- •Раздел 1. Лекционный материал:
- •Раздел 2. Материалы лабораторных работ:
- •Раздел 3. Экзаменационные вопросы по блоку 1.
- •Раздел 4. Рекомендуемая литература.
- •Раздел I. Лекционный материал:
- •Раздел 2. Материал лабораторных работ.
- •Раздел 3. Экзаменационные вопросы по блоку 2.
- •Раздел 4. Рекомендуемая литература.
- •Раздел 1. Лекционный материал:
- •Раздел 3. Экзаменационные вопросы по блоку III.
- •Раздел 4. Рекомендуемая литература.
- •Раздел I. Лекционный материал: Тема: 1. Введение в курс физиологии рыб. План:
- •1. Предмет и задачи физиологии.
- •2 . Основные методы физиологического исследования
- •Вопросы для самопроверки:
- •Тема: 2. Движение. Физиология мышц. План:
- •1. Понятие о движении рыб
- •2. Мускулатура и ее физиологическая роль
- •3. Звуки, издаваемые рыбами
- •4. Электрические явления в организме рыб
- •Вопросы для самопроверки:
- •Тема: Физиология нервной системы рыб. План:
- •1. Строение и функции нерва.
- •2. Строение и функции синапса.
- •3. Учение Введенского о парабиозе.
- •4. Строение и функции периферической нервной системы
- •5. Строение и функции спинного мозга
- •6.Строение и функции головного мозга
- •7. Принципы рефлекторной теории и.П. Павлова
- •8. Поведение рыб
- •2. Физиология органов зрения
- •3. Механорецепция
- •4. Хеморепция
- •5. Электрорецепция
- •6. Терморецепция
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел II. Материалы лабораторных работ:
- •Приготовление нервно-мышечного препарата и действие на него различных раздражителей.
- •Теоретическое обоснование
- •Задание:
- •Ход работы:
- •1. Электрическое раздражение.
- •Контрольные вопросы
- •2. Биоэлектрические явления.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы.
- •3. Изолированное проведение возбуждения.
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •4. Анализ рефлекторной дуги.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Задание по уирс.
- •Контрольные вопросы
- •5. Спинномозговые рефлексы и их рецептивные поля.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •6. Иррадиация возбуждения в спинном мозге.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Задание по уирс.
- •Контрольные вопросы
- •Раздел III. Экзаменационные вопросы по блоку I.
- •Раздел IV. Рекомендуемая литература. Основная.
- •Дополнительная.
- •Блок 2. Физиология обмена веществ и энергии, питания и пищеварения, дыхания, крови и кровообращения.
- •Раздел I. Лекционный материал: Тема: 1.Обмен веществ и энергии.
- •1. Понятие об обмене веществ и энергии в организме рыб.
- •2. Формы обмена веществ.
- •3. Баланс веществ и энергии в организме рыбы.
- •Энергетический баланс карпа.
- •4. Показатели питательной ценности кормов и эффективности питания.
- •5. Зависимость обмена веществ от факторов среды.
- •6. Методы измерения затрат энергии.
- •2. Сущность и значение пищеварения.
- •3. Всасывание и усвоение питательных веществ.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Тема: 3. Физиология дыхания. План:
- •1. Сущность и значение дыхания.
- •2. Вода как среда для дыхания рыб.
- •3.Строение и функции дыхательных органов рыб. Механизм жаберного дыхания.
- •Кожное дыхание.
- •5.Воздушное дыхание.
- •6. Роль плавательного пузыря в газообмене.
- •7. Дыхание эмбрионов и личинок.
- •8. Зависимость дыхания от внутренних и внешних факторов.
- •Вопросы для самопроверки:
- •4. Кровь и кровообращение. План:
- •1. Кровь как внутренняя среда организма и ее состав.
- •2. Функции крови.
- •3. Иммунитет.
- •4. Функции и строение кровеносной системы.
