Контрольная работа по «Физиологии и этологии животных»

ФГОУ  ВПО

ИРКУТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ 

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ 

Факультет биотехнологии и ветеринарной медицины 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Физиология и этология животных» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                     Выполнил:

                                                             студент 3 курса заочного отделения

             специальности 110401.65 «зоотехния»

                                                Нащёкина Анна Сергеевна

                     Проверил:  

1(16) Факторы, обуславливающие кровяное давление и каким образом оно поддерживается на относительно постоянном уровне (в случае его падения или подъема)?

   Кровяное  давление в медицине издавна является важным показателем изменений деятельности сердечно-сосудистой системы, оно позволяет  также судить о состоянии нервной регуляции физиологических функций. Оно изменяется в моменты, когда животное или человек испытывает боль, когда действуют другие неблагоприятные факторы (в том числе и механические — удары, толчки).

   Кровяное  давление - гидродинамическое давление крови в сосудах, обусловленное сокращением сердца, сопротивлением стенок сосудов и гидростатическими силами. Кровяное давление неодинаково в разных участках сосудистой системы и служит одним из показателей функционального состояния организма. Оно максимально в аорте и крупных артериях, снижается в мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах, падает ниже атмосферного в полых венах. Соответственно различают артериальное, капиллярное и венозное кровяное давление. В малом круге кровообращения кровяное давление в 5—6 раз ниже, чем в большом. Разность кровяного давления в начале и конце кровяного русла — основная причина движения крови. В аорте и артериях кровяное давление колеблется в зависимости от фазы сердечного цикла, в связи с чем различают систолическое (максимальное) и диастолическое (минимальное) артериальное давление. Более медленные ритмичные колебания кровяного давления обусловлены дыхательными движениями (понижение во время вдоха, повышение — во время выдоха). Разность между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением (пульсовая разность), которое пропорционально количеству крови, выбрасываемой сердцем при каждой систоле. Кровяное давление в артериях, капиллярах и венах у здорового организма относительно постоянно, что имеет важное значение для обмена веществ, секреции и экскреции. Величина артериального давления в определённой мере зависит от вида, возраста, породы, уровня продуктивности и физиологического состояния животного (беременность, лактация, работа, степень тренированности). Под влиянием силы тяжести происходит повышение артериального давления в сосудах ног (примерно на 60 мм рт.ст.) и аналогичное снижение давления в сосудах головного мозга. Жираф, например, нуждается в высоком АД (до 260 мм рт.ст.), чтобы кровь могла достичь головы.

   Максимальное  артериальное давление значительно  варьирует у разных групп животных. У кольчатых червей и членистоногих  оно составляет 5—10 мм рт.ст., у активных рыб (напр., лосось, угорь) — 65—75, у зелёной  лягушки — около 40, у птиц и млекопитающих — 120—180 мм рт.ст.

   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.

   Кровяное  давление определяют в периферических артериях посредством измерения разности между давлением крови и атмосферным давлением и выражают в мм рт.ст.

Таблица 1

Показатели  кровяного давления у здоровых сельскохозяйственных животных

Вид животных Систолическое         Диастолическое                 Пульсовое

          кПа   мм рт.ст.    кПа мм рт.ст.  кПа мм рт.ст.

Лошади          14,6—15,9     110—120  4,6—6,6       35—50   8,6—9,2        65—70

КРС           14,6—18,6     110—140               4,0—6,6       30—50      11,9             90

МРС           13,3—15,9     100—120               6,6—8,6       50—65  6,6—7,3         50—55

Свиньи          17,9—20,6     135—155  6,0—7,3       45—55               11,9 - 13,3     90—100

Собаки          15,9—18,6     120—140               4,0—5,3       30—40               11,9—13,3    90—100

Пушные  звери        13,3—14,6    100—110               4,0—6,0       30—45               8,6—9,2         65—70 

    При прохождении крови через капилляры кровяное давление снижается примерно от 30—40 мм рт.ст. у окончания артериол, до 15—25 мм рт.ст. у перехода капилляров в венулы. Величина капиллярного давления зависит от тонуса артериол и венозного давления. Капиллярное кровяное давление определяет условия обмена веществ между кровью и тканями. В венах происходит дальнейшее падение кровяного давления, которое в начале венозной системы равно 10—15 мм рт.ст., снижаясь по ходу вен почти до нуля, а в устье полых вен становится ниже атмосферного (в связи с присасывающим действием отрицательного давления в грудной клетке). Величина венозного давления составляет: у лошади 80—130 мм вод.ст; КРС 80—130 мм вод.ст; верблюда 220—286 мм вод.ст; овцы и козы 90—115 мм вод.ст; свиньи 90-110 мм вод.ст. (1мм вод.ст.—10Па). У сельскохозяйственных животных венозное давление измеряют флебоосциллометром по величине колебаний (осцилляции) венозной стенки при сжатии вен воздушной манжетой.

