Жануаралар физиологиясы пәнінің міндеттері мен мақсаттары және даму тарихы

         Қан арқылы клеткалар мен тканьдерге  қажетті қоректік заттар мен  оттегі жеткізіліп, олардан зат  алмасу негізінде қажетсіз ыдырау өнімдері шығарылып отырады. Бұл жерде қан тасымалдаушы  қызмет атқарады.Ал, тоқтаусыз айналыста болудың арқасында қан денеде жылудың біркелкі таралуына мүмкіндік береді де, жылу реттеуші қызмет атқарады. Қанның жәрдемімен қанның артық мөлшері тері арқылы сыртқы отраға бөлінеді.  Әр түрлі мүшелер мен клеткалардың әрекеті кезінде түзілген өнімдерді, иішкі секреция бездерінде пайда болған биологиялық белсенді заттарды тасымалдап, қан организм клеткаларын, тканьдерін, мүшелерін өзара байланыстырылады, демек байланыстырушы – корелятивтік қызмет атқарады. Қан организмде қорғағыштық қызмет атқарады.

         Қан – қызғылт түсті сұйық зат. Ол плазмадан және қан клеткаларынан тұрады. Қан клеткаларына қанның қызыл түйіршіктері, ақ түйіршіктері және қан табақшалары жатады. Қан құрамының 60 проценті  плазмадан, 40 проценті- қан түйіршіктерінен тұрады. Қалыпты жағдайда жалпы мөлщері дене массасының 5-8 прпоценті шамасында. Қанның жалпы  мөлшері жасқа, жынысқа, малдың физиологиялық жағдайына, қоңына қарай өзгеріп отырады. Организмдегі қан мөлшерінің жартысынан сәл көбірегі қан тамырларында  айналымда болады да, қалған бөлігі  қор ретінде қан қоймасы  деп аталатын арнаулы органдарда сақталады. Оларға бауыр, көк бауыр және тері жатады. Бауырда қанның жалпы мөлшерінің 20 проценті, көкбауырда 16 проценті, ал теріде 10 проценті жинақталады.  Айналымдағы қан мен қордағы қанның арақатынасы тұрақты болмайды, ол организмнің физиологиялық күйіне қарай өзгеріп отырады.

         Организмдегі қанның мөлшерін төрт түрлі әдіспен анықтайды.

1. Қан тамырына организмге зиянсыз, каппиллярлардан баяу өтетін коллидты бояуларды жіьеру арқылы анықтау. Бояу қан тамырларына таралып үлгергеннен кейін тамырдан қан алып, ондағы бояудың концентрациясын өлшеп, қанның жалпы мөлшерін есептеп шығарады.
2. Изотоптық әдіс. Организмнен алынған қан эритроциттерді ажыратып алады да, оларды радиоактивті фосфор қосылған ертіндіге салады.
3. Малды толық қансырату. Күре тамырды кесіп, денедегі барлық қанды ағызады да, қандағы гемоглобиннің жалпы мөлшерін анықтау арқылы қанның мөлшерін  біледі.
4. Шамамен дененің массасына қарай анықтау.

Қан қызыл түсті, қоймалжың, кермек дәмді, тұтқыр сұйық . Артерия

қанының түсі ашық-қызыл, ал вена қоңыр қызыл болады. Судың  тұтқырлығы бір өлшем шамаға тең  деп алынса,  онымен салыстырғанда плазманың тұтқырлығы  1,7-2,2 ал қанның тұтқырлығы 5,0 ге тең. Қанның тұтқырлығы оның құрамындағы  түрлі белоктардың мөлшері мен эритроциттердің санына байланысты. Қанда белоктардың мөлшері өсіп, эритроциттердің саны көбейсе, қанның тұтқырлығы артады.

         Қанның тығыздығы – 1,050-1,060. Ол  эритроциттің санына тәуелді  өзгереді. Себебі эритроциттердің  меншікті салмағы – 1,090, ал  плазманың меншікті салмағы 1,025-1,034 аралығында болады.

         Жануарлар организмінің физиологиялық жағдайын сипаттайтын қан қасиеттерінің бірі оның беттік керіліс күші, ол қан құрамындағы белоктардың мөлшеріне байланысты. Қанның беттік тартылыс күші айтарлықтай тұрақты болады.

         Қанның осмостық қысымы болады. Осмостық қысым деп жартылай өткізгіш жарғақтан еріткіштің өтуіне жұмсалатын күшті айтады.  Қанның осмостық қысымының мөлшері оның құрамындағы электролит иондарының , белок молекулаларының концентрациясына байланысты. Қанның осмостық қысымының деңгейін оның қату температурасы арқылы анықтайды. Деппрессия деп сумент салыстырғанда сұйықтың қату нүктесінің төмендеуін айтады. Ерітіндінің қату температурасы ондағы еріген заттардың концентрациясына байланысты.

