Определение физиологии как науки и связь её с другими науками. Основные разделы физиологии.

Определение физиологии как науки и связь её с другими науками. Основные разделы физиологии.

Физиология наука представляет собой систему достоверных знаний о процессах жизнедеятельности организма на всех уровнях его организации.

Предметом или объектом изучения физиологии является организм человека или животного. Физиология изучает физиологические процессы и физиологические 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 животных, поведенческие реакции животных.

Целью физиологии животных является глубокое познание механизмов и закономерностей осуществления процессов и функций, их регуляции.

Задачи: познание частных и общих механизмов и закономерностей деятельности клеток, тканей, органов и целостного организма, механизмов нейрогуморальной регуляции, поведенческих реакций и механизмов их формирования, роли отдельных факторов в обеспечении структурно-физиологической организации организма, его органов, в определении качества продукции, сырья; приобретение навыков по исследованию физиологических констант функций и умений использования знаний физиологии в профессиональной деятельности по специальности.

Связь физиологии с другими науками

Физиология тесно связана с физикой и химией, широко используя их законы и методы, так как физические и химические процессы лежат в основе процессов и функций организма. 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 других. Знания физиологии являются базой для формирования врачебного и зоотехнического мышлений.

Основные разделы физиологии

1. Общая физиология изучает физиологические процессы, свойственные всем живым существам. В общей физиологии можно выделить: физиологию клетки, физиологию возбудимых тканей.
2. Эволюционная физиология специально рассматривает естественную историю возникновения и преобразования процессов и функций в процессе эволюции мира животных.
3. Экологическая физиология изучает приспособительные изменения процессов и функций в связи с условиями жизни. 4. Сравнительная физиология или частная физиология изучает особенности физиологических процессов и функций в сравнительном аспекте у животных разных видов: свиней, лошадей крупного рогатого скота, овец, коз, кроликов, норок и т.д. 5. Частная физиология систем организма изучает особенности и закономерности физиологических процессов и функций отдельных систем организма: нервной, сенсорной, эндокринной, крови, кровообращения, дыхания и др. 6. Возрастная физиология изучает особенности и становление физиологических процессов и функций у животных в различные периоды индивидуального развития (онтогенеза). Она включает физиологию молодняка животных. 7. Отраслевая физиология изучает особенности физиологических процессов и функций, связанных с той или иной продуктивностью животных: физиология лактации, откорма и т.д.

Парабиоз и его фазы

Парабиоз (parabiosis; греч. para около + biosis жизнь) — состояние возбудимой ткани, возникающее под влиянием сильных раздражений и характеризующееся нарушением проводимости и возбудимости.

Парабиоз развивается при действии на возбудимые ткани самых различных раздражителей (нервных импульсов, ядов, лекарств в больших дозах, механических, электрических и других стимулов) как в норме, так и в патологии.

При этом выделяют фазы:

· первичную (примум)
характеризуется снижением возбудимости и повышением лабильности ткани

· фазу наибольшей активности (оптимум)

возбудимость достигает максимума, а лабильность начинает снижаться

· фазу снижения активности (пессимум).

возбудимость и лабильность снижаются параллельно и развиваются 3 стадии Парабиоза.

Третья фаза объединяет 3 последовательно сменяющие друг друга стадии: уравнительную, парадоксальную и тормозную (тормозящая). Каждая фаза характеризуется различными параметрами.

I стадия (уравнительная, по терминологии И. П. Павлова) характеризуется выравниванием ответов на сильные, частые и умеренные раздражения;
II стадия характеризуется сильные раздражения вызывают меньший эффект, чем умеренные (парадоксальная стадия).
В III стадии ни сильные, ни умеренные раздражения не вызывают видимой реакции: в ткани развивается торможение (тормозная, или тормозящая, стадия). Однако слабые, при-пороговые раздражения в начале III стадии могут вызывать небольшие ответы — как бы снимают парабиоз.

 

Рефлекс

(от лат. reflexus — отражённый) — ответная реакция живого организма на раздражение из внешней или внутренней среды, проходящая с обязательным участием нервной системы.

