кровообращение. Значение кровообращения для организма. Особенности
движения крови в большом и малом кругах кровообращения.
Строение сердца. Сердечная сумка. Схемы кругов кровообращения. Закономерности хода, расположения и ветвления кровеносных сосудов. Основные артерии и вены большого и малого кругов кровообращения. Обзор лимфатической системы.
Физиологические свойства сердечной мышцы. Фазы сердечной деятельности. Систолический и минутный объем сердца. Частота сокращений сердца.
Биоэлектрические явления в сердце. Электрокардиография, ее значение. Регуляция сердечной деятельности. Автоматия сердца. Роль проводящей системы сердца. Нервная регуляция. Гуморальная регуляция деятельности
сердца. Факторы, обеспечивающие движение крови по сосудам. Давление
крови и факторы, его обуславливающие. Методы определения кровяного
давления. Сосудистодвигательный центр и рефлексогенные зоны как регуляторы кровообращения.
Понятие о лимфе. Состав лимфы и межклеточной жидкости. Лимфообразование, факторы, способствующие лимфообразованию.
5. Системы органов грудной и брюшной полости
Спланхнология - учение о внутренностях. Понятие о внутренностях, полостях тела, серозных полостях и их производных (брыжейках, сальниках,
связках). Деление брюшной полости на области и внутренностей на системы.
Принципы строения трубкообразных и паренхиматозных органов. Регуляция
деятельности внутренних органов.
Система дыхания Анатомический состав, морфофункциональная характеристика и топография органов дыхания. Строение носовой полости, гортани,
трахеи, бронхов, легких.
Сущность дыхания. Легочное дыхание и его механизм. Физиологические
процессы дыхания. Внешнее дыхание. Типы и частота дыхания. Значение
верхних дыхательных путей. Легочная вентиляция. Роль парциального давления и напряжения в обмене газов. Перенос газов кровью. Легочные объемы, жизненная и общая емкость легких. Нервная и гуморальная регуляция
дыхания.
Система пищеварения. Анатомический состав, общая морфофункциональная характеристика и топография органов ротоглотки, пищеводножелудочного отдела, застенных желез, кишечника. Зубная формула. Особенности строения зубов, неба, желудка, кишечника у крупного рогатого скота.
6
Сущность пищеварения. Методы изучения пищеварения. Пищеварение в
полости рта. Общие закономерности желудочного пищеварения. Состав и
свойства желудочного сока. Роль соляной кислоты и ферментов. Регуляция и
фазы секреции желудочного сока. Моторная функция желудка. Процессы
пищеварения в многокамерном желудке жвачных. Механизм жвачки.
Пищеварение в тонком отделе кишечника. Поджелудочная железа, состав
поджелудочного сока, регуляция секреции. Кишечные железы, состав кишечного сока. Моторная функция тонкого отдела кишечника. Состав желчи,
ее роль в пищеварении. Особенности пищеварения в толстом отделе кишечника.
6. Обмен веществ и энергии
Биологическое значение обмена веществ и энергии. Процессы ассимиляции и диссимиляции. Методы изучения обмена веществ. Пластическая и
энергетическая роль питательных веществ.
Обмен белков. Классификация белков, их значение для организма. Потребности организма в белках. Незаменимые и заменимые аминокислоты.
Азотистый баланс. Регуляция обмена белков. Взаимосвязь обмена углеводов,
липидов, белков. Особенности углеводного, липидного и белкового обменов
у животных разного вида, возраста, пола и направления продуктивности.
Обмен углеводов. Классификация углеводов и регуляция их обмена.
Обмен липидов. Классификация. Значение для организма. Регуляция обмена липидов.
Обмен минеральных веществ. Значение макро- и микроэлементов для
организма животных. Регуляция обмена минеральных веществ.
Обмен воды. Значение воды в организме. Источники воды для организма.
Потребности в воде у различных видов животных. Регуляция обмена воды.
Обмен энергии. Обмен энергии. Затраты энергии. Высвобождение и распределение энергии. Роль макроэргические соединения. Основной и продуктивный обмен. Теплообмен и регуляция температуры тела. Физические и химические механизмы терморегуляции.
7. Система органов внутренней секреции
Общая характеристика желез внутренней секреции. Методы изучения их
функций. Характеристика гормонов.
Гипоталамус, его роль в нервно-гуморальной регуляции функций. Нейросекреты гипоталамуса.
Гипофиз, его роль в организме. Гормоны аденогипофиза (передней доли)
и их роль в организме. Средняя доля гипофиза. Гормоны нейрогипофиза
(задней доли) и их роль в организме. Регуляция функций гипофиза.
Щитовидная железа. Гормоны щитовидной железы, их действие. Роль в
организме. Регуляция функций щитовидной железы.
Околощитовидные (паращитовидные) железы, их функции, регуляция
деятельности.
