Нервная система и анализаторы

Нервная система является центральным органом регулирующим физиологические процессы всех органов и подразделяется на центральную периферическую и вегетативную.

К центральной нервной системе относится головной и спинной мозг, к периферической – парные соматические нервы, отходящие от серого вещества головного мозга – 12 пар и от спинного – 40 пар. Они иннервируют скелетную мускулатуру, кожу, кости и другие органы. В них различают чувствительные и двигательные волокна и органы чувств (зрение, слух, обоняние, осязание и вкус). По чувствительным волокнам импульсы раздражения воспринимаются и передаются в центральную нервную систему, обратно в органы передаются по двигательным волокнам в виде сокращения мышц, движения органов и др. Эти движения подчинены воле животного.

Нервная вегетативная система не подчиняется воле животного. Она делится на сипатическую, иннервирующую сердечно-сосудистую и парасимпатическую, иннервирующую все внутренние органы.

Головной мозг (Encephalon) – это передний отдел центральной нервной системы.

Головной мозг является основным регулятором жизненных функций организма. Он находится в мозговой части черепа и покрыт тремя мозговыми оболочками: твёрдой, паутинной и мягкой.

Спинной мозг (Medulla Spinalis) – один из подпорковых отделов центральной нервной системы. Он координирует работу всех скелетных мышц туловища и конечностей, в нём сосредоточены центры безусловных рефлексов. Спинной мозг имеет форму округлого длинного толстого шнура. Он расположен в позвоночном канале, покрыт тремя оболочками: твёрдой, паутинной и мягкой.

Анализаторы представляют собой чувствительные отделы рефлекторных дуг и осуществляют связь центральной системы с внешней или внутренней средой. У животных развиты пять органов чувств: органы зрения, слуха и равновесия, обоняния, вкуса и осязания. Каждый из них воспринимает раздражения лишь определенного рода.

Зрительный анализатор состоит из глаза, зрительных нервов, нервных центров в подкорке и коре головного мозга.

Глаз – периферическая часть зрительного анализатора.

Орган слуха и равновесия – состоит из наружного, среднего и внутреннего уха, считается периферической частью анализаторов слуха и равновесия. Он воспринимает звуковые колебания, трансформируя их в нервное возбуждение, определяет изменение положения тела.

Орган обоняния – периферическая часть обонятельного анализатора. Его проводником является обонятельный нерв. Орган обоняния расположен в верхней части носовой полости.

Вкусовой анализатор - рецепторный аппарат вкусового анализатора, который воспринимает вкусовые раздражения, находится во вкусовых луковицах сосочков, расположенных на поверхности языка.

Орган осязания – широкое рецепторное поле кожного покрова, которое состоит из нервных окончаний, реагирующих на раздражения.

22. КРУГОВОРОТ ВЕШЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ПРИРОДЕ. место животных в этом процессе

Роль животных в биогенном круговороте и значение в жизни биосферы

Живые организмы обитают в самых разнообразных условиях нашей планеты — на ее поверхности, в почве, в морях и океанах и даже в атмосфере. Совокупность всех живых организмов планеты — живое вещество — играет в ее развитии огромную роль. За 3 млрд лет, прошедших со времени возникновения жизни на Земле, живое вещество изменило и толщу горных пород, и водную оболочку, и атмосферу. Возникла биосфера.

Биосфера — это наружная оболочка земного шара, в которой развивалась жизнь в форме большого числа разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы и гидросферу, и которая по своему составу и своим свойствам является продуктом взаимодействия живой и неживой материи Земли (В. А. Ковда, 1971). Наибольший вклад в развитие представлений о биосфере и о протекающих в ней процессах внес выдающийся русский ученый академик В. И. Вернадский.

Живые организмы — самые активные участники таких процессов в биосфере, как поток энергии и круговорот веществ. Чтобы оценить их значение в качестве участников этих процессов, необходимо хотя бы в общих чертах рассмотреть, как они протекают.

Первичным источником внешней энергии, без которой невозможна жизнь на нашей планете, служит световое и тепловое излучение Солнца. Каждый живой организм получает эту энергию либо в прямом, либо в измененном виде, а затем передает ее другим организмам или выделяет во внешнюю среду. Можно сказать, что энергия проходит сквозь живую оболочку и излучается во внешнюю среду в виде тепла, которое живыми организмами уже не может быть усвоено. Поэтому мы говорим о потоке энергии, а не о ее круговороте. Конечно, проходя через биосферу, энергия трансформируется.