В основе любого рефлекса лежит последовательное распространение волны возбуждения по элементам нервной системы, которые образуют так называемую рефлекторную дугу.

Рефлекторная Дуга включает 5 звеньев:

1. Рецептор - специальное чувствительное образование, представленное нервным окончанием или специализированной клеткой, воспринимающее раздражения из внешней среды и преобразующее их энергию в нервные импульсы.

2. Афферентный (чувствительный) нейрон - нейрон, осуществляющий восприятие и передачу возбуждения в виде нервных импульсов от рецепторов к нейронам ЦНС.

3. Вставочный (ассоциативный, контактный) нейрон, или интернейрон, - расположенный в пределах ЦНС нейрон, который обрабатывает информацию от афферентных нейронов и передает ее эфферентным или другим вставочным нейронам.

4. Эфферентный (двигательный) нейрон - нейрон, осуществляющий передачу возбуждения из ЦНС к исполнительной структуре, эффектору.

5. Эффектор - мышца или железа, которые осуществляют определенный вид деятельности в ответ на нервные импульсы эфферентного нейрона.

Согласно теории Павлова эти пять элементов составляют три части рефлекторной дуги:

1. Анализаторную (включает рецептор и чувствительную нервную клетку).

2. Контактную (представлена вставочными нейронами спинного или головного мозга).

3. Исполнительную (двигательный нейрон и исполнительный орган, эффектор).

11. Классификация рефлексов:

Все рефлекторные акты Павлов разделил на 2 вида: условные и безусловные.

Условные рефлексы - индивидуально приобретенные приспособительные реакции организма, возникающие при определенных условиях на основе образования временной связи между условнымэ

Безусловные рефлексы - постоянные, наследственно закрепленные(врожденные), видовые реакции организма на биологически значимые раздражители.

По уровню организации выделяют:

· Элементарные - простые ответные реакции местного значения (отдергивание руки при уколе, мигание при попадании соринки в глаз);

· Координационные - осуществляются на уровне продолговатого и среднего мозга, включают ряд стереотипных циклов, где возможна коррекция на основе отрицательных и положительных обратных связей. Например, рефлексы, поддерживающие тонус мускулатуры, и согласующие сокращение мышц сгибателей и разгибателей.

· Интеграционные - рефлексы, осуществление которых определяется надсегментарными структурами продолговатого, среднего, промежуточного мозга и мозжечка. Они поддерживают гомеостаз и обеспечивают целостность ответа организма на раздражители.

По природе условного сигнала - натуральные и искусственные.

· Натуральные образуются придействии на рецепторы естественных раздражителей соответствующих безусловных рефлексов (выделение слюны на вид или запах определенной пищи).

· Искусственные возникают при действии индифферентных раздражителей, непосредственно не связанных со свойствами безусловного раздражителя (выделение слюны на вид кухни или посуды).

По характеру условного сигнала:

· Экстероцептивные - при действии раздражителей на экстерорецепторы (слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, тактильные, температурные). Например, школьный звонок - конец урока.

· Интероцептивные (механические, химические, температурные, осмотические) - воздействие факторов внутренней среды на интерорецепторы. Например, при икоте человек спешит выпить воды, при голоде -найти еду.

·  Проприоцептивные - при изменении состояния мышц и сухожилий. Например, если сгибать лапу собаки рукой и подкреплять это пищей, то вырабатывается рефлекс слюноотделения.

По характеру ответной реакции:

· Вегетативные - в качестве ответной реакции выступает работа какого-либо внутреннего органа или системы органов. Пример, слюноотделение.

· Двигательные - при их осуществлении эффекторами являются скелетные мышцы.

Нервное волокно

Не́рвные воло́кна — длинные отростки нейронов, покрытые глиальными оболочками. По нервным волокнам распространяются нервные импульсы, по каждому волокну изолированно, не заходя на другие.

