физиология
.pdfМинистерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО Ижевская государственная сельскохозяйственная академия
Кафедра физиологии и зоогигиены
Берестов Д.С., Елисеева Е.В., Малков А.В.
ФИЗИОЛОГИЯ И ЭТОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов 2 курса специальностей «Ветеринария» и «Зоотехния»
Ижевск 2010
2
Составители указаний: к.б.н., доцент Д.С. Берестов к.м.н., доцент Е.В. Елисеева,
к.в.н., доцент, профессор РАЕ А.В. Малков
Рецензент: к.в.н., доцент Т.И. Решетникова
Рассмотрены на заседании кафедры физиологии и зоогигиены, протокол № 2 от 25.02.2010
Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета ветеринарной медицины, протокол № 3 от 20.04.2010
Методические указания составлены в соответствии с типовой программой по курсу физиологии сельскохозяйственных животных. Кроме руководств к лабораторным работам содержат вопросы для подготовки к текущим занятиям, коллоквиумам и экзамену, а также дополнительный справочный материал по основным физиологическим константам животных для самоподготовки студентов.
©Берестов, Д. С., составление, 2010 ©Елисеева Е.В., составление, 2010 ©Малков А.В., составление, 2010
3
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………… |
4 |
РАЗДЕЛ I. ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ |
|
Работа № 1. Приготовление нервно-мышечного препарата……………… |
5 |
Работа № 2. Определение порога возбуждения мышцы и нерва………… |
6 |
Работа № 3. Определение порога возбуждения мышцы и нерва………… |
7 |
Работа № 4. Зависимость величины сокращения мышцы от силы |
|
раздражения…………………………………………………… |
8 |
Работа № 5. Наблюдение явления утомления на нервно-мышечном |
|
препарате……………………………………………………… |
9 |
РАЗДЕЛ II. ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ |
|
Работа № 1. Рефлексы спинного мозга…………………………………….. |
10 |
Работа № 2. Определение времени рефлекса по Тюрку………………….. |
11 |
Работа № 3. Торможение рефлексов спинного мозга……………………... |
11 |
Работа № 4. Анализ рефлекторной дуги…………………………………… |
12 |
Работа № 5. Сеченовское торможение……………………………………... |
13 |
Работа № 6. Рефлексы положения………………………………………….. |
14 |
РАЗДЕЛ III. ФИЗИОЛОГИЯ АНАЛИЗАТОРОВ |
|
Работа № 1. Определение остроты зрения………………………………… |
15 |
Работа № 2. Исследование костной и воздушной проводимости звука…. |
16 |
Работа № 3. Определение локализации источника звука………………… |
17 |
Работа № 4. Определение порогов пространственной тактильной |
|
чувствительности……………………………………………... |
18 |
Работа № 5. Явление контраста…………………………………………….. |
18 |
Работа № 6. Определение порогов вкусовой чувствительности…………. |
19 |
Работа № 7. Определение порогов обоняния……………………………… |
20 |
РАЗДЕЛ IV. СИСТЕМА КРОВИ |
|
Работа № 1. Взятие крови у животных, получение плазмы и сыворотки |
|
крови…………………………………………………………… |
21 |
Работа №2. Определение количества эритроцитов в крови……………… |
24 |
Работа № 3. Определение количества гемоглобина методом Сали……… |
26 |
Работа № 4 . Определение количества гемоглобина в крови |
|
унифицированным цианметгемоглобиновым методом........ |
27 |
Работа № 5. Расчет цветного показателя…………………………………... |
29 |
Работа № 6. Определение скорости оседания эритроцитов (СОЭ)……… |
29 |
Работа № 7. Определение количества лейкоцитов в крови……………… |
30 |
Работа № 8. Методика определения лейкоформулы……………………… |
31 |
Работа № 9. Определение групп крови человека………………………….. |
33 |
РАЗДЕЛ V. ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ |
|
СЕРДЕЧНОСОСУДИСТАЯ СИСТЕМА |
|
Работа № 1. Выслушивание тонов сердца…………………………………. |
34 |
Работа № 2. Измерение артериального давления…………………………. |
35 |
Работа № 3. Наблюдение движения крови………………………………… |
37 |
4 |
|
Работа № 4. Исследование сердечно-сосудистых рефлексов…………….. |
38 |
Работа № 5. Запись и анализ нормальной электрокардиограммы собаки.. |
39 |
РАЗДЕЛ VI. ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ |
|
Работа № 1. Спирометрия…………………………………………………... |
43 |
РАЗДЕЛ VII. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ |
|
Работа №1. Расчет основного обмена человека…………………………… |
45 |
Работа №2. Вычисление степени отклонения основного обмена по |
|
формуле Рида…………………………........................................ |
48 |
Работа №3. Расчет должного минутного объема кровообращения по |
|
величине основного обмена…………………………………... |
