Обмен энергии- совокупность протекающих в живых организмах биохимических превращений веществ и энергии, а также обмен веществами и энергией с окружающей средой.
Выделяют катаболизм и анаболизм.
Катаболизм(диссимиляция и энергетический обмен)- процесс метаболического распада сложных веществ на более простые или окисления какого-либо вещества.
Анаболизм(ассимиляция, пластический обмен)- процесс метаболического синтеза сложных веществ из простых
Обмен веществ обеспечивается согласованной деятельностью ряда систем (прием корма, пищеварение, кровообращение, дыхание, выделение) и регулируется рефлекторно-гормонально (нейрогуморально). От рецепторов по афферентным волокнам информация поступает в нервный центр (нейроны таламуса, гипоталамуса, продолговатого мозга, ретикулярной формации, лимбической системы и коры больших полушарий), далее по эфферентным путям (симпатические и парасимпатические волокна) сигнал поступает к рабочим органам. Система обмена веществ обеспечивает постоянство содержания белов, жиров, углеводов и других необходимых веществ в организме.
Фазы обмена веществ
1. Гидролиз. Освобождение веществ и всасывание продуктов гидролиза и освободившихся веществ в кишечнике
2. Распределение, превращение и использование всосавшихся веществ тканями и органами организма
3. Выделение из организма конечных продуктов обмена, превращения и использования
Обменный профиль(обменный статус)- количественное содержание и соотношение белковых, липидных, углеводных, минеральных веществ, витаминов и продуктов их превращения в крови и тканях
Ферментный профиль(ферментный статус)- активность отдельных ферментов и соотношение активности различных ферментов в крови и тканях
38. Значение водорастворимых витаминов
· Растворяются в воде
· Легко всасываются из кишечника
· Не накапливаются к тканях(кроме В12)
· Быстро выводятся из организма (не более 2 суток)
· Нехватка приводит к неактивности других витаминов
· Передозировка не ведет к расстройству организма (но бывают исключения)
· В организме становятся активными в основном при соединении с остатком фосфорной кислоты
39. Значение жирорастворимых витаминов
· Растворяются в жирах
· Входят в состав клеточных мембран
· Могут накапливаться в подкожной жировой клетчатке и жировых капсулах внутренних органов
· Основной источник пища животного происхождения
· Недостаток витаминов встречается редко
· Передозировка может привести к тяжелому расстройству организма. Особенно опасна передозировка витаминами А и D.
40. Значение минеральных элементов
Учувствуют в
· поддержании нормального солевого баланса
· нормализации водно-солевого баланса
· структуре и функциях большинства ферментативных систем и процессов
· поддержании кислотно-щелочного равновесия
· пластических процессах и построении тканей, особенно костной ткани
41. Теплообмен и регуляция температуры тела
Теплообмен- процесс переноса теплоты от одного объекта к другому
Осуществляется несколькими путями
· конвекцией- путем движения и перемещения нагреваемого телом воздуха
· радиацией- путем теплоизлучения
· теплопроведением- путем отдачи тепла веществам, соприкасающихся с поверхностью тела
· испарением воды и пота
При повышении температуры окружающей среды теплоотдача повышается, при понижении- уменьшается
Главный центр терморегуляции- гипоталамус. Центр теплоотдачи находится в передней части гипоталамуса, а в задней- центр теплопродукции. Температурные рецепторы в ЦНС также находятся в спинном мозге и ретикулярной формации. Температурные рецепторы (тепловые и холодовые) в коже представлены свободными нервными окончаниями, образующие тепловые пятна (холодовых в 10 раз больше)
Дыхательный цикл включает в себя инспирацию (вдох) и экспирацию (выдох)
Механизм инспирации:
1) увеличение объема грудной клетки
2) увеличение объема легких (уменьшение давления в легких)
3) поступление воздуха в альвеолы
Механизм экспирации:
1) уменьшение объема грудной клетки
2) уменьшение объема легких (повышение давления в легких)
3) выталкивание воздуха через воздухоносные пути
После пормального выдоха животные могут выдохнуть приблизительно такое же количество воздуха; этот объем называется резервным объемом выдоха. Объем воздуха, оставшийся в легких после выдоха резервного объема, называется остаточным объемом. Соответственно этому емкость легких называется общей емкостью. Емкость. обеспечивающая вешение дыхательного и резервного объема вдоха, называется жизненной емкостью. Та часть общей емкости легких, которая остается заполненной после обычного выдоха, называется функциональной остаточной емкостью. Та часть общей емкости, которая вмешает дыхательный объем, называется емкостью вдоха.
Газообмен в легких происходит путем диффузии. Кислород через тонкие стенки альвеол и капилляров поступает из воздуха в кровь, а углекислый газ из крови в воздух. Диффузия газов происходит в результате разности их концентраций в крови и в воздухе. Кислород проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином, кровь становится артериальной и направляется в ткани. В тканях происходит обратный процесс: кислород за счет диффузии переходит из крови в ткани, а углекислый газ, наоборот, переходит из тканей в кровь. Это происходит до тех пор, пока. их <концентрации не сравняются.