В различных отделах нервной системы оболочки нервных волокон значительно различаются по своему строению, что лежит в основе деления всех волокон на миелиновые и безмиелиновые. Те и другие состоят из отростка нервной клетки, лежащего в центре волокна, и поэтому называемого осевым цилиндром (аксоном), и, в случае миелиновых волокон, окружающей его оболочкой. В зависимости от интенсивности функциональной нагрузки нейроны формируют тот или иной тип волокна.

Миелиновые нервные волокна значительно толще безмиелиновых. Принцип образования их оболочек такой же, как и безмиелиновых, то есть осевые цилиндры также прогибают цитолемму глиоцитов, образуя линейный мезаксон. Однако, быстрый рост нейронов соматического отдела нервной системы, связанный с формированием и ростом всего организма, приводит к вытягиванию мезаксонов, многократному обращению леммоцитов вокруг осевых цилиндров. В результате образуются концентрические наслоения.

Нервные волокна, проводящие возбуждение от рецепторов в ЦНС называются афферентными, а волокна, проводящие возбуждение от ЦНС к исполнительным органам, называются эфферентными. Нервы состоят из афферентных и эфферентных волокон.

Нервное волокно обладает следующими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, лабильностью.

Проведение возбуждения по нервным волокнам осуществляется по определенным законам.

Закон двустороннего проведения возбуждения по нервному волокну. Возбуждение по нервному волокну распространяется в обе стороны от места его возникновения, т. е. центростремительно и центробежно. Это можно доказать, если на нервное волокно наложить регистрирующие электроды на некотором расстоянии друг от друга, а между ними нанести раздражение. Возбуждение зафиксируют электроды по обе стороны от места раздражения.

Закон анатомической и физиологической целостности нервного волокна. Проведение возбуждения по нервному волокну возможно лишь в том случае, если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность. Различные факторы, воздействующие на нервное волокно (наркотические вещества, охлаждение, перевязка и т. д.) приводят к нарушению физиологической целостности, т. е. к нарушению механизмов передачи возбуждения. Несмотря на сохранение его анатомической целостности проведение возбуждения в таких условиях нарушается.

Закон изолированного проведения возбуждения по нервному волокну. В составе нерва возбуждение по нервному волокну распространяется изолированно, т. е. не переходя с одного волокна на другое. Изолированное проведение возбуждения обусловлено тем, что сопротивление жидкости, заполняющей межклеточные пространства, значительно ниже сопротивления мембраны нервных волокон. Поэтому основная часть тока, возникающего между возбужденным и невозбужденным участками нервного волокна, проходит по межклеточным щелям, не действуя на рядом расположенные нервные волокна.

 

Нервный центр

Нервный центр —это совокупность нейронов, принимающих участие в осуществлении конкретного рефлекса (мигания, глотания, кашля и т.д.). В целом организме при формировании сложных адаптивных процессов происходит функциональное объединение нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС. Такое объединение (нервный центр в широком смысле слова) позволяет осуществлять наиболее адекватное для конкретных условий осуществления рефлекторной деятельности.

К основным свойствам нервных центров относятся:

1) одностороннее проведение возбуждения —от рецептора к рабочему органу, обусловливается свойством синапсов односторонне проводить возбуждение.

2) Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну. Это обусловлено замедленным проведением возбуждения через синапс (синаптическая задержка).

3) В нервных центрах происходит суммация возбуждений. Суммация может быть временная или последовательная, если импульсы возбуждения приходят к нейрону по одному и тему же пути через один синапс с интервалом меньше, чем время полной реполяризации постсинаптической мембраны и пространственная или одновременная суммация наблюдается в том случае, когда импульсы возбуждения поступают к нейрону одновременно через разные синапсы

4) Трансформация ритма возбуждения — изменение количества импульсов, выходящих из нервного центра, по сравнению с числом импульсов, приходящих к нему. Трансформация может быть в виде понижения, когда частота, поступающих импульсов превышает лабильность центральных синапсов или в виде повышения при однократном (но сильном) или редких импульсах, но высокой возбудимости центров.

