Уровни организации живой материи
Молекулярный. Любая живая система, как бы сложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а также других важных органических веществ. С этого уровня начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.
Клеточный. Клетка ? структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне сопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.
Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии ? от момента зарождения до прекращения существования ? как живая система. На этом уровне возникают системы органов, специализированных для выполнения различных функций.
Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция ? надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования ? процесс микроэволгоции.
Биогеоценотический. Биогеоценоз ? совокупность организмов разных видов 'и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.
Биосферный. Биосфера ? совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.
Предмет, методы, задачи биологии
Предмет, методы, задачи биологии
Биология ? наука о жизни, ее формах и закономерностях развития. Предметом ее изучения является многообразие вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строение (от молекулярного до анатомо-морфологического), функции, происхождение, индивидуальное развитие, эволюция, распространение, взаимоотношения друг с другом и окружающей средой.
Биология исследует общие и частные закономерности присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах: обмен веществ и энергии, размножение, наследственность и изменчивость, рост и развитие, раздражимость, дискретность, авторегуляция, движение и др.
В зависимости от объектов изучения в биологии можно выделить ряд направлений: вирусологию, микробиологию, ботанику, зоологию, антропологию и др. Эти науки исследуют особенности происхождения, строения, развития, жизнедеятельности, свойства, разнообразие и распространение на земном шаре каждого отдельного вида вирусов, бактерий, животных, растений и человека.
По структуре, свойствам и проявлениям индивидуальной жизни в биологии выделяют морфологию и анатомию (изучает формы и строение организмов), физиологию (анализирует функции живых организмов, их взаимную связь и зависимость от внешних и внутренних условий), генетику (изучает закономерности наследственности и изменчивости организмов), биологию развития (изучает закономерности индивидуального развития организмов), эволюционное учение (исследует закономерности исторического развития органического мира), экологию (изучает образ жизни растений и животных в их взаимосвязи с условия-
окружающей среды). Химические реакции и физико-химические процесы в живых организмах, а также химический состав и физическую структуру биологических систем на всех уровня организации изучают биохимия и биофизика. Установить закономерности, незаметные при описании единичных процессов и явлений, позволяет биометрия, т.е. совокупность приемов планирования и обработки результатов биологических исследований методами математической статистики.
Жизненные явления на молекулярном уровне изучает молекулярная биология; структуру и функции клеток, тканей и органов ?цитология, гистология и анатомия; популяции и биологические особенности всех организмов, входящих в е? состав, ? популяционная генетика и экология; закономерности формирования, функционирования, взаимосвязи и развития высших структурных уровней организации жизни на Земле до биосферы в целом ? биогеоценология. Закомерности строения (структуры) и функционирования, единые для всех организмов независимо от их систематического положения, разрабатывает общая биология.
В настоящее время различают несколько структурно- функциональных уровней организации и изучения жизненных явлений: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организ-менный, популяционно-видовой и биосферно-биогеоценотический.
На молекулярном уровне исследуется роль биологически важных молекул (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, поли-сахариды и др.) в росте и развитии организмов, хранении и передаче наследственной информации, в обмене веществ и превращении энергии в живых клетках и других явлениях.
Клеточный уровень предусматривает изучение структурной организации клетки. Учение о клетке, или цитология, включающая цитоморфологию, цитофизиологию, цитогенетику и цитохимию, позволяет установить физиолого-биохимические и структурно-функциональные связи между клетками в различных тканях и органах.
На организменном уровне изучаются процессы и явления происходящие в особи (индивидууме), и механизмы согласован-
ного функционирования ее органов и систем, а также и взаимоотношения различных органов в жизнедеятельности организма, приспособительные изменения и поведение организмов в различных экологических условиях.
Популяционно-видовой уровень живого принципиально отличается от организменного. Если продолжительность жизни особей любого живого организма определена генетически и они неизбежно умирают, исчерпав запрограмированные возможности своего развития, то популяция способна при подходящих условиях среды развиваться неограниченно долго.
Изучение состава и динамики популяции, т.е. совокупности особей одного вида, имеющих общий генофонд и населяющих определенное пространство с относительно однородными условиями обитания на молекулярном, клеточном и организменном уровнях, является предметом генетики, морфологии, фенологии, экологии и др.
На биосферно-биогеоценотическом, или экосистемном, уровне изучаются взаимоотношения организма и среды, миграция живого вещества, пути и закономерности протекания энергетических круговоротов и другие процессы, происходящие в биогеоценозах (экосистемах).
Основными методами биологии являются наблюдение (позволяет описать биологические явления), сравнение (дает возможность найти общие закономерности в строении, жизнедеятельности различных организмов), эксперимент или опыт (помогает исследователю изучить свойства биологических объектов), моделирование (имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения), исторический метод (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы).
Значение биологии как науки исключительно велико, так как познание исторического развития органическо мира, начиная от молекулярного уровня до биогеоценотического, играет определяющую роль в формировании материалистического мировоззрения и понимании коренных философско-методологических проблем (форма и содержание, целостность и целесообразность, прогресс и т.д.). Кроме того, биология способствует решению жизненно важных практических задач. Так, в частности, быстрые темпы роста населения планеты, постоянное уменьшение территорий, занятых сельскохозяйственным производством, привели к глобальной проблеме современности - производству пищи. Чтобы обеспечить потребности человека в пище, необходимо резко увеличить производство сельскохозяйственной продукции. Эту задачу способны решить такие науки, как растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях генетики и селекции. Благодаря знанию законов наследственности и изменчивости можно создавать высокопродуктивные сорта культурных растений и пород домашних животных, что позволит интенсивно вести сельскохозяйственное производство и удовлетворять потребности населения планеты в пищевых ресурсах.
Биологические знания помогают в борьбе с вредителями и болезнями культурных растений, паразитами животных. Они играют важную роль в совершенствовании лесного и промыслового хозяйства, звероводства.
Достижения современной биологии нашли практическое применение в промышленном биологическом синтезе аминокислот, кормовых белков, ферментов, витаминов, стимуляторов роста и средств защиты растений, органических кислот и др.
С помощью методов генной инженерии биологами созданы организмы с новыми комбинациями наследственных признаков и свойств, например растения с повышенной устойчивостью к заболеваниям, засолению почв, способностью к фиксации атмосферного азота и др. Кроме того, генная инженерия положена в основу разработки принципов биотехнологии, связанной с производством биологически активных веществ (инсулин, антибиотики, интерферон, новые вакцины для профилактики инфекционных заболеваний человека и животных).
Теоретические достижения биологии широко применяются в медицине. Именно успехи и открытия биологии определили современный уровень медицинской науки. В частности, генети-
ческие исследования позволяют разрабатывать методы ранней диагностики, лечения и профилактики многих наследственных болезней человека (альбинизм, гемофилия, бесплодие, слабоумие и др.). С ними во многом связан и дальнейший прогресс медицины.
Решение таких важных проблем современности, как охрана окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов и повышение продуктивности растительного мира, возможны только на основе биологических исследований. Они предусматривают выявление и устранение отрицательных эффектов воздействия человека на природу (загрязнение среды вредными веществами), определение режимов рационального использования резервов биосферы, вскрытие негативных последствий хозяйственной деятельности. Кроме того, задачей биологии является обеспечение сохранности биосферы и способности природы к самовоспроизведению.
Возникновение и развитие жизни на Земле. Проблемы решения вопроса о возникновении жизни.
Вопрос о происхождении жизни является главным во всех этапах развития естествознания. В решении данного вопроса происходит четкое размежевание идеалистических и материалистических воззрений. И в настоящее время все религиозные учения причину целесообразности живого видят в творческой воле создателя, который, как они утверждают, породил жизнь по определенному плану и направил ее развитие к конечному совершенству. Идеалистические учения объединяет то, что возникновение жизни на Земле в них связывается с возникновением интеллекта, т. е. жизнь ? это интеллект плюс материя. Такая постановка вопроса не может служить основанием для научного решения проблемы происхождения жизни. Выходом из этого идеалистического тупика являете диалек-тико-материалистическое учение, утверждающе, что в мире нет ничего, кроме постоянно движущейся и развивающейся материи, и что жизнь ? это особая форма данного движения, закономерно возникающего на определенном этапе эволюционного развития материи. С таких позиций формулу жизни можно представить следующим образом: материя - жизнь - интеллект. Иными словами по своей природе жизнь всецело материальна: она не порождается интеллектом, а, наоборот, интеллект являете следствием ее прогрессивного развития.
Среди первых попыток человечества объяснить причины возникновения жизни следует назвать гипотезы самозарождения, основоположником которых был древнегреческий мыслитель Аристотель (384?322 до н. э.). Он полагал, что живое возникло из неживого под влиянием божественной силы ? энтелехии. Мыслители Древнего мира, Средневековья предполагали, что рыбы и лягушки возникают из ила, черви ? из гниющего мяса, гусеницы?из земли и т. д. Вплоть до середины 19 в. естествоиспытатели считали, что микроорганизмы зарождаются самопроизвольно.
Первое экспериментальное определение теории самозарождения было сделано итальянским ученым Ф. Реди (1626? 1698) в опытах с гниющим мясом (если не дать возможности мухам садиться на мясо, то их личинки, "черви", не развиваются).
С открытием микроорганизмов сторонники теории самозарождения стали утверждать о произвольном возникновении микробов. Против этих утверждений выступил французский ученый Л. Пастер, который показал в 1860 г., что питательные бульоны, освобожденные от микроорганизмов, могут сохраняться годами и в них не обнаруживаются никакие признаки жизни. После опытов Л. Пастера стало очевидным, что существующие формы жизни, какими бы простыми они ни были не могут возникать путем самозарождения. На основани этого предположения был выдвинут тезис об извечном существовании жизни во Вселенной и ее заносе на Землю из космоса. В 1895 г. с аргументацией данной точки зрения выступил шведский ученый С. Аррениус (1859-1927/ Высказывалось также предположение о заносе зародышей живых организмов на Землю с метеоритами, однако все попытки доказать это на фактах не увенчались успехом. Концепции вечности жизни и ее заноса на Землю не объясняли механизм возникновения жизни на других планетах Вселенной.
