Контрольная работа по "Физиологии сельскохозяйственных животных"

Физиология  эритроцитов 

Эритроциты – красные  кровяные тельца, содержащие дыхательный  пигмент – гемоглобин. Эти безъядерные  клетки образуются в красном костном  мозге, а разрушаются в селезенке. В зависимости от размеров делятся  на нормоциты, микроциты и макроциты. Примерно 85 % всех клеток имеет форму двояковогнутого диска или линзы с диаметром 7,2–7,5 мкм. Такая структура обусловлена наличием в цитоскелете белка спектрина и оптимальным соотношением холестерина и лецитина. Благодаря данной форме эритроцит способен переносить дыхательные газы – кислород и углекислый газ.

 Важнейшими функциями эритроцита являются:

 1) дыхательная;

 2) питательная;

 3) ферментативная;

 4) защитная;

 5) буферная.

-Гемоглобин участвует в иммунологических реакциях.

-Дыхательная функция связана с наличием гемоглобина и бикарбоната калия, за счет которых осуществляется перенос дыхательных газов.

-Питательная функция связана со способностью мембраны клеток адсорбировать аминокислоты и липиды, которые с током крови транспортируются от кишечника к тканям.

-Ферментативная функция обусловлена присутствием на мембране карбоангидразы, метгемоглобинредуктазы, глютатионредуктазы, пероксидазы, истинной холинэстеразы и др.

-Защитная функция осуществляется в результате оседания токсинов микробов и антител, а также за счет присутствия факторов свертывания крови и фибринолиза.

-Поскольку эритроциты содержат антигены, то их используют в иммунологических реакциях для выявления антител в крови.

 Эритроциты являются самыми многочисленными форменными элементами крови. Однако количество форменных элементов крови изменчиво (их увеличение называется эритроцитозом, а при уменьшение – эритропенией).

 Физиологические и физико-химические свойства эритроцитов:

 1) пластичность;

 2) осмотическая стойкость;

 3) наличие креаторных связей;

 4) способность к оседанию;

 5) агрегация;

 6) деструкция.

- Пластичность во многом обусловлена строением цитоскелета, в котором очень важным является соотношение фосфолипидов и холестерина. Это соотношение выражается в виде липолитического коэффициента и в норме составляет 0,9. Пластичность эритроцитов – способность к обратимой деформации при прохождении через узкие капилляры и микропоры. При снижении количества холестерина в мембране наблюдается снижение стойкости эритроцитов.

- Осмотическое давление в клетках немного выше, чем в плазме, за счет внутриклеточной концентрации белков. Также на осмотическое давление оказывает влияние и минеральный состав (в эритроцитах преобладает калий и снижено содержание ионов Na). За счет наличия осмотического давления обеспечивается нормальный тургор.

- В настоящее время установлено, что эритроциты являются идеальным переносчиками, поскольку обладают креаторными связями, транспортируют различные вещества и осуществляют межклеточное взаимодействие.

- Способность к оседанию обусловлена удельным весом клеток, который выше, чем все плазмы крови. В норме она невысока и связана с наличием белков альбуминовой фракции, которые способны удерживать гидратную оболочку эритроцитов. Глобулины являются лиофобными коллоидами, которые препятствуют образованию гидратной оболочки. Соотношение альбуминовой и глобулиновой фракций крови (белковый коэффициент) определяет скорость оседания эритроцитов. В норме он составляет 1,5–1,7.

 - При уменьшении скорости кровотока и увеличении вязкости наблюдается агрегация. При быстрой агрегации образуются «монетные столбики» – ложные агрегаты, которые распадаются на полноценные клетки с сохраненной мембраной и внутриклеточной структурой. При длительном нарушении кровотока появляются истинные агреганты, вызывающие образование микротромба.

 Деструкция (разрушение эритроцитов) происходит через 120 дней в результате физиологического старения. Оно характеризуется:

 1) постепенным уменьшением содержания липидов и воды в мембране;

 2) увеличенным выходом ионов K и Na;

 3) преобладанием метаболических сдвигов;

 4) ухудшением способности к восстановлению метгемоглобина в гемоглобин;

 5) понижением осмотической стойкости, приводящей к гемолизу.

 Стареющие эритроциты за счет понижения способности к деформации застревают в миллипоровых фильтрах селезенки, где поглощаются фагоцитами. Около 10 % клеток подвергаются разрушению в сосудистом русле.

Физиология  лейкоцитов

Лейкоциты – ядросодержащие клетки крови, размеры которых от 4 до 20 мкм. Продолжительность их жизни  сильно варьируется и составляет от 4–5 до 20 дней для гранулоцитов и  до 100 дней для лимфоцитов. Уровень клеток в крови непостоянен и подвержен суточными и сезонным колебаниям в соответствии с изменением интенсивности обменных процессов.