5) Рефлекторное последействие — реакция заканчивается позже прекращения действия раздражителя. Это явление обусловлено либо длительной следовой деполяризацией мембраны нейрона, на фоне которой могут возникать несколько потенциалов действия, обеспечивающих кратковременное рефлекторное последействие, либо в результате циркуляции (реверберации) возбуждения в нейронной сети.. Возбуждение, попадая в такую сеть, может длительное время циркулировать в ней, обеспечивая длительное рефлекторное последействие. Возбуждение в такой цепочке может циркулировать до техпор, пока какое-либо внешнее воздействие затормозит этот процесс или в ней наступит утомление.

6) Нервные центры обладают высокой чувствительностью к недостатку кислорода и к химическим веществам.

7) Нервные центры, как и синапсы, обладают быстрой утомляемостью в отличие от нервных волокон, которые считаются практически неутомляемыми. Они обладают низкой лабильностью.

8) В нервных центрах легко возникает процесс торможения.

9) Нервные центры обладают пластичностью — способностью изменять собственное функциональное назначение, частично восстанавливать утраченные функции.

По локализации в структурах нервной системы различают корковые, подкорковые и спинальные центры. В головном мозге также выделяют центры мезэнцефальные, бульбарные, гипоталамические, таламические.

На функциональной основе центры нервной системы разделяют по регулируемой функции (сосудодвигательный центр, центр теплообразования, дыхательный центр и др.) или по афферентному восприятию (центры зрения, слуха, обоняния и др.). Выделяют также центры нервной системы, которые формируют мотивационные состояния организма, являясь пейсмекерами мотивационных возбуждений (центры голода, жажды, насыщения и др.). Существуют центры нервной системы, которые на основе интеграции возбуждений формируют целостные реакции организма (центры глотания, чихания, дефекации, половой центр и др.).

Тромбоциты

Тромбоциты (кровяные пластинки от греч. thrombos – сгусток и cytos – клетка) мелкие дисковидные двояковыпуклые безъядерные постклеточные структуры диаметром 2–4 мкм, циркулирующие в крови.

Они представляют собой окруженные мембраной и лишенные ядра фрагменты цитоплазмы мегакариоцитов. Они образуются в красном костном мозге в результате фрагментации участков цитоплазмы мегакариоцитов (гигантских клеток костного мозга), поступают в кровь, где находятся в количестве 2–4•109 /л крови, из этого числа 15% обновляется ежедневно.

Средняя продолжительность жизни составляет 9–10 дней.

Функции тромбоцитов

1. Остановка кровотечения при повреждении стенки сосуда (первичный гемостаз) – основная функция тромбоцитов.

2. Обеспечение свертывания крови (гемокоагуляция) – вторичный гемостаз

3. Участие в реакции заживления ран (главным образом повреждения сосудистой стенки) и воспаления.

4. Обеспечение нормальной функции сосудов, в частности их эндотелиальной выстилки – ангиотрофическая.

Различают 5 основных форм тромбоцитов:

1. Юные – 10%
2. Зрелые – 80–85%
3. Старые – 5–10%
4. Дегенеративные – до 2%
5. Гигантские формы

Молодые формы тромбоцитов крупнее старых.

Морфология трмбоцитов.

Тромбоцит окружен плазмолеммой и включает светлую про-зрачную наружную часть, называемую гиаломером, и централь-ную окрашенную часть, содержащую азурофильные гранулы –грануломер.

Плазмолемма покрыта снаружи толстым (50–200 нм) слоем гли-кокаликса. Она содержит многочисленные рецепторы, опо-средующие действие веществ. Активирующих или ингибирующих функции тромбоцитов, их адгезию и агрегацию.

Сама плазмолемма образует инвагинации с отходящими каналь-цами, также покрытыми гликокаликсом.

Гиаломер содержит две системы трубочек (канальцев) и большую часть элементов цитоскелета.

Цитоскелет тромбоцитов представлен микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами.

– Микротрубочки в количестве 4–15 располагаются по периферии цитоплазмы и формируют мощный пучок (краевое кольцо) служащий каркасом и способствующий поддержанию формы тромбоцитов.

– Микрофиламенты образованы актином.

Свертывание крови.