Принципиальное диалектико-материалистическое решение вопроса о сущности жизни на Земле дал Ф. Энгельс, который писал: "Жизнь есть способ существования белквых тел, и этот способ существования состоит по своем существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел". Он охарактеризовал жизнь как одну из форм движения материи, а именно ? биологическую, находящуюся на более высоком уровне, чем механическая, физическая, химическая. Кроме того, Ф. Энгельс считал, что развитие живого из неживого является естественной закономерностью, что жизнь возникла из неживого в процессе эволюции нашей планеты на определенном этапе ее существования.
Современное представление о возникновении жизни на Земле базируется на двух принципиальных предпосылках: 1) жизнь не была занесена на Землю извне; 2) живые существа на Земле не могли возникнуть путем самозарождения.
Естественная теория возникновения жизни.
Начало систематической разработки проблемы возникновения жизни на Земле положил в 1924 г. А. И. Опарин в книге "Происхождение жизни". Он предпринял попытку сформулировать естественную теорию возникновения жизни на Земле, которую рассматривал как результат длительного эволюционного развития материи. Основные положения теории А. И. Опарина получили научное подтверждение и дальнейшее развитие. Согласно этой теории, в процессе возникновения жизни на Земле условно можно выделить четыре этапа:
1) первичное образование на Земле простейших органических веществ из газов первичной атмосферы; 2) абиогенный синтез важнейших органических соединений с образованием цепей белков и нуклеиновых кислот;
3) образование фазообособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами;
4) возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого, и их эволюция.
Первые три этапа относятся к периоду химической эволюции, а с четвертого начинается биологическая эволюция. Рассмотрим каждый из этих этапов.
На первом этапе чрезвычайно важным был переход неорганических соединений углерода, водорода и азота в простые органические вещества (аммиак, метан и др.) в результате тех же химических и физических законов, которые действуют на Земле и ныне.
В 1922 г. А. И. Опарин впервые высказал предположение, что органические вещества на нашей планете должны были образовываться абиогенным путем, задолго до появления на ней жизни. Этот вывод вытекал из данных о составе звездных атмосфер, а также метеоритов, в которых удалось обнаружить углеводороды. Абиогенное происхождение углеводородов и циана, явившееся первой ступенью в развитии органической материи, в настоящее время не вызывает сомнения. Данные астрономии, геофизики, астрофизики свидетельствуют, что и сегодня на планете повсеместно образуются органические вещества, совершенно независимо от живых организмов. Условия, некогда существовавшие на безжизненной Земле, во многом отличались от современных. Это касается прежде всего состава первичной атмосферы Земли. Вначале в ней отсутствовал свободный кислород, что обеспечивало беспрепятственный доступ к земной поверхности ультрафиолетового излучения и создавало больше возможности для разнообразных фотохимических процессов. А. И. Опарин полагал, что первичная земная атмосфера находилась в восстановленном состоянии и на определенном этапе своего развития должна была содержать, кроме газообразного водорода и паров воды, восстановленные
10
соединения углерода в виде метана, циана и азота в виде аммиака.
По мнению Дж. Оро (1956), образование органических соединений во Вселенной происходило в результате воздействия тепловой энергии, энергии ионизирующего и ультрафиолетового излучения, а также электрических разрядов.
На втором этапе в первичной атмосфере Земли кислород накапливался за счет разложения воды и водяного пара под влиянием ультрафиолетовых лучей Солнца. С момента насыщения атмосферы кислородом начались процессы окисления восстановленных соединений, вследствие чего образовались метиловый спирт, формальдегид, муравьиная и уксусная кислоты. Эти вещества вместе с водой попадали в Первичный океан, где соединялись с аммиаком, цианистым водородом, давали начало образованию аминокислот и соединений типа аденина.
Данную точку зрения экспериментально подтвердили ряд исследователей. Так, С. Миллер (1953) осуществил синтез аминокислот при пропускании электрических разрядов через смесь газов, предположительно составляющих первичную атмосферу Земли (водород, пары воды, метан, аммиак). Дж. Оро (1963) абиогенным путем удалось синтезировать аденин, гуанин, пиримидин, рибозу и дезоксирибозу. С. Поннамперума (1963) доказал, что абиогенным путем можно синтезировать АТФ. В дальнейшем была осуществлена полимеризация мономерных компонентов с образованием первичных полипептидов и полинук-леотидов, что особенно важно для подтверждения теории Опарина.
На третьем этапе химическая эволюция продолжалась и материалом для нее служили накопившиеся в большом количестве углеводороды. Основная масса их возникла при формировании земной коры, незначительная часть была занесена с ко-метным и метеоритным материалом. Согласно подсчетам Г. Юри (1952) и К. Сагана (1961), за период в миллиард лет концентрация органических веществ, синтезированных в атмосфере и оседавших в водах Мирового океана, должна была достигнуть 1 %. Таким образом, на определенном этапе существования Земли эти воды превратились в своеобразный "первичный бульон", содержащий наряду с неорганическими солями разнообразные органические вещества.
В 1924 г. А. И. Опарин высказал предположение, что образующиеся при смешивании растворов различных белков и других высокомолекулярных веществ коллоидные гели могли обособиться и явиться формой организаци многомолекулярных систем, которые стали объектом эволюции, приведшей к возникновению жизни. Коллоидные гели Г. Бунгенберг де Ионг (1936) назвал коацерватными веществами, а явления их отслаивания?коацервацией. Механизм этого процесса, а также физико-химические свойства коацерватных капель были детально изучены. Оказалось, что общей чертой любой многомолекулярной системы, выделившейся из "первичного бульона" было наличие определенной поверхности (мембраны), которая отделила эту систему от окружающего раствора. Такие вероятности могли возникать в результате физико-химических процессов. Кроме того, было установлено, что коацерваты или другие подобные им структуры обладают избирательной адсорбционной способностью к различным органическим веществам. Они могли включать в себя ферментные белки, катализирующие превращения веществ коацерватной капли. В результате нарушалось равновесие концентрации веществ в капле и окружающей среде. Это автоматически превращало капли в открытые микросистемы и обусловливало постоянный обмен их веществ со средой. Появление таких систем, вероятно, явилось предпосылкой для возникновения среди них "естественного отбора", который способствовал сохранению наиболее устойчивых систем. Эти системы А. И. Опарин назвал "пробионтами".
На четвертом этапе завершилась эволюция пробионтов и появились примитивные организмы, обладающие генетическим и белкосинтезирующим аппаратами, которые обеспечивали им наследуемый обмен веществ. Первые организмы были гетеротрофами, т. е. использовали для жизнедеятельности аби-огенные органические молекулы. Однако в связи с этим уменьшилась концентрация последних в окружающей среде и посте-
12
пенно стали развивать преимущественно организмы, способные сами синтезировать, органические вещества из неорганических. Таким путем, вероятно, около 2 млрд. лет назад возникли первые фотосинтезирующие клетки (прокариоты типа циа-нобактерий), способные использовать световую энергию для синтеза органических соединений из углекислого газа и воды с выделением кислорода. Таким образом, жизнь, возникшая на Земле, изменила те условия, которые сделали возможным ее появление. Дальнейшая эволюция жизни на Земле шла от про-кариот к эукариотам и многоклеточным организмам, т. е. от простого к сложному.
Историческое развитие органического мира осуществлялось по двум направлениям: биологическому прогрессу и биологическому регрессу.
Биологический прогресс характеризуется возрастанием приспособленности организмов к условиям среды, что способствует увеличению численности вида, расширению его ареала, образованию новых разновидностей и видов. К биологическому прогрессу может привести усложнение организации живых организмов (классы позвоночных, отделы растений), так и ее упрощение (некоторые паразитические черви, например, утратившие кишечник свиной и бычий цепни, лентец широкий). Следовательно, для успешного существования вида приемлемо и упрощение его организации.
Биологический прогресс может осуществляться в результате ароморфозов, идиоадаптаций и дегенерации. В ходе эволюции они сочетаются и закономерно сменяют друг друга.
Ароморфоз ? это усложнение строения и функций организма, обусловливающих повышение общего уровня организации и жизнеспособности. Так, возникновение четырехкамерного сердца обеспечило теплокровность птицам и млекопитающим и вследствие этого ? их расцвет. Появление цветка и плода определило широкое распространение покрытосеменных. Ароморфоз не является прямым приспособлением, а повышает интенсивность жизнедеятельности организмов, обусловливая тем самым относительную независимость от условий среды. В процессе эволюции ароморфозы возникали сравнительно редко и способствовали формированию новых крупных систематических групп ? типов, классов. Так, эволюция растительного мира сопровождалась появлением фотосинтеза, выходом растений на сушу (специализацией тканей и органов), формированием цветка, семени, плода, развитием двойного оплодотворения. Эволюция животного мира была обусловлена развитием таких ароморфозов, как двусторонняя симметрия тела, хорда, выход животных на сушу, легочное и трахейное дыхание, пятипалая конечность, разделение артериального и венозного токов крови (формирование трех- и четырехкамерного сердца), образование волосяного покрова, теплокровности, диафрагмы, зубов, млечных желез, внутреннего оплодотворения, внутриутробного развития, второй сигнальной системы.