 Лейкоциты делятся на две группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты.

 Среди гранулоцитов в периферической крови встречаются: нейтрофилы – 46–76 %; эозинофилы – 1–5 %;  базофилы – 0–1 %.

В группе незернистых клеток выделяют: моноциты – 2—10 %; лимфоциты – 18–40 %.

 Процентное содержание лейкоцитов в периферической крови называется лейкоцитарной формулой, сдвиги которой в разные стороны свидетельствуют о патологических процессах, протекающих в организме. Различают сдвиг вправо – понижение функции красного костного мозга, сопровождающееся увеличением количества старых форм нейтрофильных лейкоцитов. Сдвиг влево является следствием усиления функций красного костного мозга, в крови увеличивается количество молодых форм лейкоцитов. В норме соотношение между молодыми и старыми формами лейкоцитов составляет 0,065 и называется индексом регенерации. За счет наличия ряда физиологических особенностей лейкоциты способны выполнять множество функций. Важнейшими из свойств являются амебовидная подвижность, миграция (способность проникать через стенку неповрежденных сосудов), фагоцитоз.

 Лейкоциты выполняют в организме защитную, деструктивную, регенеративную, ферментативную функции.

- Защитное свойство связано с бактерицидным и антитоксическим действием агранулоцитов, участием в процессах свертывания крови и фибринолиза.

- Деструктивное действие заключается в фагоцитозе отмирающих клеток.

- Регенеративная активность способствует заживлению ран.

- Ферментативная роль связана с наличием ряда ферментов.

 Иммунитет – способность организма защищаться от генетически чужеродных веществ и тел. В зависимости от происхождения может быть наследственным и приобретенным. Он основан на выработке антител на действие антигенов. Выделяют клеточное и гуморальное звенья иммунитета. Клеточный иммунитет обеспечивается активностью Т-лимфоцитов, а гуморальный – В-лимфоцитов.

 

Физиология  тромбоцитов 

Тромбоциты – безъядерные  клетки крови, диаметром 1,5–3,5 мкм. Они  имеют уплощенную форму. Эти клетки образуются в красном костном  мозге путем отшнуровывания от мегакариоцитов.

 Тромбоцит содержит две зоны: гранулу (центр, в котором находятся гликоген, факторы свертывания крови и т. д.) и гиаломер (периферическую часть, состоящую из эндоплазматического ретикулума и ионов Ca).

 Мембрана построена из бислоя и богата рецепторами. Рецепторы по функции делятся на специфические и интегрированные. Специфические способны взаимодействовать с различными веществами, за счет чего запускаются механизмы, аналогичные действию гормонов. Интегрированные обеспечивают взаимодействие между тромбоцитами и эндотелиоцитами.

 Для тромбоцитов характерны следующие свойства:

 1) амебовидная подвижность;

 2) быстрая разрушаемость;

 3) способность к фагоцитозу;

 4) способность к адгезии;

 5) способность к агрегации.

 Тромбоциты выполняют трофическую и динамическую функции и осуществляют регуляцию сосудистого тонуса и принимают участие в процессах свертывания крови.

- Трофическая функция заключается в обеспечении сосудистой стенки питательными веществами, за счет которых сосуды становятся упругими.

- Регуляция сосудистого тонуса достигается при наличии биологического вещества – серотонина, вызывающего сокращения гладкомышечных клеток. Трамбоксан А2 (производный арахидоновой кислоты) обеспечивает наступление сосудосуживающего эффекта за счет снижения сосудистого тонуса.                                                                                                                         - Тромбоцит принимает активное участие в процессах свертывания крови за счет содержания в гранулах тромбоцитарных факторов, которые образуются либо в тромбоцитах, либо адсорбируются в плазме крови.

- Динамическая функция заключается в процессах адгезии и агрегации тромбов. Адгезия – процесс пассивный, протекающий без затраты энергии. Тромб начинает прилипать к поверхности сосудов за счет интергиновых рецепторов к коллагену и при повреждении выделяется на поверхность к фибронектину. Агрегация происходит параллельно адгезии и протекает с затратой энергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос  №41

Функции воздухоносных путей и легких. Жизненная ёмкость легких. Как  регулируется дыхание?

Система дыхания, как и  система пищеварения, обеспечивает взаимодействие организма с внешней  средой. За счет процессов пищеварения  организм получает необходимые питательные  вещества, а за счет системы дыхания  происходит гозообмен между организмом и внешней средой. Особое строение тончайших легочных альвеолярных мембран позволяет кислороду свободно проникать в кровь, а углекислому газу и другим ненужным газообразным субстанциям выделяться из крови в окружающую среду (углекислый газ мы лишь условно можем назвать «ненужным» - экосистема нашей планеты устроена таким удивительным образом, что углекислый газ утилизируют растения в процессе дыхания). Фактически дыхание является общей функцией всех представителей животного и растительного мира. Газообмен между организмом и внешней средой происходит в альвеолах и обеспечивается за счет воздухоносных путей, которые представляют собой нечто вроде буфера между тончайшей легочной тканью и внешней средой.

