Программа дисциплины (syllabus) (стр. 2 )

Тема 1. Введение. Физиология отдельных органов и функциональных систем. Механизмы регуляции в организме.

План:

1.  Предмет физиологии. Место физиологии среди других биологических наук.

2.  Понятие об организме и его физиологических функциях.

3.  Гомеостаз и его показатели.

4.  Механизмы регуляции в организме.

Физиология изучает процессы жизнедеятельности здорового организма, их механизмы, исследует закономерности функций при взаимодействии с внешней средой и технологией содержания животных. Важная роль физиологии состоит в формировании специалистов сельского хозяйства - ветеринарных и санитарных врачей. Зная закономерности, лежащие в основе физиологически сах процессов, можно целенаправленно повышать продуктивность животных, правильно и своевременно проводить ветеринарные мероприятия.

В изучении жизненных процессов физиология основывается на анатомии, гистологии, зоологии, биохимии, биофизике, биокибернетике, с которыми она неразрывно связана.

Начало физиологии, как науки, изучающая процессы, протекающие в здоровом организме, было положено в 17 веке английским врачом Вильямом Гарвеем. Большой вклад внесли в изучение физиологии такие ученные, как , К. Бернар, Г. Гельмгольц, , . Обмен веществ является основным условием возникновения эволюции живой материи. В организме протекают два процесса: ассимиляция и диссимиляция. Ассимиляция – это процесс усвоения веществ, поступающих из внешней среды, в результате которого образуется клетки и межклеточное вещество. Диссимиляция – это процесс распада живой материи, в результате которого освобождается энергия живого вещества, необходимая для жизнедеятельности организма.

Гомеостаз – постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды. К внутренней среде организма относится кровь, лимфа и тканевая жидкость. Клетки организма нормально функционируют лишь при относительном постоянстве осмотического давления, обусловленного постоянством содержания в них электролитов и воды. Они чувствительны к сдвигам концентрации водородных ионов, изменению уровня сахара в крови.

Организм – это саморегулирующая система, реагирующая как единое целое на различные воздействия внешней среды. Функции и реакции в нем регулируются двумя системами (гуморальная и нервная). Филогенетически гуморальная (гумор – жидкость) регуляция значительно более древняя, чем нервная. Гуморальная регуляция осуществляется при помощи веществ, циркулирующих в крови и жидкостях организма; она имеется у низших существ. Гуморальная система по сравнению с нервной является более медленной и действует по принципу «всем - всем-всем». Железы внутренней секреции вырабатывают гормоны, которые имеют большое значение для всей жизнедеятельности организма. Нервная регуляция отличается строгой направленностью. Чем выше животное по филогенетическому развитию, тем в большей степени его функции находятся под контролем нервной регуляции. Основу работы нервной системы составляет рефлекс, то есть отражение. Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая через центральную нервную систему. Нервный путь, по которому проходит возбуждение, идущее от рецептора через ЦНС до различных органов называется рефлекторной дугой, которая имеет обратную связь.

Литература: Основная литература (1.2,3,4,5)

Тема 2. Физиология возбудимых тканей.

План:

1.  Общая характеристика возбудимых тканей.

2.  Основные свойства возбудимых тканей.

3.  Законы раздражения и методы определения возбудимости тканей.

4.  Морфофункциональная характеристика мышечной ткани.

5.  Виды мышечных тканей Механизм и химизм мышечного сокращения.

6.  Морфофункциональная характеристика нервных волокон.

7.  Свойства нервных волокон. Парабиоз

Нервная и мышечная ткани могут находиться в трех состояниях: физиологическом покое, возбуждении и торможении. Физиологический покой – это такое состояние, когда ткань или орган не проявляет признаков присущей им деятельности. Возбуждением называют деятельное состояние живой ткани, в которое оно приходит под влиянием раздражения. Раздражением называют процесс воздействия на живую ткань раздражителя. Раздражитель – это агент внешней или внутренней среды организма, который действует на клетки, ткани, органы и организм в целом. По биологическому значению все раздражители бывают адекватными - соответствующий, специальный) и неадекватными. Все раздражители по своей силе делят на пороговые, подпороговые и сверхпороговые. Пороговыми называют минимальные раздражители, которые могут вызывать возбуждение. Лабильность ткани- это функциональная подвижность ткани. Свойство лабильности открыл в 1892 г. Мера лабильности – это максимальное число импульсов возбуждения, которые возникают за 1 сек в ответ на такое же максимальное число раздражений. установил, что наивысшие сокращение мышцы происходит при нанесении на нерв нервно-мышечного препарата раздражений в более редком ритме. Такой наиболее выгодный в рабочем отношении ритм раздражений был назван – оптимальным – наилучший. При очень частых раздражениях превышающих оптимальный ритм, сокращения мышцы уменьшаются и даже прекращаются – это пессимум ритма раздражения. Пессимум возникает, когда частота раздражений превышает меру лабильности.

Возбуждение тканей сопровождается образованием электрического тока. Впервые наличие «животного электричества» описано Л. Гальвани (1780), который установил появление биоток у спинальной лягушки, подвешанной на медном крючке к железным перилам болкона. В настоящее время с помощью микроэлектродов установлено наличие в тканях потенциала покоя, а с позицией ионной теории обьясняется происхождение потенциала действия. Потенциал покоя. В состоянии покоя нервная, мышечная и другие ткани имеют электрический заряд. Выяснено, что разность между внутренней и наружной поверхностью мембраны живой возбудимой ткани составляет 70-9- миливоль (мВ). Эта величина названа потенциалом покоя, мембранным потенциалом или током покоя Если в участки с разными потенциалами включить гальванометр, то он покажет наличие потенциала покоя. Потенциал покоя по мембранно - ионой теории Бернштейна (1902), развитой в последствии Ходжкиным и Хаксли (1952). Обьясняется разной проницаемостью клеточных мембран для ионов. Следовательно, величина потенциала покоя определяется диффузией ионов через клеточную мембрану в какой-либо период времени.

Потенциал действия характеризуется быстрым изменением мембранного потенциала в функционирующих тканях. Возбужденный участок ткани приобретает отрицательный заряд, а невозбужденный – положительный.. Ток, образующийся в результате разности потенциалов функционально активного, то есть возбужденного и невозбужденного участка ткани, получил название потенциала действия. Эти биологические потенциалы имеют ионную природу. Они возникают вследствие неравномерного распределения катионов калия, натрия, кальция, магния, анионов хлора и аминокислот.

В организме животного мышцы обеспечивают разнообразные функции, связанные с двигательными реакциями. Например, измельчение и продвижение пищи в желудочно-кишечном тракте, перемещение мочи по мочеточнику, осуществление вдоха и выдоха и т. л. немыслимо без активной роли мышц, участвующих в этих процессах. У животных различают три вида мышц: гладкие, поперечнополосатые скелетные и поперечнополосатые сердечные мышцы. Поперечнополосатая мышца состоит из мышечных волокон и соединительнотканных элементов, представленных клетками эластических волокон, входящих в состав сухожилий, и другими образованиями. Гладкие мышцы являются основой всех полых внутренних органов – желудка, кишечника, кровеносных и лимфатических сосудов и т. д. Они состоят из клеток веретенообразной формы с продолговатым ядром. Скелетные поперечнополосатые мышцы - это все скелетные мышцы, а также мышцы глазного яблока, языка и верхней трети пищевода. Состоят они из отдельных параллельно расположенных волокон с диаметром до 100 мкл. Длина их определяется длиной мышцы. Морфо - функциональной единицей мышцы является – миофибрилла. Поперечная исчерченность волокон определяется оптическими свойствами правильно чередующихся участков миофибрилл. Одни места темные, это зона двойного преломления (анизотропные диски), а другие светлые, не обладают двойным преломлением (изотропные участки). Среди этих мышц различают два типа. Тетанические (быстрые) и тонические (медленные). Полперечнополосатые мышцы сердца по структуре близки к скелетным мышцам, но отличаются от них определенными свойствами. Например, они обладают автоматией, то есть способностью возбуждаться без влияния на них внешних факторов. Свойства мышц: сократимость, возбудимость, эластичность, сила, тонус, утомление.

Основная функциоанальная единица нервной системы – нейрон – нервная клетка с отростками ( один длинный аксон, или нейрит, и множество коротких ветвящихся – дендриды). Различают мякотные (миелиновые) и безмякотные волокна. Мякотными волокнами представлены парасимпатическе нервы, а также чувствительные и двигательные, обеспечивающие работу скелетных мышц и органов чувств. Безмякотные волокна составляют отличительную особенность постганлионарных ветвей симпатической нервной системы. Мякотные, или миелиновые, волокна снаружи имеют щвановскую оболочку (синцитий), образованную швановскими клетками, и миелиновую оболочку, представленную множеством складок поверхностной мембраны швановских клеток. Она состоит из концентрических белковых, липопротеидных слоев и липоидных молекул, длинные оси которых расположены радиально. Эти клетки не участвуют в процессе передачи импульсов. Оболочки мякотных волокон через каждые 1-2,5 мм прерываются и образуют перехваты Ранвье. Осевой цилиндр имеет аксоплазму, пронизанную нейрофибриллами, и в ней находятся митохонодрии и микросомы. Нервные волокна питание получают от тела самой нервной клетки. Функцией нервных волокон является способность их возбуждаться и проводить нервный импульс. При изучении проведения возбуждения по нервным стволам установлены общие законы: проведение возбуждения по нервным волокнам при условии их физиологической непрерывности, закон двустороннего проведения, закон изолированного проведения. Утомление нерва почти не происходит. Это обьясняется малой тратой энергии при возбуждении и быстрой компенсацией потерянных ионов, которые поступают с кровью и тканевой жидкостью к нерву.