Контрольная работа
Физиологическая регуляция организма
Содержание
1. Опишите строение двигательного анализатора и функции каждого отдела. Каково значение двигательного анализатора в координации движений?
Двигательная активность является основной формой поведения животных во внешней среде. Совершенствование этой функции явилось основным фактором эволюции животного мира.
Анализатор - это нервный механизм, функция которого состоит в том, чтобы разлагать известную сложность внешнего и внутреннего мира на отдельные элементы, т.е. производить анализ. Вместе с тем благодаря широким связям с другими анализаторами здесь происходит и синтезирование анализаторов друг с другом и с разными деятельностями организма.
В составе каждого анализатора различают 3 отдела:
1) периферический, состоящий из рецепторов и специальных образований, способствующих работе рецепторов (например, органы чувств - слуха, зрения и т.д.).
2) проводниковый - проводящие пути и подкорковые нервные центры
3) корковый - области коры больших полушарий, воспринимающие информацию от соответствующих рецепторов.
Двигательный анализатор - совокупность чувствительных нервных образований, воспринимающих, анализирующих и синтезирующих импульсы, идущие от мышечно-суставного аппарата. Двигательный анализатор, как и другие анализаторы, состоит из цепи нервных клеток, начинающейся с рецепторов сухожилий, суставов и др. проприорецепторов и кончающейся группами нервных клеток в коре больших полушарий головного мозга.
В коре головного мозга, в пределах двигательной зоны и других органов чувств, возникают очаги возбуждения и торможения, которые обеспечивают выработку условных связей между зонами. Все это создает ощущение работы мышечно-сосудистого аппарата и координацию движений.
Все многообразие двигательных реакций - ходьба, прыжки, поиск пищи или сезонный перелет птиц, брачные ритуалы или зимняя спячка - обеспечиваются сложной многозвеньевой системой регуляции опорно-двигательного аппарата. К воспринимающему звену двигательного анализатора относятся мышечные веретена, тельца Гольджи, Пачини и Руффини.
Проприорецепция, или мышечно-суставная рецепция. Это восприятие проприорецепторами изменений положения тела и его частей в пространстве и состояния мышц, передача информации в ЦНС и восприятие ее сенсорными нейронами коры больших полушарий. Благодаря проприорецепции обеспечивается постоянный тонус мышц, сохраняется поза и совершаются движения. Она обеспечивается проприорецепторами, находящимися среди мышечных волокон (мышечные веретёна), в сухожилиях (тельца Гольджи) и фасциях (Пачиниевы тельца) (рис. 1)
Рис. 1. Мышечное веретено: 1 - проксимальный конец интрафузального мышечного волокна, прикрепленного к волокну скелетной мышцы; 2 - дистальный конец этого волокна; 3 - ядерная сумка; 4 - афференнтные волокна; 5 - гамма-эфферентные волокна; 6-мотрное волокно, идущее к скелетной мышце
Мышечное веретено это высокодифференцированное образование, одним концом которого крепится к мышечным волокнам, а вторым к фасциям. Средняя часть веретена расширена, и от него импульсы проводятся по афферентным нервным волокнам. На участках мышечного веретена от ядерного утолщения до мест прикрепления волокна находятся рецепторы, импульсы от которых передаются по афферентным нервным волокнам в центр; и здесь же заканчиваются тонкими гамма-эфферентными волокнами. Вместе с чувствительными и двигательными волокнами проприорецепторов к мышцам подходят волокна спинальных мотонейронов (рис. 2)
Рис. 2. Проприорецепторная взаимосвязь в мышцах конечностей: 1 - мышца-сгибатель; 2 - мышца-разгибатель; 3 - спинной мозг; 4 - смешанный нерв; 5 - мышечные рецепторы; 6 - рецепторы сухожилия (тельца Гольджи); 7 - центростремительные волокна; 8 - промежуточные нейтроны; 9 - моторные волокна, иннервирующие мышцы-сгибатели; 10 - моторные волокна, иннервирующие мышцы - разгибатели; 11 - соединительные волокна мозга.