- •5. Физиологические свойства сердечной мышцы - миокарда.
- •6. Ритм сердца и показатели сердечной деятельности.
- •7. Давление крови.
- •8. Нервная и гуморальная регуляция деятельности кровеносной системы.
- •9. Функции лимфатической системы.
- •10. Форменные элементы крови.
- •11. Кроветворение.
- •Раздел II Материалы лабораторных работ.
- •1. Способы взятия крови у рыб.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля
- •2. Видовые различия форменных элементов крови рыб.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля
- •Определение количества форменных элементов крови рыб.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля.
- •4. Определение количества гемоглобина в крови рыб.
- •Теоретическое обоснование.
- •Ход работы.
- •Вопросы для контроля.
- •5. Определение реакции оседания эритроцитов (роэ)
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля
- •6. Определение лейкоцитарной формулы.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля
- •7. Автоматизм сердечной деятельности.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля.
- •8. Гуморальная регуляция деятельности сердца.
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля.
- •9. Нервная регуляция деятельности сердца
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Вопросы для контроля.
- •10. Рефлекторные влияния на сердце лягушки
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 3. Экзаменационные вопросы по блоку п.
- •Раздел 4. Рекомендуемая литература. Основная.
- •Дополнительная.
- •Раздел 1. Лекционный материал:
- •2. Особенности осморегуляции хрящевых и костистых рыб.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Тема: Физиология желез внутренней секреции План:
- •1. Общая характеристика желез внутренней секреции.
- •2. Методы изучения эндокринной системы.
- •3. Эндокринные железы головного мозга
- •4. Щитовидная и ультимобранхиальные железы
- •5. Островковая ткань поджелудочной железы
- •6. Хромаффиновые и интерналовые железы
- •7. Урофиз и половые железы
- •Тема: 3. Физиология размножения
- •1. Понятие о размножении
- •2. Образование половых продуктов и их выведение
- •3. Этапы готовности к размножению и формы размножения
- •4. Химический состав половых клеток
- •5. Значение проблемы размножения
- •6. Влияние факторов внешней и внутренней среды на созревание и вымет половых продуктов.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Тема: 4. Физиология кожного покрова. План
- •1.Физиологические функции кожи
- •2. Образование слизи и ее химический состав
- •3. Чешуя и её функции.
- •4. Регенерация кожи и чешуи.
- •5. Пигментация кожи и окраска рыб
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 2: Материалы лабораторных работ.
- •1. Состав и свойства желудочного сока.
- •2. Состав и свойства желчи.
- •Задание:
- •Теоретическое обоснование.
- •Ход работы. Качественное реакции на составные части желчи.
- •Действие желчи на жиры.
- •Контрольное вопросы:
- •3. Состав и свойства слюны.
- •Теоретическое обоснование.
- •Ход работа
- •1. Расщепление крахмала слюной:
- •2. Обнаружение муцина в слюне:
- •Контрольное вопросы:
- •4. Гуморальная регуляция деятельности сердца
- •Теоретическое обоснование
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •5. Проницаемость кожи лягушки.
- •Теоретическое обоснование.
- •Ход работа
- •Контрольное вопросы:
- •Раздел 3. Экзаменационные вопросы по блоку №3.
- •Раздел 4. Рекомендуемая литература.
2. Вода как среда для дыхания рыб.
Природная вода имеет довольно сложный состав. Кроме молекул воды в ней содержатся различные соли и газы. В морской воде в основном преобладают соли Na CL и Mg SO3 , в пресной– Ca (HCO )2. Из газов в больших количествах растворены O2 и N, в значительно меньших количествах СО2.
Соотношение кислорода и азота в воде равно 1: 2, т. е. более благоприятное для дыхания, чем в воздухе, где соотношение этих газов- 1:4. Следует отметить, что растворимость кислорода в воде уменьшается с повышением температуры и солёности. Поэтому за счет высокой солености в морской воде содержится кислорода меньше, чем в пресной.