Первыми потребляют солнечную энергию зеленые растения. Они ее усваивают непосредственно путем фотосинтеза. Сосредоточенная в тканях растений энергия много раз преобразуется в глобальной экологической системе — биосфере, перед тем как выйти снова во внешнюю среду в «отработанной» форме теплового излучения. На каждом этапе превращения часть энергии теряется (уходит из общего потока). Уже растения теряют часть энергии на дыхание.

Вторыми на очереди потребителями энергии являются животные, поедающие растительную ткань или соки растений. Таких животных называют фитофагами, к ним относятся фитонемато-ды, насекомые, растительноядные моллюски, травоядные млекопитающие (например, грызуны, копытные). Из усвоенных веществ пищи (а усваивается сравнительно небольшая ее часть) фитофаги строят вещество своего тела, т. е. используют солнечную энергию в химическом, «законсервированном» виде. Они тоже в процессе жизнедеятельности теряют часть энергии на дыхание, но остальная ее часть усваивается другими потребителями, которые образуют третий уровень использования живой энергии.

Этот уровень — зоофаги, животные, питающиеся другими животными. К зоофагам относятся хищники и паразиты. Их можно разделить на несколько групп. К примеру, хищный жук, поедающий растительноядную гусеницу, может быть обозначен как хищник первого порядка. Насекомоядная птица, съедающая хищного жука, будет уже хищником второго порядка. Какой-нибудь сокол, нападающий на птицу и съедающий ее, окажется хищником третьего порядка. Между перечисленными организмами существуют тесные пищевые связи, по которым как по каналам растекается энергия, накопленная в зеленых растениях, теряется в процессах обмена веществ и дыхания и в конечном итоге возвращается (излучается) во внешнюю среду в форме тепловой энергии.

Но использование энергии, сконцентрированной в теле растений и животных, на этом не кончается. После их смерти за мертвое органическое вещество (а в нем еще достаточно энергетических запасов) принимаются животные сапрофаги и бактерии. Полуразложившиеся остатки растений в верхних частях почвы — детрит — используются беспозвоночными животными, грибами и почвенными бактериями. Трупы животных поедаются некрофагами (мухами, жуками-мертвоедами, стервятниками, гиенами и т. п.), а экскременты — копрофагами: жуками-навозниками, личинками мух и др. Итак, все живые и мертвые органические вещества находят своих потребителей, и это продолжается беспрерывно на протяжении миллиардов лет.

Доля энергии, усваиваемой живыми организмами, очень незначительна. Из общего ее количества, падающего на поверхность земли, растения поглощают не более 1 %. И на других уровнях (фитофаги, зоофаги и сапрофаги) используется примерно то же соотношение — около 1 % энергии предыдущего уровня. Остальное расходуется на процессы обмена веществ. Поэтому вдоль пищевой цепи происходит непрерывная и прогрессирующая убыль преобразуемой энергии.

Необходимо ясно представлять, что солнечная энергия непосредственно фиксируется и накопляется только зелеными растениями, поэтому их называют продуцентами. Все остальные живые организмы потребляют живое вещество, созданное продуцентами.

Эту совокупность живых организмов называют консументами (потребителями).

В отличие от энергетического потока, который, пронизывая биосферу, уходит в космическое пространство, вещество биосферы совершает циклические превращения, или круговорот. Примечательно, что количество вещества, принимающего участие в круговоротах, остается постоянным в течение целых геологических периодов, т. е. сотни миллионов лет. Это значит, что в биосфере совершается многократный круговорот веществ. Собственно, в круговоротах принимают участие не сами вещества, а слагающие их элементы — углерод, кислород, водород, азот и т. д. Живые организмы биосферы принимают участие в так называемом малом, или биологическом, круговороте. В самом обобщенном виде биологический круговорот можно описать следующим образом.

Растения, поглощая воду, а вместе с ней растворенные соли, а также углекислый газ из атмосферы, при помощи солнечной энергии создают органическое вещество. Животные, поедая растения, усваивают это органическое вещество, конечно, расщепляя его в процессе пищеварения и снова синтезируя «по-своему», превращая в свойственные животным организмам органические соединения. После смерти животных и отмирания растительной массы трупы и детрит потребляются сапрофагами, снова проходя этапы расщепления и нового синтеза. В конце концов органические соединения будут расщеплены бактериями и доведены до уровня неорганических веществ (солей), которые войдут в новый цикл, или круговорот, в качестве пищи новых растений. Таким образом, элементы многократно проходят через уровни консументов в одной и той же последовательности. В этом смысл круговорота веществ.

Имея представления о потоке энергии и круговороте веществ в биосфере, нетрудно определить место и роль животных в этих процессах. Животные как потребители готовых органических соединений принимают самое прямое участие в перераспределении энергии и вещества. Однако они не только потребляют и разрушают органическое вещество, но и способствуют перемещению различных химических элементов, которые в них накопляются. В этом их биосферная роль.