Мышечные веретена двигательных анализаторов располагаются параллельно мышечным волокнам. При растяжении мышечного волокна растягиваются и волокна мышечного веретена. Возникшие в это время импульсы передаются в центральную нервную систему. При сокращении мышцы натяжение веретен ослабевает.
При сокращении мышц импульсы в центральную нервную систему поступают и от телец Гольджи, Пачини, Руффини, расположенных преимущественно в сухожилиях. Благодаря этим образованиям мышцы становятся не только двигательным аппаратом, но также своеобразным органом чувств.
Необходимо отметить, что все части анализатора действуют как единое целое. Нарушение одной из них вызывает нарушение функции всего анализатора.
Отличительной особенностью двигательного анализатора от других органов чувств являются:
- почти полное отсутствие способности к адаптации. Это создает постоянную готовность проприорецепторов к возбуждению и проведению импульсом в центральную нервную систему, которая обеспечивает координацию мышечных движений и соответствующее положение организма животных в пространстве;
- автоматическое саморегулирование большинства двигательных функций организма животных;
- связь этих движений с другими анализаторами через сложение системы условных рефлексов.
Эти рецепторы реагируют на изменение состояния мышц и сухожилий, положение конечностей, суставов являясь источником информации о состоянии двигательного аппарата.
2. Опишите строение и функции щитовидной и паращитовидной (околощитовидной) желез. Каким образом нервная и гуморальная системы регулируют их деятельность?
Щитовидная железа располагается на вентральной и латеральной поверхностях первых колец трахеи, имеет две доли (у свиней она не разделена на доли). Масса щитовидной железы крупного рогатого скота около 15 г, свиней -18, мелкого рогатого скота - 14, лошадей -25-30 г.
Снаружи железа покрыта капсулой из рыхлой волокнистой соединительной ткани; в глубь органа от капсулы отходят прослойки соединительной ткани, которые делят орган на дольки, представленные пузырьками, - фолликулами (рис. 3).
Рис. 3. Щитовидная железа лошади (по Креллингу и Грау): 1 - фолликулы; 2 - стенка фолликула; 3 - коллоид; 4 - вакуоль; 5 - капилляр; 6 - соединительная ткань
Фолликул - структурно-функциональная единица щитовидной железы. Стенка фолликула образована фолликулярными клетками - тироцитами, расположенными на базальной мембране. В стенке фолликула, а также около фолликула имеются околофолликулярные клетки (К-клетки); полость фолликула заполнена коллоидом.
В щитовидной железе вырабатываются йодсодержащие гормоны. Клетки тироциты (фолликулярные) выделяют тироксин и трийодтиронин, регулирующие окислительные процессы. Вырабатываемый железой гормон тироксин повышает общий обмен веществ, усиливает азотистый обмен, ускоряет рост костей, положительно влияет на образование молочного жира.
К-клетки (околофолликулярные) выделяют кальцитонин (тирокальцитонин), снижающий содержание кальция в крови.
Секреторная деятельность тироцитов очень сложная и сводится к следующему: из аминокислот и солей, приносимых с кровью и проникающих в тироцит, при активном участии рибосом, эндоплазматической сети, комлекса Гольджи образуется нейодированный тиреоглобулин, одной из аминокислот которого является тирозин. В полости фолликула в тирозин тиреоглобулина включаются последовательно атомы йода, которые образуются при окислении йодида, поглощенного из крови фолликулярными клетками. В ходе этого процесса последовательно синтезируются и накапливаются в коллоиде фолликула монойодтирозин, дийодтирозин, тетрайодтирозин (тироксин), трийодтиронин.
