Основы физиологии

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ИМ. П.А. СТОЛЫПИНА» 

ИНСТИТУТ  ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ 
 

Кафедра стандартизации и сертификации пищевых  продуктов 
 
 

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Основы ветеринарии»

по теме «Основы физиологии» 

Специальность: 200503- Стандартизация и сертификация 
 
 
 

Выполнила: студентка  402-С  гр.

                              Воронова   Елена    Анатольевна 

                                                              Проверил: доцент кафедры

Вышвыркин Сергей Васильевич

Омск 2011 
 

Содержание:

1. Введение в физиологию.

1. Предмет, цель и задачи физиологии животных.
2. Основные разделы физиологии.
3. Связь физиологии с другими науками.
4. Методы следований в физиологии.

2 Обмен веществ и энергии.

    2.1 Общая характеристика обмена веществ.

   2.2 Регуляция обмена белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и воды.

   2.3 Общая характеристика обмена энергии.

   2.4 Освобождение, превращение, распределение и использование энергии.

   2.5 Регуляция обмена энергии. 

3 Общие сведения об этологии.

   3.1 Предмет, цель, задачи, связь с другими науками и методы этологии.

   3.2 Краткая история этологии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Введение в физиологию. 

     Физиология (от греч.природа и греч.знание) — наука о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы жизненных процессов и болезненных отклонений от неё.

     Физиология  представляет собой комплекс естественнонаучных дисциплин, изучающих как жизнедеятельности  целостного организма , так и отдельных физиологических систем и процессов , органов, клеток, клеточных структур (частная физиология). Как важнейшая синтетическая отрасль знаний физиология стремится раскрыть механизмы регуляции и закономерности жизнедеятельности организма, его взаимодействия с окружающей средой.

      Физиология  изучает основное качество живого —  его жизнедеятельность, составляющие её функции и свойства, как в  отношении всего организма, так  и в отношении его частей. В  основе представлений о жизнедеятельности  находятся знания о процессах  обмена веществ, энергии и информации. Жизнедеятельность направлена на достижения полезного результата и приспособления к условиям среды.

     Физиологию  традиционно делят на физиологию растений и физиологию человека и животных.

     В медицине физиология вкупе с анатомией является базисной теоретической основой, благодаря которой врач объединяет разрозненные знания и факты о пациенте в единое целое, оценивает его состояние, уровень дееспособности. А по степени функциональных нарушений, т.е. по характеру и величине отклонения от нормы важнейших физиологических функций — стремится устранить эти отклонения и вернуть организм к норме с учётом индивидуальных видовых или этнических, половых, возрастных особенностей организма, а также экологических и социальных условий среды обитания.

     При коррекции нарушенных функций организма  следует обращать внимание не только на особенности влияния природно-климатических  производственных условий среды  обитания, но и на характер антропогенного загрязнения — количество и качество вредных высокотоксичных веществ в атмосфере, воде, продуктах питания. 
 
 

1. Предмет, цель и задачи физиологии животных.

     Физиология  животных- один из важнейших разделов биологии и как наука представляет собой систему достоверных знаний о процессах жизнедеятельности и функциях организма, поведении животных. Предметом, ил объектом, изучения физиологии животных является макроорганизм животного.

     Физиология  изучает физиологические процессы и функции живого организма на уровне клеток, тканей, органов и организма в целом, в их взаимосвязи между собой и с учетом влияний условий окружающей среды, технологии содержания, а также поведенческие реакции животных.

     Цель  физиологии заключается в глубоком познании механизмов и закономерностей  осуществления процессов и функций, их регуляции.

     Физиология  служит теоретической основой ветеринарии  и зоотехнии, знания ее необходимы для  практической деятельности ветеринарному  врачу и зооинженеру в качестве основы для решения вопросов, связанных  с эффективной профилактикой, диагностикой и терапией, организацией разумного  содержания, эффективного использования  животных, повышения их продуктивности. Они необходимы смежным специальностям: товароведу, эксперту по сырью животного  происхождения при оценке качества сырья и товаров животного  происхождения, технологу по переработке  продукции животноводства при определении  путей и способов улучшения технологий.

     Задачи  физиологии весьма многообразны и определяются. Исходя из конечной цели:

     Познание  частных и общих механизмов и  закономерностей деятельности клеток, тканей, органов и целостного организма, механизмов нейрогуморальной регуляции  физиологических процессов и  функций у млекопитающих и  птиц, качественного своеобразия  физиологических процессов у  продуктивных животных, поведенческих  реакций и механизмов их формирования, роли отдельных факторов в обеспечении  структурно- физиологической организации  организма, его органов, в определении  качества продукции, сырья;

     приобретение  навыков исследования физиологических  констант функций и умения использования  знаний физиологии в профессиональной деятельности. 
 

