14. Общие принципы эндокринной регуляции функций. Биологические основы применения гормонов в животноводстве.

Использование гормонов в животноводстве и ветеринарии.

1. Стимуляция роста животных.

2. Стимуляция мясной продуктивности при откорме животных.

3. Повышение плодовитости и лечение бесплодия животных.

4. Стимуляция половой активности сроков половой деятельности.

5. Синхронизация половых циклов животных при планируемых туровых ягнений, опоросов и т.д., а также при трансплантации эмбрионов.

6. Стимуляция созревания икры при промышленном разведении рыб.

7. Лечение заболеваний эндокринных желез или компенсаторное лечение обменных процессов при эндокринной недостаточности.

14. Классификация и механизм действия гормонов.

Гормоны – органические сигнальные молекулы системного действия.

Гормоны распознаются специфическими рецепторами в тканях и влияют на экспрессию генов и активность ферментов в клетках -Мишенях на удалении от места своей продукции.

По химическому строению:

1. Белковопроизводные (производные белков, полипептидов, аминокислот)-относят все гормоны гипоталамуса(кроме окситоцина), гипофиза, гормоны ЖКТ:

   1. Простые белки:

      1. Инсулин

      2. Соматотропин

   2. Сложные белки:

      1. ФСГ

      2. ЛГ

      3. Тиреотропин

   3. Производные АМКт(тирозин):

      1. Адреналин

      2. Норадреналин

      3. Тироксин

      4. трийодтиронин

2. Стероидные (производные холестерина) — гормоны коры надпочечников, половые гормоны.

По функциональному признаку:

1. Координирующие нейро-гуморальные регуляторные процессы - рилизинг-гормоны (рилизинг-факторы) гипоталамуса.

2. Опосредованно влияющие на физиолого-биохимические процессы в организме – тропные гормоны аденогипофиза, регулирующие функции соподчиненных эндокринных желез.

3. Эффекторные – действующие непосредственно на органы — мишени.

Механизмы действия:

1. Мембранный механизм-белковые гормоны- обеспечивает связывание гормона соответствующим активным центром мембраны, изменяя при этом ее проницаемость для определенных субстратов (напр., инсулин таким образом усиливает транспорт глюкозы в клетку).

2. Цитозольный (внутриклеточный) характерен для стероидных гормонов (микромолекул), которые проникнув внутрь, взаимодействуют со специфическими белками-рецепторами (R) цитоплазмы, образуя гормон-рецепторный комплекс (GRa). Последний подвергается активации, проникает через ядерную мембрану к хромосомам ядра и вступает во взаимодействие с ними. При этом активируются гены, что сопровождается образованием РНК и в итоге - усиленным синтезом соответствующих ферментов.

3. Мембранно-цитозольный характерен для пептидных гормонов, которые не проникают в клетку, а влияют на внутриклеточные процессы через цитозольные у химические посредники — циклические нуклеотиды аденозинмонофосфат (цАМФ) и гуанозинмонофосфат (цГМФ).

14. Сущность процесса дыхания. Газообмен в легких и тканях. Нейрогуморальная регуляция дыхания.

Дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его для окисления органических веществ с высвобождением энергии и выделением углекислого газа в окружающую среду. В процессе жизнедеятельности животный организм постоянно потребляет кислород и выделяет углекислый газ.

Различают:

• Внешнее (легочное) дыхание - обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью;

• Внутреннее (интерстициальное, тканевое) дыхание – обмен газов в тканях.

Основные этапы дыхания:

1. газообмен между легкими и окружающей средой — вентиляция легких

2. газообмен между кровью и газовой смесью, находящейся в легких;

3. транспорт газов кровью — 02 от легких к тканям организма, С02 от тканей к легким;

4. газообмен между кровью и тканями — O2 поступает к тканям, а С02 — из тканей в кровь;

5. потребление O2 тканями и выделение С02 — тканевое (внутреннее) дыхание.

Газообмен в легких:

Процесс обмена газами между внешней средой и смесью газов в альвеолах называется легочной вентиляцией. Обеспечивается за счет вдоха и выдоха: при вдохе происходит увеличение объема грудной клетки и понижение давления, в итоге воздух поступает в легкие, при выдохе наоборот-повышение давления и выход воздуха из легких.

Структурно-функциональной единицей легкого является альвеола.

Общая площадь стенок альвеол составляет: у лошади – 500 кв. м.; у овцы – 50-80; у кошки – 7,0-7,2;  у человека – 80-120; то есть более чем в 100 раз превышает поверхность тела.

Стенка альвеолы, построенная из однослойного плоского эпителия, контактирует с однослойным эндотелием капиллярной стенки.

Большая площадь контакта альвеол с капиллярами и тонкие их стенки (0,5-4,0 мкм) способствуют быстрому обмену газами между альвеолярным воздухом и кровью капилляров (в течение 0,05-0,06 сек).