Регуляция дыхания - это согласованное нервное управление дыхательными мышцами, последовательно осуществляющими дыхательные циклы, состоящие из вдоха и выдоха.
Важнейшие нейроны его находятся в продолговатом и спинном мозге, небольшое количество нейронов в ретикулярной формации продолговатого мозга, варолиевом мосту, сразу за четверохолмием в среднем мозге, гипоталамической области, зрительных буграх, стриопаллилуме, лимбической системе, коре мозга. В правой и левой половинах продолговатого мозга расположены по два скопления дыхательных нейронов — дорсальные и вентральные дыхательные ядра. Нейроны дорсального дыхательного ядра образуют так называемый центр вдоха (инспирации). Нейроны вентрального ядра образуют так называемый центр выдоха (эспирации). В нем содержатся и инспираторные нейроны. Третье скопление дыхательных нейронов располагается в передней части варолиева моста и образует так называемый центр пневмотаксиса. Нейроны дыхательного центра имеют взаимные связи.
Носовые отверстия (ноздри) расположены у основания клюва, поэтому носовые воздухоносные ходы короткие. Под наружной ноздрёй есть чешуйчатый неподвижный носовой клапан, а вокруг ноздрей — венчик из перьев, предохраняющий носовые ходы от пыли и воды. У водоплавающих птиц ноздри окружены восковой кожицей.
У птиц отсутствует надгортаииик (его функцию выполняетзадняя часть языка) и имеются две гортани (верхняя и нижняя) В верхней гортани иет голосовых связок. Нижняя (или певчая) гортань расположена на конце трахеи в месте ее разветвления на бронхи, образована трахеальными кольцами. У некоторых птиц (гусей и селезня) трахеальные кольца сливаются и окостеневают, в результате образуется пузырь, или барабан. Нижняя гортань служит резонатором звука. В ней имеются особые мембраны и специальные мышцы. Мышцы обладают способностью быстро сокращаться и расслабляться, тем самым они натягивают или ослабляют мембраны. Воздух, проходя в это время через нижнюю гортань, приводит в колебание мембраны, и возникают звуки разной высоты. Эти звуки усиливаются в резонаторе. У певчих птиц в нижней гортани до 7 пар мышц. Куры способны издать 25 различных звуков, каждый из которых отражает то или иное эмоциональное состояние. Трахея у птиц длинная и имеет до 200 трахеальных колец. За нижней гортанью трахея делится на два главных бронха, которые входят в правое и левое легкое. Бронхи проходят через легкие и расширяются в брюшные воздухоносные мешки. Внутри каждого легкого бронхи дают начало вторичным бронхам, которые идут в двух направлениях: к вентральной поверхности легких (эктобронхи) и к дорсальной поверхности легких (эндобронхи). Экто- и энлоброихи (вторичные бронхи) распадаются на болышное количество мелких трубочек — парабронхов и бронхиол, а последние переходят в множество альвеол. Парабронхи, бронхиолы и альвсолы образуют дыхательную паренхиму легких — «паутинную сеть», где и осуществляется газообмен.
Легкие птиц вытянутой формы, малоэластичны, вдавлены между ребер и прочно соединены с ними. Так как они прикреплены к дорсальной стенке грудной клетки, то расширяться так, как легкие млекопитающих, которые находятся свободными в грудной клетке, не могут. Масса легких у кур приблизительно 3090г (около 2 % массы тела). У птиц имеются зачатки двух лепестков диафрагмы: легочной и грудобрюшной. Легочный лепесток диафрагмы прикрепленк нижней поверхности легких и делит грудную полость на верхнюю и нижнюю части. Грудобрюшной лепесток диафрагмы перепончатый, расположен между печенью и брюшными воздухоносными мешками и не полностью разделяет грудную и брюшную полости. Диафрагма с помощью сухожилия прикреплена к позвоночному столбу и небольшими мышечными волокнами — к ребрам. Диафрагма сокращается в связи с вдохом, но роль ее в механизме вдоха и выдоха несущественна. У кур в акте вдоха и выдоха большое участие принимают мышцы брюшного пресса. Дыхание птиц связано с деятельностью больших воздухоносных мешков, которые объединены с легкими и пневматическими костями.
У птиц девять основных воздухоносных мешков: четыре парных, расположенных симметрично по обеим сторонам, и один непарный (два шейных, два переднегрудных, два заднегрудных, два брюшных и один ключичный) Самые большие -это брюшные воздухоносные мешки. Кроме этих воздухоносных мешков имеются также возлухоносные мешки, расположетиые около хвоста, — заднетуловишные, или промежуточные. Воздухоносные мешки представляют собой тонкостенные образования, за полненные воздухом; слизистая оболочка имеет мерцательный эпителий. Некоторые из воздухоносных мешков дают отростки к костям с воздухоносными полостями. В стенке воздухоносных мешков расположена сеть капилляров.