    Артериальное давление изменяется при самых различных болезнях. Патологическое понижение артериального давления называется гипотонией, повышение — гипертонией. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2(29) Состав и свойства желудочного сока. И его роль в гидролизе питательных веществ корма. Роль соляной кислоты в процессе пищеварения.

   Желудочный  сок - бесцветная, прозрачная жидкость кислой реакции, содержащая органические и неорганические вещества.

   Неорганические  вещества желудочного  сока. Это хлористоводородная (соляная) кислота, хлористые соли калия, натрия, кальция, аммония и магния; имеются также сульфаты и фосфаты. Соляная кислота находится в желудочном соке в свободном состоянии, но может вступать в химическое соединение со слизью и органическими веществами пищи и переходить в связанное состояние. Концентрация ее в желудочном соке зависит от вида пищи.

   Желудочные  железы обладают особой способностью образовывать хлористоводородную (соляную) кислоту в высоких концентрациях. Концентрация ионов водорода в желудочном соке может достигать 150- 170 мэкв/л, в то время как концентрация ионов водорода в крови при рН 7,3 составляет всего 0,00005 мэкв/л. При таком концентрационном градиенте между желудочным соком и кровью происходит образование хлористоводородной кислоты. В то же время концентрация ионов хлора, составляющая в крови в среднем 100 мэкв/л, увеличивается в желудочном соке только до 170 мэкв/л.

   В механизме образования хлористоводородной кислоты различают два относительно самостоятельных процесса: обменные процессы в секреторных клетках, доставляющие ионы водорода и хлора и добывающие энергию для обеспечения транспорта ионов; транспорт самих ионов через мембранные системы, отделяющие полость желудка от крови или внутриклеточного пространства.

   Органические  вещества желудочного  сока. К ним относят белки, значительную часть которых составляют ферменты желудочного сока, молочная, фосфорная и аденозинтрифосфорная кислота. В желудочном соке встречаются и некоторые промежуточные продукты белкового обмена: аминокислоты, креатинин, мочевая кислота.

   В желудочном соке содержатся ферменты: протеазы, расщепляющие белки, и липаза, расщепляющая жиры. Пепсины, желатиназа и химозин (реннин) - это протеазы. Желудочные железы выделяют пепсиногены, служащие предшественниками пепсина. Их три: один из них образуется клетками всех отделов желудка, а два других клетками желез дна желудка. Образование пепсиногена в главных клетках, подобно синтезу белков, связано с образованием и накоплением железистых гранул. При накоплении гранул тормозится синтез пенсиногена (пропепсина), а при их уменьшении возникает базальная секреция его. Образование пепсина из пепсиногена происходит по типу аутокаталитической реакции. Активация начинается при рН ниже 5,4, с наибольшей активностью при рН 2. При выделении пепсиногены неактивны, они активизируются лишь под влиянием соляной кислоты, превращаясь в активные ферменты пепсины. Активация пепсинов происходит в результате отщепления полипептида, содержащего аргинин.

   Пепсин  активен только в кислой среде, создаваемой, соляной кислотой (рН О,8-1). В результате гидролиза пепсин расщепляет белки пищи до полипептидов и пептидов. В этом большую роль играет хлористоводородная (соляная) кислота, под влиянием которой белки набухают и становятся более доступными для воздействия указанного фермента. О содержании пепсина в желудочном соке судят по степени активности его действия, или по переваривающей силе сока. Пепсин действует не на все виды белков одинаково. Так, белки мяса и крови (фибрин) расщепляются быстрее, чем яичный белок, коллаген и пр. Пепсин получен в чистом виде в кристаллическом состоянии.

   Химозин, или реннин, который образуется из проренина, действует на молочный белок  казеиноген, превращая его в казеин, и тем самым створаживает молоко. Активность химозина проявляется в  слабокислой, нейтральной и слабощелочной средах, и только в присутствии солей кальция. У молодых животных химозина больше, чем пепсина, что связано с их молочным питанием. У взрослых животных больше пепсина и соляной кислоты.

   Желатиназа - фермент с протеолитическим свойством; выделен и экстракта слизистой оболочки желудка. Этот фермент разжижает желатин гораздо быстрее, чем кристаллический пепсин.

   Липаза  желудочного сока расщепляет нейтральные жиры на жирные кислоты и глицерин. Хорошо выражено ее действие на жир молока (эмульгированный жир).

   Железы  различных отделов желудка выделяют неодинаковый желудочный сок. Так, желудочный сок желез слизистой малой  кривизны обладает большей протеолитической активностью, чем сок, выделенный железами большой кривизны.

   Кроме сока, в желудке вырабатывается слизь. Слизистый секрет пилорических желез щелочной реакции с рН 7,8-8,4, он содержит пепсин, но последний при указанной реакции среды неактивен и белки расщеплять не может. Активность пепсина, полученного из слизи привратника, проявляется только при добавлении 0,2-0,5% -ного раствора соляной кислоты. Считают, что пепсина больше в самой слизи, чем в жидкой части пилорического секрета. Таким образом, слизь желудочных желез наряду с предохранением желудочной стенки от различных повреждений (механических, химических и термических) участвует и в переваривании белков как носитель фермента. Переваривающая способность секрета пилорических желез значительно ниже, чем у сока фундальных желез.

   Желудочный  сок переваривает как растительные, так и животные белки, однако самопереваривания стенки желудка не происходит. По этому вопросу высказан ряд предположений. Одни ученые считают, что действию сока на стенки желудка преятствует слизь; другие полагают, что щелочная реакция крови, циркулируюшей между железистыми клетками, подавляет действие пепсина, третьи предполагают наличие в стенке желудка особого фермента, азывающего противодеиствие пепсину,- антипепсина.

Значение  соляной кислоты сока:

1.Активирует  пепсиногены.

2.Создает  оптимальную реакцию среды для действия пепсинов.

4.Способствует створаживанию молока, т.е. образованию из растворенного казеиногена, нерастворимого казеина.

5.Обладает  антибактериальным действием.

6.Стимулирует  моторику желудка и секрецию  желудочных желез.

7.Способствует  выработке в двенадцатиперстной  кишке желудочно-кишечных гормонов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3(47) Что такое общий и промежуточный обмен? Роль в организме углеводов. Углеводный обмен у жвачных животных.

   Первоначальные представления об обмене веществ возникли в связи с изучением процессов обмена между организмами и внешней средой (так называемый внешний, или общий, обмен веществ). Исследования превращений веществ внутри организма привели к представлениям о внутреннем, или промежуточном, обмене веществ.

   Во  внутреннем и внешнем обмене веществ  принято различать структурный (пластический) и энергетический обмены. В структурном  обмене рассматривают превращения различных соединений в организме, их перенос (транспорт) внутри организма и между организмом и средой. В энергетическом обмене рассматривают превращения химической энергии, образующейся в обмене веществ, в тепло, мышечную работу, а также механизмы ее использования в активном транспорте, биосинтезе и др.

   Углеводы  служат основным источником энергии в организме. Примерно 60 - 75 % потребности организма в энергии обеспечивается углеводами. Они выполняют многообразные функции. Некоторые углеводы, соединяясь с белками и липидами, образуют структурные компоненты клеток и их оболочек. Рибоза и дезоксирибоза играют очень важную роль в качестве составных частей ДНК и РНК.

   Углеводы  выполняют в организме пластическую и энергетическую роль. Они являются составной частью биологических  жидкостей, участвуют в образовании основного вещества костей и хрящей, служат компонентами ряда сложных соединений (нуклеиновых кислот, гликопротеидов), входящих в состав клеточных структур. Однако биологическая роль углеводов для животных определяется, прежде всего, их энергетической ценностью, способностью к быстрой мобилизации при нарастающих тратах энергии (мышечной работе, понижении внешней температуры и т.п.). Если потребность организма в энергии покрывается полностью за счет углеводов и жиров (промежуточный обмен их во многом аналогичен), то всосавшийся белок может полностью использоваться для структурных целей.

   Основная  часть (около 70%) переваренных углеводов  корма окисляется в тканях моногастричных животных до углекислого газа и воды, часть (25-27%) превращается в жир и небольшое количество (3-5%) используется для синтеза гликогена. 

   Основной  источник углеводов для сельскохозяйственных животных - это клетчатка (полисахарид). В результате деятельности рубцовой микрофлоры большая часть углеводов корма подвергается анаэробному гликолизу и ферментируется до летучих жирных кислот (ЛЖК). Именно ЛЖК являются основными метаболитами углеводного обмена у жвачных. Из пищеварительного тракта в кровь поступает мало углеводов в форме сахаров, поэтому потребность жвачных в глюкозе удовлетворяется за счет эндогенного синтеза.

