Физиология сельскохозяйственных животных

Физиология сельскохозяйственных животных

Министерство сельского хозяйства РФ

Департамент научно-технологической политики и образования

Минсельхоза РФ

ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет»

Кафедра «Анатомия и физиология сельскохозяйственных животных»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Физиология»

Выполнил студент: Власова Ю.С.

Факультета «Биотехнологий и ветеринарной медицины»

Волгоград 2015

1. Опишите строение двигательного анализатора и функции каждого отдела. Каково значение двигательного анализатора в координации движений?

Двигательная активность является основной формой поведения животных во внешней среде. Совершенствование этой функции явилось основным фактором эволюции животного мира.

Анализатор - это нервный механизм, функция которого состоит в том, чтобы разлагать известную сложность внешнего и внутреннего мира на отдельные элементы, т. е. производить анализ. Вместе с тем благодаря широким связям с другими анализаторами здесь происходит и синтезирование анализаторов друг с другом и с разными деятельностями организма.

В составе каждого анализатора различают 3 отдела:

) периферический, состоящий из рецепторов и специальных образований, способствующих работе рецепторов (например, органы чувств - слуха, зрения и т.д.).

) проводниковый - проводящие пути и подкорковые нервные центры

) корковый - области коры больших полушарий, воспринимающие информацию от соответствующих рецепторов.

Двигательный анализатор - совокупность чувствительных нервных образований, воспринимающих, анализирующих и синтезирующих импульсы, идущие от мышечно-суставного аппарата. Двигательный анализатор, как и другие анализаторы, состоит из цепи нервных клеток, начинающейся с рецепторов сухожилий, суставов и др. проприорецепторов и кончающейся группами нервных клеток в коре больших полушарий головного мозга.

В коре головного мозга, в пределах двигательной зоны и других органов чувств, возникают очаги возбуждения и торможения, которые обеспечивают выработку условных связей между зонами. Все это создает ощущение работы мышечно-сосудистого аппарата и координацию движений.

Все многообразие двигательных реакций - ходьба, прыжки, поиск пищи или сезонный перелет птиц, брачные ритуалы или зимняя спячка - обеспечиваются сложной многозвеньевой системой регуляции опорно-двигательного аппарата. К воспринимающему звену двигательного анализатора относятся мышечные веретена, тельца Гольджи, Пачини и Руффини.

Проприорецепция, или мышечно-суставная рецепция. Это восприятие проприорецепторами изменений положения тела и его частей в пространстве и состояния мышц, передача информации в ЦНС и восприятие ее сенсорными нейронами коры больших полушарий. Благодаря проприорецепции обеспечивается постоянный тонус мышц, сохраняется поза и совершаются движения. Она обеспечивается проприорецепторами, находящимися среди мышечных волокон (мышечные веретёна), в сухожилиях (тельца Гольджи) и фасциях (Пачиниевы тельца) (рис.1)

Рис.1. Мышечное веретено: 1-проксимальный конец интрафузального мышечного волокна, прикрепленного к волокну скелетной мышцы; 2-дистальный конец этого волокна; 3-ядерная сумка; 4-афференнтные волокна; 5-гамма-эфферентные волокна; 6-мотрное волокно, идущее к скелетной мышце.

Мышечное веретено это высокодифференцированное образование, одним концом которого крепится к мышечным волокнам, а вторым к фасциям. Средняя часть веретена расширена, и от него импульсы проводятся по афферентным нервным волокнам. На участках мышечного веретена от ядерного утолщения до мест прикрепления волокна находятся рецепторы, импульсы от которых передаются по афферентным нервным волокнам в центр; и здесь же заканчиваются тонкими гамма-эфферентными волокнами. Вместе с чувствительными и двигательными волокнами проприорецепторов к мышцам подходят волокна спинальных мотонейронов (рис.2)

Рис.2. Проприорецепторная взаимосвязь в мышцах конечностей: 1 - мышца-сгибатель; 2 - мышца-разгибатель; 3 - спинной мозг;  4 - смешанный нерв; 5 - мышечные рецепторы; 6 - рецепторы сухожилия (тельца Гольджи); 7 - центростремительные волокна; 8 - промежуточные нейтроны; 9 - моторные волокна, иннервирующие мышцы-сгибатели;  10 - моторные волокна, иннервирующие мышцы - разгибатели;  11 - соединительные волокна мозга.