         Осмостық қысымның деңгейіне  қарай ертінділер 3 топқа  бөлінеді. Егер ертінідінің осмостық қысымы плазманың осмостық қысымына тең болса, онда оны изотониялық не физиологиялық ертінді д/а Изотониялық ерітінділерде эритроциттер мен дененің басқа да клеткаларының құрылысы, тіршілік - әрекеті бұзылмайды. Егер ерітіндінің осмостық қысымы плазманың осмостық қысымынан жоғары болса, онда оны гипертониялық ерітінді д/а.Гипертониялық ерітінділердің әсерінен эритроциттер, өз денесіндегі суды жоғалтып, көлемін кішірейтіп, бүрісіп қалады, ол құбылысты плазмолиз д/а.Ерітіндінің осмостық қысымы плазманың осмостық қысымынан төмен болса, оны гипотониялық ерітінді дейді. Гипотониялық ерітіндінің әсерімен эритроциттер ісініп, оның қабығы жарылады да, гемоглобин сыртқы ортаға шығады. Бұл құбылысты гемолиз деп аталады.

Дәріс №4.5

Тыныс алу, сыртқы тыныс алу. Дем алу, дем шығару жиілігі. Өкпенің тіршілік сыйымдылығы. Тыныстың реттелуі.

Жоспары:

1. Тыныстың физиологиялық мәні. Тыныс ағзалары.

2. Сыртқы тыныс,  тыныс механизмі.

3.Тыныстың  реттелуі.

4.Жануарлардың  дыбысы

Тыныс алу дегеніміз организмнің қоршаған ортадан оттегіні сіңіріп, көмір қышқыл газын бөлуі. Оттегі тіршілік әрекеті үшін қажетті энергияны бөлу үшін қажет. Бұл күрделі процесс сыртқы ортадан қабылданған қоректік заттардың тотығуы негізінде жүреді.Сондықтан тыныс алу аз ғана уақытқа толастағанның өзінде организмде күрделі өзгерістер туындап, тіршілік тоқтайды.

Тыныс алудың мәні организм клеткаларын оттегімен қамтамасыз ету арқылы қорекиік заттар құрамындағы  энергияны  биологиялық құнды  түрге  айналдырып,көмірқышқыл  газын  денеден бөлуді.Тыныс алу процесінің арқасында организімге түскен оттегі клеткаларға жеткізіліп,онда ол ірі молекулалы заттардан бөлінген сутегіге қосылады да, ақырғы ыдырау өнімдері- көмір қышқыл газ, су және басқа қосылыстардың құрамына енеді.

   Организм үшін тек қана ауаның құрамының ғана емес, оның физикалық жағдайының да маңызы зор. Мысалы, ауада оттегі иондарды болмаған жағдайда мал тез өліп қалады. Демек, организмдегі тотығу процесіне оттегін барлық молекуласы қатынаспайды, тек қана теріс зарядталған иондары ғана қатынасады. Тыныс жолдарының шырышы оттегінің молекулаларын теріс зарядтап, олардың өкпедегі газ алмасуына қатынасуына жағдай туғызады.Оттегі иондары көп сақталмайды, олар 10 минут ішінде бұзылады. Сондықтан организмде оттегі қоры жиналмайды.

   Бір клеткалы қарапайым жәндіктер мен төменгі сатыдағы  көп клеткалы организмдерде газ диффузды түрде бүкіл дене бетінің қатынасуымен алмасады.Ірірек жануарларда арнаулы тыныс органдары пайда болады. Мысалы, насекомдарда газ алмасу процесі тарамдала орналасқан ерекше түтікшелер жүйесінің арқасында жүреді. Бұл түтікшелердегі ауа қоры арнаулы тыныс қимылдарының әсерімен алмасып отырады. Суды мекендейтін жануарларла ерекше тыныс органы- желбезек пайда болады. Бұл ағзаның тамырлары сумен үздіксіз шайылып отырады да, оның құрамындағы оттегіні сіңіреді.

   Қос мекенділерде қарапайым өкпе пайда болады, бірақ газ алмасу процесі негізінен (2/3) тері арқылы жүреді. Бауырымен жорғалаушыларда, құстарда және сүт қоректілерде өкпе жақсы дамып, оның құрылысы күрделенеді де, тері дененің сыртқы қабығына, қорғаныш мүшесіне айналады.

   Сүт қоректілердің тыныс аппараты жоғары(мұрын қуысы мен жұтқыншақ) және төменгі(кеңірдек, бронхы және бронхиолдар) тыныс жолдары мен оң және сол өкпеден тұрады.

   Дем алу кезінде ауа жоғарғы тыныс жолдарына түсіп, онда шаң-тозаңнан тазарып, жылиды, дымқылданады да, төменгі тыныс жолдарына өтеді.