49 |
Работа № 4. Расчет должного минутного объема дыхания, должного |
|
потребления кислорода и должной ЖЁЛ. Сравнение |
|
найденных показателей с фактическими…………………...... |
49 |
РАЗДЕЛ VIII. ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ |
|
Работа № 1. Получение мочи у животных и исследование ее |
|
органолептических свойств…………………………………... |
51 |
Работа № 2. Определение удельного веса мочи…………………………… |
52 |
Работа № 3. Определение рН мочи, полуколичественное определение |
|
содержания белка, глюкозы, кетоновых тел, крови, |
|
гемоглобина, билирубина, уробилиногена………………….. |
53 |
Работа № 4. Исследование осадка мочи…………………………………… |
53 |
Работа №5. Количественное определение глюкозы в моче и других |
|
биологических жидкостях……………………………………... |
54 |
РАЗДЕЛ IX. РУКОВОДСТВО К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ НА |
|
УЧЕБНО-ОПЫТНОЙ КОНЮШНЕ |
|
Работа № 1. Оценка физиологического статуса животных. |
|
Исследование физиологии систем органов………………….. |
56 |
Бланк протокола обследования животных………………………………… |
57 |
Рекомендуемая литература…………………………………………………. |
64 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Характерные признаки представителей родов |
|
«жаба» и «лягушка» (анатомические и биологические |
|
особенности)……………………………………………. |
65 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Примерные вопросы для подготовки к |
|
коллоквиумам и экзамену для студентов очного |
|
отделения факультета ветеринарной медицины……. |
67 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Физиологические показатели нормы животных и |
|
некоторые зоогигиенические нормативы……………. |
78 |
5
ВВЕДЕНИЕ
Пособие призвано помочь в подготовке к лабораторным работам и практическим занятиям по дисциплине «физиология с/х животных и этология». При подготовке к занятию необходимо ответить на вопросы, приведенные в начале каждой работы. Для подготовки к коллоквиумам и экзамену мы также приводим соответствующий перечень примерных вопросов в конце методических указаний.
Сама лабораторная работа должна быть выполнена с соблюдением действующих правил техники безопасности, при этом к ее оформлению предъявляется ряд требований. Все работы выполняются в отдельной тетради аккуратным разборчивым почерком по единой схеме:
Работа № __. Название работы. Цель: ______________________
Материальное обеспечение: _____
Ход работы: ________________
Наблюдения: _______________
Заключение и выводы: ___________________
Номер, название, цель, ход работы, необходимое материальное обеспечение приведены в методических рекомендациях. Наблюдения выполняются самостоятельно исходя из результатов, полученных в ходе проведенного занятия. При этом в наблюдениях необходимо описать непосредственно наблюдаемые события и результаты, не повторяя ход работы, привести необходимые расчеты, если этого требует методика. Описание проводится с применением общепринятых терминов и сокращений. На основании проведенных наблюдений делается заключение, в котором необходимо объяснить полученные результаты. На основе наблюдений и заключения делается короткий и лаконичный вывод, являющийся итогом работы и отвечающий поставленным целям.
Оформленная лабораторная работа предоставляется на проверку преподавателю в конце занятия.
6
РАЗДЕЛ I. ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
Работа № 1. Приготовление нервно-мышечного препарата
Цель: Ознакомиться с историей изучения биоэлектрических явлений, научиться изготавливать работоспособный нервно-мышечный препарат.
Вопросы для подготовки к работе:
1.Техника безопасности при обращении с хирургическим инструментарием и электрическим оборудованием.
2.Биоэлектрические явления в живых тканях. Природа возбуждения.
3.Понятие о возбудимых тканях. Их отличия от остальных тканей организма.
Материальное обеспечение: лягушка*, пробковая или парафиновая пластинка, препаровальный набор, вата, марлевая салфетка, булавки, игла гистологическая, нитки, пипетка глазная, стеклянный крючок, раствор Рингера.
Ход работы:
1.Удалить головной и разрушить спинной мозг у лягушки.
2.Проткнуть острием ножниц брюшко лягушки и перерезать позвоночник, отступив на 1 см кпереди от копчикового сочленения.
3.Держа лягушку в положении головой вниз, удалить всю свисающую переднюю часть туловища вместе с внутренностями.