7
Надпочечники, особенности строения и функций. Гормоны коры надпочечников. Гормоны мозгового слоя надпочечников. Значение гормонов
надпочечников в защитных реакциях организма. Регуляция функций надпочечников.
Инкреторный аппарат поджелудочной железы. Гормоны поджелудочной железы, их роль в регуляции обмена веществ.
Половые железы самцов и самок. Мужские половые гормоны и их действие. Женские половые гормоны и их действие. Желтое тело и его эндокринные функции. Плацента как железа внутренней секреции. Применение
гормонов и гормональных препаратов в животноводстве и ветеринарии для
повышения воспроизводства и продуктивности с.-х. животных.
8. Мочеполовая система и физиология размножения
Система органов мочеотделения. Анатомический состав, морфофункциональная характеристика и топография органов мочеотделения. Выделительная функция почек.
Система органов размножения. Анатомический состав, морфофункциональная характеристика и топография органов размножения самцов и самок.
Размножение, его биологическое значение. Половая и физиологическая
зрелость самцов и самок. Регуляция половой функции самцов и самок. Половой цикл. Осеменение и оплодотворение.
Беременность - физиологическое состояние организма самки. Типы плацент. Рост и развитие плода. Регуляция беременности. Роды. Регуляция родовой деятельности.
Интенсификация воспроизводства животных на основе биотехнологии: с
помощью биологически активных веществ, искусственного осеменения, использования методов многоплодия, трансплантации эмбрионов, ранней диагностики беременности.
9. Физиология лактации
Понятие лактации. Рост и развитие молочных желез. Структура молочной
железы. Емкостная система вымени. Молоко, его состав у разных видов с.-х.
животных. Молозиво, его состав, биологическая роль.
Процесс молокообразования. Синтез основных компонентов молока: белков, липидов и углеводов. Предшественники основных частей молока в крови. Регуляция процессов молокообразования. Распределение и накопление
молока в отделах емкостной системы вымени. Выведение молока, его фракций. Рефлекс молокоотдачи.
Физиологические основы ручного и машинного доения коров. Влияние
различных факторов на состав молока и пути повышения молочной продуктивности с.-х. животных. Подготовка нетелей к лактации. Принципы раздоя.
Влияние технологий на качество молока.
8
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
Наименование обеспечива№п емых (последующих) дис/п циплин
1
2
3
4
Биохимия с.-х. продукции
Производство продукции
животноводства
Технология хранения и переработки продукции животноводства
Основы ветеринарии и биотехника размножения животных
№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых
дисциплин
1
2 3 4 5 6 7 8 9
+ + +
+
+
+
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплины и виды занятий
№ Наименование раздела дисциплины
Лекп\п
ции
1
Основы общей цитологии и гистоло2
гии
2
Аппарат движения
4
3
Нервная система и органы чувств
4
4
Системы крови, органов кровообра5
щения и лимфообращения
5
Системы органов грудной и брюш7
ной полости
6
Обмен веществ и энергии
7
Система органов внутренней секреции
8
Мочеполовая система и физиология
4
размножения
9
Физиология лактации
4
30
Итого:
+
ПЗ
ЛР
+
СРС
Все
го
8
12
2
2
4
4
20
12
4
4
13
6
10
27
2
12
14
2
12
14
2
2
10
18
20
2
22
8
72
14
144
2
10
2
4
6. Лабораторные работы и практические занятия
№
Наименование лабораторных работ и практи- Трудоемкость
№ раздела
ческих занятий (ПЗ)
(часы)
Основные структуры клетки – ядро и цито1.
плазма на примере эпителиальных клеток.
2
1
Эпителий. (ПЗ)
Изучение особенностей тканей организма.
2.
2
(ПЗ)
9
3.
4.
5.
2
Основные анатомические термины. Деление
тела животного на области. Скелет, кости черепа. (ПЗ)
Скелет ствола тела и конечностей. (ПЗ)
Мускулатура. Основные мышцы головы и
туловища. (ПЗ)
2
2
2
6.
Мускулатура конечностей. (ПЗ)
2
7.
Лабораторная работа «Изучение физиологических свойств мышц»
2
8.
Нервная система и органы чувств. (ПЗ)
2
Лабораторная работа «Рефлекс и рефлекторная дуга»
2
3
9.
10.
11.
4
12.
13.
14.
5
15.
16.
17.
6
18.
7
19.
8
20.
21.
9
Строение сердца. Артерии и вены большого
и малого кругов кровообращения. (ПЗ)
Лабораторная работа «Определение физиологических свойств крови»
Лабораторная работа «Методы изучения сердечной деятельности»
Полости тела. Строение пищеварительной и
дыхательной системы. (ПЗ)
Лабораторная работа «Методы изучение
функционального состояния дыхания».