Воздухоносные мешки выполняют ряд ролей: участвуют в газообмене; облегчают массу тела; обеспечивают нормальное положение и охлаждение тела при полете; служат резервуаром воздуха: являются амортизатором для внутренних органов. Пневматическими костями у птиц являются шейные и спинные кости, хвостовые позвонки, плечевая, грудная и крестцовая кости и позвоночные концы ребер. Емкость легких кур составляет 0,013 л, уток — 0.02 л, общая емкость легких и воздухоносных мешков — соответственно 0,160...0,170 л; 0,315 л; 12...15 % этого объема приходится на долю дыхательного объема воздуха.
Мочеобразование — совокупность почечных процессов и функций, связанных с поддержанием постоянства условий внутренней среды организма (гомеостаза).
Мочеобразование протекает в две фазы. Первая фаза – фильтрационная – из сосудистого клубочка в капсулу фильтруется плазма крови и образуется первичная моча. Фильтрация происходит за счет высокого давления крови (70-90 мм.рт.ст.) в сосудистом клубочке. Состав первичной мочи соответствует плазме крови, за исключением белков. Противостоит фильтра-ции онкотическое давление (30 мм.рт.ст.) и внутрипочечное давление (≈15 мм.рт.ст.), т.е. ширина просвета приводящего и отводящего сосудов. Фильтрационное давление равно 70-(30+15)=25 мм.рт.ст. Первичной мочи образуется 90 –100 л, на каждый литр первичной мочи через почки должно пройти 10л крови. Вторая фаза – реабсорбция (фаза обратного всасывания) – проходит в системе почечных канальцев. На образование 1 литра конечной (вторичной) мочи надо до 90 литров первичной. В проксимальном отделе активно всасывается вода, глюкоза, Na, K, Ca и всасывание происходит до тех пор, пока осмотическое давление мочи не будет равно осмотическому давлению крови. Это всасывание обязательное. В нисходящем колене петли Генле всасывается вода, а в восходящем колене – Na и K. В дистальном отделе происходит процесс избирательного всасывания, и он зависит от степени гидратации тканей. При гипергидратации вода не будет обратно всасываться, а будет уходить с
мочой, а при дегидратации – наоборот. Минеральные вещества всасываются в зависимости от их концентрации в организме. Вещества, которые выводятся с мочой только при их избытке в организме, а в обычных условиях они всасываются обратно, относятся к веществам с высоким порогом выведения (глюкоза, хлориды, бикарбонаты). Вещества, которые обратно не всасываются и полностью выводятся с мочой, относятся к беспороговым веществам (креатинин, инсулин, сульфаты). Порог выведения – такая концентрация вещества, при которой оно не может обратно всосаться и выводится с мочой. Работа почек регулирует количество воды и солей в организме. Они участвуют в регуляции осмотического давления за счет специальных осморецепторных клеток, расположенных в промежуточном мозге, в аорте, сонной артерии, а также в сосудах печени, селезенки, поджелудочной железы. Эти клетки имеют вакуоли с жидкостью, осмотическое давление которых должно быть одинаковым с осмотическим давлением крови, тканевой жидкости. При повышении осмотического давления в тканях или крови из вакуолей этих клеток выходит жидкость, вакуоли сморщиваются и возникает возбуждение, которое передается в гипофиз и в кору надпочечников, вследствие чего меняется выработка антидиуретического гормона и альдостерона. Так обеспечивается постоянство осмотического давления. Кроме осморецепторов постоянство поддерживают и валюмрецепторы, расположенные в полости черепа, левом предсердии. Валюмрецепторы влияют на обратное всасывание воды и солей через эти же гормоны. Почки участвуют и в регуляции реакции внутренней среды – при ацидозе выделяется более кислая моча, содержащая NaH2PO4, а при алколозе – более щелочная моча, содержащая Na2HPO4 или Na2HCO3. Почки участвуют в обмене белков, углеводов и липидов, в синтезе биологически активных веществ – ренин, эритрогенин, необходимый для эритропоэза, витамин Д3.
Почки иннервируются симпатическими нервами, которые проходят в стволе чревного нерва, и парасимпатическими нервами, которые начинаются от блуждающего нерва. При возбуждении блуждающего нерва усиливается отделение воды и уменьшается количество азотистых продуктов. Раздражение симпатических волокон вызывает уменьшение количества мочи и повышение содержания хлористого натрия. Вегетативная нервная система может изменить работу почек в результате сужения или расширения их сосудов, а также вследствие влияния на деятельность почечного эпителия.
Деятельность почек регулируется разными отделами центральной нервной системы. При сильных болевых раздражениях отделение мочи резко уменьшается (болевая анурия). Это связано с тем, что при боли происходит возбуждение гипоталамуса, импульсы от которого поступают к задней доле гипофиза и стимулируют секрецию антидиуретического гормона, который уменьшает диурез. Данный гормон способен повышать проницаемость
стенок собирательных трубок почки, вследствие чего вода переходит из мочи в тканевую жидкость мозгового слоя почки и в кровь.
В регуляции функции почек принимает участие и гуморальная система – мочевина, пуриновые вещества, хлористый натрий увеличивают количество мочи. Особенно сильное угнетающее действие на почки оказывает антидиуретический гормон. Аналогично влияет на почку и гормон тироксин. Адреналин суживает просвет артериальных сосудов и тем самым снижает мочеобразование. В больших дозах адреналин прекращает диурез.