Вода является более вязкой средой и в 800 раз тяжелее воздуха, поэтому диффузия кислорода в ней протекает медленнее, за счет чего содержание кислорода в воде примерно в 30 раз меньше чем в воздухе. Из этого следует, что для получения достаточного количества кислорода гидробионты, в том числе и рыбы, должны иметь специальные приспособления для дыхания, отличные от таковых наземных животных.
3.Строение и функции дыхательных органов рыб. Механизм жаберного дыхания.
Прежде чем перейти к изучению данного вопроса необходимо отметить, что у некоторых представителей рыб, обитающих в непроточных водоемах с недостаточным количеством кислорода в воде, кроме органов для водного дыхания в процессе эволюции выработались приспособления для воздушного дыхания. Таким образом, у рыб имеется: основное водное дыхание – жаберное, дополнительное водное дыхание- кожное и дополнительное воздушное дыхание , куда входит а) кишечное, б) с помощью плавательного пузыря, в) через специальные органы – лабиринт.
Жаберное дыхание является типичным водным дыханием. Основное физиологическое назначение жабр - снабжение организма кислородом. Они передают кислород из внешней среды в кровь. Устройство жабр у разных рыб очень различно и зависит от систематического положения и образа жизни. У миксин и миног жабры эндодермального происхождения имеют вид мешочков, на внутренней стороне которых расположены жаберные лепестки.
Жабры костистых рыб в отличие от круглоротых, эктодермального происхождения. У костистых рыб с каждой стороны головы имеются по четыре жаберных дуги, которые прикрыты жаберной крышкой. На жаберных дугах с внешней стороны располагаются по два ряда нежных выростов слизистой оболочки в виде пластинок, называемых лепестками. Лепестки покрыты тонкими складочками – лепесточками, за счет которых происходит увеличение дыхательной поверхности.
Жабры хорошо снабжены кровеносными сосудами. Кровь от сердца по жаберной артерии подходит к основанию жаберной дужки и дает ответвление в каждый жаберный лепесток, который в свою очередь разбивается на два сосуда, идущих к лепесточкам. В лепесточках они образуют капиллярную сеть, где и происходит газообмен. Затем сосуды в лепесточках сливаются в один и впадают в выносящую или отводящую артерию. Общая площадь дыхательной поверхности жабр очень велика (1-50 см./г.), то есть значительно (в десятки и сотни раз) больше, чем у наземных животных. Причем более активные рыбы имеют относительно большую поверхность жабр. С возрастом поверхность жабр у рыб уменьшается, так как снижается интенсивность обмена веществ. Жабры рыб выполняют две основные функции: респираторную – участвуют в газообмене и защитную – выделение слизи, что препятствует проникновению инородных тел и паразитов в организм.
Далее рассмотрим механизм дыхания у экологически различных рыб. Следует подчеркнуть, что для получения достаточного количества кислорода в водной среде рыба должна поддерживать высокое давление кислорода около поверхности основных кислородовоспринимающих органов-жабр. Это у рыб достигается за счет постоянного обновления воды вокруг жабр. Для этого реафильные и пелагические рыбы при перемещении в воде раскрывают рот, в результате чего жаберный аппарат омывается свежей водой, которая выходит затем через жаберные щели. То есть у них отсутствуют движения жаберных крышек, отсутствует ритм дыхания. Такой тип омывания жабр называется напорной вентиляцией, т. е. жабры омываются пассивно. При малых скоростях передвижения реафильные рыбы пользуются жаберным аппаратом, обеспечивающим дыхательный ритм, но он у них развит значительно хуже, чем у рыб стоячих водоемов. Большинство рыб, живущих в стоячих водоемах, а также донных и малоподвижных рыб для омывания жабр водой используют активный способ – работу жаберного насоса. Он состоит из ротовой и жаберной полости. При наблюдении за рыбами вы видели ритмические движения жаберной крышки – это, и есть дыхательные движения. Дыхательный цикл состоит из двух основных фаз: вдоха и выдоха. Вдох–характеризуется следующими процессами: вода при открытом рте и закрытых жаберных крышках входит в ротовую полость, проходит между жаберными лепестками в жаберную полость. При выдохе рот закрывается, а жаберная крышка приоткрывается, и вода выходит наружу через жаберную щель.