2. Основные  разделы физиологии.

     Физиология  развивалась в разных направлениях, которые приобрели самостоятельное  значение:

     1.Общая  физиология изучает физиологические  процессы,свойственные всем живым существам. В общей физиологии можно выделить: физиологию клетки, физиологию возбудимых тканей.

     2. Эволюционная физиология изучает  естественную историю возникновения  и преобразования процессов и  функций организма в процессе  эволюции мира животных.

     3 Экологическая физиология изучает  приспособительные изменения процессов  и функций в связи с условиями  жизни.

     4. Сравнительная физиология изучает  особенности физиологических процессов  и функций в сравнительном  аспекте у животных разных  видов: свиней, лошадей, крупного  рогатого скота, овец, коз, кроликов, норок и др.

     5. Частная физиология систем организма  изучает особенности и закономерности  физиологических процессов и  функций отдельных его систем: нервной, сенсорной, эндокринной,  крови, кровообращения, дыхания и  др.

  6. Возратсная физиология изучает особенности и становление физиологических процессов и функций у животных в различные периоды индивидуального развития (онтогенеза). Она включает в себя физиологи. Молодняка животных.

      7. Отраслевая физиология изучает  особенности физиологических процессов  и функций, связанных с той  или иной продуктивностью животных: физиология лактации, откорма и т.д. 

3. Связь физиологии с другими науками.

     Физиология  тесно связана с рядом биологических  наук, особенно с физикой и химией, используя их законы и методы, так  как физические и химические процессы лежат в основе процессов и  функций организма. Широкое применение в физиологии получили методы кибернетического моделирования. Эволюционная теория помогает понять закономерности развития функций  организма. Знания экологии физиология использует при изучении приспособительных  изменений функций к определенным условиям жизни.

     Физиология  опирается на данные анатомии, гистологии и цитологии, биохимии, так как  все процессы жизнедеятельности  протекают в определенных структурах организма и в основе их лежат биохимические процессы.

     В свою очередь физиология является теоретической  основой  для всех специальных  врачебных и зоотехнических дисциплин: фармакологии, диагностики, терапии, акушерства, хирургии, разведения, кормления, животноводства, зоогигиены и др.

     Знания  физиологии - необходимая база для формирования врачебного и зоотехнического мышлений. 

4. Методы  следований в физиологии.

     Для познания физиологических процессов  и функций живого организма в  физиологии приняты два метода: наблюдения и эксперимента.

     Метод наблюдения: Сущность этого метода сводится к оценке проявления того или иного физиологического процесса, той или иной функции органа, ткани  в естественных условиях. Метод позволяет  определить, как проявляется процесс  или функция органа, ткани (напримет, деятельность слюнной железы проявляется в выделении слюны в таком-то объеме, которая имеет такое-то свойство). Однако этот метод не дает ответа, почему осуществляется тот или иной физиологический процесс или функция.

     Метод наблюдения предусматривает использование  прсотых и сложных приборов, вспомогательных операций (наложение фистул на исследуемый орган, вживление электродов и др.).

     Метод эксперимента (или опыта).  Сущность метода сводится к  определению роли факторов, обеспечивающих деятельность тканей, органов, организма путем  направленного устранения или усиления действия того или иного условия (фактора) их жизнедеятельности. В конечном итоге делают заключение, почему осуществляется данный физиологический процесс  или функция.

     Метод эксперимента, как и метод наблюдения, предусматривает использование  простой и сложной современной  аппаратуры и приборов, входящих в  системы: 1) предназначенные для воздействия  на объект; 2)для регистрации различных проявлений жизнедеятельности, а также вспомогательных приемов - изоляция нерва, вживление электродов, наложение фистул и др. 
 
 

2 Обмен веществ  и энергии.

     Обмен веществ и энергии- это основная функция организма. Под обменом веществ и энергии понимают совокупность  процессов поступления питательных и биологически активных веществ в пищеварительный аппарат, превращения или освобождения их и всасывание продуктов превращения и освобождения веществ в кровь и лимфу, распределение, превращение и использование всосавшихся веществ в тканях органов, выделение конечных продуктов превращения и использования, вредных для организма. Выполнение любой  другой функции организма связано с осуществление обмена веществ и энергии.

     Обмен веществ и энергии в организме  осуществляется в три фазы:

1. поступление в организм нужных веществ, превращение и всасывание их в пищеварительном аппарате;
2. распределение, превращение и использование всосавшихся веществ;
3. выделение конечных продуктов превращения и использования веществ.

     В процессе обмена веществ происходит превращение энергии. Потенциальная энергия сложных органических соединений при их расщеплении освобождается, превращаясь в механическую, электрическую и тепловую. Она используется на поддержание температуры тела, на совершение внешней работы, на процессы, связанные с ростом, развитием и жизнедеятельностью организма. 

