Использование обонятельного анализатора животных (собак и свиней) в деятельности человека
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Курская
государственная
имени профессора И.И. Иванова"
Факультет ветеринарной медицины
Кафедра физиологии и химии имени профессора А. А. Сысоева
Курсовая работа
по дисциплине "Физиология и этология животных"
Использование
обонятельного анализатора
в деятельности человека
Студентка группы
ВН 113
Преподаватель
КУРСК – 2012
Оглавление:
Введение. Общая характеристика обонятельного анализатора
- Строение обонятельного анализатора
- Физиология обоняния
- Использование обонятельного анализатора животных в деятельности человека
- Использование обонятельного анализатора собак
- Использование обонятельного анализатора свиней
Заключение
Список использованных источников
Приложения
Введение. Общая характеристика обонятельного анализатора
Обоняние – физиологический процесс восприятия животными различных запахов. Осуществляется обонятельным анализатором.
Обонятельные клетки – чувствительные биполярные нейроны, расположенные в обонятельной области носовой полости; перифернческая часть обонятельного анализатора.
Обонятельный анализатор – анатомо-физиологическая система, осуществляющая восприятие животными запахов, т.е. функцию обоняния. Обонятельный анализатор — древнейшее образование; относится к химическим анализаторам. Специфическим раздражителем его являются различные химические вещества.
Обонятельный анализатор – совокупность сенсорных структур:
- обеспечивающая восприятие и анализ информации о веществах, соприкасающихся со слизистой оболочкой носовой полости; и
- формирующая обонятельные ощущения.
Органом обоняния служит нос. В обонятельном анализаторе:
- периферический отдел образуют рецепторы верхнего носового хода слизистой оболочки носовой полости;
- проводниковый отдел – обонятельный нерв;
- центральный отдел –
корковый обонятельный центр,
расположенный на нижней
Обонятельный анализатор состоит из периферического (рецепторного), проводникового и мозговокоркового отделов. Рецепторный отдел находится у позвоночных в слизистой оболочке верхнего носового хода (верхней и средней носовых раковин) и распространяется на носовую перегородку. Рецепторное поле жёлтого или коричневого цвета, площадью в несколько см2. Обонятельные рецепторы представляют собой однотипные клетки в виде веретена с пузырьком на периферическом конце. Они расположены среди свободных базальных и опорных плеток эпителия, образуя совместно с ними обонятельную область. Обонятельных клеток, например, у собаки — 125 млн. Конец клетки с пузырьком и ресничками — место восприятия пахучего вещества, осаждающегося частицами па пузырьках. Последние могут вытягиваться над рыхлой массой слизистой или, наоборот, погружаться в оболочку. Т.о., количество функционирующих рецепторных клеток (с помощью сократительных образований — миоидов) может измениться соответственно силе действия запаховых раздражений.
Проводниковый отдел начинается центральными отростками обонятельных клеток. Эти отростки образуют нервные волокна, входящие в состав обонятельного нерва. Последний идёт к обонятельной луковице головного мозга. От этого участка начинается обопятельный тракт (центральный обонятельный путь), заканчивающийся в коре полушарий мозга, в области извилины морского коня и аммонова рога. Обонятельные клетки являются первым нейроном обонятельного анализатора, ганглиозные клетки обонятельных луковиц — вторым; обонятельные ионы коры — третьим.
Процесс восприятия запаха протекает следующим образом: 1) Воздействие пахучих веществ на обонятельные рецепторные клетки и возбуждение первых нейронов обонятельного анализатора; 2) Передача возбуждения но нервным путям в ЦНС; 3) переработка информации в ЦНС.