Мышечные веретена двигательных анализаторов располагаются параллельно мышечным волокнам. При растяжении мышечного волокна растягиваются и волокна мышечного веретена. Возникшие в это время импульсы передаются в центральную нервную систему. При сокращении мышцы натяжение веретен ослабевает.

При сокращении мышц импульсы в центральную нервную систему поступают и от телец Гольджи, Пачини, Руффини, расположенных преимущественно в сухожилиях. Благодаря этим образованиям мышцы становятся не только двигательным аппаратом, но также своеобразным органом чувств.

Необходимо отметить, что все части анализатора действуют как единое целое. Нарушение одной из них вызывает нарушение функции всего анализатора.

Отличительной особенностью двигательного анализатора от других органов чувств являются:

почти полное отсутствие способности к адаптации. Это создает постоянную готовность проприорецепторов к возбуждению и проведению импульсом в центральную нервную систему, которая обеспечивает координацию мышечных движений и соответствующее положение организма животных в пространстве;

автоматическое саморегулирование большинства двигательных функций организма животных;

связь этих движений с другими анализаторами через сложение системы условных рефлексов.

Эти рецепторы реагируют на изменение состояния мышц и сухожилий, положение конечностей, суставов являясь источником информации о состоянии двигательного аппарата.

. Секреция каких гормонов периферических желез регулируется гипофизными гормонами? Секреция каких гормонов периферических желез регулируется составом омывающей их тканевой жидкости?

Гипофиз - сложный орган бобовидной формы, расположен в турецком седле основной кости. Состоит из туберальной, передней промежуточной (средней) долей, объединенных под названием аденогипофиз, а задняя его доля вместе с воронкой гипофиза и срединным возвышением среднего бугра составляют единое образование - нейрогипофиз. У птиц средняя доля отсутствует.

Аденогипофиз состоит из скоплений эпителиальных железистых клеток, между которыми расположены соединительнотканные прослойки и кровеносные сосуды. Среди железистых клеток передней доли гипофиза различают три группы: базофилы, ацидофилы и хромофобные. Или главные клетки.передняя доля продуцирует ряд гормонов. В чистом виде выделены шесть гормонов: гормон роста, или соматотропин (СТГ); кортикотропин (АКТГ);тиротропин (ТТГ); фоллитропин (ФСГ); лютропин (ЛГ); пролактин (ЛТГ).

Соматотропин - регулирует развитие и рост животных, стимулирует рост костей и мягких тканей, в результате чего пропорционально увеличиваются размеры тела животного. Кроме того, этот гормон выполняет еще лактогенную функцию. Он обеспечивает проявление инстинкта, связанного с заботой о потомстве, регулирует процессы молокообразования у самок сельскохозяйственных животных.

Адренокортикотропный гормон оказывает регулирующее влияние только на пучковую и сетчатую зоны коры надпочечников. Удаление железы не влияет на минеральный обмен, регулируемый клубочковой зоной коры и на функцию мозговой части надпочечников.

Тиреотропин стимулирует функцию щитовидной железы; способствует накоплению йода в клетках железы, увеличивает число и активность этих клеток, усиливает синтез гормонов.

Пролактин является стимулятором разнообразных процессов, связанных с воспроизведением и воспитанием потомства. Он стимулирует образование молока, действует непосредственно на ферментные системы железистых клеток альвеол молочных желез.

Фоллитропин и лютропин действуют непосредственно на мужские и женские половые железы и потому называют гонадотропными гормонами гипофиза. Фоллитропин у самок стимулирует рост и созревание фолликулов в яичниках, причем воздействию подвергаются лишь определенные фолликулы - везикулярные.

Лютропин и фоллитропин при совместном действии обеспечивают овуляцию и образование желтого тела.

Окситоцин - гормон стимулирует молоковыведение, вызывая сокращение миоэпителия альвеолярного отдела молочной железы. Незначительная концентрация окситоцина способна вызвать сокращение мышц рогов матки после предварительного действия на них эстрогенов.

Вазопрессин - гормон антидиуретического действия. Он участвует в регуляции водно-солевого обмена, повышает реабсорбцию воды в нефронах почек и тем самым снижает количество выводимой мочи, то есть обеспечивает антидиуретический эффект.

. Какие факторы обуславливают кровяное давление, и каким образом оно поддерживается на относительно постоянном уровне (в случае его падения или подъема)?

