- •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. Функции крови.
Кровь, циркулирующая в сосудах, выполняет следующие основные физиологические функции в организме рыб:
Транспортная функция крови заключается в переносе газов, питательных веществ, продуктов обмена, гормонов, медиаторов, электролитов, ферментов и др.
Дыхательная функция заключается в переносе кислорода от жабр к тканям организма с помощью гемоглобина эритроцитов, а углекислый газ переносится, наоборот, от клеток тканей к жабрам.
Питательная функция - перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма.
Экскреторная (выделительная) функция осуществляется за счет транспорта конечных продуктов обмена веществ (мочевины, аммиака, мочевой кислоты и т.д.) и лишних количеств солей и воды от тканей к местам их выделения (почки, жабры, кишечник).
Кровь поддерживает водный баланс тканей, который зависит от концентрации солей, количества белка в тканях и крови, от проницаемости сосудистых стенок.
Защитная (иммунная) функция крови заключается в наличии в крови специфических клеток и веществ: антител (специфических белков, обезвреживающих бактерии и их метаболиты), ферментов, то есть специфических белков (лизоцим, комплемент, пропердин), обладающих бактерицидными свойствами, форменных элементов крови (фагоциты), обеспечивающих фагоцитоз антител.
Кровь способна свертываться, что предотвращает организм от кровопотери.
Регуляторная функция заключается в том, что поступающие в кровь продукты деятельности желез внутренней секреции, пищеварительные гормоны, соли, ионы водорода и другие через ЦНС и отдельные органы изменяют их деятельность, то есть ЦНС и органов.
3. Иммунитет.
Иммунитетом называется устойчивость организма к действию болезнетворных микробов и вирусов. Иммунитет осуществляется посредством фагоцитоза (клеточного поглощения) и лизиса (разрушения) чужеродных элементов, а также посредством гуморальной деятельности – синтеза особых белков – иммуноглобулинов, способствующих нейтрализации болезнетворных начал. Различается врожденный и приобретенный иммунитет. Факторы врожденного иммунитета не обладают видовой специфичностью и присутствуют в крови и тканях постоянно. Приобретенные факторы иммунитета образуются в организме в ответ на проникновение в тело чужеродных белков и веществ полисахаридной природы.
В крови организма имеются вещества, обусловливающие защиту от чужеродных клеток без предварительной сенсибилизации. Это факторы врожденного иммунитета – лизоцим, пропердин и комплемент. Количество этих веществ в крови определяется их титром – максимальным разбавлением крови, при котором их губительное действие на бактерии еще обнаруживается.
Лизоцим – это фермент, действующий на покровные структуры клеток. Кроме крови он локализуется в пищеварительных органах рыб. Его активность связывают с общей активностью хитиназы. Лизоцим крови, по-видимому, разрушает уже фагоцитированные частицы. Количество этого фермента в крови различно. Среди осетровых лизоцим не обнаружен у белуги, но найден у 60% осетров и 100% севрюг. При наличии лизоцима у осетровых его титр оказывается довольно низким (1 : 20). Еще ниже титр лизоцима у мирных карповых рыб (от 1 : 6 до 1:20), причем обнаружен у 30 – 40% карпов и карасей. У хищных пресноводных рыб (судак, окунь, щука, сом) он обнаруживается у всех рыб. Весьма высок его титр у судака (от 1 : 320 до 1 : 1280), у окуня и щуки он ниже (от 1 : 20 до 1 : 80), еще ниже у сома (от 1 : 10 до 1 : 40). Активность лизоцима достигает максимума осенью.
Частота обнаружения в сыворотке крови пропердина различна. Довольно редко он определяется у хищных окуневых (судак, окунь – 8 – 16%), чаще у карповых, осетровых и тресковых рыб 20 – 50%. Количество пропердина определяется в пределах 1 – 4 ед./мл, что сопоставимо с его содержанием у человека.
Комплементом – дополнительным компонентом фагоцитоза – является система белков, которая способствует таким реакциям, как лизис, хемотаксис фагоцитов, агглютинация бактериальных клеток, фагоцитоз. Комплемент необходим для лизиса грамположительных бактерий и эритроцитов. Он разрушает участки клеточных мембран. Активное действие комплемента наблюдается, когда его титр достигает 1 : 64. Комплемент одних видов рыб способен действовать в крови близких видов. Например, комплемент форели действует с фагоцитами лосося. Активность комплемента у рыб максимальна осенью и минимальна зимой.