      В составе воздухоносных путей различаются несколько отделов - полость носа, синусы, полость глотки, гортань и трахея; при вдохе в дыхательных путях происходит согревание, увлажнение и фильтрация воздуха. Таким образом, в легочные альвеолы поступает очищенный и согретый воздух. При выдохе в дыхательных путях происходит охлаждение воздуха; кроме того, для сбережения ресурсов организма из выдыхаемого воздуха абсорбируется некоторое количество жидкости, что обеспечивает более рациональный водно-электролитный баланс организма. Вместе с выдыхаемым воздухом во внешнюю среду выделяются также мельчайшие частицы пыли, которые проникли в организм при вдохе.

     По системе бронхов - так называемое «бронхиальное дерево» - воздух распределяется по всем отделам легких, в конечном итоге доходя до каждой альвеолы. Именно в легочных альвеолах происходит процесс обмена газообразными субстанциями между внешней средой и организмом. Легочные альвеолы представляют собой особые тончайшие мембраны шаровидной формы, заполненные воздухом; мембраны альвеол соприкасаются со стенками многочисленных капилляров, по которым протекает кровь. Газообразные субстанции легко проникают через эти мембраны, причем направление диффузии газов определяется их концентрацией - из воздуха альвеол кислород проникает в кровоток, а углекислый газ из кровотока поступает в воздух, содержащийся в альвеолах.

В состоянии покоя крупные  собаки, овцы, человек вдыхает и  выдыхает 0,3–0,5 л, лошади 5–6 л воздуха. Этот объем называется дыхательным  воздухом. При обычном вдохе в  легкие вдыхаем меньше воздуха, чем  может в них войти при максимальном вдохе. После нормального вдоха в легкие может войти примерно в три раза больше воздуха. Количество воздуха, которое можно вдохнуть после нормального вдоха, называется дополнительным воздухом (овца 1–1,5 л, лошадь 12–15 л, человек 1,5–1,8 л). После нормального выдоха животные могут выдохнуть еще примерно в три раза большее количество воздуха — резервный воздух. Объем дыхательного, дополнительного и резервного воздуха составляют жизненную емкость легких. Она определяется прибором спирометром и составляет: у лошадей  26–30 л, у крупного рогатого скота 30–35 л, у овец 2,3–4 л, человека 3–5 л.

Жизненная емкость легких изменяется при некоторых заболеваниях, на нее оказывает влияние возраст, рост, тренировки.

После максимального глубокого  выдоха в легких остается остаточный воздух, который примерно равен по объему дополнительному воздуху. Остаточный воздух сохраняется в легких и  после смерти. Жизненная емкость  легких и остаточный воздух составляют общую емкость легких.

После спокойного выдоха в  легких лошади остается резервный и  остаточный воздух, который называется альвеолярным воздухом — 22 л. Из выдыхаемого  воздуха 70 % достигает легких, а 30 %  остается в воздухоносных путях  и участия в газообмене не принимает. У лошади дыхательный воздух составляет 5 л, из них  достигает альвеол 3,5 л, т.е. воздух в альвеолах вентилируется  лишь на 1/6 часть.

Отношение вдыхаемого воздуха  к альвеолярному называется коэффициентом легочной вентиляции. Количество воздуха, проходящего через легкие в одну минуту, называется минутным объемом легочной вентиляции. На последний оказывают влияние частота дыхания и в меньшей степени дыхательный воздух. Минутный объем у лошади при покое составляет 40–60 л, при свободном движении шагом — 120–180 л, движений рысью — 200–300 л. При работе учащается дыхание, увеличивается интенсивность обмена веществ.                                                                                                                       Ритмические сокращения дыхательной мускулатуры  обусловлено тем, что к ней из центральной нервной системы беспрерывно и ритмично поступают импульсы.

Исследованиями Н.А. Мислевского (1885) установлено, что дыхательные движения непосредственно связаны с продолговатым мозгом. Отделение продолговатого мозга от спинного полностью прекращают дыхательные движения. Совокупность нейронов продолговатого мозга, деятельность которого может обеспечить ритмические движения, называется дыхательным центром. Дыхательный центр  расположен на дне четвертого желудочка в ретикулярной формации и состоит из правой и левой симметрически расположенных половин. Каждая его половина связана со своей стороной спинного мозга и состоит их центра вдоха и центра выдоха — это основной,  или «рабочий» дыхательный центр.