Давление крови на стенки артерий, обусловленное степенью сжатия крови, называется артериальным давлением. О наличии давления говорит тот факт, что при ранении крупных сосудов у животных кровь бьёт струёй, иногда на значительное расстояние. Факторами, обусловливающими кровяное давление, являются деятельность сердца (сердечный выброс), упругое сопротивление растяжению сосудистых стенок, суммарное периферическое сопротивление кровотоку, вязкость и гидростатическое давление крови. Измеряют давление в паскалях (1 кПа=7,5 мм рт.ст., 1 мм рт.ст. = 0,133 кПа)

Величина кровяного давления зависит от многих факторов: пола, возраста, массы, уровня продуктивности животных, физиологического состояния (беременность, лактация, степень тренированности) вероятно/, оказывают влияние и способы определения давления (разный тип приборов, разные артерии, разная толщина кожи и подкожного слоя).

Падение артериального давления может произойти вследствие уменьшения возврата крови к сердцу и следовательно снижения минутного объема крови выбрасываемой сердцем. Это происходит при расширении капиллярного и венозного русла и скопления в них крови. Повышение содержания углекислого газа в крови вызывает падение давления крови приблизительно на 20 м рт.ст.

Физическая работа способствует увеличению артериального давления преимущественно за счет усиления работы сердца. Систематическая физическая тренировка приводит к устойчивому повышению артериального давления. Снижение температуры воздуха также сопровождается повышением артериального давления вследствие сужения сосудов кожи. Давление крови увеличивается с возрастом, что связано с потерей эластичности кровеносных сосудов.

Сохранение относительного, постоянства уровня кровяного давления обусловлено сложной системой регуляторных механизмов, благодаря которой достигается динамически изменчивое соотношение между работой сердца, просветом и ёмкостью сосудистого русла и количеством циркулирующей крови. Состояние сердца и кровеносных сосудов находится под контролем вегетативной нервной системы. Особая роль в регуляции кровяного давления периферических сосудов принадлежит гормонам гипофиза, надпочечников, почек, щитовидной железы и гуморальным факторам.

В случае несоответствия кровяного давления складывающимся условиям возбуждаются рецепторы сосудов, информация с них поступает в сосудистый центр, где возбуждаются сосудосуживающий или сосудорасширяющий отделы нервного центра, которые обеспечивают через эфферентные проводники (вазоконстрикторы или вазодилятаторы) сужение или расширение кровеносных сосудов, а значит, повышение или понижение кровяного давления. Эфферентные влияния осуществляются с помощью гормонов - адреналина, норадреналина, ацетилхолина, ренинангиотонина и др.

Возбудимость нервного центра и сердечной мышцы изменяется под влиянием гормонов, влияющих на обмен веществ и энергии. На работу сердца оказывают влияние и некоторые ионы (ионы калия, кальция). Благодаря такой регуляции деятельности сердца поддерживается постоянство кровяного давления.

. Какова роль жиров в организме? Каковы особенности обмена этих веществ у жвачных животных? Какова роль витаминов и гормонов в обмене веществ?

Липиды - это общее название для жиров и жироподобных веществ - липоидов.

Липиды играю большую физиологическую роль в организме. Они входят в состав клеточных структур, особенно клеточных мембран. Подобно белкам липиды служат компонентами плазматической мембраны, окружающей каждую клетку, а также ядерной оболочки и ряда органелл клетки.

Много фосфолипидов содержится в мозге, нервной ткани, а также в надпочечниках. Однако основная масса липидов в виде нейтральных жиров откладывается в качестве запасного материала, образуя жировую ткань места жирового депо - подкожная клетчатка, сальник и жировая ткань, обволакивающая органы брюшной и грудной полостей.

Жиры играют важную роль в регуляции теплового баланса. Плохо проводя тепло жировой слой ограничивает теплоотдачу. Эластичная жировая ткань в качестве своеобразной прокладки для ряда внутренних органов (почки) способствует фиксации их в полостях тела и служит для защиты от механических воздействий. Кроме того жир выделяемый сальными железами представляет своего рода смазку предохраняющую кожу от высыхания и растрескивания.

Жир - основной резерв энергии в организме. Он содержит небольшое количество потенциальной энергии по сравнению с другими веществами. При полно сгорании 1 гр жира выделяется 38,9 кДж (9,3 ккал).

При окислении жиры выделяют не только энергию, но и дают значительное количество воды. Поэтому жиры служат также источником образования воды в организме. Если при окислении 1 г белка образуется 0,41 мл воды, 1 г углеводов - 0,55 мл, то при окислении 1 г жира выделяется 1,07 мл воды. Также жиры являются растворителями ряда витаминов групп А, D, E, K.