Животные зависят от окружающей среды, из которой они получают все, что им необходимо. Менее известна средообразую-щая роль животных, хотя, как оказалось, она весьма существенна. Достаточно сказать, что почва в значительной степени образуется при активном участии почвообитающих животных — роющих грызунов, многочисленных червей, личинок насекомых, клещей и разнообразных простейших. Относительно дождевых червей это было известно еще Ч. Дарвину. Животные принимали участие в формировании определенных ландшафтов, например степи. Доказано, что степь как тип растительности создавалась при участии больших стад копытных и других животных-«степняков».

Все это, вместе взятое, позволяет сделать вывод, что животные являются совершенно необходимым компонентом биосферы.

23.Основные свойства возбудимых тканей. Меры возбудимости.

Основные функциональные характеристики возбудимых тканей

Основные свойства возбудимых клеток:
Раздражимость. Эволюционно древней реакцией живой клетки на раздражение явились таксисы — положительные по отношению к питательным веществам, теплу, свету и отрицательные — по отношению к агрессивным воздействиям. В основе таксисов лежали структурные перестройки протоплазмы клеток; это свойство присуще всем живым клеткам и называется раздражимостью.
Возбудимость. В процессе эволюции возникли высокодифференцированные, или специализированные, ткани — мышечная, секреторная и нервная. Свойство раздражимости естественным образом трансформировалось у них в свойство – возбудимости – способность реагировать на раздражение изменением молекулярных свойств клетки и развитием процесса возбуждения.
Различные ткани имеют разную (большую или меньшую) возбудимость. Количественной мерой ее является порог раздражения, минимальная (критическая) сила воздействия, вызывающая процесс возбуждения. Порог раздражения минимален у наиболее возбудимой нервной ткани. Различные ткани имеют разные пороги раздражения; вместе с тем у одной и той же ткани в зависимости от ее функционального состоянии величина порога может изменяться.
Определенные виды тканей обладают специфической возбудимостью, т.е. повышенной избирательной чувствительностью к адекватным раздражителям, например зрительных рецепторов — к свету, слуховых — к звуку.
Возбуждение — активная реакция высокодифференцированных тканей на раздражение, основным компонентом которой является изменение физико-химических свойств мембран и цитоплазмы клеток.
Возбуждение сопровождается избирательным изменением ионной проницаемости клеточных мембран, усилением поглощения кислорода, выделением тепла, изменением объема ткани и многофазными изменениями электрической активности. Возбуждение тесным образом связано с особенностями строения и функционирования поверхностной мембраны клеток. Мембраны, способные к генерации электрических импульсов, называются электровозбудимыми.

Общим свойством всех живых тканей является раздражимость, т.е. способность под влиянием внешних воздействий изменять обмен веществ и энергии. Среди всех живых тканей организма особо выделяют возбудимые ткани (нервную, мышечную и железистую), реакция которых на раздражение связана с возникновением специальных форм активности — электрических потенциалов и других явлений.

Основными функциональными характеристиками возбудимых тканей являются возбудимость и лабильность.

Возбудимость — свойство возбудимых тканей отвечать на раздражение специфическим процессом возбуждения. Этот процесс включает электрические, ионные, химические и тепловые изменения, атакже специфические проявления: в нервных клетках — импульсы возбуждения, в мышечных — сокращение или напряжение, в железистых — выделение определенных веществ. Он представляет собой переход из состояния физиологического покоя в деятельное состояние. Для нервной и мышечной ткани характерна также способность передавать это активное состояние соседним участкам — т.е. проводимость.

Возбудимые ткани характеризуются двумя основными нервными процессами — возбуждением и торможением. Торможение — это активная задержка процесса возбуждения. Взаимодействие этих двух процессов обеспечивает координацию нервной деятельности в целостном организме.