Содержание комплемента падает в посленерестовый период, особенно у самок. Резкие колебания содержания комплемента могут наблюдаться при смене среды обитания, например при возвращении осетровых из моря в реку активность может резко возрастать.
Фагоцитоз осуществляется как белыми кровяными клетками – прежде всего моноцитами, так и клетками ретикулоэндотелиальной системы в почках, селезенке, тимусе, печени, лейдиговом органе, стенках кишечника. Лейкоциты свободно плавают в крови, но могут выходить из кровяного русла в межклеточную среду тканей. Фагоцитирующие клетки ретикулоэндотелиальной системы могут быть как неподвижными, фиксированными, так и подвижными, активно движущимися к очагу заражения. Чужеродные частицы, не имеющие некоторого биохимического «пароля», активно захватываются фагоцитами, вытягивающие к ним щупальца (псевдоподии), или прилипают к их поверхности, а затем втягиваются внутрь фагоцитов. Нейтрофилы до своей гибели поглощают 5 – 25 бактерий, моноциты – до 100 бактерий.
Бактерии также могут быть более или менее устойчивыми к воздействию фагоцитов. Одни погибают и растворяются, другие продолжают размножаться внутри фагоцитов, образуя особые устойчивые формы. Исход борьбы определяется устойчивостью (вирулентностью) микроорганизмов, с одной стороны, и мощью и подготовленностью организмов – с другой. При встрече лимфоцитов с инородными они начинают превращаться в функционально активные фагоциты – макрофаги, например моноциты. Лимфоциты, к которым прилипли бактерии, увеличиваются в несколько десятков раз в основном за счет роста протоплазмы. Часть фагоцитов размножается в передней части почек, в селезенке, печени, образуя скопление клеток, «помнящих» признаки инфекции и вырабатывающих против них антитела – специфические высокомолекулярные химические соединения.
Вырабатываемый иммунитет весьма специфичен благодаря синтезу специальных антител, вызывающих агглютинацию (склеивание) и лизис (растворение) только клеток определенного вида. Антигены обычно имеют белковую природу. Фагоциты, содержащие в себе бактерии, накапливаются в иммунокомпетентных и кроветворных органах. Там они синтезируют антитела, которые распространяются по телу током крови. Лимфатических узлов у рыб в отличие от других позвоночных нет. Например, у миксин очаги кроветворения находятся в специфической ткани кишечника – аналог селезенки. Кроме того, в области хорды имеются очаги генерации лимфоидных клеток. Кроветворные органы у миксин имеются в передней почке (пронефросе). У миног кроветворение происходит в специальной складке кишечника (аналог селезенки) и в жаберной зоне. У акул кроветворный лимфоидный орган находится в черепе и селезенке. У осетровых селезенка как орган кроветворения хорошо развита, имеет красную и белую пульпу. Кроме того, кроветворные органы у них имеются и в области сердца. У костистых рыб в качестве кроветворных органов работает селезенка и передняя часть почек – пронефрос. Антитела, вызывающие склеивание эритроцитов или бактерий, называются агглютининами. Специфические антитела, находящиеся на поверхности эритроцитов, обусловливают наличие групп крови. Проблема переливания крови у рыб может возникнуть только в специальных экспериментах, однако группы крови рыб могут служить для распознавания различных локальных стад одного вида.
Антитела образуются при введении в организм как чужеродных клеток, так и чужеродного белка. Заметный титр антител появляется через несколько суток после иммунизации. Титр растет и через 2–6 недель достигает максимума, а затем постепенно понижается. Первая иммунизация обычно вызывает слабое и недолгое повышения титра антител. Повторная иммунизация вызывает более сильный и длительный иммунитет. Большое количество антигена вызывает более сильное антителообразование. Иммунный ответ рыб на введение антигенов ускоряется с повышением температуры. Ослабленный организм хуже вырабатывает антитела – дольше и в меньшем количестве.
В лабораторных условиях можно создавать сыворотки против опасных заболеваний рыб, например, таких, как вибриоз лососевых. Инъекция такой сыворотки излечивает рыбу. Однако, инъецировать всех рыб внутримышечно в хозяйстве трудно, поэтому там более приемлем метод купания рыб в растворах сывороток и скармливания антигенных препаратов или инъецирование вынутой из воды рыбы струйками сыворотки под высоким давлением.