   Тыныс жолдарында жұтылған ауаның 30 проценті қалады да, ол газ алмасу процесіне қатынаспайды. Дем шығарған кезде организмнен алдымен осы ауа шығады. Осы себепті мұрын қуысынан өкпе көпіршіктеріне (альтвеолаларға) дейінгі жолды «пайдасыз кеңістік» деп атайды. Бұл тек шартты атау ғана, шын мәнісінде тыныс жолдарында ауа тазарып, жылынып, ылғалданады. Мұрын қуысының кілегейлі қабығында тыныс ауасының сапасын анықтауға мүмкіндікберетін иіс рецепторлары орналасады. Тыныс жолдарының эпителийі шырышқа жабысқан тозаңдарды өздерінің түктерінің көмегімен аңқа қуысына қарай кері айдап, оларды сыртқа бөлуге көмектеседі. Тыныс жолдарында түрлі қорғаныс рефлекстерін (жөтелу, түшкіру) тудыратын сезімтал нерв ұштары орналасқан.

   Тыныс алу процесі бірнеше кезеңге бөлінеді: 1) сыртқы орта мен өкпе    альвеолалары арасындағы ауа алмасу, немесе сыртқы тыныс; 2) өкпе альвеолалары мен қан арасындағы газ алмасу, өкпедегі газ алмасу; 3) қанның газдарды тасымалдауы; 4) қан мен тканьдер арасындағы газ алмасу; 5) клеткалардың оттегіні пайдалануы (ішкі тыныс).

  Сүт қоректі жануарлар өкпесіне альвеоларлық құрылым тән- ол көптеген өкпе көпіршіктерінен тұрады. Өкпеде  альвеолалармен қатар ауа жолдары- бронхтар мен бронхиолдар болады, бірақ онда ет талшықтары кездеспейді. Демек, өкпе пассивті ағза, ол өз бетімен керіліп, босаңси алмайды. Осымен байланысты эволюциялық даму процесі кезінде өкпенің активті желдету механизмі қалыптасқан.

   Өкпе альвеолалары көкірек қуысы қимылдарының арқасында желдетіледі.Дем алу (инспирация) арнаулы тыныс алдыратын еттердің (көк ет, сыртқы қабырға аралық еттер, шеміршек аралық еттер, қабырғаны көтеретін еттер, төс-бұғана еміздік еттері т.б.) жиырылуының арқасында көкірек қуысының ені мен тұрқының кеңеюінің әсерінен жүреді. Аталған еттердің жиырылуы салдарынан құрсақ ағзалары кейін қарай ығысып, қабырғалар көтеріледі. Көкірек қимылына сәйкес өкпе де керіліп, оның ішіндегі қысым атмосфералық қысымнан с.б. 1-3 мм-ге төмендейді де, сыртқы ортадан ауа өкпеге сорылады. Тыныс еттері босаңсыған кезде көкірек қуысы тарылып, өкпедегі ауа сығылады да, дем шығарылады. Дем шыққан соң аз уақытқа үзіліс (пауза) байқалады. Тыныс жиілеп, тереңдеген кезде дем шығару(экспирация) арнаулы еттердің жиырылуының арқасында жүреді. Оларға ішкі қабырға аралық еттер, сыртқы және ортаңғы сегізкөз еттері, құрсақтың қиғаш және тік еттері т.б.жатады.

     Плевра аралық қуыстағы қысым тыныс кезеңіне қарай өзгеріп отырады.Дем алған кезде жылқыда ол атмосфералық қысымнан с.б. 30 мм-ге төмендесе, дем шығарған кезде -6 мм-ге төмендейді. Плевра аралық қуыстағы теріс қысымның осы деңгейде ауытқулары өкпенің керіліп-солып отыруына жеткілікті күш.

  Тыныс түрлері.  Тыныс алуды қамтамасыз ететін  еттердің табиғатына байланысты тыныс үш түрге бөлінеді.

1. көкіректік (косталдық) түр, тыныс алу механизмінде көкірек еттерінің басымырақ қатынасуымен сипатталады.
2. құрсақтық (абдоминалдық) түр, тыныс алу механизмінде құрсақ еттерінің басымырақ  қатынасуымен сипатталады.
3. аралас (косто- абдоминалдық) түр. Бұл жағдайда тыныс алуда аталған еттердің екі тобы да қатынасады.

  Мал тынысы үшінші  – аралас түрге жатады. Бірақ  малдың физиолгиялық жағдайына  байланысты тыныс түрі өзгеруі  мүмкін.

  Тыныс жиілігі. Түрлі малға белгілі мөлшерде тыныс жиілігі тән. Мысалы, жылқы минутына 8-16 рет, түйе 5-12, ірі қара 10-30, қой-10-20, ешкі-10-18,ит-10-30, құстар-22-26 рет тыныс алады. Тыныс жиілігі мал түлігіне, оның физиологиялық жағдайына, жасына, өнімділігіне, қимыл-әрекетіне, ортаның температурасына қарай өзгеріп отырады.