Одним из проявлений защитной функции крови является ее способность к свертыванию. Свертывание крови (гемокоагуляция) является защитным механизмом Организма, направленным на сохранение крови в сосудистой системе. При нарушении этого механизма даже незначительное повреждение сосуда может привести к значительным кровопотерям.

В гемостатической реакции принимают участие: ткань, окружающая сосуд; стенка сосуда; плазменные факторы свертывания крови; все клетки крови, но особенно тромбоциты. Важная роль в свертывании крови принадлежит физиологически активным веществам, которые можно разделить на три группы:

• способствующие свертыванию крови;

• препятствующие свертыванию крови;

• способствующие рассасыванию образовавшегося тромба.

Сосудисто-тромбоцитарный механизм гемостаза. Этот механизм обеспечивает гомеостаз в наиболее часто травмируемых мелких сосудах (микроциркуляторных) с низким артериальным давлением. Он состоит из ряда последовательных этапов.

1. Кратковременный спазм поврежденных сосудов, возникающий под влиянием сосудосуживающих веществ, высвобождающихся из тромбоцитов (адреналин, норадреналин, серотонин).

2. Адгезия (прилипание) тромбоцитов к раневой поверхности, происходящая в результате изменения в месте повреждения отрицательного электрического заряда внутренней стенки сосуда на положительный. Тромбоциты, несущие на своей поверхности отрицательный заряд, прилипают к травмированному участку. Адгезия тромбоцитов завершается за 3-10 секунд.

3. Обратимая агрегация (скучивание) тромбоцитов у места повреждения. Она начинается почти одновременно с адгезией и обусловлена выделением поврежденной стенкой сосуда, из тромбоцитов и эритроцитов биологически активных веществ (АТФ, АДФ). В результате образуется рыхлая тромбоцитарная пробка, через которую проходит плазма крови.

4. Необратимая агрегация тромбоцитов, при которой тромбоциты теряют свою структурность и сливаются в гомогенную массу, образуя пробку, непроницаемую для плазмы крови. Эта реакция: происходит под действием тромбина, разрушающего мембрану тромбоцитов, что ведет к выходу из них физиологически активных веществ: серотонина, гистамина, ферментов и факторов свертывания крови. Их выделение способствует вторичному спазму сосудов. Освобождение фактора 3 дает начало образованию тромбоцитарной протромбиназы, т. е. включению механизма коагуляционного гемостаза. На агрегатах тромбоцитов образуется небольшое количество нитей фибрина, в сетях которого задерживаются форменные элементы крови.

5. Ретракция тромбоцитарного тромба, т. е. уплотнение и закрепление тромбоцитарной пробки в поврежденном сосуде за счет фибриновых нитей и гемостаз на этом заканчивается. Но в крупных сосудах тромбоцитарный тромб, будучи непрочным, не выдерживает высокого кровяного давления и вымывается. Поэтому в крупных сосудах на основе тромбоцитарного тромба образуется более прочный фибриновый тромб, для формирования которого включается ферментативный коагуляционный механизм.

Коагуляционный механизм гемостаза. Этот механизм имеет место при травме крупных сосудов и протекает через ряд последовательных фаз.

Первая фаза. Самой сложной и продолжительной фазой является формирование протромбиназы. Формируются тканевая и кровяная протромбиназы.

Образование тканевой протромбиназы запускается тканевым тромбопластином (фосфолипиды), представляющего собой фрагменты клеточных мембран и образующегося при повреждении стенок сосуда и окружающих тканей. В формировании тканевой протромбиназы участвуют плазменные факторы IV, V, VII, X. Эта фаза длится 5-10 с.

Вторая фаза. Образование протромбиназы знаменует начало второй фазы свертывания крови - образование тромбина из протромбина. Протромбиназа адсорбирует протромбин и на своей поверхности превращает его в тромбин. Этот процесс протекает с участием факторов IV, V, X, а также факторов 1 и 2 тромбоцитов. Вторая фаза длится 2-5 с.