Пахучие вещества действуют на рецепторы в газообразном состоянии или реже в смеси с пылью и паром. Запах ощущается как при вдохе, так и при выдохе (особенно после глотания). При спокойном дыхании вдыхаемый и выдыхаемый воздух проходит в основном через нижний носовой ход, не соприкасаясь с обонятельной областью. Усиливает восприятие запаха нюхание (интенсивное втягивание воздуха через нос). В результате чего образуются воздушные вихри, достигающие верхних носовых ходов. Для обоняния существенна диффузия воздуха, которая играет важную роль и распространении пахучих веществ во все отделы носа. Пахучие вещества могут проникать в обонятельную область из ротовой полости, через хоаны. Чувствительность обонятельных клеток повышают: влажность, температура (запах лучше всего воспринимается при t 37—38 °С), давление. Вещества с резким запахом, проходящие через носовые ходы, раздражают не обонятельные, а тактильные рецепторы. К таким веществам относятся, например, хлороформ и эфир, действующие на окончания тройничного нерва. Чувствительность анализатора равна нескольким молекулам пахучего вещества. Установлено, что порог абсолютной чувствительности анализатора равен 1 пдж (10-5эрг). Обонятельный эффект зависит от концентрации пахучего вещества, скорости протекания его с воздухом над обонятельной поверхностью, длительности действия запахового раздражителя, активности симпатической нервной системы.
Общепринятой теории обоняния нет. Предполагают, что существует несколько видов обонятельных рецепторов, воспринимающих различные запахи. Существует гипотезы, объясняющие образование возбуждения на запах: теория химических и физических (колебательное возбуждение) контактов молекул пахучего вещества с обонятельными клетками; волновые теории, не требующие контакта пахучего вещества с клетками. Считают, что раздражение обонятельного рецептора сопровождается ритмичной импульсацией с частотой 55 гц в 1 сек.
- Строение обонятельного анализа
тора
Орган обоняния представляет собой дистантный химический рецептор, адекватными раздражителями которого служат молекулы пахучих веществ, приносимые током воздуха. Обонятельный эпителий выстилает каудо-дорсальную часть носовой полости и отличается от окружающей его слизистой оболочки наличием специфических обонятельных желез и большей толщиной. Обонятельный эпителий представлен нейросенсорными обонятельными, поддерживающими и базальнымй клетками.
Ядра поддерживающих эпителиоцитов находятся в пласте на разных уровнях, что создает впечатление многорядности. На апикальных полюсах клеток расположены короткие микроворсинки, а в цитоплазме содержится пигмент, обусловливающий цвет слизистой: коричневый — у свиньи, серый — у собаки.
Базальные эпителиоциты лежат на базальной мембране и своими
Рецепторные нейросенсорные клетки располагаются между поддерживающими. У них короткий периферический отросток — дендрит и длинный центральный — аксон. Дистальные концы дендритов заканчиваются характерными утолщениями — обонятельными булавами, которые на своём апикальном полюсе несут видоизмененные цилии, погружённые в слой слизи, покрывающей обонятельный эпителий. Слизь вырабатывается боуменовыми железами, бокаловидными клетками дыхательной области и опорными клетками обонятельного эпителия.
Молекулы пахучего вещества диффундируют сквозь слизь, взаимодействуют с особыми молекулами мембраны обонятельной клетки, вызывая специфические паттерны возбуждения, которые передаются по аксонам в ЦНС. Реснички (цилии) содержат продольно ориентированные микротрубочки (9 пар периферических и 2 центральных), связанных с базальным тельцем. От базальной части клетки отходит слегка извитой тонкий аксон, который между опорными клетками направляется через базальную пластинку в соединительнотканный слой. Затем аксоны клеток объединяются и формируют пучки (от 20 до 40) безмякотных нервных волокон. Пучки направляются через отверстия решетчатой кости в обонятельные луковицы, где происходят синаптические переключения, и информация по обонятельному тракту передается через ретикулярную формацию к автономным ядрам гипоталамуса.
- Физиология обоняния
Обонятельный анализатор реагирует на находящиеся в воздухе молекулы летучих веществ. Поскольку адекватным раздражителем для него являются химические вещества, его называют также химическим анализатором. Обонятельный анализатор филогенетически один из наиболее древних, он есть уже у низших позвоночных. У высших позвоночных обоняние имеет очень большое значение, с его помощью животное на расстоянии может обнаружить других особей, когда это невозможно сделать при помощи слуха или зрения. У большинства животных обоняние развито очень хорошо, и для многих из них оно играет роль важнейшего дистантного анализатора, так как именно благодаря ему животное получает значительную часть информации об окружающем мире. Затаившегося врага, не выдающего себя ни звуком, ни движением, животное может обнаружить при помощи обоняния. Обонянием пользуются животные, идущие по следу, разыскивающие корм, воду и т. д.