Идиоадаптации представляют собой частные приспообле-ния к условиям среды, полезные в борьбе за существование, но не изменяющие уровня организации живого существа. Они возникают на базе ароморфозов при выходе в новую среду обитания. Идиоадаптации (многочисленные преобразования клювов и крыльев, развитие пятипалой конечности) дали громадное разнообразие видов птиц, млекопитающих.
Дегенерация, или упрощение организации, тоже может вести к биологическому прогрессу. Например, вследствие паразитизма у ряда организмов утрачиваются некоторые органы. Так, у ленточных червей исчезли органы чувств, пищеварительная система, у повилики ? корни и листья. Упрощение организации приводит к увеличению численности вида.
Один из факторов биологического прогресса - деятельность человека, способствующая, с одной стороны расцвету культурных растений и животных, а с другой - появлению сорняков, вредителей и паразитов растений, животных и человека.
Биологический регресс приводит к снижению уровня приспособленности к условиям обитания, т. е. к уменьшению численности вида, сокращению его ареала и вымиранию. Так исчезли древние папоротники, древовидные плауны и хвощи, большинство древних земноводных и пресмыкающихся. Мощным фактором биологического регресса является деятельность человека. Регресс может быть вызван прямым истреблением отдельных видов (странствующий голубь, зубр, многие орхидеи и кактусы), сокращением ареалов и численности при освоении новых территорий (дрофа, белый журавль-стерх, многие хищные птицы).
Соотношение различных направлений эволюции и путей их осуществления изучили А. Н. Северцов и И. И. Шмальгаузен.
История развития органического мира тесно связана с эволюцией планеты Земля, которая, согласно современным данным, образовалась около 5 млрд. лет назад, а жизнь на ней возникла около 3,8 млрд. лет назад.
В геологической истории Земли различают промежутки времени различной длительности, получившие название "геологические эры". Их принято делить на периоды. Геологический возраст эр и периодов рассчитывают по содержанию в пробе породы гелия и свинца. Каждые эра и период характеризуются определенным уровнем развития живых организмов.
На сегодняшний день описано далеко не все разнообразие жизненных форм, хотя основные этапы их эволюции установлены достаточно полно.
Учение о клетке. Понятие и функции клетки.
Все живые организмы состоят из клеток, которые отличаются по размеру, форме, происхождению и функциям. Чаще всего встречаются клетки размером 10?10 мкм (1 мкм = 0,001 мм), реже ? 1 ? 10 мм и очень редко ? 10?20 см (яйцеклетки страусов, пингвинов, гусей) даже 1 м и более (нервные клетки). По форме различаю округлые, овальные, многогранные, звездчатые, дисковидные и другие клетки.
По количеству клеток организмы делятся на одно- и многоклеточные. Одноклеточные организмы состоят из одной клетки, которая обладает всеми свойствами живой системы: она осуществляет обмен веществ и энергии, размножается и передает по наследству свои признаки, реагирует на действие внешних раздражителей, способна к движению. Она является наименьшей структурной и функциональной единицей живого. Примерами одноклеточных организмов являются бактерии, грибы (дрожжи, мукор), амеба, инфузория и многие водоросли (хламидомонада, хлорелла).
Многоклеточные организмы включают огромное количество клеток, которые выполняют разные функции и на этой основе объединяются в ткани (например, нервные и мышечные у животных или образовательные, покровные и основные ткани у растений). Комплексы тканей в свою очередь образуют органы. Будучи связанными функционально, органы образуют организм. В большинстве случаев в результате такой специализации отдельные клетки не могут существовать вне организма.
История создания клеточной теории.
Открытие клетки принадлежит английскому ученому Р.Гуку, который в 1665 г. в сконструированном им микроскопе впервые рассматривал тонкий срез пробки. На срезе четко просматривалась структура, похожая на пчелиные соты, построенные из ячеек. Элементы тонкого слоя пробки Р.Гук назвал латинскими словом ?се11и!а?, что означает ячейка, или клетка. Значительный вклад в изучение клетки внес А. Левенгук, открывший в 1674 г. одноклеточные организмы, в том числе бактерии. В 1831 г. английский ботаник Р.Броун обнаружил в клетках ядро. Это открытие послужило важной предпосылкой для установления сходства между клетками растений и животных.
В 1838-1839 гг. немецкие ученые ботаник М.Шлейден и зоолог Т.Шванн обобщили имевшиеся знания о клетке в единую теорию, утверждавшую, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ.
Клеточная теория получила дальнейшее развитие в трудах немецкого ученого Р.Вирхова, внесшего в 1858 г. существенное дополнение: клетка может возникнут только из предшествующей клетки в результате ее деления. Кроме того, русский ученый К. Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все многоклеточные организмы начинают свое развитие из одной клетки. Это открытие показало, что клетка ? не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов.
Идея о том, что все организмы построены из клеток стала одним из наиболее важных теоретических достижений в истории биологии, поскольку создала единую основу для изучения всех живых существ. На клеточном уровне даже наиболее отдаленные виды весьма схожи по строению и биохимическим свойствам, что указывает на общность их происхождения и эволюционного развития.
Дальнейшие успехи науки о клетке связаны с усовершенствованием приборов и развитием физических и химических методов исследования. Комплексное использование электронного микроскопирования и микрохимических методов анализа позволило в мельчайших деталях изучить строение и химический состав всех структурных компонентов клетки ? ядра, митохондрий, хлоропластов, рибосом и др. Кроме того, это дало возможность доказать неразрывную связь между структурой клетки и ее функцией.
С самого начала развития представлений о клеточном строении возникал вопрос о соотношении клетки и целого организма. С одной стороны, предполагалось, что жизнедеятельность организма представляет собой сумму функционирующих клеток, с другой ? утверждалось, что их существование является качественно отличным и обусловлено ?жизненной силой?. Благодаря открытию митотического деления и молекулярной биологии сформировали современные представления о структуре и функциях клетки, о клеточном уровне в иерархии живой природы.
Современная клеточная теория включает следующие положения:
1) клетка как элементарная живая структура, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению, лежит в основе строения и развития живых организмов; 2) клеткам присуще мембранное строение;
3) размножение клеток происходит путем их деления и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
4) у всех организмов клетки построены по единому принципу, сходны по химическому составу и характеру химических реакций, основным явлениям жизнедеятельности и обмену веществ.
Цитология бурно развивается и в наши дни, благодаря чему мы имеем достаточно точные представления о химическом составе, строении и функциях всех частей тела клетки.
Химическая организация клетки.
Ученые-химики обнаружили, что в состав клетки входит около 70 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева, встречающихся и в неживой природе. Это одно из доказательств общности живой и неживой природы. Однако соотношение химических элементов, их вклад в образование веществ, составляющих живой организм, и в какой-либо неодушевленный объект резко отличаются.
В зависимости от того, в каком количестве входят химические элементы в состав веществ, образующих живой организм, принято выделять несколько групп атомов.
Первую группу (около 98 % массы клетки) образую четыре элемента: водород, кислород, углерод и азот. Их называют макроэлементами. Это главные компоненты всех органических соединений. Вместе с двумя элементами второй группы ? серой и фосфором, являющимися необходимыми составными частями молекул биологических полимеров (поли ? много; мерос ? часть) ? белков и нуклеиновых кислот, их часто называют биоэлементами.
В меньших количествах в состав клетки, кроме упомянутых фосфора и серы входят 6 элементов: калий и натрий, кальций и магний, железо и хлор. Каждый из них выполняет важную функцию в клетке. Например, ?, К и С1 обеспечивают проницаемость клеточных мембран для различных веществ и проведение импульса по нервному волокну; Са и Р участвуют в формировании костной ткани, определяя прочность кости. Кроме того, Са ? один из факторов, от которых зависит нормальная свертываемость крови. Железо входит в состав гемоглобина ? белка эритроцитов, участвующего в переносе кислорода от легких к тканям. Наконец, Мд в клетках растений включен в хлорофилл - пигмент, обусловливающий фотосинтез, а у животных входит в состав биологических катализаторов ? ферментов, участвующих в биохимических превращениях.
Все остальные элементы (цинк, медь, иод, фтор и др.) содержатся в клетке в очень малых количествах. Общий их вклад в массу клетки всего 0,02 %. Поэтому их называв микроэлементами. Однако это не означает, что они менее нужны организму, чем другие элементы. Микроэлементы также важны для живого организма, но включаются в его состав в меньших количествах. Цинк, например, входит в молекулу гормона поджелудочной железы инсулина, который участвует в регуляции обмена углеводов, а иод - необходимый компонент тироксина ? гормона щитовидной железы, регулирующего интенсивность обмена веществ всего организма в целом и его рост в процессе развития.
Все перечисленные химические элементы участвуют в построении организма в виде ионов, либо в составе тех или иных соединений ? молекул неорганических или органических веществ.
Неорганические вещества, входящие в состав клетки.
Вода. Самое распространенное неорганическое соединение в живых организмах ? вода. Ее содержание колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов около 10 %, а в клетках развивающегося зародыша - более 90 %. В среднем в многоклеточном организме вода составляет около 80 % массы тела.
Роль воды в клетке очень велика. Ее функции во многом определяются химической природой. Дипольный характер строения молекул обусловливает способность воды активно вступать во взаимодействие с различными веществами. Ее молекулы вызывают расщепление ряда водорастворимых веществ на катионы и анионы. В результате это ионы быстро вступают в химические реакции. Большинство химических реакций представляет собой взаимодействие между растворимыми в воде веществами. Таким образом, полярность молекул и способность образовывать водородные связи делают воду хорошим растворителем для огромного количества неорганических и органических веществ.
Кроме того, в качестве растворителя вода обеспечивает как приток веществ в клетку, так и удаление из нее продуктов жизнедеятельности, поскольку большинство химических соединений может проникнуть через наружную клеточную мембрану только в растворенном виде.