Таким образом, в состав гормонов, продуцируемых тироцитами, обязательно входит йод, поэтому для нормальной функции щитовидной железы необходим постоянный его приток с кровью. Организм получает йод с водой и кормом. При функциональной недостаточности железы (гипофункции) развивается кретинизм, выражающийся в задержке роста, диспропорции частей тела. Это заболевание встречается в тех районах, где в почве и воде почти нет йода, необходимого для образования тироксина. При гиперфункции повышаются возбудимость нервной системы и основной обмен веществ.
Обильное кровоснабжение щитовидной железы обеспечивается сонной артерией. Иннервируется железа нервными волокнами симпатической и парасимпатической нервной системы.
Регуляция образования йодсодержащих гормонов осуществляется:
1) тиреотропином передней доли гипофиза. Влияет на все стадии йодирования, связь между гормонами осуществляется по типу прямых и обратных связей;
2) йодом. Малые дозы стимулируют образование гормона за счет усиления секреции фолликулов, большие - тормозят;
3) вегетативной нервной системой: симпатическая - повышает активность продукции гормона, парасимпатическая - снижает;
4) гипоталамусом. Тиреолиберин гипоталамуса стимулирует тиреотропин гипофиза, который стимулирует продукцию гормонов, связь осуществляется по типу обратных связей;
5) ретикулярной формацией (возбуждение ее структур повышает выработку гормонов);
6) корой головного мозга. Декортикация активизирует функцию железы первоначально, значительно снижает с течением времени.
Тиреокальцитоцин образуется парафолликулярными клетками щитовидной железы, которые расположены вне железистых фолликул. Он принимает участие в регуляции кальциевого обмена, под его влиянием уровень Са снижается. Тиреокальцитоцин понижает содержание фосфатов в периферической крови.
Тиреокальцитоцин тормозит выделение ионов Са2+ из костной ткани и увеличивает его отложение в ней. Он блокирует функцию остеокластов, которые разрушают костную ткань, и запускают механизм активации остеобластов, участвующих в образовании костной ткани.
Околощитовидные (паращитовидные) железы - небольшие образования округлой или овальной формы, масса железы 0,15-0,4 г. В железах различают наружное и внутреннее тельца. Расположение органа у разных видов животных сильно варьирует. У крупного рогатого скота наружное тельце железы находится краниально от щитовидной железы в области деления общей сонной артерии, а внутреннее тельце - около дорсального края медиальной поверхности щитовидной железы. У лошади наружное тельце расположено между пищеводом и краниальной половиной щитовидной железы, а внутреннее тельце - на трахее.
Эпителиальные клетки околощитовидной железы - паратироциты образуют сложную систему переплетающихся тяжей, в которых раздичают их два основных типа: главные и оксифильные клетки. Паратироциты выделяют гормон паратиреодин, или паратгормон, который повышает содержание кальция, снижает содержание фосфора в крови, регулирует рост и регенерацию костной ткани, влияет на проницаемость клеточных мембран и синтез АТФ. То есть гормон паратиреодин регулирует кальциевый и фосфорный обмены, влияет на белковый, жировой и водный обмены веществ.
Регуляция деятельности паращитовидных желез осуществляется по принципу обратной связи, регулирующим фактором является уровень кальция в крови, регулирующим гормоном - паратгормон. Основным стимулом к выбросу в кровоток паратгормона служит снижение концентрации кальция в крови (норма 2,25-2,75 ммоль/л, или 9-11 мг/100 мл).
Основная функция паратгормона заключается в поддержании постоянного уровня ионизированного кальция в крови и эту функцию он выполняет, влияя на кости, почки, и посредством витамина D - на кишечник. Как известно, в организме человека содержится около 1 кг кальция, 99% которого локализуется в костях в форме гидроксиапатита. Около 1% кальция организма содержится в мягких тканях и во внеклеточном пространстве, где он принимает участие во всех биохимических процессах.
3. Что такое условный и безусловный рефлекс? Какие элементы общие для условных и безусловных рефлексов, а какие - разные? Приведите конкретные примеры рефлексов у животных, с которыми вы работаете
Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляемая с помощью ЦНС. Различают безусловные и условные рефлексы.