Г азообмен в легких осуществляется под действием разности парциального давления газов. (Парциальным давлением называется часть общего давления, которая приходится на долю отдельного газа в газовой смеси.) Концентрация О2 в альвеолах больше чем в венозной крови, в следствие парциального давления по закону диффузии кислород переходит из альвеол в венозную кровь и она становится артериальной, по этой же причине (в альвеолах мало СО2) СО2 выходит из крови и попадает в альвеолы. В течение суток у коровы в кровь поступает примерно 5000 л О2 и из крови выходит 4300 л СО2 (остальное в виде бикарбонатов натрия и калия выводится через почки и ЖКТ.) Из легких выходит только СО2 эритроцитов, это происходит за счет карбоангидразы-углекислый газ, образующийся в процессе тканевого дыхания в тканевых капиллярах, под действием К. эритроцитов переходит в H2CO3 (H+ + HCO3-); ионы H+ связываются гемоглобином, а ионы HCO3- в виде бикарбоната переносятся с кровью в легкие. В легочных капиллярах под действием К. углекислый газ высвобождается из H2CO3 и затем удаляется из организма

Аэрогематический барьер легких - барьер между альвеолярным воздухом и кровью образован эндотелиальными клетками и базальной мембраной капилляров , прослойками интерстициальной ткани, базальной мембраной альвеолярного эпителия, альвеолоцитами (I типа - плоскими, выстилающими 95% поверхности альвеол, и II типа - крупными, округлыми клетками с зернистой цитоплазмой, продуцирующими сурфактант ) и альвеолярной жидкостью.

Тканевый газообмен:

Тканевое дыхание (внутриклеточное) – это процесс биологического окисления в клетках и тканях организма. В тканях кислород освобождается от гемоглобина и переходит в ткани, так как в артериальной крови давление 100 мм рт ст, а в тканях ниже-опять по закону диффузии. Концентрация СО2 в тканях больше, чем в артериальных капиллярах, поэтому он тоже переходит в кровь, и она становится венозной.

Биологическое окисление происходит в митохондриях. Поступивший кислород затрачивается на окисление жиров, углеводов и белков. При этом высвобождается энергия, прежде всего в форме АТФ. Главное значение в окислительных процессах имеет реакция дегидрирования (отдачи водорода).

Ткани и органы имеют разную потребность в кислороде: интенсивнее поглощают кислород из крови клетки головной мозг, особенно коры больших полушарий, печени, сердца, почек. Меньше поглощают кислорода в состоянии покоя клетки крови, скелетные мышцы, селезенка. В тоже время при нагрузках потребление кислорода возрастает в разы (скелетная мышца – в 40 раз).

Нейрогуморальная регуляция:

Нейро:

Регуляция частоты дыхательных движений осуществляется дыхательным центром продолговатого мозга, включающим в себя центры вдоха, выдоха (обладают автоматией) и пневмотаксиса (регулирует работу центров вдоха и выдоха). Главным является центр вдоха.

Регуляция смены вдоха выдохом, выдоха вдохом осуществляется рефлекторно.

В инспираторных нейронах электрическая активность включается быстро, с постепенно нарастающей частотой импульсации (до 70-100 импульсов в 1 с). Эта импульсация ведет к сокращению диафрагмы, межреберных и др. инспираторных мышц. Экспираторные нейроны менее активны. Бульбарный отдел дыхательного центра обладает автоматией(продолговатый мозг), т.е. нейроны могут самопроизвольно деполяризовываться или разряжаться. Природа автоматии до конца еще не выяснена. Благодаря автоматии, обеспечивается ритмичность чередования вдоха и выдоха и определяется частота дыхания.

В спинном мозге находятся мотонейроны, иннервирующие дыхательные мышцы. Возбуждение к ним передается от инспираторных и экспираторных нейронов продолговатого мозга по нисходящим путям. Мотонейроны спинного мозга не обладают автоматией. Поэтому после перерезки спинного мозга сразу за продолговатым дыхание останавливается, если на уровне 4-5 шейного позвонка, то дыхание сохраняется за счет сокращения диафрагмы.

В регуляции дыхания участвуют различные рецепторы легких:

- рецепторы растяжения (расположены между гладкими мышцами в воздухоносных путях – вокруг трахей, бронхов и бронхиол).

Возбуждение механорецепторов при вдохе вызывает возбуждение, которое по волокнам блуждающего нерва передается в продолговатый мозг. И далее следует выдох.

Ирритантные рецепторы – расположены во всех воздухоносных путях. Рефлексы с ирритантных рецепторов носят защитный характер – чихание, кашель, глубокий вздох.

Юкстакапиллярные рецепторы – находятся в близи капилляров малого круга кровообращения. Реагируют на повышение АД в сосудах в результате появля

ется поверхностное учащенное дыхание.

В регуляции дыхания играют роль и хеморецепторы, расположенные в каротидном синусе и аорте, а также в продолговатом мозге.

Гуморальная:

Избыток в крови и альвеолярном воздухе диоксида углерода и недостаток кислорода, усиление потребления кислорода и образования диоксида углерода в мышцах и других органах при усилении их деятельности вызывает:

• повышение возбудимости дыхательного центра;

• увеличение частоты формирования импульсов вдоха;

• учащение дыхания и восстановление оптимального содержания кислорода и диоксида углерода в альвеолярном воздухе и крови.

Избыток в крови и альвеолярном воздухе кислорода приводит к урежению дыхательных движений и уменьшению вентиляции легких.