Воскобойников, изучая ритм дыхания рыб пришел к выводу, что прохождение воды в одном направлении через рот, жаберные лепестки и жаберные щели обеспечивается за счет разницы давления в ротовой и жаберной полостях, а также за счет работы ротового, жаберного клапанов и клапана жаберной крышки. Работа ротового клапана и клапана жаберной крышки происходит за счет их открытия и закрытия. Работа жаберного клапана обеспечивается расположением жаберных лепестков так, что вода легко проходит между ними только из ротовой полости в жаберную, а в обратном направлении пройти не может. За одни сутки рыба прокачивает более одного кубического метра воды на один килограмм массы, тратя на эту работу относительно малое количество энергии, благодаря совершенству устройства жаберного аппарата. Рыбы способны извлекать из воды 30- 75% растворенного кислорода.
Поступление кислорода из воды через жаберный эпителий в кровь происходит благодаря разнице концентраций кислорода в воде и крови, т. е. разнице парционального давления. Кислород будет поступать (диффундировать) в кровь в том случае, если парциональное давление его в окружающей среде будет больше, чем в крови. Благодаря разнонаправленным потокам (воды в жаберном аппарате и кровотока), кровь в капиллярах жаберного эпителия постоянно находится в контакте с новыми порциями воды, более обогащенными кислородом. Это позволяет рыбе более эффективно извлекать кислород из воды. Ритм дыхания (частота дыхательных движений) зависит от скорости течения воды и от целого ряда как внутренних (возраст, питание, голодание, возбуждение и т. д.), так и внешних параметров (температура, содержание кислорода, СО2 рН, NН3,) .Дыхательный ритм имеет одну физиологическую задачу - поддерживать снабжение организма кислородом в нужном количестве, через обновление среды около жабр, т. е. ритм дыхания выполняет компенсаторную функцию. Если увеличивается внутренняя потребность организма в кислороде, ритм увеличивается и наоборот. Кроме частоты дыхания наблюдается изменение и в глубине дыхания. Рыба при малом парцинальном давлении О2 в воде, при повышенном содержании СО2, при повышенной температуре воды дышит очень часто, но поверхностно. В противоположных условиях у рыб наблюдается глубокое дыхание. Рот и жабры широко открываются и закрываются, при этом ритм замедляется.
Регуляция дыхательного ритма (потребление кислорода) осуществляется за счет нервной системы (рефлекторных реакций) и гуморальных механизмов. Нервная регуляция заключается в выполнении рефлекторных реакций. Экспериментально установлено, что в спинной аорте рыб имеются рецепторы, реагирующие на снижение содержания кислорода в плазме крови. С рецепторов импульсы (биотоки) поступают в дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге. В дыхательном центре происходит переработка информации и затем через У, У11, 1Х и Х пары черепно-мозговых нервов (иннервирующих нижнюю челюсть (У), жаберную крышку (У11) и жабры (1Х-Х), происходит усиление дыхательного ритма, т. е. увеличение частоты дыхательных движений. При повышении содержания кислорода в крови рецепторы не возбуждаются и дыхательный ритм снижается.
Гуморальная регуляция дыхательного ритма осуществляется за счет гормонов: адреналина и ацетилхолина. Адреналин воздействует на капиляры, расширяя их. Это увеличивает поступление крови в жаберные лепесточки, т. е. увеличивает эффективность газообмена. Ацетилхолин наоборот сужает капилляры, уменьшает кровоток и газообмен.