Лабораторная работа «Особенности ротового
пищеварения и пищеварения в желудке»
Лабораторная работа «Особенности пищеварения у жвачных животных»
Лабораторная работа «Изучение минерального и энергетического обмена у с.-х. животных»
Лабораторная работа «Функции желез внутренней секреции»
Строение мочевыделительной системы. Половая система самца и самки. (ПЗ)
Лабораторная работа «Методы диагностики
беременности в животноводстве»
Лабораторная работа «Изучение рефлекса
молокоотдачи»
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
7. Примерная тематика курсовых проектов (работ) - не предусмотрено
10
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1. Скопичев В.Г., Шумилов Б.В. Морфология и физиология животных.
Санкт-Петербург, Москва, Краснодар: Лань, 2005
б) дополнительная литература:
1. Вракин В.Ф., Сидорова М.В., Панов В.П., Иванова Л.Я. Практикум по
анатомии с основами гистологии и эмбриологии сельскохозяйственных
животных М.: Колос, 2001
2. Вракин В.Ф., Сидорова М.В. Морфология сельскохозяйственных животных М.: ВО «Агропромиздат», 1991
3. Иванов А.А., Войнова О.В., Ксенофонтов Д.А. и др. Сравнительная физиология животных. СПб.: Лань, 2010
4. Лысов В.Ф., Ипполитова Т.В., Максимов В.И., Шевелев Н.С. Практикум по физиологии сельскохозяйственных животных. М.: КолосС, 2004
в) базы данных, информационно-справочные системы:
полнотекстовая база данных иностранных журналов DOAL, реферативная
база данных Агрикола и ВИНИТИ, научная электронная библиотека e-library,
Агропоиск, информационные справочные и поисковые системы Rambler,
Yandex, Google, www.edu.ru, www.library.timacad.ru.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения лабораторного практикума по дисциплине «морфология и
физиология с.-х. животных» необходима специализированная электрофизиологическая лаборатория, оснащенная приборами и оборудованием: импульсный электростимулятор, электрокардиограф, электрокимограф, газовый анализатор, гемоглобинометр, гемометр, потенциометр, микроскоп, руминограф,
спирометр, пневмограф.
Для наглядной демонстрации презентационного материала, учебных
фильмов, альтернативных лабораторных методов целесообразно использование мультимедийного проектора, телевизора, DVD-плеер, компьютера, цифровой видеокамеры, комплект CD и DVD фильмов по разным разделам дисциплины.
Для ведения практических занятий по морфологии и физиологии используется специализированный виварий, содержащий необходимое поголовье
лабораторных и сельскохозяйственных животных разных видов.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Дисциплина «Морфология и физиология сельскохозяйственных животных» - система знаний о животном организме, которую для удобства изучения представляется целесообразным разделить на 2 модуля, тесно связанные
и последовательно следующие друг за другом. Каждый модуль включает в
себя систематизированные образовательные технологии. В первом модуле
11
«Морфология и анатомия животных» используются традиционные образовательные технологии, ориентированные на сообщение знаний о структурной
организации систем органов для воспроизводящего усвоения. Во втором модуле «Физиология животных» вместе с традиционными технологиями в рамках лабораторных работ используются активные формы обучения. Лабораторные работы в разделах 2, 4 и 6 проводятся в виде игрового проектирования с участием обучающихся.
Текущий контроль успеваемости осуществляется в виде устных опросов,
контрольных работ, тестирования.
Пример тестовых заданий
1. Пороговый раздражитель это ….
1. раздражитель, сила которого лежит в пределах от минимального до максимального порога раздражения
2. не имеющий пороговой силы
3. раздражитель, сила которого выходит за пределы пороговой чувствительности мышцы
4. любой раздражитель, вызывающий реакцию мышцы
2. Время рефлекса зависит от
1. силы раздражителя и его модальности
2. силы раздражителя и от возбудимости нервной системы
3. силы и частоты нанесения раздражений
4. возраста животного
3. Лимфоциты играют важную роль в процессах
1. свертывания крови
2. иммунитета
3. фибринолиза
4. гемолиза
5. гомеостаза
4. Переход газов из альвеол легких в кровь и обратно осуществляется
по механизму
1. активного транспорта
2. осмоса
3. секреции
4. фильтрации
5. диффузии
12
Разработчики:
РГАУ-МСХА имени
К.А. Тимирязева
заведующий кафедрой
физиологии и биохимии
животных,
доцент кафедры физиологии и биохимии животных
доцент кафедры анатомии, гистологии и эмбриологии
А.А. Иванов
Д.А. Ксенофонтов
А.И. Никифоров
Эксперт:
РГАУ-МСХА имени
К.А. Тимирязева
заведующий кафедрой
кормления с.х.
животных,
д.б.н., профессор
13
И.Ф.Драганов