Не менее важна и чисто химическая роль воды. Под действием некоторых катализаторов ? ферментов ? она вступает в реакции гидролиза, т. е. реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются группы ОН-или Н+ воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами.
Вода обладает хорошей теплопроводностью и большой теплоемкостью, поэтому температура внутри клетки остается неизменной или ее колебания оказываются значительно меньшими, чем в окружающей клетку среде.
Минеральные соли. Большая часть неорганических веществ клетки находится в виде солей ? либо диссоциированных на ионы, либо в твердом состоянии. Среди первых большое значение имеют катионы калия, магния, кальция, которые обеспечивают такое важнейшее свойство живых организмов, как раздражимость. В тканях многоклеточных животных кальций входит в состав межклеточного "цемента", обусловливающего сцепление клеток между собой и упорядоченное их расположение в тканях. От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства клетки. Буферностью называется способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне.
Нерастворимые минеральные соли, например фосфорнокислый кальций, входят в состав межклеточного вещества костной ткани, в раковины моллюсков, обеспечивая прочность этих образований.
Органические вещества, входящие в состав клетки.
рганические соединения составляют в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры ? белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул - гормонов, пигментов, АТФ и многие другие. В различные типы клеток входит неодинаковое количество органических соединений. В растительных клетках преобладают сложные углеводы ? полисахариды; в животных ? больше белков и жиров. Тем не менее каждая из групп органических веществ в любом типе клеток выполняет сходные функции.
Белки. Среди органических веществ клетки белки занимают первое место как по количеству, так и по значениию. У животных на них приходится около 50 % сухой массы клетки. В организме человека встречается 5 млн. типов белковых молекул, отличающихся не только друг от друга, но и от белков других организмов.
Несмотря на такое разнообразие и сложность строения, они построены всего из 20 различных аминокислот.
Белки, выделенные из живых организмов ? животных, растений и микроорганизмов,? включают несколько сотен, а иногда и тысяч комбинаций 20 основных аминокислот. Порядок их чередования самый разнообразный, что делает возможным существование огромного числа молекул белка, отличающихся друг от друга. Например, для белка, состоящего всего из 20 остатков аминокислот, теоретически возможно около 2 ? 1018 вариантов, отличающихся чередованием аминокислот, а значит, и свойствами различных белковых молекул. Последовательность аминокислот в полипептидной цепи принято называть первичной структурой белка. Однако молекула белка в виде цепи аминокислот, последовательно соединенных между собой пептидными связями, еще не способна выполнять специфические функции. Для этого необходима более высокая структурная организация. Путем образования водородных связей между остатками карбоксильных и аминогрупп разных аминокислот белковая молекула принимает вид спирали. Это вторичная структура белка. Но и ее часто недостаточно для приобретения характерной активности. Только молекула, обладающая третичной структурой, может выполнять роль катализатора или любую другую. Третичная структура образуется благодаря взаимодействию радикалов, в частности радикалов аминокислоты цистеина, которые содержат серу. Атомы серы двух аминокислот, находящихся на некотором расстоянии друг от друга в полипептидной цепи, соединяются, образуя так называемые дисульфидные, или 5-3 связи. Благодаря этим взаимодействиям, а также другим менее сильным связям белковая спираль сворачивается и приобретает форму шарика, или глобулы. Способ укладки полипептид-ных спиралей в глобулы называют третичной структурой белка. Многие белки, обладающие третичной структурой, могут выполнять свою биологическую роль в клетке. Однако для некоторых функций организма требуется участие белков с еще более высоким уровнем организации. Такая организация называется четвертичной структурой. Она представляет собой функциональное объединение нескольких (двух, трех и более) молекул белка с третичной организацией. Пример такого сложного белка ? гемоглобин. Его молекула состоит из четырех связанных между собой молекул.
Утрата белковой молекулой своей структурной организации называется денатурацией.
Денатурация может быть вызвана изменением температуры, обезвоживанием, облучением рентгеновскими лучами и другими воздействиями. Вначале разрушается самая слабая структура? четвертичная, затем третичная, вторичная и при наиболее жестких условиях ? первичная. Если изменение условий среды не приводит к разрушению первичной структуры молекулы, то при восстановлении нормальных условий среды полностью воссоздается и структура белка. Такой процесс носит название ренатурации. Это свойство белков полностью восстанавливать утраченную структуру широко используется в медицинской и пищевой промышленности для приготовления некоторых медицинских препаратов, например антибиотиков, для получения пищевых концентратов, сохраняющих длительное время в высушенном виде свои питательные свойства.
Функции белков в клетке чрезвычайно многообразны. Одна из важнейших ? строительная функция: белки участвуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур. Исключительно важное значение имеет каталитическая роль белков. Все ферменты ? вещества белковой природы, они ускоряют химические реакции, протекающие в клетке в десятки и сотни тысяч раз.
Двигательная функция живых организмов обеспечивается специальными сократительными белками. Эти белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы: мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у многоклеточных животных, движение листьев у растений и др.
Транспортная функция белков заключается в присоединении химических элементов (например, кислорода) или биологически активных веществ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам тела.
При поступлении в организм чужеродных белков или микроорганизмов в белых кровяных тельцах ? лейкоцитах ? образуются особые белки ? антитела. Они связывают и обезвреживают не свойственные организму вещества ? это защитная функция.
Белки служат и одним из источников энергии в клетке, т. е. выполняют энергетическую функцию. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.
Углеводы. Углеводы, или сахариды,? органические вещества. У большинства углеводов число атомов водорода вдвое превышает количество атомов кислорода. Поэтому эти вещества и были названы углеводами.
В животной клетке углеводы находятся в количествах, не превышающих 1?2, иногда 5 %. Наиболее богаты углеводами растительные клетки, где их содержание в некоторых случаях достигает 90 % сухой массы (клубни картофеля, семена и т. д.).
Углеводы бывают простые и сложные. Простые углеводы называются моносахаридами. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахариды называю триозами ? 3 атома, тетрозами ? 4, пентозами ? 5 и гексозами ? 6 атомов углерода. Из шестиуглеродных моносахаридов ? гексоз наиболее важны глюкоза, фруктоза и галактоза. Глюкоза содержится в крови (0,1?0,12 %). Пентозы ? рибоза и дезоксирибоза ? входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ. Если в одной молекуле объединяются два моносахарида, такое соединение на-зываь дисахаридом. Пищевой сахар, получаемый из тростника или сахарной свеклы, состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы, молочный сахар ? из глюкозы и галактозы.
Сложные углеводы, образованные многими моносахаридами, называются полисахаридами. Мономером таких полисаха-ридов, как крахмал, гликоген, целлюлоза, является глюкоза.
Углеводы выполняют две основные функции: строительную и энергетическую. Например, целлюлоза образует стенки растительных клеток; сложный полисахарид хитин ? главный структурный компонент наружного скелета членистоногих. Строительную функцию хитин выполня и у грибов. Углеводы играют роль основного источника энергии в клетке. В процессе окисления 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж. Крахмал у растений и гликоген у животных, откладываясь в клетках, служат энергетическим резервом.
Жиры и липоиды. Жиры (липиды) представляют собой соединения высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Жиры не растворяются в воде ? они гидро-фобны. В клетках всегда есть и другие сложные гидрофобные жироподобные вещества, называемые липоидами.
Одна из основных функций жиров ? энергетическая. В ходе расщепления 1 г жиров освобождается большое количество энергии ? 38,9 кДж. Содержание жира в клетке колеблется в пределах 5?15 % от массы сухого вещества. В клетках жировой ткани количество жира возрастает до 90 %. Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, в семенах и плодах растений, жир служит запасным источником энергии.
Жиры и липоиды выполняют и строительную функцию, они входят в состав клеточных мембран. Благодаря плохой теплопроводности жир способен выполнять функцию теплоизолято-ра. У некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной жировой ткани, которая у китов образует слой толщиной до 1 м. Образование некоторых липоидов предшествует синтезу ряда гормонов. Следовательно, этим веществам присуща и функция регуляции обменных процессов.
Нуклеиновые кислоты. Значение нуклеиновых кислот в клетке очень велико. Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о сгруктуре белковых молекул, которые синтезируются в каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития. Поскольку большинство свойств и признаков клеток обусловлено белками, то понятно, что стабильность нуклеиновых кислот ? важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов. Любые изменения строения нуклеиновых кислот влекут за собой изменения структуры клеток или активности физиологических процессов в них, влияя таким образом на жизнеспособность. Изучение структуры нуклеиновых кислот, которую впервые установили американский биолог Уотсон и английский физик Крик, имеет исключительно важное значение для понимания наследования признаков у организмов и закономерностей функционирования как отдельных клеток, так и клеточных систем ? тканей и органов.
Существуют два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) ? биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом. Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, представляют собой сложные органические соединения, включающие азотистые основания ? аденин (А) или тимин (Т), цитозин (Ц) или гуанин (Г); пятиатомный сахар пентозу ? дезоксирибо-зу по имени которой получила название и сама ДНК, а также остаток фосфорной кислоты. Эти соединения носят название нуклеотидов. В каждой цепи нуклеотиды соединяются между собой образуя кобалетные связи между дезокарибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого. Нуклеотиды могут соединяться только попарно: азотистое основание А одной цепи полинуклеотидов всегда связано двумя водородными связями с азотистым основанием Т противоположной по-линуклеотидной цепочки, а Г тремя водородными связями с Ц. Такая способность к избирательному соединению нуклеотидов, в результате чего образуются пары А-Т и Г-Ц, называется ком-плементарностью.