В основе всех физиологических реакции лежит способность живой клетки реагировать на раздражитель.
Раздражитель, или стимул,— фактор внешней среды или внутренней среды организма, который, действуя на ткань или организм в целом, вызывает их активную реакцию.
Классификация раздражителей:
В соответствии с физической (энергетической) природой раздражители делят на химические, механические, температурные, световые, звуковые и др.
По биологическому значению раздражители делят на адекватные и неадекватные. Адекватные раздражители действуют на специализированные воспринимающие их образования (рецепторы) в естественных условиях существования: для органа зрения адекватным раздражителем является видимая часть спектра (свет), для органа слуха — звук определенной частоты. Неадекватными называют раздражители, не соответствующие природной специализации рецепторов, на которые они воздействуют. Вместе с тем при достаточной силе и длительности воздействия они могут вызвать ответную реакцию в раздражаемой ткани (например, сильный удар по глазному яблоку вызывает ощущение вспышки). В физиологических исследованиях широко применяется неадекватный для многих тканей раздражитель — электрический ток.
По силе воздействия раздражители делят на пороговые (оказывают минимальное эффективное воздействие), максимальные и сверхсильные. Последние могут оказывать повреждающее действие, а также вызывать болевые и неадекватные ощущения.
Раздражители могут носить информационный характер — призывы, сигналы опасности, защитная или брачная окраска у животных и др.
Раздражители делят на внешние (световые, температурные) и внутренние (изменение состава крови, действие тканевых метаболитов и др.).
Законы раздражения.
Закон силы раздражения – чем сильнее раздражение, тем до известных пределов сильнее ответная реакция объекта (органов, ткани, клетки).
Закон длительности раздражения – чем длительнее раздражение, тем сильнее до известных пределов ответная реакция живой системы. Зависимость между силой и длительностью порогового раздражения представляет собой отрезок гиперболы, ветви которой асимптотичны к линиям, параллельным осям координат. Следовательно, даже очень сильные раздражители, но малой длительности, не способны вызвать возбуждение, равно как и слабые (подпороговые) раздражители не способны вызвать возбуждение при сколь угодно длительном воздействии на ткань.
Закон градиента - реакция живой системы зависит от градиента раздражения, т.е. чем выше крутизна нарастания силы раздражения во времени, тем больше до известных пределов величина ответа. С другой стороны, ответ биосистемы при некоторой минимальной крутизне нарастания силы раздражения вообще исчезает. Это явление названо аккомодацией.
В общем виде вероятность возникновения возбуждения при действии конкретного раздражителя зависит от соотношения активационных процессов и механизмов (инактивационных), препятствующих возникновению возбуждения в ткани, например, увеличивающих порог возбуждения. Если скорость активационных процессов выше инактивационных, то возникает возбуждение и наоборот.

24 Строение и функция легких

Легкие -крупный парный орган дыхания, в котором осуществляется газообмен между вдыхаемым воздухом и кровью. Легкие имеют форму конуса- вершина обращена вперед, а основание лежит на диафрагме. Они окружают сердце и заполняют собой практически всю грудную клетку,повторяя ее форму,за исключением средостения,в котором находится сердце,пищевод, трахея и крупные сосуды.

У крс относительная масса легких составляет 0,6-0,8 %.Они умеренно длинные, суженные в краниальной части. На них различают дорсальный- тупой край и вентрокаудальный - острый край. Выпуклая поверхность легких, прилежащая к ребрам,называется реберной, вогнутая,обращенная к диафрагме, -диафрагмальной,,обращенная друг к другу – медиальной (средостенной).На медиальной поверхности каждого легкого имеется сердечное давление и углубление- ворота легкого, где внутрь легкого проникают,легочная артерия и нервы,а из легкого выходят легочные вены. Главный бронх, нервы и сосуды образуют корень легкого. Правое легкое больше левого.На каждом легком различают краниальную (верхушечную), среднюю(сердечную) и каудальную(диафрагмальную) доли. Друг от доли отделяются довольно глубокими вырезками. Краниальная доля правого легкого состоит из 2х частей.К ней подходит трахейный бронх, который отходит от трахеи до бифуркации. Краниальная доля левого легкого одинарная, небольшая. Средние (сердечные) доли узкие,длинные,сильно выступают в латеральные стороны. Каудальные (диафрагмальные) доли самые массивные.На правом легком с медиальной стороны имеется еще одна небольшая доля- добавочная.

У свиньи легкие более округлые. Их относительная масса 0,85%.Краниальная доля правого легкого одинарная,воздух к ней подходит через трахейный бронх. Средние(сердечные) доли не выступают за край дальше каудальных.

У лошади легкие очень крупные,длинные,слабо разделенные на доли. Их относительная масса 1,3-1,5 %.Трахейного бронха нет.На каждом легком краниальная доля одинарная,средняя и каудальная доли соединены в единую- сердечно-диафрагмальную долю.

Функции легких: Основная функция легких - обмен кислорода и углекислоты между внешней средой и организмом - достигается сочетанием вентиляции, легочного кровообращения и диффузии газов. Острые нарушения одного, двух или всех указанных механизмов ведут к острым изменениям газообмена. Легочная вентиляция. К показателям легочной вентиляции относятся дыхательный объем частота дыхания и минутный объем дыхания. Эффективность легочной вентиляции определяется величиной альвеолярной вентиляции т.е. разностью между _е и минутным объемом вентиляции мертвого пространства. Диффузия газов

Поиск по сайту: