Вступ
Професор А. М. Журбенко вніс вагомий вклад у вивчення нейрогуморальної регуляції фізіологічних функцій і застосування гормонів та їх аналогів з метою підвищення продуктивності сільськогосподарських тварин. Арсен Михайлович — автор книги «Гормони та продуктивність тварин».
Успішно працювали у галузі фізіології тварин професори П. З. Лагодюк, В. Ю. Шавкун, В. В. Цюпко, В. Г. Грибан та ін.
ОРГАНІЗМ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ
Організм — жива анатомо-гістологічна структура, яка у функціональному відношенні являє собою єдине ціле.
Живі організми, на відміну від тіл неживої природи, зберігають відносну стабільність внутрішнього середовища, тим часом як в тілах неживої природи під впливом різноманітних факторів змінюється хімічний склад, структура, наступає їх зрівноваження з навколишнім середовищем.
У процесі еволюції організм набув властивостей протистояти змінам навколишнього середовища. Маючи великий запас потенціальної (хімічної) енергії, організм активно протидіє різким коливанням температури, вологості, випромінюванню.
Основна умова життя — це постійний обмін речовин між організмом та навколишнім світом. З припиненням такого обміну настає смерть. Досить на якусь частку секунди затиснути сонні артерії, зупинити доступ крові до головного мозку, як людина чи тварина втрачають свідомість.
Обмін виявляється в тому, що одні речовини надходять в організм, а інші — виділяються назовні. Процес обміну речовин складається з двох протилежних і разом з тим нероздільно пов’язаних між собою процесів: асиміляції та дисиміляції.
Асиміляція — процес засвоєння речовин з наступним утворенням клітин, міжклітинної рідини, тканин. Дисиміляція — це розпад, руйнування органічних речовин. Вона пов’язана з перетворенням хімічної енергії в інші — теплову, механічну, електричну, променеву. Отже, асиміляція веде до нагромадження, а дисиміляція — до витрати речовин та енергії.
17
Фізіологія сільськогосподарських тварин
Асиміляція переважає над дисиміляцією в молодому віці, коли організм росте, розвивається і обов’язково приводить до збільшення маси. Дисиміляція переважає при старінні, голодуванні, захворюванні і супроводжується втратою маси, змарнілістю.
З обміном речовин пов’язані й інші властивості організму — подразливість, збудливість, збудження, розмноження, ріст, розвиток, спадковість, мінливість і надійність. Всі ці властивості забезпечують існування індивідуума, його біологічного виду.
Подразливість (реактивність) — властивість організму реагувати на вплив навколишнього середовища. Властива рослинним і тваринним організмам і виявляється передусім у зміні обміну речовин. Завдяки подразливості організм пристосовується до навколишнього середовища.
Збудливість — здатність живих клітин відповідати на подразнення реакцією збудження. Визначається збудливість найменшою силою подразника, яка викликає збудження. Ця найменша сила подразника у фізіології називається порогом подразнення. Чим він нижчий, тим вища збудливість тканини. Найбільш збудливі — нервова та м’язова тканини, де збудження швидко передається від однієї клітини до іншої. Збудливість пов’язана з виникненням біострумів дії.
Збудження — діяльний стан тканин, органа, організму. М’яз при збудженні скорочується, залоза виділяє певний секрет, нервова система посилає імпульси. За нормальних умов збудженню передує виникнення електричних потенціалів.
Розмноження — властивість самовідтворення, тобто народження подібних до себе організмів.
Ріст — збільшення маси організму, що розвивається.
Розвиток — процес поступового утворення дорослого організму з зиготи (заплідненої яйцеклітини).
Спадковість — властивість організму повторювати в багатьох поколіннях подібні ознаки, функції, типи обміну речовин. Матеріальною одиницею спадковості є ген, який знаходиться в хромосомах ядра клітини.
Мінливість — різноманітність властивостей, ознак у різних особин незалежно від їх ступеня спорідненості. Мінливість може бути спадковою і неспадковою. Спадкова мінливість пов’язана з мутаціями, змінами у самих генах, неспадкова — результат дії факторів нав-
18
Вступ
колишнього середовища. Явища спадковості й мінливості складають основу еволюційного розвитку.
Надійність — властивість організму тривалий час виконувати певні функції, зберігаючи при цьому свої показники, свою цілісність.
Організм і середовище являють собою єдність.
І.М. Сєченов і І. П. Павлов величезного значення надавали взаємозв’язку тваринного організму і навколишнього середовища. По суті вся поведінка тварини визначається впливом навколишнього середовища. Поведінка людини також залежить від зовнішніх умов, але для неї головне значення має соціальне середовище, колектив.
І.П. Павлов завжди вивчав організм в його взаємодії з зовнішнім оточенням. У своїх працях по травленню він показав вплив поживних речовин на функції організму. Розвиток організму, його працездатність залежать насамперед від такого важливого зовнішнього фактора, як повноцінність харчування.
Гомеостаз. Незважаючи на значні температурні коливання, зміни атмосферного тиску, вологості, порушення в режимі харчування, організм здатний зберігати на певному рівні рН, іонний склад, осмотичний тиск та інші показники внутрішнього середовища. Це досягається завдяки кровота лімфообігу, а також діяльності органів, які забезпечують надходження в організм кисню, води, харчових речовин (органи травлення, дихання), і виведенню назовні продуктів обміну.
Автором учення про сталість внутрішнього середовища є французький фізіолог і патолог Клод Бернар (1813–1878).
Американський фізіолог У. Кеннон (1871–1945) далі розвинув це вчення, назвавши здатність організму підтримувати динамічну сталість внутрішнього середовища і фізіологічних функцій гомеостазом (від грец. homoios — подібний і stasis — стан, нерухомість). Гомеостаз створює оптимальні умови для життєдіяльності клітин і тканин організму.
Регуляція життєвих процесів. Існування організму пов’язане з наявністю регуляторних систем, які забезпечують його цілісність, а також взаємодію з навколишнім світом.
На ранніх етапах еволюції найпростішою формою зв’язку в організмі був механізм від однієї клітини до іншої. Продукти обміну речовин, які утворюються в тій чи іншій клітині під впливом зовнішнього подразнення, змінюють життєдіяльність сусідньої клітини. У результаті
19
Фізіологія сільськогосподарських тварин
ланцюгового характеру цього механізма взаємодії змінюється функціональний стан усього організму.
Наступним етапом пристосування організму до навколишнього середовища була гуморальна регуляція функцій. Надходження у кров і тканинну рідину продуктів метаболізму із збуджених клітин та тканин ставало причиною стимуляції інших клітин і тканин. Терміновість гуморальної регуляції, яка властива рослинам і тваринам, зумовлена швидкістю циркуляції рідинних середовищ організму.
Найдосконалішою формою регуляції всіх життєвих процесів є нервова регуляція. Структурні й фізіологічні властивості нервового апарата зв’язку забезпечили досконалу реакцію організму на подразнення.
Нервова система складається з мільярдів нервових клітин (нейронів) та їх відростків. Вона ділиться на центральну (головний і спинний мозок) та периферичну (нервові волокна та окремі нервові клітини). Нервові волокна можуть бути доцентровими, що передають збудження з периферії до центральної нервової системи, і відцентровими, по яких імпульси йдуть з центру до периферії.
Уцентральній нервовій системі групи нервових клітин утворюють ядра — центри, які регулюють ті чи інші процеси. У довгастому мозку знаходяться центри кровообігу, дихання, слиновиділення, кашлю, чхання, моргання тощо.
Діяльністьнервовоїсистемивиявляєтьсяурефлексі.Підрефлексом розуміють відповідь організму на подразнення з участю центральної нервової системи. Шлях, по якому проходить збудження, називається рефлекторною дугою. Вона складається з рецепторів, що сприймають подразнення, доцентрового шляху, нейронів головного або спинного мозку, відцентрового шляху, робочого органа (м’яз, залоза та ін.). Рефлекс відбувається при цілості усіх п’яти елементів рефлекторної дуги.
За походженням рефлекси поділяються на безумовні й умовні. Безумовні рефлекси природжені, вони передаються за спадковістю, наприклад, оборонний рефлекс, рефлекс ссання, жування, ковтання та ін. Умовні рефлекси утворюються в процесі життя за певних умов — виділення слини на запах корму, на його зовнішній вигляд.
Утварин, крім нервової регуляції, існує також і гуморальна (лат. humor — рідина). На відміну від нижчих організмів у вищих тварин вона пов’язана не тільки з хімічними речовинами метаболізму, а і з гормонами — продуктами залоз внутрішньої (ендокринної) секреції.
20