РНК (рибонуклеиновая кислота) также, как ДНК, представляет собой полимер, мономерами которого являются нуклеотиды. Азотистые основания трех нуклеотидов те же самые, что входят в состав ДНК (аденин, гуанин, цитозин), четвертое - ура-цил - присутствует в молекуле РНК вместо тимина. Нуклеотиды РНК отличаются от нуклеотидов ДНК и по строению входящего в их состав углевода: они включают другую пентозу - ри-бозу (вместо дезоксирибозы). В цепочке РНК нуклеотиды соединяются путем образования ковалентных связей между де-зоксирибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого.
РНК переносят информацию о последовательности аминокислот в белках, т. е. о структуре белков от хромосом к месту их синтеза, и участвуют в синтезе белков.
Существует несколько видов РНК. Их названия обусловлены выполняемой функцией или местонахождением в клетке. Большую часть РНК цитоплазмы (до 80?90 %) составляет рибосо-мальная РНК (рРНК), содержащаяся в рибосомах. Молекулы рРНК относительно невелики и состоят из 3?5 тыс. нуклеотидов. Другой вид РНК ? информационные (иРНК), переносящие к рибосомам информацию о последовательности аминокислот в белках, которые должны синтезироваться. Размер этих РНК зависит от длины участка ДНК, на котором они были синтезированы. Молекулы иРНК могут состоять из 300?30000 нуклеотидов. Транспортные Р/-//((тРНК) включают 76?85 нуклеотидов и выполняют несколько функций. Они доставляют аминокислоты к месту синтеза белка, "узнают" (по принципу комплемен-тарности) триплет иРНК, соответствующий переносимой аминокислоте, осуществляют точную ориентацию аминокислоты на рибосоме.
Обмен веществ клетки.
Совокупность химических реакций биосинтеза (ассимиляция) и распада (диссимиляция), лежащих в основе жизнедеятельности организма и обеспечивающих его взаимосвязь со средой обитания, называется обменом веществ. Обмен веществ базируется на процессах пластического и энергетического обмена, направленных на непрерывное обновление живого.
Пластический обмен, или ассимиляция,? это совокупность реакций синтеза, направленных на образование структурных растей клеток и тканей. К нему относятся биосинтез белка, фотосинтез, синтез жиров и углеводов.
Биосинтез белка ? одно из наиболее важных и характерных ^рвойств живой клетки. Первичная структура белка предопределяется генетическим кодом, заложенным в молекуле ДНК, причем различные ее участки кодируют синтез разных белков. Следовательно, одна молекула ДНК хранит информацию о структуре многих белков. Свойства белка зависят от последовательности расположения аминокислот в полипептидной цепи. В свою очередь чередование аминокислот определяется последовательностью нуклеотидов в ДНК. В иРНК каждой аминокислоте соответствует определенный триплет - группа, состоящая из трех нуклеотидов, называемая кодоном.
Распределив молекулу иРНК на триплеты, можно представить, какие аминокислоты и в какой последовательности будут располагаться в молекуле белка. Совокупость триплетов ДНК, несущих информацию о структуре одной белковой молекулы, называется геном.
Биосинтез белка начинается в ядре со списывания информации о структуре белковой молекулы с ДНК на иРНК по принципу комплементарности. Данный процесс протекает как реакция матричного синтеза и называется транскрипцией. Образующаяся при этом иРНК поступает в цитоплазму, где на нее нанизываются рибосомы. Одновременно в цитоплазме с помощью ферментов активизируется тРНК. Молекула тРНК напоминает по структуре лист клевера, на вершине которого находится триплет нуклеотидов, соответствующий по коду определенной аминокислоте (антикодон), а основание ("черешок") служит местом присоединения этой аминокислоты. Транспортная РНК доставляет аминокислоты к рибосомам. По принципу комплементарности антикодон связывается со своим кодоном, причем аминокислота располагается у активного центра рибосомы и с помощью ферментов соединяется с ранее поступившими аминокислотами. Затем тРНК освобождается от аминокислоты, а молекула иРНК продвигается вперед на один триплет, и процесс повторяется. Так постепенно наращивается белковая цепочка, в которой аминокислоты располагаются в строгом соответствии с локализацией кодирующих их триплетов в молекуле иРНК. Синтез полипептидных цепей белков по матрице иРНК называется трансляцией.
В клетках растительных и животных организмов белки непрерывно обновляются. Интенсивность синтеза тех или иных специфических белков определяется активностью соответствующих генов, с которых "считывается" иРНК. Следует отметить, что не все гены функционируют одновременно: активность проявляют лишь те, которые кодируют информацию о структуре белков, необходимых для жизнедеятельности организма в данный момент. Биосинтез белка зависит также от активности ферментов, катализирующих процессы транскрипции и трансляции, от наличия свободной энергии в виде АТФ, аминокислот и других факторов. Фотосинтез ? процесс превращения энергии солнечного света в энергию химических связей, протекающий в зеленых листьях растений. Это происходит благодаря наличию в хло-ропластах фотосинтезирующих пигментов ? хлорофилла и ка-ротиноидов (каротин, ксантофилл). В частности, являясь высокоактивным веществом, хлорофилл осуществляет поглощение света, первичное запасание энергии и дальнейшее ее преобразование в химическую энергию. Различают световую и темно-вую фазы фотосинтеза.
Световая фаза начинается с поглощения кванта света молекулой хлорофилла. 1) При этом один из электронов молекулы переходит в "возбужденное" состояние, перескакивает на более высокую орбиту. 2) Возбужденный электрон перемещается по цепи переносчиков электронов. 3) При этом выделяется энергия для синтеза АТФ, часть электронов используется также для восстановления МАДФ+ в НАДФ?Н0. 4) Происходит процесс разложения воды под влиянием света (фотолиз). 5) Ион гидроксила отдает свой электрон и превращается в радикал (ОН), который, соединяясь с другими радикалами, образует воду и свободный кислород. 6) Электрон от гидроксила возвращается в молекулу хлорофилла и заполняет место ушедшего электрона. 7) Таким образом, результатом световой фазы фотосинтеза является образование АТФ, выделение кислорода и восстановление НАДФ.
В период темповой фазы фотосинтеза происходят сложные ферментативные реакции, в основе которых лежит восстановление молекул углекислого газа до органических соединений, осуществляемое при участии продуктов световых реакций. Это происходит следующим образом. Углекислый газ, поступая из атмосферы в лист через устьица, связывается особым веществом ? акцептором, и в результате образуется нестойкое вещество, распадающееся на две молекулы фосфоглицерино-вой кислоты. Последние восстанавливаются с помощью продуктов световых реакций. В конечном итоге через ряд промежуточных соединений образуются углеводы и другие органические соединения (белки, жиры, органические кислоты). Урожайность растений в значительной степени зависит от продуктивности фотосинтеза, которая обусловливается влиянием комплекса внешних и внутренних (генетические особенности растения) факторов. Оптимальными условиями для фотосинтеза являются:
1) достаточная освещенность, достигаемая при определенной густоте посева (следует учитывать разницу в потреблении света светолюбивыми и тенелюбивыми растениями);
2) достаточная увлажненность почвы, зависящая от правильного орошения полей, потребности растений во влаге;
3) нормальное содержание углекислого газа в воздухе (увеличение его концентрации нарушает процесс дыхания);
4) достаточное минеральное питание растений, обеспечивающее наилучший ход обменных реакций.
Зная пути повышения продуктивности фотосинтеза, можно увеличить урожайность культурных растений.
Энергетический обмен, или диссимиляция,?совокупность реакций распада (в том числе гликолиз, брожение, дыхание), сопровождающихся выделением энергии. Он проходит в три этапа.
Первый этап ? подготовительный ? протекает в цитоплазме клеток растений, простейших, в пищеварительном тракте животных и человека. При этом питательные вещества под влиянием пищеварительных ферментов расщепляются до мономеров: белки ? до аминокислот, углеводы ?до моносахари-дов, липиды ?до жирных кислот, спиртов и альдегидов, нуклеиновые кислоты ? до нуклеотидов. В результате образуется небольшое количество энергии, которая рассеивается в виде тепла. На этом этапе синтез АТФ не происходит.
Второй этап ? анаэробный ? протекает в цитоплазме клеток и сводится к следующему. Мономеры, образовавшиеся на первом этапе, подвергаются дальнейшему расщеплению без участия кислорода с образованием энергии. Например, под действием ферментов одна молекула глюкозы расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты. При этом из аденозинди-фосфата и фосфорной кислоты синтезируются две молекулы
[л"Ф. В растительных клетках и в некоторых дрожжевых грибах Распад глюкозы идет путем спиртового брожения.
Третий этап ? аэробный ? обеспечивает последующее расщепление органических веществ до конечных продуктов с участием кислорода и происходит в митохондриях. В результате дальнейшего окисления пировиноградной кислоты образуются диоксид углерода и вода. При этом выделяется энергия, которая аккумулируется в виде 36 молекул АТФ.
Таким образом, при расщеплении одной молекул глюкозы образуется 38 молекул аденозинтрифосфорной кислоты. АТФ быстро восстанавливается в клетке. Например, у человека каждая молекула АТФ расщепляется и вновь синтезируется 2400 раз в сутки, т. е. средняя продолжительность жизни АТФ менее линуты.
При диссимиляции расщепляются не только углеводы, но и продукты распада белков, жиров и других сложных соединений. Гак, аминокислоты расщепляются до диоксида углерода и воды I до азотсодержащих веществ, идущих у позвоночных на син-/гез мочевины. Диссимиляция обычно осуществляется в результате гидролитических и окислительных реакций и протекает как при отсутствии кислорода, так и при его участии.
Жизненный цикл клетки.
Важным свойством клетки как живой системы является способность ее к самовоспроизведению, которое лежит в основе процессов роста, развития и размножения организмов.