4.Осторожно, не повредив нервные сплетения, очистить от остатков внутренностей заднюю часть туловища.
5.Одной рукой захватить через салфетку край позвоночника, а другой край кожи со спинной стороны и быстрым движением снять кожу с обеих лапок.
6.Хирургическим пинцетом захватить препарат за позвоночник так, чтобы лапки свисали, после чего удалить выступающую копчиковую кость.
7.Положить препарат на пробковую или парафиновую пластинку и отделить одну лапку от другой продольным разрезом через оставшийся участок позвоночника и лобковое сочленение.
8.Взять одну лапку, положить ее на спинную сторону и, придерживая пинцетом за часть позвоночника, отпрепарировать седалищный нерв до бедренного сочленения.
9.Перевернув лапку, раздвинуть стеклянными крючками фасции между двуглавым и полуперепончатым мускулами.
__________________________________________________________________
* см. приложение I
7
10.Приподнять нерв за остаток позвоночника и отпрепарировать его до коленного сустава.
11.Откинув нерв на голень, освободить бедренную кость, от тканей и вылущить ее головку из тазобедренного сустава.
12.Если сокращение мышцы необходимо регистрировать графически, следует отделить икроножную мышцу, для чего захватить пинцетом ахиллово сухожилие и отделить ножницами его дистальный конец.
13.Оттягивая сухожилие по направлению к колену, отделить икроножную мышцу от прилегающих тканей и удалить все ткани голени у коленного сустава.
14.Стараться при работе не травмировать нерв инструментами и периодически смачивать препарат раствором Рингера, сохраняя его влажным.
Заключение и вывод к данной работе не требуются, поскольку в ходе ее выполнения какие-либо экспериментальные данные не получаются.
Работа № 2. Определение порога возбуждения мышцы и нерва
Цель: изучить понятия «возбудимость» и «порог возбуждения». Определить порог возбуждения мышцы и нерва.
Вопросы для подготовки к работе:
1.Определение возбудимости, раздражимости, функциональной лабильности.
2.Классификация раздражителей.
3.Характеристики возбудимости. Определение порога возбуждения.
4.Понятие о потенциале покоя и потенциале действия. механизмы их возникновения.
5.Основные физические характеристики электрического тока. Понятия силы тока, напряжения, сопротивления проводника. Принцип работы индукционного реостата.
6.Законы раздражения возбудимых тканей.
Материальное обеспечение: лягушка, препаровальный набор, источник постоянного тока с ключами и электродами, вольтметр, реостат, пипетка глазная, раствор Рингера, штатив для укрепления нервно-мышечного препарата.
Ход работы:
1.Приготовить нервно-мышечный препарат и закрепить его в штативе.
2.Составить цепь для получения одиночных индукционных ударов.
3.Нерв положить на электроды.
8
4.Раздвинуть катушки реостата на максимальное расстояние и расположить их под углом 90° друг относительно друга.
5.Включить источник питания и вольтметр.
6.Производить ритмичные замыкания и размыкания ключа, одновременно отклоняя подвижную катушку от вертикального положения и наблюдая за показаниями вольтметра. Отметить показание вольтметра, при котором появится первая ответная реакция со стороны нервно-мышечного препарата в виде слабых сокращений мышцы. Если в ходе работы поворота подвижной катушки будет недостаточно для получения ответной реакции, то после приведения катушки в горизонтальное состояние необходимо медленно сдвинуть ее по направлению к неподвижной.
7.Полученное значение напряжения в вольтах будет характеризовать порог возбуждения нерва.
8.Перенести мышцу на электроды.
9.Повторить эксперимент, установить порог возбуждения мышцы. 10.Записать наблюдения и полученные результаты.
11.Сделать вывод и дать заключение, в котором необходимо объяснить разницу величины порога возбуждения мышцы и нерва.
Работа № 3. Изучение возбудимости и проводимости нерва
Цель: Экспериментально изучить действие различных факторов на возбудимость и проводимость нерва.
Вопросы для подготовки к работе:
1.Законы проведения возбуждения по нервным волокнам.
2.Механизмы проведения возбуждения по нервным волокнам.
Материальное обеспечение: лягушка, препаровальный набор, источник постоянного тока с ключами и электродами, вольтметр, реостат, пипетка глазная, раствор Рингера, штатив для укрепления нервно-мышечного препарата, стеклянная пластинка, стеклянная палочка, пипетка глазная, марлевые салфетки, раствор Рингера, кристаллы поваренной соли, 2% раствор новокаина, 10% раствор аммиака, нитки.
Ход работы:
1.Собрать цепь для получения одиночных индукционных ударов.