   Основная  часть всосавшихся из пищеварительного тракта углеводов через воротную вену поступает в печень, где из них образуется гликоген, здесь он депонируется и служит основным резервным источником образования глюкозы. Часть глюкозы из печени поступает в большой круг кровообращения и транспортируется кровью в органы и ткани, где окисляется и используется для покрытия энергетических затрат организма. Неиспользованная часть глюкозы в жировых депо превращается в триглицериды.

   Как уже было сказано выше большая часть переваренных в преджелудках углеводов всасывается в виде ЛЖК. За сутки у лактируюшей коровы образуется до 4,5 кг и более летучих жирных кислот. ЛЖК по скорости образования располагаются в следующем порядке: уксусная, пропионовая, масляная и в незначительных количествах валериановая, молочная, изомасляная и др.

   Обмен уксусной кислоты. Всасываясь непосредственно стенкой рубца, она проходит затем через печень, где мало изменяется, и поступает в кровеносную систему. Уксусная кислота используется при построении тканей организма животного и как энергетический материал. Уровень ее в крови жвачных достигает 12-20мг%. Уксусная кислота используется также в теплорегуляции и для синтеза жира. Этот процесс происходит в стенке кишечника, печени, легких, жировой ткани и молочной железе.

   Наиболее  активно уксусная кислота используется для синтеза молочного жира. Вымя лактирующей коровы утилизирует  из крови 40-80% уксусной кислоты.

   Обмен пропионовой кислоты. Этой кислоты в рубце жвачных образуется значительно меньше, чем уксусной, хотя ее количество существенно отличается при различных типах и уровнях кормления. В процессе превращения из пропионовой кислоты синтезируются фумаровая, малоновая и янтарная кислоты. Значительная концентрация пропионовой кислоты в венах рубца и почти полное ее отсутствие в переферической крови показывает, что большая часть кислоты изменяется непосредственно в стенке рубца и печени, превращаясь в глюкозу. Поэтому пропионовая кислота имеет большое значение как источник глюкозы.

В организме  жвачных пропионовая кислота  используется для синтеза молочного  сахара (лактозы), образования энергии, обменных функций, а при избытке  — для отложения запасов жира.

   Обмен масляной кислоты. Эта кислота образуется в рубце после расщепления белков корма. Ее количество увеличивается после кормления свеклой в результате соединения уксусной и пропионовой кислот или конденсации двух молекул уксусной кислоты. В энергетическом отношении масляная кислота почти в два раза превышает уксусную и пропионовую кислоты.

   Масляная  кислота, всасываясь через стенку рубца, может частично использоваться печенью  для образования жирных кислот. Особое значение имеет способность кислоты  превращаться в организме жвачных  в кетоновые тела, что представляет опасность для их здоровья.

   Изомасляная и изовалериановая  кислоты образуются при расщеплении белков в результате дезаминирования валина и лейцина.

   Молочную  кислоту следует рассматривать как промежуточный продукт, который в дальнейшем превращается в пропионовую или высшие жирные кислоты.

    Утилизация  ЛЖК. Всасывание в рубце уксусной, пропионовой и масляной кислот во многом зависит от реакции рубцового содержимого. Есть данные, что при низком рН (5,8) всасывание происходит более интенсивно, чем при высоком (7,5). Порядок всасывания при низком рН — уксусная, масляная, пропионовая, а при рН = 3,0 масляная кислота всасывается в три раза быстрее уксусной.

   Процесс сгорания ЛЖК имеет важное значение для выделения энергии. Для их полного сгорания необходимо определенное количество щавелево-уксусной кислоты. Поэтому при неправильном кормлении коровы не обеспечивается образование достаточного количества последней, происходит неполное сгорание ЛЖК, что приводит к развитию кетозов.

   У жвачных животных углеводный обмен играет значительную роль в предопределении уровня и интенсивности других обменов. Основным показателем метаболизма углеводов служит концентрация сахара в крови, главным образом глюкозы. Глюкоза является важным, хотя не единственным для жвачных животных, источником энергии. Более того, она является основным энергетическим материалом для тканей вымени жвачных и особенно мозга. Последний, в отличие от других органов, живет почти исключительно за счет глюкозы.

4(56) Какие  органы  относятся  к железам внутренней, смешанной и внешней секреции? В чем они различаются? Опишите роль гормона роста и пролактина в организме самки.