Особенности жирового обмена у жвачных проявляются уже на уровне преджелудков. Здесь происходят процессы липолиза и липогенеза, гидрогенизации и восстановления жирных кислот, ферментации глицерина и галактозы, всасывания жирных кислот.

В рубце под влиянием микробной ферментации образуется большое количество летучих жирных кислот - уксусной, пропионовой и масляной, а также газы -углекислый, метан и др. За сутки в рубце коровы образуется до 4л летучих жирных кислот, а соотношение их напрямую зависит от состава рациона. Летучие жирные кислоты почти полностью всасываются в преджелудках и являются для организма животного источником энергии, а также используются для синтеза жира и глюкозы. Липолитические ферменты микроорганизмов в рубце гидролизуют жиры корма до глицерина и жирных кислот, а потом в стенке рубца синтезируются вновь.

Для поддержания нормальной жизнедеятельности организма совершенно не достаточно наличия в пище только белков, жиров, углеводов и минеральных веществ. Необходимы также дополнительные вещества - витамины. Их значение в организме велико, так как витамины являются химическими регуляторами и входят в состав многих ферментов. Витамины обладают выраженным свойством повышать функциональные способности организма, что дает более благоприятные условия взаимодействия организма с внешней средой. Они обеспечивают нормальное течение обменных реакций и их возвращения к норме, если по какой либо причине они были нарушены.

Витамины поддерживают биохимические реакции на уровне, обеспечивающем защиту организма от влияния сильнодействующих факторов и при возникновении патологических процессов. Немалую роль играют витамины в сохранении биологической полноценности тканей, что имеет большое значение для продления активного периода жизни для каждого организма. Витаминам и их комплексным соединениям при соответствующей активности нервной системы принадлежит большая роль в предупреждении одряхления организма и ранней старости. Хорошая обеспеченность витаминами растущих животных позволяет сохранять их от падежа и ускоряет рост и развитие.

Гормоны это группа химических разнородных веществ выделяемых эндокринными железами или клетками и оказывающих специфическое действие на более или менее отдаленные органы - мишени.

По характеру действия на ткани гормоны делят на три группы (метаболические (обуславливающие изменение обмена веществ), морфогенетические (стимулирующие процесс дифференциации тканей и органов, рост и метаморфоз), и корригирующие (оказывающие влияние на изменение функций всего организма или отдельных органов).

Гормоны инсулин, глюкагон, адреналин регулируют обмен углеводов; соматотропный гормон гипофиза вместе с соматомедином стимулирует синтез белка, изменяет уровень углеводного и жирового обмен, гормоны щитовидной железы стимулируют энергетические процессы в организме, повышают уровень окисления белков, жиров и углеводов.

5. Какие функции выполняет кожа? Возрастные и сезонные изменения перьевого и шерстного покровов у животных? Каким образом и для чего вызывают искусственную линьку у птиц(или пушных зверей)?

Кожа представляет собой эпителиально-соединительнотканный орган. Являясь внешним покровом всего тела животного, она предохраняет глубжележащие ткани от внешних неблагоприятных воздействий. Через здоровую, неповрежденную кожу не могут проникнуть микроорганизмы. Она служит одним из главных регуляторов внутренней температуры тела. Кроме того кожа играет важную роль как выделительный орган и на конец через нее в результате дыхания происходит выделение угольной кислоты, водяных паров. За счет большого числа кровеносных сосудов в коже обеспечивается не только её нормальное питание, но и депонирование крови. Кожа - это депо воды и солей. В ней много различных экстерецепторов, что позволяет отнести её к важнейшим органам чувств.

Секреторная функция - включает образование и отделение пота и кожного сала.

Суть принудительной линьки заключается в том, что у птицы вызывают искусственную линьку, которая проходит в более короткие сроки (45-60 дней), чем естественная, начинается и заканчивается почти одновременно у всего поголовья птицы. После того, как птица перелиняет, у нее при надлежащих условиях содержания наступает второй цикл яйцекладки.

. В чем заключаются различия между жвачными и нежвачными животными в биосинтезе молочного жира? Что служит его предшественником (исходным материалом) у этих животных?

Вещества, поступающие с кровью в молочную железу и используемые ею для синтеза молочных белков, жиров, углеводов и других соединений, названы предшественниками молока.

Для синтеза жира молока используются нейтральные жиры, летучие жирные кислоты, глюкоза, продукты, образуемые в процессе дезаминирования аминокислот в молочной железе. Наряду с тем, что ткани вымени поглощают жир из крови, они способны возвращать его обратно в кровеносное русло. Кроме того эти ткани могут расщеплять введённый жир и вновь синтезировать.