     2.1 Общая характеристика обмена  веществ.

     Обмен веществ (метаболизм) представляет собой  единство двух процессов: ассимиляции  (анаболизм) и диссимиляции (катаболизм).

     Ассимиляция- совокупность процессов, обеспечивающих образование (синтез) в организме  свойственных ему веществ (белков, жиров, углеводов, комплексных веществ) из веществ, поступивших в организм из внешней среды.

     Диссимиляция- совокупность процессов ферментного  расщепления сложных веществ. Оба процесса взаимосвязаны и возможны только при наличии другого. Интенсивность одного процесса зависит от интенсивности другого.

     Обмены  различных веществ в организме  тесно взаимосвязаны, но для облегчения понимания целесообразно рассмотреть  отдельно обмен белков, жиров, углеводов, водно-солевой обмен, обмен витаминов. Каждый из них имеет свои собственные  особенности.

     2.2 Регуляция обмена белков, жиров,  углеводов, минеральных веществ,  витаминов и воды.

     Регуляция обмена белков, жиров и углеводов  имеет свои особенности, заключающиеся  в том, что превращение и использование  этих веществ в организме характеризуется  генетически обусловленной высокой  устойчивостью. Любое изменение  концентрации этих веществ в крови воспринимается рецепторами сосудов и тканей, информация с них поступает в нервный центр обмена веществ (нейроны гипоталамуса и других отделов ЦНС). В нервном центре формируется программа действия, которая поступает ко всем тканям и органам по нервным волокнам и с помощью гормонов. Через парасимпатические нервы- анаболитические процессы ( отложение жира, гликогена и др.); подобное действие оказывают гормоны соматотропный, эстрогены, инсулин, пролактин и др.

     Оптимальные для метаболизма концентрации минеральных  веществ, воды и витаминов  в крови  и тканях поддерживают специальные  механизмы регуляции, подобно таковым  белков, жиров и углеводов. 

     2.3 Общая характеристика обмена  энергии.

     Жизнедеятельность каждой клетки организма, поддержание  ее структурной организации обеспечивается благодаря  непрерывному использованию  энергии. Источником энергии для  животных являются белки, жиры и углеводы корма : 1 г углеводов корма при окислении в организме выделяет 4,1 ккал (17,16 кДж), 1г жиров- 9,3 ккал (38,94 кДж), 1 г белков- 4,1  ккал (17,16кДж).

     1 ккал определяется как количество  теплоты, необходимое для того, чтобы повысить температуру 1 г воды на 1⁰С. 1 ккал равна примерно 4,2 килоджоуля (кДж).

     Обмен энергии включает в себя поступление  энергии в организм, освобождение и превращение ее, распределение  и использование в организме, рассеивание теплоты. Поступает  энергия в организм в потенциальном  виде в белках, жирах и углеводах. В процессе превращения белков, жиров, и углеводов происходит освобождение энергии: часть в виде теплоты, другая часть используется для процессов синтеза, мышечной работы, продукции и др., но в конечном итоге и эта энергия также превращается в теплоту. 
 
 

2.4 Освобождение, превращение,

распределение и использование энергии.

     Освобождение  энергии в организме происходит поэтапно. Вначале в пищеварительном  аппарате при расщеплении белков, жиров и углеводов освобождается  у моногастричных животных  около 1% этой энергии, а у жвачных-7…10%. Затем происходит превращение всосавшихся  аминокислот, глюкозы, глицерина и  жирных кислот путем окисления. При  этом вначале в протоплазме клеток образуются три промежуточных продукта окисления: ацетилкоэнзим А (активная форма уксусной кислоты), альфа-кетоглютаровая кислота, щавелево- уксусная кислота, при этом освобождается примерно 30% этой энергии. В дальнейшем при продолжающемся окислении образовавшихся трех продуктов в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса) освобождаются остальные 70% энергии, часть ее превращается в теплоту, а более 50% переходит в АТФ. Энергия АТФ используется для обеспечения всех процессов в организме.

      Превращение и распределение энергии веществ принятого животным корма (составляет валовую энергию корма или общую энергию) происходит следующим образом. В результате превращения веществ основная часть энергии как энергия перевариваемых веществ всасывается и как энергия всосавшихся веществ (около 75%) включается в обменные процессы в виде обменной энергии. Непереваренная часть питательных  веществ и не всосавшиеся в кровь и лимфу вещества выводятся как энергия кала ( около 25%). У жвачных животных 7…16% энергии переваримых веществ теряется с газами, которые образуются в рубце, как энергия газа. Часть энергии всосавшихся веществ в обменных процессах не участвует (например, мочевина) и удаляется с мочой- энергия мочи (7..8%).