Третья фаза. В третьей фазе происходит образование (превращение) нерастворимого фибрина из фибриногена. Эта фаза протекает в три этапа. На первом этапе под влиянием тромбина происходит отщепление пептидов, что приводит к образованию желеобразного фибрин-мономера. Затем с участием ионов кальция из него образуется растворимый фибрин-полимер. На третьем этапе при участии фактора XIII и фибриназы тканей, тромбоцитов и эритроцитов происходит образование окончательного (нерастворимого) фибрина-полимера. Фибриназа при этом образует прочные пептидные связи между соседними молекулами фибрина-полимера, что в целом увеличивает его прочность и устойчивость к фибринолизу. В этой фибриновой сети задерживаются форменные элементы крови, формируется кровяной сгусток (тромб), который уменьшает или полностью прекращает кровопотерю.

Спустя некоторое время после образования сгустка тромб начинает уплотняться, и из него выдавливается сыворотка. Этот процесс называется ретракцией сгустка. Он протекает при участии сократительного белка тромбоцитов (тромбостенина) и ионов кальция. В результате ретракции тромб плотнее закрывает поврежденный сосуд и сближает края раны.

Одновременно с ретракцией сгустка начинается постепенное ферментативное растворение образовавшегося фибрина - фибринолиз, в результате которого восстанавливается просвет закупоренного сгустком сосуда. Расщепление фибрина происходит под влиянием плазмина (фибринолизина), который находится в плазме крови в виде профермента плазминогена, активирование которого происходит под влиянием активаторов плазминогена плазмы и тканей. Он разрывает пептидные связи фибрина, в результате чего фибрин растворяется.

Ретракцию кровяного сгустка и фибринолиз выделяют как дополнительные фазы свертывания крови.Нарушение процесса свертывания крови происходит при недостатке или отсутствии какого-либо фактора, участвующего в гомеостазе.

Факторы, ускоряющие процесс свертывания крови:

• разрушение форменных элементов крови и клеток тканей (увеличивается выход факторов, участвующих в свертывании крови):

• ионы кальция (участвуют во всех основных фазах свертывания крови);

• тромбин;

• витамин К (участвует в синтезе протромбина);

• тепло (свертывание крови является ферментативным процессом);

• адреналин.

Факторы, замедляющие свертывание крови:

• устранение механических повреждений форменных элементов крови (парафинирование канюль и емкостей для взятия донорской крови);

• цитрат натрия (осаждает ионы кальция);

• гепарин;

• гирудин;

• понижение температуры;

• плазмин.

Регуляция свертывания крови. Регуляция свертывания крови осуществляется с помощью нейро-гуморальных механизмов. Возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы, возникающее при страхе, боли, при стрессовых состояниях, приводит к значительному ускорению свертывания крови, что называется гиперкоагуляцией. Основная роль в этом механизме принадлежит адреналину и норадреналину. Адреналин запускает ряд плазменных и тканевых реакций.

Свойства сердечной мышцы.

Сердечная мышца обладает следующими свойствами:

1. автоматией – способностью сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом;

2. возбудимостью – способностью сердца приходить в состояние возбуждения под действием раздражителя;

3. проводимостью – способностью сердечной мышцы проводить возбуждение;

4. сократимостью – способностью изменять свою форму и величину под действием раздражителя, а также растягивающей силы или крови.

Автоматия сердца проявляется в способности ритмически возбуждаться под влиянием импульсов, возникающих в самом органе. Автоматия сердца обеспечивается клетками специфической мускулатуры, способными к самопроизвольной генерации потенциала действия. Эти клетки образуют узлы автоматии (водители ритма, пейсмекеры).

Из всей массы синусно-предсердного узла только несколько клеток обладают способностью к спонтанной генерации потенциала действия. Эти самые «быстрые» клетки называют истинными пейсмекерами, они обычно подавляют более медленные и определяют частоту сокращений сердца. Если активность таких клеток по какой-либо причине прекращается, то водителем ритма становятся более медленные клетки (латентные, или потенциальные пейсмекеры), которые задают менее частый ритм.