Период от окончания одного деления до начала следующего называется жизненным или клеточным циклом. Для высокоспециализированных (диффенцированных) клеток жизненный цикл длится от момента образования клетки до ее смерти. В жизненном цикле клеток выделяют два периода: первый ? период между делениями ? интерфаза, когда клетка растет, функционирует и готовится к делению; второй ? период деления.
В интерфазе происходит ряд важнейших физиологических [Процессов: редупликация ДНК, удвоение числа хромосом, образование белков ахроматинового веретена деления, синтез АТФ, рост биомассы клетки. В интерфазе различают три периода:
1) пресинтетический - клетки растут, синтезируют РНК, белки, АТФ, но синтез ДНК не происходит; клетка содержит дипло-идный набор хромосом, каждая из которых представлена одной хроматидой;
2) синтетический - в клетках идет синтез ДНК, каждая хромосома достраивает недостающую хроматиду;
3) постсинтетический, или предмитотический - в клетке синтезируются белки митотического аппарата, происходит удвоение центриолей, накапливается энергия, количество хромосом сохраняется.
Далее следует деление клетки которое может быть непрямым (митоз) и прямым (амитоз).
Митоз?наиболее распространенный способ репродукции клеток. Он приводит к образованию генетически равноценных клеток и сохранению преемственности хромосом в ряду поколений. Митоз представляет собой непрерывный биологический процесс. Различают четыре фазы митоза ? профазу, метафа-зу, анафазу, телофазу.
В профазе увеличивается объем ядра и клетки в целом. Клетка округляется: снижается или вообще прекращается ее функциональная активность. Центриоли расходятся к полюсам. Хромосомы спирализуются, утолщаются и укорачиваются, в результате чего считывание генетической информации с молекул ДНК становится невозможным. В конце профазы ядерная оболочка распадается и хромосомы беспорядочно рассеиваются в цитоплазме.
В метафазе спирализация хромосом достигает максимума, они устремляются к экватору клетки и, располагаясь на равном расстоянии от полюсов, образуют так называемую экваториальную или метафазную пластинку. На этой стадии митоза под световым микроскопом хорошо видно, что хромосома состоит из двух хроматид, соединенных только в области центромеры. От центриолей, находящися у полюсов клетки, к центромерам подходят нити веретена деления.
В анафазе каждая хромосома расщепляется на две хрома-тиды, называемые дочерними хромосомами. Нити веретена деления, прикрепленные к центромерам, сокращаются и увлекают дочерние хромосомы к полюсам клетки. Таким образом, в анафазе хроматиды удвоенных еще в интерфазе хромосом расходятся к полюсам клетки.
В телофазе хромосомы раскручиваются, деспирализуют-ся. Из мембранных структур цитоплазмы образуется ядерная оболочка. В процессе образования перетяжки клетка делится на две дочерние. В дочерних клетках наследственная информация копирует информацию, содержащуюся в материнской клетке.
В процессе митоза точно поровну распределяется генетический материал между дочерними клетками, в результате каждая из них получает диплоидный набор хромосом.
Продолжительность разных периодов митотического цикла различна (от нескольких минут до нескольких часов) и зависит от ряда причин: типа тканей, физиологического состояния организма, температуры, света, химических веществ и т. п.
При амитозе вначале делится ядро на две или несколько частей без спирализации хромосом, после чего перешнуровывается цитоплазма и образуются две или несколько новых клеток. Данный процесс сопровождается делением цитоплазмы или ограничивается только делением ядра. Следовательно, в результате амитоза могут образовываться двухъядерные или многоядерные клетки. Амитозом делятся простейшие, одноклеточные растения и некоторые клетки многоклеточных животных (клетки эпителия, печени и др.).
Размножение и индивидуальное развитие организмов.
Способность к размножению или самовоспроизведению является одним из обязательных и важнейших свойств живых организмов. Размножение поддерживает длительное существование вида, обеспечивает преемственность между родителями и их потомством в ряду многих поколений. Оно приводит к увеличению численности особей вида пособствует его расселению.
Различают два типа размножения: бесполое и половое. В бесполом размножении участвует только одна родительская особь, которая делится, почкуется или образует споры. Размножение при помощи вегетативных органов (у растений) и частей тела (у животных) называется вегетативным. В случае полового размножения особи нового поколения появляются при участии двух организмов ? материнского и отцовского.
Вегетативное размножение основано на способности организмов восстанавливать (регенерировать) недостающие части. Этот способ размножения широко распространен в природе, но с наибольшим разнообразием оно осуществляется у растений, особенно у цветковых.
При делении одноклеточных бактерий, водорослей, простейших образуются два дочерних организма. У многоклеточных водорослей, грибов, лишайников размножение осуществляется соответственно обрывками нитей, гиф, обломками слоевищ. Примером вегетативного размножения может служить почкование, характерное для некоторых кишечнополостных (гидры) и дрожжевых грибов. Если при этом дочерние особи не отделяются от материнской, могут возникать колонии.
У цветковых растений в природе новые особи могут возникать из вегетативных органов: стебля (кактусы, элодея, ряска, роголистник), листа (фиалка, бегония, лилия, гиацинты), корня (малина, крыжовник, осот, одуванчик), видоизмененных побегов: клубня (картофель), луковицы (лук, чеснок, тюльпан, нарцисс), корневища (пырей, хвощ, иван-чай), усов (земляника) и др. Вегетативное размножение растений широко используется в сельскохозяйственной практике.
У многоклеточных животных в силу высокой специализации клеток организма вегетативное размножение встречается значительно реже. Кроме кишечнополостных оно наблюдается у губок, плоских и некоторых кольчатых червей. У отдельных видов млекопитающих (южноамериканский броненосец) встречается вегетативное размножение зародышей, когда в ранний период эмбрионального развития делящийся зародышевый диск дает начало нескольким особям (от 4 до 8). Подобное можно наблюдать и у человека ? однояйцевые близнецы.
У многих организмов для воспроизводства потомства образуются специализированные клетки - споры, каждая из которых прорастает и дает начало новому организму. Спорообразо-вание встречается у простейших (малярийный плазмодий), грибов, водорослей, мхов, плаунов, хвощей, папоротников. У голо-и покрытосеменных растений споры непосредственно в процессе размножения не участвуют.
Споры образуются путем митоза или мейоза в обычных вегетативных клетках материнского организма или специальных органах ? спорангиях и представляют собой микроскопические одноклеточные образования.
При любой форме бесполого размножения ? частями тела или спорами ? наблюдается увеличение численности особей данного вида без повышения их генетического разнообразия: все особи являются точной копией материнского организма. Эта особенность используется человеком для получения однородного, с хорошими признаками потомства у плодово-ягодных, декоративных и других групп растений. Новые признаки у таких организмов появляются только в результате мутаций.
Половое размножение существенно отличается от бесполого тем, что в данном случае генотип потомков возникает в результате перекомбинации генов, принадлежащих обоим родителям. Это повышает возможности организмов в приспособлении к меняющимся условиям среды.
Половое размножение характеризуется наличием полового процесса, одним из важнейших этапов которого является слияние половых клеток, или гамет, ? специализированных гапло-идных клеток. Гаметы различаются по строению и физиологическим свойствам и делятся на мужские (подвижные ? сперматозоиды, неподвижные ? спермин) и женские (яйцеклетки). В отличие от спор одна гамета за исключением случаев партеногенеза не может дать начало новой особи. Этому предшествует процесс слияния двух половых клеток ? оплодотворение, в результате которого образуется зигота. В дальнейшем из зиготы развивается зародыш нового организма.
Образование половых клеток (гаметогенез) у водорослей, многих грибов и высших споровых растений происходит путем митоза или мейоза в специальных органах полового размножения: яйцеклеток ? в оогониях или архегониях, сперматозоидов и спермиев ? антеридиях. У многоклеточных животных развитие яйцеклеток (овогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) осуществляется в половых железах ? яичниках и семенниках. В процессе формирования половых клеток выделяют три стадии ? размножение, рост и созревание.
Первичные половые клетки делятся путем митоза (период размножения), в результате чего их количество постоянно возрастает. В период роста деление клеток прекращается и они начинают усиленно расти. При этом будущие яйцеклетки (ооци-ты) увеличиваются в размерах иногда в сотни и даже тысячи раз за счет накопления в их цитоплазме запасных питательных веществ в виде желтка. Размеры незрелых мужских гамет (спер-матоцитов) увеличиваются незначительно. Затем происходит их мейотическое деление, что приводит к образованию четырех гаплоидных клеток.
При сперматогенезе все четыре клетки в дальнейшем превращаются в сперматозоиды. Типичный сперматозоид состоит из головки, шейки и хвостика. Головка содержит ядро и незначительное количество цитоплазмы. На кончике головки располагается аппарат Гольджи, преобразованный в кольцевое тельце ? акросому. В ней образуются ферменты, растворяющие мембрану яйцеклетки при оплодотворении. В цитоплазме шейки сосредоточены митохондрии, одна или несколько центриолей.
При овогенезе мейотическое деление ядра сопровождается неравным делением цитоплазмы, в результате чего из ооцита развиваются одна крупная яйцеклетка и три маленькие клетки, называемые направительными тельцами, которые вскоре погибают. Биологический смысл формирования направительных телец заключается в необходимости сохранения в яйцеклетке максимального количества желтка, необходимого для развития будущего зародыша. Достигается это за счет утраты трех полноценных хромосомных наборов, входящих в состав направительных телец.