      Обменная  энергия используется для обеспечения  процессов в тканях:

      связанных с поддержанием жизнедеятельности  организма в состоянии покоя  и натощак (это энергия постоянных затрат или энергия основного  обмена);

      связанных  с поиском, приемом и перевариванием корма, поддержанием температуры тела (это энергия переменных затрат);

      связанных с физической и умственной деятельностью  у человека или с использованием на образование продукции (яйцо, молоко и пр.) и физической деятельностью  у животных (это энергии продукции).

  Количество усваиваемой энергии (энергия переваренных и всосавшихся веществ) и обменной энергии в корме зависит как от его состава, так и от вида корма.

2.5 Регуляция  обмена энергии.

     Регуляция обмена энергии обеспечивается с  рецепторов, которые воспринимают сдвиги генетически обусловленного энергетического  баланса. Информация с рецепторов поступает  в нервный центр обмена энергии (нейроны гипоталамуса и других отделов  центральной нервной системы), где  формируется программа действия, которая передается по нервным волокнам и с помощью гормонов ко всем тканям и органам организма. Она обеспечивает приспособление энергосубстратно-кофакторного соотношения, размеров освобождения и  использования энергии в тканях к потребностям органов. Основную нагрузку несет симпатическая иннервация, которая повышает образование и использование АТФ; гормоны тироксин, трийодтиронин, катехоламины повышают энергетический обмен, глюкокартикоиды угнетают его. Повышение использования энергии вызывают половые гормоны. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Общие сведения  об этологии.

3.1 Предмет,  цель, задачи,

связь с  другими науками и методы этологии.

     Этология (от греч. Ethos  -привычка, нрав, поведение и logos- учение) – система достоверных знаний биологических основ, закономерностей и механизмов поведенческих актов животных.

     Целенаправленная  деятельность организма для удовлетворения тех или иных биологических потребностей называется поведенческим актом.

     Этология  является одним из важнейших разделов биологических наук. Она изучает  все направления поведенческих  актов животных, взаимосвязи и  изменения их в разных условиях окружающей среды и при различном состоянии  организма. Этология изучает видовое  и индивидуальное развитие поведенческих  актов, изменение и приспособление их к постоянно меняющимся внешним  условиям, физиологические механизмы, лежащие в основе поведенческих  актов.

     Конечной  целью этологии является такое глубокое познание поведенческих актов и  их физиологических механизмов, которое  обеспечило бы возможность направленного  изменения их в желаемом направлении, разработки научно обоснованных технологий ведения отрасли, повышения приплода и сохранности его, экономии трудовых затрат при проведении комплексных зоотехнических и ветеринарных мероприятий, рационального использования пастбищ, кормов, получения высоких показателей продуктивности, избежания потерь животных в экстремальных условиях. Соответственно конечной цели этология решает множество разнообразных задач для достижения этой цели.

     Этология  тесно связана с рядом областей знания, базируясь в своих исканиях на данных одних наук и являясь  в свою очередь основной для развития других наук. Она опирается на общую  биологию, зоологию, эволюционное учение, физиологию, психологию, генетику, экологию. Достижения этологии постоянно используются зоотехнией и ветеринарией, где для нее широкое поле приложения. Зоотехния и ветеринария, в свою очередь, пополняют этологию чрезвычайно ценными данными.

     Изучение  отклонений в поведении животных при неадекватных условиях кормления, содержания и эксплуатации животных, заболеваниях животных способствует пониманию  роли отдельных факторов в определении  поведения животных, механизмов многих нормальных поведенческих актов.

     Этология  изучает поведение животных методами наблюдения и регистрации, а механизмы  поведенческих актов - физиологическими методами.

     3.2 Краткая история этологии.

     Основоположник  этологии английский зоолог Д.Споидинг (1872) впервые описал у только что  вылупившихся цыплят явление запечатления. В России первым исследователем поведения (инстинктов) был зоолог В.А. Вагнер (1910-1913). Основоположники современной этологии К. Лоренц (1970) и Н. Тинберген (1975) основали школу объективного изучения поведения животных непосредственно в природе.

     И.П.Павлов (1903), применив метод условных рефлексов, выявил основные закономерности условно-рефлекторной деятельности и создал учение о высшей нервной деятельности (поведении) И.С. Бериташвили (1975) сформировал концепцию  о психической деятельности. Приоритет  в разработке рассудочной деятельности животных принадлежит Л.В.Крушинскому (1993).

     Принципиально новым в изучении поведения стал подход с позиций теории функциональных систем, созданной П.К.Анохиным (1968). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемых источников:

1. Лысов В,Ф., Максимов В.И. Основы физиологии и этологии животных.- М.: КолосС, 2004.-248с., (4)л. ил.: ил.-( Учебники и учеб. Пособия для студентов высших учебных заведений).
2. Сайт «Wikipedia»-Физиология. (Статья по биологии).