   ӨКПЕНІҢ ТІРШІЛІК ЖӘНЕ ЖАЛПЫ СИЫМДЫЛЫҒЫ. Өкпе- қуыс ағза. Ол белгілі мөлшерде ғана ауа сиғыза алады. Мысалы, адам тыныштық жағдайда 500мл ауа жұтып, дәл осы мөлшерде дем шығарады. Ал жылқыда бұл көрсеткіш 5-6 л жетеді.

   Адам терең дем алса тыныс ауасына қосымша 1,5 л, ал жылқы-10-12 л ауа жұта алады. Ауаның бұл мөлшерін қосымша ауа деп атайды.Адам қалыпты дем шығарған соң тағы да 1,5 л шамасында ауа бөле алады (жылқы 10-12 л). Бұл- қордағы ауа. Аталған тыныс ауасының, қосымша ауаның және қордағыауаның қосындысын өкпенің тіршілік сиымдылығы (ӨТС) деп атайды. Адамда ол 3,5-4л, ал жылқыда 26-30 л шамасында. Терең дем шығарғандағы ауаның мөлшері шамамен өкпенің тіршілік сиымдылығын көрсетеді. Өкпенің тіршілік сиымдылығы малдың жасына, өнімділігіне, тұқымына және басқа себепкер шарттарға байланысты өзгереді. Ол арнаулы құрал-спиртометр көмегімен анықталады.

   ӨКПЕДЕГІ ГАЗ АЛМАСУ. Тыныс алу процесі кезінде организм атмосфералық ауаны қабылдайды. Оның құрамында 20,82 процент оттегі, 0,03 процент көмір қышқыл газы және 79,03 процент азот болады. Деммен шыққан ауа құрамында 16,3 процент оттегі,4,4 процент көмір қышқыл газын бөледі. Азот газ алмасу процесіне қатынаспайды.

   Организмде оттегі мен көмір қышқыл газының меншікті қысымының градиенті әркез байқалады. Альвеола ауасы мен вена қанындағы оттегінің меншікті қысымының айырмасы с.б. 100-40=60 мм тең, сондықтан оттегі альвеолардан вена қанына өтеді. Орта есеппен малдың оттегіге деген мұқтаждығы минутына 200 мл.

   Көмір қышқыл газының меншікті қысымының қан мен альвеоладағы айырмасы айтарлықтай үлкен емес (46-40=6). Бірақ көмір қышқыл газының өкпе ұлпасының мембранасындағы (аэрогематикалық тоспа) ерігіштігі оттегімен салыстырғанда 20 есе артық, сондықтан ол қаннан аса үлкен қиындықсыз-ақ шығып кетеді.

   ӨКПЕНІҢ ҚОСАЛҚЫ ҚЫЗМЕТТЕРІ. Өкпе өзінің газ алмасумен байланысты қызметтерінен басқа бірнеше қызмет атқарады. Өкпеде қанға өтіп кеткен әртүлі бөгде заттар, бұзылған клеткалар, майдың микротамшылары сүзіледі де, арнаулы ферменттердің әрекетімен жойылады.

   Тәулігіне сауын сиырлардың өкпесі арқылы 10л жуық су буланады. Ауаның температурасы жоғарылаған жағдайда өкпе арқылы буланатын су мөлщері артады. Демек, өкпе жылуды реттеуде маңызды роль атқарады.

Тыныс қимылдары дұрыс  атқарылу үшін көптеген еттердің үйлесімді жұмысәрекеті керек. Мысалы, дем алғанда бір мезгілде көк ет, көкірек қуысының, танаудың, жұтқыншақтың еттері жиырылады. Олардың жиырылу күшіне қарай тыныстың тереңдігі өзгереді.Дем жоғарыда аталған еттердің бір мезгілде босаңсуының арқасында шығады. Ал енді осы еттердің жиырылу күші мен ырғағы, өкпенің желдетілу дәрежесі организмнің мұқтаждығын қамтамасыз етедіндей қалыптасуы өте керек. Бұл күрделі реттеуді талап ететін процесс.

   Тыныс орталығы орталықтан тебетін нерв талшықтары арқылы жұлынның мотонейрондарымен байланысады. Жұлынның көкірек бөлігінің төменгі (вентрвальды) мүйізінде қабырға аралық еттердің ал мойын бөлігінің 3-4 омыртқа деңгейінде көк еттің (диафрагма) қызметін реттейтін нейрондар орналасады. Танау еттерінің жиырылуын реттейтін нерв талшықтары беттік нерв құрамында, көмекей еттерінің қызметін реттейтін талшықтар кезеген нерв құрамында өтеді.