   Железы - это органы животных и человека, вырабатывающие и выделяющие специфические вещества, участвующие в физиологических отправлениях организма.

    Все железы организма по выполняемым  функциям делятся на три группы: железы внешней, внутренней и смешанной секреции.

    Железы  внешней секреции (экзокринные) вырабатывают секреты, которые через выводные протоки выделяются в полость или на поверхность тела. К ним относятся: слюнные, потовые, сальные, пищеварительные, молочные, слезные железы.

    Железы  внутренней секреции (эндокринные) выводных протоков не имеют, а вырабатываемые ими секреты - гормоны, выделяются непосредственно в кровь и лимфу. В организме различают следующие эндокринные железы: щитовидная, паращитовидные, тимус — вилочковая, или зобная железа, островковый аппарат поджелудочной железы, яичники и семенники, желтое тело, плацента, надпочечники, гипофиз, эпифиз, гипоталамус. Все железы внутренней секреции функционально взаимосвязаны между собой. Единая система координации осуществляется по принципу обратной связи.

    Железы  смешанной секреции выполняют одновременно две функции: внешне- и внутрисекреторную. Эти железы выделяют гормоны в кровь как железы внутренней секреции и выделяют секреты, которые не являются гормонами, в полость органов или наружу. Примерами желез смешанной секреции могут служить поджелудочная и половые железы.

    Большая часть выделяемых гормонов выполняет  роль регуляторов других (периферических) эндокринных желез, это так называемые тропные гормоны. К тропным гормонам относится и гормон роста — соматотропин. Он является гормоном гипофиза, обладает видовой специфичностью и широким спектром действия в организме. СТГ важнейший стимулятор линейного роста костей и синтеза белков в клетках организма, усиливает синтез РНК, образование гликогена. Образование гормона стимулирует снижение в крови концентрации глюкозы и жирных кислот, повышение концентрации аминокислот.

СТГ вызывает разнообразные метаболические эффекты: повышение концентрации глюкозы в плазме крови, жирных кислот, отложение гликогена в мышцах, стимулирует секрецию молока и пролиферацию лимфоидной ткани. Повышенное образование гормона ведет к ускорению роста, недостаточное образование – к задержке роста.

    Пролактин (лактотропный гормон, лютеотропный гормон) – по структуре, свойствам и физиологическому действию схож с СТГ, но он избирательно действует на молочные железы, поступая в кровь, стимулирует развитие молочных желез, синтез компонентов молока (белка и лактозы (молокообразование)) у лактирующих самок, регулирует дифференцировку различных тканей, ростовые, обменные процессы, инстинкты выхаживания потомства. У крыс пролактин обладает лютеотропным эффектом, стимулирует образование желтого тела в яичнике после овуляции ( у с/х животных эту функцию выполняет другой гормон - лютеинизирующий

    Удаление  передней доли гипофиза у лактирующих самок прекращает секрецию молока; введение пролактина восстанавливает лактацию. 
 
 
 

5(74) Строение и функции промежуточного мозга. Строение мозжечка, симптомы безмозжечкового  животного.

   Промежуточный мозг представляет собой самостоятельное структурно-физиологическое образование ЦНС, нейроны которого имеют большую физиологическую значимость в нервных центрах. В нем выделяют три основные самостоятельные структуры: таламус (зрительные бугры), гипоталамус (подбугровая область) и эпиталамус (надталамическая область).

   Таламус представляет собой скопление ядер, образованных нейронами. Все ядра таламуса по физиологической значимости делят на специфические, ассоциативные, моторные, неспецифические.

   Специфические ядра таламуса имеют двусторонние прямые связи с определенными участками коры больших полушарий. Они получают информацию со всех рецепторов организма (кроме обонятельных), подвергают ее первичному анализу и переключают на пути к коре больших полушарий. Таким образом происходит анализ (определение биологической значимости поступающей информации), синтез (формирование программы действия) и обеспечивается целостное восприятие поступающей информации.

   Нейроны ядер таламуса связаны с нейронами  гипоталамуса, участвующими в регуляции  деятельности внутренних органов и  мышц.

   Ассоциативные ядра – получают информацию от специфических ядер. Они связаны с нейронами коры больших полушарий и участвуют в интеграции деятельности различных образований мозга.

   Моторные  ядра – получают информацию от мозжечка и базальных ганглиев. Посылают информацию в моторную зону коры больших полушарий  и участвуют в регуляции движений.