Возбудимость сердечной мышцы — способность клеток миокарда при действии раздражителя приходить в состояние возбуждения, при котором изменяются их свойства и возникает потенциал действия, а затем сокращение. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в ней необходим более сильный раздражитель, чем для скелетной. При этом величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических и др.). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Уровень возбудимости сердечной мышцы в разные периоды сокращения миокарда меняется. Так, дополнительное раздражение сердечной мышцы в фазу ее сокращения (систолу) не вызывает нового сокращения даже при действии сверхпорогового раздражителя. В этот период сердечная мышца находится в фазе абсолютной рефрактерности. В конце систолы и начале диастолы возбудимость восстанавливается до исходного уровня — это фаза

относительной рефрактерности. За этой фазой следует фаза экзальтации, после которой возбудимость сердечной мышцы окончательно возвращается к исходному уровню. Таким образом, особенностью возбудимости сердечной мышцы является длительный период рефрактерности.

Проводимость сердца — способность сердечной мышцы проводить возбуждение, возникшее в каком-либо участке сердечной мышцы, к другим ее участкам. Возникнув в синоатриальном узле, возбуждение распространяется по проводящей системе на сократительный миокард. Распространение этого возбуждения обусловлено низким электрическим сопротивлением нексусов. Кроме того, проводимости способствуют специальные волокна.

Сократимость сердца — способность мышечных волокон укорачиваться или изменять свое напряжение. Она реагирует на раздражители нарастающей силы по закону «все или ничего». Сердечная мышца сокращается по типу одиночного сокращения, так как длительная фаза рефрактерности препятствует возникновению тетанических сокращений. В одиночном сокращении сердечной мышцы выделяют: латентный период, фазу укорочения (систола), фазу расслабления (диастола). Благодаря способности сердечной мышцы сокращаться только по типу одиночного сокращения сердце выполняет функцию насоса.

Фазы сердечной деятельности

Сердце играет роль своеобразного нагнетательного и присасывающего насоса. Предсердия и желудочки сердца сокращаются обособленно друг от друга, однако ритм их сокращения согласован.

Сердечный цикл – это последовательность событий, происходящих во время одного сокращения. Он состоит: 1) систола предсердий и их диастола; 2) систола и диастола желудочков; 3) пауза.

В первой фазе (Систола предсердий) работы сердца происходит сокращение предсердий, из которых кровь поступает в расслабленные желудочки (состояние диастолы желудочков). При этом правые и левые створчатые клапаны между предсердиями и желудочками открыты, т. е. створки клапанов опущены и прилегают к стенкам желудочков. Волна сокращений предсердий начинается от устьев вен, впадающих в предсердия, что вместе с силой тяжести крови препятствует обратному току крови в устья вен, которые полностью не бывают закрыты.

Во второй фазе (систола желудочков) происходит сокращение желудочков (состояние систолы), при котором кровь из желудочков поступает в ствол легочных артерий и аорту при открытых полулунных клапанах в основания этих крупных сосудов. Полулунные клапаны закрываются в момент диастолы желудочков и препятствуют обратному току крови из аорты и легочного ствола в желудочки.

В третьей фазе (Общая пауза) наступает общее расслабление предсердий и желудочков. Указанные три фазы сердечной деятельности составляют один цикл работы сердца. Перед началом очередного цикла всегда наблюдается некоторая пауза — отдых сердечной мышцы, которая отдыхает через короткие, но частые интервалы. У лошадей цикл работы сердца продолжается 0,7 с и на работу сердце затрачивает меньше времени, чем на отдых (на отдых предсердий приходится 87—90 % времени одного сердечного цикла, а на сокращение — только 10—13 %; на отдых желудочков идет 60— 65 %, а на сокращение — 35—40 %).

Частота пульса у лошадей составляет 55 ударов в 1 мин при массе тела 380 кг, у собаки — 120 ударов в 1 мин при массе тела 6,5—10 кг. У мелких животных частота сокращений сердца еще больше, например у воробья 1000 ударов в 1 мин.