Животных с хорошо развитым обонянием называют макросоматиками. К ним принадлежат почти все млекопитающие. Слабо развито обоняние у птиц, а из млекопитающих — у китов, обезьян и человека — это микросоматики.
Периферическая часть обонятельного анализатора находится в носовой полости, в области верхнего носового хода и в задней верхней части носовой перегородки. Слизистая оболочка обонятельной области утолщена и окрашена 'а более темный цвет: от желто-бурого до темно-коричневого. Обонятельная область выстлана эпителием, состоящим из опорных и обонятельных клеток. Рецепторы обоняния, или обонятельные клетки, представляют собой биполярные нейроны диаметром 5—10 мкм, расположенные вокруг цилиндрических опорных клеток. У немецкой овчарки число таких нейронов достигает 224 млн, у человека — 10 млн. На поверхности периферического конца каждого нейрона найдено большое количество тонких ресничек, или выростов, диаметром 0,1 и высотой 1—2 мкм, за счёт чего во много раз увеличивается возможность соприкосновения пахучего вещества с обонятельной клеткой.
Опорные клетки выполняют не только поддерживающую функцию, но и участвуют в обмене веществ рецепторных клеток. В глубине эпителия лежат базальные клетки. Они обеспечивают клеточный резерв, из которого образуются рецепторные и опорные клетки. Поверхность эпителия обонятельной области покрыта слизью, которая защищает эпителий от высыхания у наземных животных и от излишнего смачивания — у водных. Кроме того, слизь служит источником ионов, необходимых для возникновения потенциалов действия, а также участвует в удалении остатков пахучих веществ по окончании их действия. Слизь — это среда, где происходит взаимодействие пахучих веществ с обонятельными рецепторными клетками.
Другой конец рецепторной клетки, выполняющий функцию аксона, объединяется с другими такими же аксонами, образуя нервные нити, которые проходят через отверстия решетчатой кости и несут полученную информацию в обонятельную луковицу, играющую роль обонятельного центра. Небольшая часть нервных путей направляется в аммонов рог и в одну из извилин височной доли.
Механизм обоняния. Запаховые вещества проникают в обонятельную область при вдыхании воздуха через нос или через хоаны при попадании воздуха через рот. При спокойном дыхании почти весь воздух проходит через нижний носовой ход и мало соприкасается со слизистой обонятельной области, расположенной в верхнем носовом ходу. Обонятельные ощущения при этом являются лишь результатом диффузии между вдыхаемым воздухом и воздухом обонятельной области. Слабые запахи при таком дыхании не ощущаются. Для того чтобы запаховые вещества достигли обонятельных рецепторов, необходимо более глубокое дыхание или несколько коротких дыханий, быстро следующих одно за другим. Именно так животные принюхиваются, увеличивая ток воздуха в верхнем носовом ходе. Во время еды рецепторы обонятельного анализатора раздражаются воздухом, проходящим через хоаны. Ощущение запаха вызывают молекулы вещества, непрерывно отделяющиеся от различных пахучих тел. Эти частицы чрезвычайно летучи и специфичны для каждого вещества. Проникая в верхний носовой ход, они действуют на обонятельные клетки, которые благодаря своей специфичности позволяют животному отличить один запах от другого и даже уловить какой-либо определенный запах в смеси нескольких запахов. Запаховые вещества с током воздуха могут далеко распространяться от их источника. Животные способны уловить источник запаха на большом расстоянии от него. Интенсивный запах воспринимается обонятельными клетками сильнее и подавляет более слабые запахи.
Молекулы пахучего вещества соприкасаются и взаимодействуют с клетками обонятельного эпителия.
Они адсорбируются на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, изменяя ее проницаемость для отдельных попов. Это ведет к развитию генераторного потенциала, и рецептор возбуждается.
Ответы разных рецепторных клеток неодинаковы. Выявлена совокупность обонятельных рецепторов, обладающих различными спектрами чувствительности, что позволяет производить анализ запахов.
Характер ответов клеток луковицы более многообразен, чем просто возбуждение и торможение. Установлена определенная специфичность ответов на разные запахи. У млекопитающих выявлены разнообразные центробежные влияния на активность луковицы. Полагают, что центробежные сигналы участвуют в переработке луковицей сенсорной импульсации.