Яйцеклетки многоклеточных животных в зависимости количества желтка имеют разную величину (у морского ежаа ? 0,085 мм, у человека ? 0,2 мм, у сельдевой акулы 22 см). Типичное ядро яйцеклетки содержит гаплоидный набор хромосом. В цитоплазме функционируют митохондрии, рибосомы, аппарат Гольджи и слаборазвитая эндоплазматическая сеть, накапливается значительное количество нуклеотидов, аминокислот, белков и других компонентов, необходимых для ранних стадий развития зародыша. Яйцеклетка всегда окружена одной или несколькими оболочками, имеющими сложное строение. После периода созревания яйцеклетка готова к оплодотворению.
Процесс оплодотворения состоит в слиянии женской и мужской гамет с образованием зиготы. У большинства водных животных яйцеклетки и сперматозоиды выделяются в воду, где гаметы соединяются в значительной мере случайно. Этот примитивный и довольно ненадежный способ соединения гамет называется наружным оплодотворением. У одних животных с таким типом оплодотворения обычно не бывает никаких дополнительных половых структур, кроме протоков, выводящих гаметы из организма наружу. Другие же, преимущественно наземные, имеют наружные половые органы для переноса спермаль-ной жидкости из тела самца в тело самки, где и происходит оплодотворение. В данном случае речь идет о внутреннем оплодотворении.
У животных в спермальной жидкости находятся миллионы сперматозоидов, каждый из которых активно движется по направлению к яйцеклетке. Как только первый сперматозоид проникает сквозь мембрану яйцеклетки, тут же образуется оболочка оплодотворения, которая не допускает проникновения в яйцеклетку других сперматозоидов. Затем оба ядра движутся навстречу друг другу и сливаются. Так образуется зигота, которая имеет диплоидный набор хромосом. В ядре зиготы все хромосомы вновь становятся парными: в каждой паре гомологичных хромосом одна из них отцовская, другая ? материнская. Следовательно, диплоидный набор хромосом, характерный для соматических клеток каждого вида организмов, восстанавливается именно при оплодотворении.
У покрытосеменных растений наблюдается двойное оплодотворение.
Партеногенез (девственное размножение) ? это развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки. При диплоидном партеногенезе (у тлей, дафний, коловраток, некоторых ящериц, одуванчика) мейоз не происходит и развитие начинается с дип-лоидных ооцитов. Такой партеогенез способствует быстрому размножению популяций вида.
При гаплоидном партеногенезе развитие начинается с гап-лоидной яйцеклетки. Возникающие при этом организмы либо гап-лоидны (самцы пчел ? трутни), либо диплоидны. Это наблюдается в том случае, если яйцеклетка сливается с одним из направительных телец или если хромосомы удваиваются без последующего разделения ядра и клетки.
Искусственный партеногенез можно вызвать у многих животных, даже млекопитающих, путем воздействия на яйцеклетку временным повышением температуры, различными химическими веществами и физическими факторами.
Индивидуальное развитие организмов.
От оплодотворенной яйцеклетки начинается индивидуальное развитие организмов ? онтогенез, которое заключается в постепенной реализации наследственной информации, полученной от родителей. Онтогенез включает весь период жизни особи от зиготы до смерти организма (жизненный цикл). За это время организмы проходят определенный путь развития, в котором различают два периода ? эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональное, или зародышевое, развитие охватывает промежуток времени от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения молодой особи у животных, а у растений ? до прорастания семян.
Эмбриональное развитие большинства многоклеточных животных проходит по единому плану и включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и органогенез. В результате семи - восьми последовательных митотических делений оплодотворенной яйцеклетки образуются многочисленные (128 и более) бластомеры. При делении дочерние клетки не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым последующим делением они становятся все меньше, поэтому процесс деления в этом случае носит название дробления.
У бедных желтком яиц происходит полное дробление, т.е. делится вся масса яйца (например, у ланцетника). В случае высокого содержания желтка наблюдается частичное дробление ? дробится только диск цитоплазмы с ядром, сам желток остается без изменений (головоногие молллюски, насекомые, костистые рыбы, пресмыкающиеся, птицы). В результате дробления образуется однослойный зародыш ? бластула. В типичном случае она напоминает собой полый шарик с эпителиепо-добной стенкой (бластодермой) из одного ряда мелких бласто-меров и центральной полостью (бластоцелем, или первичной полостью тела), заполненной жидкостью.
После дробления идет процесс гаструляции, который характеризуется перемещением части клеточного материала с поверхности бластулы во внутрь на места будущих органов. В ре зультате этих перемещений образуется гаструла - чашевидный зародыш, состоящий из двух слоев, или зародышевых листков: наружного ? эктодермы и внутреннего ? энтодермы. У ланцетника гаструла возникает путем впячивания бластодермы в полость бластоцеля. Внутренняя полость, называемая первичной кишкой, связана с внешней средой через отверстие, которое становится первичным ртом. Существуют и другие типы гаструляции.
Губки и кишечнополостные заканчивают свое развитие на стадии двух зародышевых листков. У всех остальных многоклеточных животных параллельно с гаструляцией или после ее завершения (у ланцетника) образуется еще и третий зародышевый листок ? мезодерма. Она формируется в виде эпителиального слоя из энтодермы и всегда расположена между экто-и энтодермой в первичной полости тела.
Во время гаструляции клетки дифференцируются, т.е. становятся различными как по биохимическому составу, так и по структуре. Биохимическая специализация клеток обеспечивается дифференцированной активностью их генов. Генетическая информация реализуется в конечном итоге через специфические белки, присутствие которых в клетке определяет, какие реакции будут в ней протекать, будет ли клетка подвижной или нет и др.
Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию одних и тех же тканей и органов у подавляющего большинства животных мира, т.е. органогенезу.
Из эктодермы у позвоночных образуются нервная система, органы чувств, покровный эпителий с ее железами и производными структурами (хитин, известковые раковины, волосы, перья, когти, копыта и т.п.), у насекомых ? передняя и задняя кишка, трахейная система.
Из энтодермы формируются эпителий средней кишки с его придаточными железами (печень и поджелудочная железа у позвоночных, железы средней кишки у многих беспозвоночных, у хордовых ? жабры и их производные (легкие,, плавательный
пузырь и др., а также щитовидная железа); из мезодермы ? мышечная, соединительная, хрящевая и костная ткани, кровеносная система, почки, половые железы.
Одновременно с мезодермой из энтодермы образуется хорда ? гибкий скелетный тяж, расположенный у эмбрионов всех хордовых на спинной стороне. Впоследствии хорда у всех позвоночных замещается позвоночником и только у некоторых низших позвоночных ее остатки сохраняются между позвонками даже во взрослом состоянии.
Затем из эктодермы, расположенной над самой хордой, образуется нервная пластинка. В дальнейшем боковые края пластинки приподнимаются, а центральная ее часть опускается, образуя нервный желобок. Постепенно верхние края этих складок смыкаются, а желобок превращается в лежащую под эктодермой нервную трубку ? зачаток центральной нервной системы. Из энтодермы возникают хорда, мезодерма, кишечник и связанные с ним ткани и органы. Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который, определяет двустороннюю симметрию тела.
Зародыш животных развивается как единый организм, в котором все клетки, ткани и органы находятся в тесном взаимодействии. При этом один зачаток оказывает влияние на другой, в значительной мере определяя путь его развития. Кроме того, на темпы роста и развития зародыша воздействуют внутренние и внешние условия.
В постэмбриональном, или послезародышевом, периоде осуществляются формообразовательные процессы, определяемые прежде всего генотипом организма, а также факторами внешней среды.
Постэмбриональный период развития начинается с момента выхода организма из яйцевых оболочек или с момента рождения. Различают два способа постэмбрионального развития: прямое, когда рождающийся организм имеет все основные органы, свойственные взрослому животному (рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), и непрямое, когда эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, которая по внешним и внутренним признакам значительно отличается от взрослого организма (плоские и кольчатые черви, ракообразные, насекомые, земноводные).
Например, из яиц бабочек развиваются гусеницы, из яиц лягушки ? головастики, которые резко отличаются по строению, образу жизни и среде обитания от взрослых животных. Так, у головастика имеются жаберные щели, боковая линия, хвост, двухкамерное сердце, один, как и у рыб, круг кровообращения. Когда личинка достигает определенного уровня развития, происходит ее метаморфоз, в процессе которого вырабатываются признаки взрослого организма. При этом гусеница превращается сначала в куколку, затем в бабочку, а головастик ? в лягушку.
Наличие личиночной стадии в развитии земноводных обеспечивает им возможность жить в разной среде и использовать разные источники пищи: головастик живет в воде и питается растительной пищей, а лягушка ведет наземный образ жизни и питается животной пищей. Такое явление наблюдается и у многих насекомых. Смена среды обитания и, как следствие, смена образа жизни животного при переходе его от личиночной стадии к взрослому организму снижает интенсивность борьбы за существование внутри вида. Кроме того, у некоторых сидячих, малоподвижных или паразитических животных свободноживу-щие личинки способствуют расселению вида, расширению их ареала.
Индивидуальное развитие завершается старением и смертью. О механизме старения единой точки зрения пока нет. Ясно только одно, что при старении происходят значительные физиологические изменения, резкое снижение эффективности иммунной системы, что приводит к общему снижению жизненных процессов и устойчивости организма к заболеваниям, а потом и к смерти.
Основы генетики и селекции. Генетика как наука. Основные понятия генетики.
Генетика ? относительно молодая наука. Датой ее рождения считается 1900 г., когда были заново открыты установленные Г. Менделем в 1865 г. закономерности наследования признаков. С этого момента начинаются широкие исследования, в ходе которых были сформулированы представления о мутациях, популяциях и чистых линиях организмов, хромосомная теория наследственности, открыт закон гомологических рядов наследственной изменчивости и др.