Глицерин как предшественник жира поступает в молочную железу из крови, а также синтезируется он в самой железе из глюкозы путем гликолитического и пентозофосфорного ее окисления. Этим подчёркивается прямая связь синтеза жира в молочной железе с содержанием сахара в крови.

Исходным материалом для образования молочного жира служат триглицериды, фосфолипиды (лецитин, кофалин, и сфингомиелин), эфиры холестерина, свободные жирные кислоты, глицерин, а также нейтральный жир самой молочной железы. Синтезируется жир в железистых клетках альвеол, а также жировой и соединительной ткани, откуда жировые молекулы или их составные компоненты поглощаются железистыми клетками, в которых формируются жировые шарики.

У жвачных животных основным источником жира является уксусная кислота, которая для синтеза жира используется в форме ацетата, а также оксибурата и других соединений. Чем больше всасывается летучих жирных кислот из преджелудков жвачных, тем выше у них жирность молока. На каждые 100 мл крови вымя козы поглощает в среднем 4 мг ацетата, 1,64 мг бета-оксибурата и 11,7 мг эстерифицированных свободных жирных кислот. половина всего молочного жира в железе синтезируется из двууглеродных фрагментов, а олеиновая, пальмитиновая, стеариновая кислоты приносятся в вымя кровью, главным образом её высоколабильной бета-липопротеиновой фракцией. Стеариновая кислота поглощает железо в большем количестве, чем олеиновая, тем не менее, в молочном жире всегда больше олеиновой кислоты.

В вымени благодаря ферментной системе происходит биосинтез ненасыщенных жирных кислот из насыщенных. Количество жирных кислот, фосфолипидов и эфиров холестерина в плазме крови увеличивается в первые месяцы лактации и снижается к её концу. Триглицериды в период лактации, наоборот, находятся на низком уровне, так как они в этот период интенсивно поглощаются молочной железой. В начале лактации в молочном жире преобладают низкомолекулярные жирные кислоты, а к концу - непредельные. Такая разница связана с неодинаковой его секрецией и уровнем поглощения из крови жирных кислот в отдельные периоды лактации.

Важное значение в механизме биосинтеза жира имеет концентрация липидов в клетках молочной железы. Максимальное содержание общих липидов в клетке железы наблюдается непосредственно после родов и в конце лактации. В конце беременности в клетке особенно много триглицеридов. В секреторных клетках, соединительнотканной прослойках и лейкоцитах, находящихся в тканях молочной железы, содержится липаза, активность которой повышается в конце стельности и держится на высоком уровне в течение всего периода лактационного периода.

Жирность молока жвачных находится в прямой связи с уровнем бродильных процессов в рубце. Чем больше образуется в нем уксусной кислоты по сравнению с другими летучими жирными кислотами, тем выше жирномолочность коровы. Поэтому при скармливании жвачным уксуснокислого натрия жирность молока у них увеличивается. Установлено также, что чем активнее функционирует у животного щитовидная железа, тем выше уровень усвоения уксусной кислоты.

. Определение частоты сокращений рубца

Определить у 2-3 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.

.        Дата проведения опыта 14.08.2015

.        ПСХ ФКУ ИК-9 УФСИН России по Волгоградской области.

.        Животное №1 - самка КРС в возрасте 4 лет в период лактации, порода предположительно красная степная; животное №2 - бычок в возрасте 1,5 лет порода предположительно черно-пестрая.

.        Результаты опыта:

Таблица 1

В норме число сокращений рубца при подсчете их в области левой голодной ямки до кормления 2-3 сокращения в 2 минуты или 4-8 в 5минут, а после кормления животного 5 в 2 минуты)

.        Анализ результатов опыты показывает, что количество сокращений рубца опытных животных соответствует физиологическим нормам.

анализатор гормон кровяной жир

Использованная литература

1.   Костин А.П. и др. «Физиология сельскохозяйственных животных». - М.: Колос, 1983. - 479 с.

2.      Георгиевский В.И. «Физиология сельскохозяйственных животных.- М.: Агропромиздат, 1990. - 511с.

.        Лысов В.Ф., Максимов В.И. «Основы физиологии и этологии животных». - М.: КолоС, 2004. - 248 с.

.        Голиков А.Н. и др. «Физиология сельскохозяйственных животных. - М.: Агропромиздат, 1991.- 432 с.