У обонятельного анализатора имеется ряд особенностей по сравнению с другими сенсорными органами. У млекопитающих отсутствует переключение обонятельной афферентации в таламусе и не обнаружено специального представительства в новой коре. Ранее считали, что высший центр обоняния расположен в группе структур переднего мозга. В последующем было установлено, что роль этих структур не ограничивается собственно обонятельной функцией и связана с соматовегетативными реакциями, управлением эмоциональным состоянием, мотивацией поведения и т. п.
Обонятельная луковица — единственный отдел мозга, двустороннее удаление которого всегда приводит к полной потере обоняния. Обонятельный тракт, выходящий из обонятельной луковицы, включает несколько пучков, которые направляются в разные отделы переднего мозга: переднее обонятельное ядро, обонятельный бугорок, препериформную кору, периамигдалярную кору и ядра миндалевидного комплекса.
Классификация запахов. Точная классификация запахов не разработана. Запахи обозначают названием тех веществ, которые служат их источником, например: запах чеснока, розы, уксуса и т. д. Первые попытки классификации запахов основывались на их субъективной оценке и были весьма искусственны. Затем X. Хеннинг предложил классифицировать запахи на основании химической структуры запаховых веществ. Однако оказалось, что вещества различной химической структуры могут обладать одинаковыми запахами. Позднее специалист по органической химии Д. Эймур попытался определить основные группы запахов. Он исследовал запахи тысяч различных веществ и пришел к выводу, что существует семь основных запахов: камфарный, мускусный, цветочный, мятный, эфирный, острый и гнилостный.
Д. Эймур считал, что, смешивая эти запахи в определенных пропорциях, можно получить любой сложный запах. Он выяснил, что молекулы всех веществ, обладающих камфарным запахом, имеют шаровидную форму, молекулы веществ с запахом мускуса — форму диска, а молекулы веществ с эфирным запахом — форму палочек. Однако не все запахи связаны с формой молекул, они зависят также от электрического заряда молекул. Если заряд положительный - запах острый, отрицательный — гнилостный.
Предложено классифицировать запаховые вещества на основании их физических свойств, а именно на различной способности поглощать ультрафиолетовые лучи. Каждому запаховому веществу свойствен свой спектр поглощения. Выделено семь основных групп запахов.
В числе запаховых веществ особое сигнальное значение имеют пахучие вещества, выделяемые животными. Эти вещества названы телергонами, что в переводе с греческого означает «действующие вдали». Многие телергоны обладают очень высокой специфической активностью. Например, выделения мандибулярных желез одной пчелиной матки тормозят развитие яичников у всех рабочих пчел улья.
Телергоны делят на гомо- и гетеротелергоны. Для гомотелергонов предложен другой термин — феромоны. Это запаховые вещества, образуемые и выделяемые животными в окружающую среду и вызывающие у других особей того же вида специфическую реакцию.
У млекопитающих секреты кожных желез, имеющие специфический запах, служат средством общения особей одного вида. Сигнализация с помощью запахов осуществляется как на расстоянии, так и во времени. При помощи обонятельного анализатора происходит узнавание пола, возраста, функционального состояния, индивидуальных особенностей особи. Пахучие метки, оставляемые на различных предметах при маркировке животными территории, сохраняются довольно длительное время. Во время течки самки выделяют запахи, возбуждающие самцов.
Острота обоняния. Все вышеупомянутые классификации запахов предложены для сильно пахнущих веществ, различаемых человеком, который является микросоматиком В жизни животных-макросоматиков роль обоняния огромна, Необыкновенно сильно развито обоняние у некоторых видов бабочек. Самец может найти самку, находящуюся от него на расстоянии 8—10 км, ориентируясь по запаху, выделяемому половой железой самки. Собака может определить присутствие одной молекулы запахового вещества в 1 л воздуха. Бизоны чуют приближающегося врага на расстоянии 1 км. Охотничьи собаки легавых пород скачут по болоту с большой скоростью и среди многих запахов пахучих трав, застоявшейся воды, почвы и прочего могут дифференцировать запах гаршнепа — птицы немногим крупнее воробья, и даже не только запах самой птицы, но и места, где она сидела. Общеизвестна способность служебных собак обнаруживать наркотики. Служебные собаки различают индивидуальные запахи следов людей и животных, хотя к запаху следа человека примешивается запах смазки обуви, дубильных веществ, раздавленных растений, асфальта и пр.
Чувствительность обоняния. Порог раздражения определяется минимальным количеством запахового вещества, необходимого для ощущения запаха. На чувствительность обонятельного анализатора влияют факторы внешней среды: во влажном воздухе порог раздражения снижается так же, как и в чистом, содержащем незначительное количество молекул других пахучих веществ. Повышаются пороги раздражения в жаркий сухой день и сильный мороз. При насморке набухание слизистых оболочек препятствует прониканию молекул к рецепторным клеткам, в связи с чем порог раздражения резко повышается, и обоняние временно исчезает.
При длительном раздражении рецепторных клеток одним и тем же запаховым раздражителем обонятельный анализатор адаптируется к данному запаху и он более не ощущается. Способность воспринимать другие запахи при этом не нарушается. Изменение порога чувствительности обычно связано с процессами, происходящими в мозговом отделе анализатора, а не в рецепторном.
Домашние животные — макросоматики, они обладают хорошим обонянием. Лошади не выносят резких и дурных запахов. Они отказываются поедать корм и пить воду, если от кормушки пахнет дезсредствами. Рогатый скот тонко различает запахи трав и издалека чует хищников. Но наибольшего развития обоняние достигло у собак. Путем направленного подбора и отбора созданы породы охотничьих собак с чрезвычайно сильно развитым обонятельным анализатором.
Теории запахов. Существует две теории запахов: химическая и физическая. Согласно первой из них в основе запаха вещества лежит строение молекулы. Однако с точки зрения химической теории трудно объяснить случаи сильного развития обоняния у животных.
Физическая теория запахов предполагает, что причина запаха кроется не в форме молекулы, а в электромагнитных колебаниях, вызванных низкочастотными вибрациями молекул веществ, причем у каждого вещества свой спектр. По-видимому, эти волны и улавливаются обонятельным анализатором животных с высокоразвитым обонянием.
Эти теории отнюдь не исключают одна другую. Молекулы, сходные по своему строению, вероятно, и вибрируют одинаково, поэтому спектры их излучения близки один к другому.
Установлено, что основную роль в восприятии запаха играют сульфгидрильные группы белков обонятельного эпителия. При изменении количества сульфгидрильных групп в эпителии меняется и электрический импульс, возникающий при раздражении эпителиальных клеток запахом. Снижая количество сульфгидрильных групп, удается ослабить биотоки и даже свести их до нуля.
Исследования, проведённые в Лаборатории рецепции Института биофизики АН СССР, показали, что я процессе восприятия пахучих веществ участвует система мембранных белков, характеризующихся высокой чувствительностью и избирательностью, так называемых белковых рецепторов. Кроме них, в обонятельном эпителии животных присутствуют нуклеопротеиды. Их концентрация в обонятельном эпителии в несколько раз выше, чем белковых рецепторов, а специфичность по отношению к пахучим веществам значительно ниже. Полагают, что нуклеопротеиды усиливают ток слизи и таким образом обеспечивают очистку обонятельного эпителия от различных пахучих веществ по окончании их действия, что необходимо для восприятия других запахов.
3. Использование обонятельного анализатора животных в деятельности человека
- Использование обонятельного анализатора соба
к
Понятие о запахе. Самым сложным в дрессировке является розыск человека по его невидимым следам - запаху. На способности диференцировать запахи (т. е. с помощью чутья различать запахи, похожие, но не тождественные) главным образом и основана работа розыскной собаки.
Собака пользуется всеми анализаторами - зрением, слухом, обонянием, осязанием, но обонянием по преимуществу. Собака способна различать самые незначительные запахи в воздухе, на почве, мостовой, вещах и т. д.
Пахучие вещества
достигают обонятельного
В обонятельной области происходит непосредственное соприкосновение частиц (молекул) пахучего вещества с воспринимательным аппаратом обонятельного анализатора.
В природе существует огромное количество различных пахучих веществ растительного, животного и минерального происхождения. Особенной стойкостью отличаются запахи животного происхождения (запах пота и др.).
Пахучие вещества непрерывно отделяют мельчайшие невидимые частицы, так называемые молекулы запаха. Например, корень валерианы, сохраняемый в музее свыше 200 лет, продолжает пахнуть и сейчас.
Частицы пахучих веществ, разносясь воздухом, оседают на почву, одежду и различные предметы. Наиболее сильно "поглощают" запах шелковые и шерстяные ткани. Длительное время сохраняется запах на влажной почве.
Необходимо иметь правильное представление о человеческом запахе, который играет главную роль в работе по чутью розыскной собаки. Каждый человек, как известно, имеет свой индивидуальный запах. Существование у человека индивидуального запаха обусловливается физиологическими процессами, происходящими в его организме. Кожа (в которой находятся потовые и сальные железы) является той поверхностью, через которую во внешнюю среду выделяются пахучие вещества.
Выделяемые железами пот и сало служат источниками индивидуального запаха человека. (Потовые железы у человека распространены наиболее густо на ладони, подошве ног, в подмышечной впадине).
Количество
пота, выделяемого человеком за сутки,
равно 500-700 куб. см, а при перегревании
организма выделение
Усиление потоотделения наблюдается при испуге, волнении, что в ряде случаев облегчает собаке проработку следа.
Химический состав пота не постоянен, он может меняться в зависимости от интенсивности обмена веществ в организме, заболевания отдельных органов, изменения пищи, приема человеком лекарств и других причин.
Не меньшее значение в качестве источника запаха человека имеет отделение эпидермиса кожи, ее шелушение.
Перечисленные три источника человеческого запаха: пот, кожное сало и отмершие частицы кожи, взятые вместе, образуют своеобразный "букет" запахов, который и носит название индивидуального запаха человека.
Запах этот, "насыщая" одежду и обувь человека, делает их постоянным источником его индивидуального запаха.
В зависимости от длительности общения с человеком, возникающей при этом дифоренцировки (различение запаха), собака различно относится к запахам человеческого тела. Так, специальными опытами было показано, что если собака привыкла к общему запаху человека, то она вначале не может реагировать на индивидуальный запах своего хозяина, т. е. не способна сразу узнать по этому запаху своего хозяина.
Запах человека
относится к комплексным
В состав следа человека, кроме общего его индивидуального запаха, входят также запахи почвенного покрова в результате нарушения его структуры, запах растоптанных растений, раздавленных насекомых и т. д. Всеми этими побочными запахами комплексный следовой запах еще более усложняется.
Соприкасаясь в жизни с различными другими запахами, которые также "впитываются" в одежду и обувь, человек превращается в носителя комплексного запаха, который он в свою очередь оставляет в местах своего пребывания.
Невидимый запаховый след человека носит комплексный характер и состоит:
а) из его индивидуального запаха;
б) из различных бытовых запахов (запахи жилья);
в) из разных производственных запахов (запахи производства);
г) прочих запахов (запахи предметов, находящихся у человека, запахи почвы, по которой он движется, и т. д.).
При движении человека возникает запаховый след на поверхности земли.
Следовая работа собаки. Применение собак для поиска человека по оставленному запаховому следу основано:
1. На использовании
хорошо развитого
2. На стремлении
выслеживать добычу - зверя, а
также и человека по

- Использование оборотных средств
- Использование оборотных средств на предпрятии
- Использование обучающих компьютерных игр в учебном процессе общеобразовательной школы
- Использование обучающих компьютерных программ на этапе формирования речевых лексических навыков
- Использование овердрафтов, кредитной линии и контокоррентного кредита предприятиями
- Использование одной из теорий мотивации для мотивации сотрудников туристической фирмы ООО «Лайт»
- Использование оздоровительной аэробики на уроках физической культуры в школе с детьми 12-15 лет
- Использование новых технологий в управлении персоналом
- Использование нормативного метода планирования, учета и калькулирования себестоимости продукции в организации
- Использование нормативных затрат в калькулировании себестоимости продукции
- Использование нормативных затрат в калькуляции себестоимости
- Использование нормативных моделей в принятии управленческих решений
- Использование нормативных моделей в принятии управленческих решений на примере ОАО "Сластена"
- Использование норм труда в экономической работе предприятия