Количество крови, прогоняемой сердцем, зависит от интенсивности кровообращения. Общая протяженность кровеносных сосудов около 150 тыс. км. При относительном покое сердце перекачивает в аорту и далее в кровеносные сосуды крови до 6 л/мин (за сутки — до 8—10 тыс. л), у лошадей в 1 мин — до 29 л, у овец — до 4, у собак — до 1,5 л крови. Время кругооборота крови очень незначительно: у лошадей — 31 с, у собак — 15, у кроликов — 8 с.

 

Сущность процесса дыхания.

Дыхание – основной жизненный процесс, поддерживающий газообмен между живым организмом и окр средой.
Дыхание – это совокупность координированных процессов, в результате которого происходит потребление организмом О2 и выделение СО2. Кислород необходим как источник энергии для жизненных процессов. Переработка питательных в-в, попавших в организм и потребление О2 лежат в основе обмена в-в и энергии.

Дыхание млекопит жив включает следующие процессы:

· Обмен воздуха между внешней средой и альвеолами легких (внешнее дыхание, или вентиляция легких)

· Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью (диффузия газов в легких)

· Обмен газов между кровью и тканями и потребление О2 тканями (внутреннее дыхание)

· Транспорт газов кровью

Внешнее дыхание. Оно осуществляется с помощью двух процессов – легочного дыхания и дыхания через кожу.

Легочное дыхание заключается в обмене газов между альвеолярным воздухом и окружающей средой и между альвеолярным воздухом и капиллярами. Кислород поступает из атмосферного воздуха в альвеолярный, а углекислый газ выделяется в обратном направлении.

Внутреннее дыхание состоит из обмена газов между капиллярами большого круга кровообращения и тканью и внутритканевого дыхания. В результате происходит утилизация кислорода для окислительных процессов.

Легкие состоят из альвеол, к которым прилегают капилляры. Между тканью легкого и капилляром существует аэрогематический барьер.

Легкие выполняют множество функций:

1) удаляют углекислый газ и воду в виде паров;

2) нормализуют обмен воды в организме;

3) являются депо крови второго порядка;

4) принимают участие в липидном обмене в процессе образования сурфактанта;

5) участвуют в образовании различных факторов свертывания крови.

 

Дыхание плода

В период внутриутробной жизни внешнее (легочное) дыхание у плода отсутствует. Внутриутробной жизни плод получает О2 и удаляет СО2 исключительно путем плацентарного кровообращения.

Плацента – это комплекс тканевых образований, который состоит из материнской и плодных частей. Материнская часть ее представлена измененной оболочкой матки.

Плацента служит для плода органом питания и дыхания. Пупочная артерия плода приносит к плаценте темную венозную кровь, которая отдает СО2 и поглощает О2, в силу чего кровь пупочной вены имеет артериальный цвет. Потребность плода в кислороде не велика, так как ему не требуется энергия для согревания. Кровь от плода приносится к плаценте пупочными артериями и возвращается обратно по пупочной вене.

Во внутриутробном периоде плод совершает нерегулярные дыхательные движения, которые с помощью ультразвукового исследования можно наблюдать начиная с 11-й недели беременности. По мере увеличения срока беременности частота дыхательных движений плода возрастает, составляя 30—70 в минуту. Дыхательные движения грудной клетки являются показателем хорошего функционального состояния плода.

К факторам, способствующим интенсивному переходу кислорода от матери к плоду, следует отнести высокую концентрацию фетального гемоглобина, который обладает большей способностью поглощать кислород, чем гемоглобин матери. Несмотря на существование механизмов, облегчающих диффузию кислорода через плацентарную мембрану, парциальное давление кислорода в крови плода относительно низкое.

Кровоснабжение легких

От верхушки правого желудочка выходит лёгочная артерия, несущая венозную кровь. Она полностью находится внутри сердечной сумки. Длина лёгочной артерии составляет 5-6 см, диаметр — около 3,5 см. Затем сосуд делится на левую и правую ветви, снабжающие кровью правое и левое лёгкие. Стенки лёгочных артерий тонкие и эластичные, имеют очень большую растяжимость, благодаря чему сосуды способны выдерживать поступление больших объёмов