2.Приготовить препарат «реоскопическая лапка». Для этого необходимо закончить препаровку пунктом 11 лабораторной работы №1.
3.Поместить лапку на стеклянную пластинку.
4.Наносить раздражение на нерв как можно дальше от мышцы в следующем порядке: механическое (щипок пинцетом), химическое (наложение кристаллов соли), термическое (стеклянной палочкой, нагретой в воде до
9
75-80°С), электрическое (одиночными индукционными ударами средней силы). Подробно описать реакцию лапки на каждое воздействие.
5.Отмыть нерв раствором Рингера.
6.Наложить электроды на нерв. Между электродами и мышцей перетянуть нерв влажной лигатурой и замкнуть и разомкнуть ключ-рубильник. Записать в рабочую тетрадь наблюдаемый эффект.
7.Перенести электроды ближе к мышце (между лигатурой и мышцей) и снова раздражать индукционными ударами. Записать в рабочую тетрадь наблюдаемый эффект.
8.Между электродами и мышцей на нерв наложить ватку, смоченную новокаином. Спустя 4-5 минут раздражать нерв индукционными ударами выше наложения тампона с новокаином, но ниже лигатуры. Записать в рабочую тетрадь наблюдаемый эффект.
9.Снять ватку, смоченную новокаином, отмыть нерв раствором Рингера. Спустя 4-5 минут повторить раздражение током. Записать в рабочую тетрадь наблюдаемый эффект.
10.Нанести пипеткой на нерв между электродами и мышцей каплю раствора аммиака. Через 3-4 минуты произвести раздражение нерва индукционным током выше места нанесения аммиака. Записать наблюдаемый эффект.
11.Оформить наблюдения в виде таблицы:
Проводимое |
Наблюдаемая реакция лапки |
воздействие |
|
Механическое |
|
воздействие на нерв |
|
Химическое воздействие |
|
на нерв |
|
Термическое |
|
воздействие на нерв |
|
Электрическое |
|
воздействие на нерв |
|
И т.д. |
|
12.Дать объяснение результатам, сделать выводы.
Работа № 4. Зависимость величины сокращения мышцы от силы раздражения
Цель: Изучить закон силы, экспериментально пронаблюдав его эффекты.
Вопросы для подготовки к работе:
1.Формулировки законов силы и силы-длительности.
2.Кривая Вейса.
3.Определения понятий полезное время, реобаза, хронаксия.
10
Материальное обеспечение: лягушка, препаровальный набор, штатив, источник постоянного тока, реостат, провода, электроды, груз на 20 г, раствор Рингера, булавки, марлевые салфетки, стеклянные крючки.
Ход работы:
1.Собрать цепь для получения раздражения индукционными ударами.
2.Приготовить нервно-мышечный препарат, укрепить его в штативе.
3.Наложить электроды на мышцу, сухожилие икроножной мышцы соединить с грузиком.
4.Найти порог возбуждения мышцы по методике, описанной в работе № 2.
5.Замыкать и размыкать ключ электрической цепи с интервалом в 1 с., одновременно увеличивая напряжение в сети, медленно поворачивая катушку реостата.
6.Наблюдать за амплитудой сокращения икроножной мышцы в зависимости от напряжения в сети.
7.Записать наблюдения, сделать заключение и вывод.
Работа № 5. Наблюдение явления утомления на нервно-мышечном препарате
Цель: Изучить механизмы утомления, определить локализацию утомления в нервно-мышечном препарате.
Вопросы для подготовки к занятию:
1.Классификация и строение синапсов.
2.Механизм работы и свойства химических синапсов.
3.Механизмы утомления скелетной мышцы.
Материальное обеспечение: лягушка, препаровальный набор, штатив, источник постоянного тока, реостат, провода, электроды, груз на 20 г, раствор Рингера, булавки, марлевые салфетки, стеклянные крючки.
Ход работы:
1.Собрать цепь для получения раздражения индукционными ударами.
2.Приготовить нервно-мышечный препарат, укрепить его в штативе.
3.Наложить нерв на электроды, сухожилие икроножной мышцы соединить с грузиком. Подобрать напряжение в сети, чтобы сокращение мышцы было максимальным.
4.Замыкать и размыкать ключ цепи 1 раз в секунду, наблюдая за реакцией мышцы вплоть до полного прекращения сокращений (до наступления утомления).
5.Снять нерв с электродов и перенести электроды на мышцу. Произвести несколько прямых раздражений мышцы электрическим током.
6.Записать наблюдения, сделать вывод и объяснить полученные результаты.