Новый этап развития генетики связан с усовершенствованием техники научных исследований. Сложные современные приборы позволили установить строение нуклеиновых кислот, вскрыть их значение в явлениях наследственности и расшифровать генетический код, выявить этапы биосинтеза белка. Без учета достижений генетики в настоящее время немыслима полноценная деятельность человека во многих сферах науки и производства: в биологии, медицине, сельском хозяйстве.
Знание генетики помогает понять возникновение и развитие жизни на Земле, открывает материальную основу эволюционных преобразований.
Обнаружение связи между генами и ферментами привело к созданию молекулярной генетики. Интенсивно развивается иммуногенетика, изучающая генетические основы иммунных реакций организма. Выявлена генетическая основа многих заболевании человека или предрасположенности к ним.
Такие сведения помогают специалистам в области медицинской генетики устанавливать точную причину заболевания и разрабатывать меры профилактики и лечения людей.
На генетике основана вся селекционная работа в сельском хозяйстве.
Генетика изучает два фундаментальных свойства живых организмов ? наследственность и изменчивость. Обычно наследственность определяется как свойство родителей передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению. Благодаря этому каждый вид животных или растений сохраняет на протяжении поколений характерные для него черты. Обеспечение преемственности свойств ? лишь одна из сторон наследственности; вторая сторона ? точная передача специфического для каждого организма типа развития, т. е. становления в ходе онтогенеза определенных признаков и свойств, и присущего только этому типу организмов обмена веществ.
Клетки, через которые осуществляется преемственность поколений,? специализированные половые при половом размножении и неспециализированные клетки тела (соматические) при бесполом ? несут в себе не сами признаки и свойства будущих организмов, а только задатки их развития. Эти задатки получили название генов. Геном является участок молекулы ДНК (или участок хромосомы), определяющий возможность развития отдельного элементарного признака или синтез одной белковой молекулы.
Из этого положения следует, что признак, обусловленный каким-либо определенным геном, может и не развиваться. Действительно, возможность проявления генов в виде признаков в значительной степени зависит от условий внешней среды. Следовательно, предмет генетики составляет и изучение условий проявления генов. У всех организмов одного и того же вида каждый ген располагается в одном и том же месте, или локусе, строго определенной хромосомы. В гаплоидном наборе хромосом имеется только один ген, ответственный за развитие данного признака. В диплоидном наборе хромосом (в соматических клетках) содержатся две гомологичные хромосомы и соответственно два гена, определяющие развитие одного какого-то признака. Гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и ответственные за развитие одного признака, называются аллельными. Для генов приняты буквенные обозначения. Если два аллельных гена полностью тождественны по структуре, т. е. имеют одинаковую последовательность нуклеотидов, их можно обозначить так: АА. Но в результате мутации может произойти замена одного нуклеотида в ДНК на другой. Признак, обусловленный этим геном, тоже несколько изменится. Генотип, включающий исходный и мутантный ген, будет обозначаться так: АА1.
Мутация, вызывающая изменение структуры гена, т. е. появление варианта исходного гена, приводит и к появлению варианта признака. Ген может мутировать неоднократно. В результате возникает несколько аллельных генов. Совокупность таких аллельных генов, определяющих многообразие вариантов признака, называется серией аллельных генов. Возникновение такой серии вследствие неоднократного мутирования одного гена называется множественным аллелизмом или множественным аллеломорфизмом.
Совокупность всех генов одного организма называется генотипом. Однако генотип ? не механическая сумма генов. Возможность проявления гена и форма его проявления зависят от условий среды. В понятие среды входят не только условия, в которых живет данный организм, не только условия, окружающие клетку, но и другие гены. Гены взаимодействуют друг с другом и, оказавшись в одном генотипе, могут сильно влиять на проявление действия соседних генов. Таким образом, для каждого отдельно взятого гена существует генотипическая среда. В связи с этим известный советский генетик М. Е. Лобашев определил генотип как систему взаимодействующих генов.
В пределах одного вида организмы не похожи друг на друга. Эта изменчивость хорошо видна, например, в пределах вида Человек разумный, каждый представитель которого имеет свои индивидуальные особенности. Подобная индивидуальная изменчивость существует у организмов любого вида животных и растений. Таким образом, изменчивость ? это свойство организмов, как бы противоположное наследственности. Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков ? генов и в изменении их проявления в процессе развития организмов. Существуют разные типы изменчивости. Изучением причин, форм изменчивости и ее значения для эволюции также занимается генетика. При этом исследователи имеют дело не непосредственно с генами, а с результатами их проявления? признаками или свойствами. Поэтому закономерности наследственности и изменчивости изучают, наблюдая в ряду поколений за признаками организмов. Совокупность всех признаков организма называется фенотипом.
Живые организмы в процессе эволюции выработали способность отвечать морфофизиологическими изменениями на постоянно меняющиеся факторы среды, так как гены управляют не только передачей признаков, но и пределами их вариации, что позволяет организму лучше приспосабливаться к факторам окружающей среды.
Следовательно, изменчивость ? это свойство живого изменяться, выражающееся в способности приобретать новые признаки или утрачивать прежние.
Типы изменчивости.
Различают два типа изменчивости: фенотипическую (ненаследственную) и генотипическую (наследственную).
Фенотипическая, или модификационная, изменчивость представляет собой изменения признаков организма (его фенотипа), не связанные с изменением генотипа. Ярким примером такой изменчивости может служить пшеничное поле, которое, с одной стороны, поражает однотипностью, а с другой ? отсутствием одинаковых особей. Модификационная изменчивость ограничивается так называемой нормой реакции организма, представляющей степень изменяемости признака и определяемой генотипом. Норма реакции разных генотипов различна и зависит от условий среды. Это можно проиллюстрировать следующим примером. У крупного рогатого скота окраска шерсти не меняется в любых условиях, т. е. норма реакции по этому признаку постоянна, но по такому признаку, как молочная продуктивность, варьирует в очень широких пределах в зависимости от условий кормления и содержания. Норма реакции имеет большое значение для адаптации организмов к тем или иным природным условиям и способствует сохранению видов, а также в практике сельского хозяйства.
Модификационная изменчивость обуславливается передачей не признака, а способностью организма формировать соответствующий конкретным условиям фенотип. Например, растение стрелолист в зависимости от внешней среды может иметь различной формы листья: стреловидные (надводные), сердцевидные (плавающие) и лентовидные (подводные). Следовательно, у него наследственно детерминирована не форма листа, а способность изменять ее в некоторых пределах. Модификационная изменчивость распространена довольно широко среди живых организмов. Ч. Дарвин назвал ее определенной изменчивостью.
Генотипическая изменчивость подразделяется на мутационную и комбинативную.
Мутационная изменчивость ? это такая изменчивость, при которой происходят скачкообразные, прерывистые изменения наследственного признака (мутации). Иными словами, мутации ? это внезапно возникающие стойкие изменения генетического аппарата, включающие переход генов из одного аллель-ного состояния в другое, изменение их структуры, различные изменения структуры хромосом, их числа в кариотипе, а также генетических структур литоплазмы.
Учение о мутациях было заложено в работах X. Де Фриза (1848?1935). Основные положения этого учения сводятся к следующему:
1) мутации возникают внезапно и являются качественными изменениями;
2) новые мутантные формы устойчивы;
3) мутации могут быть как полезными, так и вредными;
4) одни и те же мутации могут возникать повторно.
Мутации классифицируют по измененным клеткам (генеративные и соматические); по причине, их вызвавшей (спонтанные и индуцированные); по характеру изменении в генотипе (генные, хромосомные, цитоплазматические). Генеративные мутации возникают в половых клетках. Если генеративная мутация доминантна, то у организмов новый признак (свойство) проявляется в первом поколении даже в гетерозиготном состоянии. Рецессивная мутация проявляется через несколько поколений при переходе ее в гомозиготное состояние. Примером рецессивной генеративной мутации может служить наличие гемофилии в отдельных семьях.
Соматические мутации возникают в генотипе клеток тела (соматических клеток) и обнаруживаются в той его части, которая развилась из измененных клеток. Для видов, размножающихся половым путем, данные мутации не имеют принципиального значения, но важны для видов, размножающихся бесполым путем. Так, у вегетативно размножающихся плодовых и ягодных растений соматическими мутациями могут быть растения с новыми признаками. Например, И. В. Мичурин получил новый сорт яблони Антоновка шестисотграммовая в результате вегетативного размножения соматической почковой мутации, возникшей у яблони сорта Антоновка.
Генные мутации обусловлены изменением структуры самого гена ? выпадением, добавлением или перестановкой пары нуклеотидов в молекуле ДНК. Такие мутации могут изменять структуру белка фермента, который кодируется данным геном, изменять его свойства или полностью нарушать синтез поли-пептида. Генные мутации встречаются особенно часто. Они могут быть доминантными и рецессивными, возникать в гаметах и соматически клетках спонтанно или под воздействием мутагена.
Хромосомные мутации обусловлены изменением структуры или числа хромосом в кариотипе особи. Особый вид хромосомной перестройки представляет перенос фрагмента одной хромосомы на другую гомологичную ей хромосому. Большинство таких мутаций вредно для организма и ведет к снижению его жизнедеятельности. Мутации, обусловленные изменением числа хромосом, бывают полиплоидные и гетероплоидные.
Цитоплазматические мутации ? результат изменения ДНК клеточных органоидов (пластид, митохондрий). Например, пес-
тролистность у растений вызывают мутации в ДНК хлороплас-тов. Цитоплазматические мутации наследуются по материнской линии, так как зигота получает цитоплазму в основном из яйцеклетки.
Комбинаты впая изменчивость обусловливается разнообразием генотипов и обеспечивает появление новых комбинаций признаков в результате скрещивания. Она наследуется в соответствии с законами Г. Менделя и правилом Т. Моргана. Играет большую роль в эволюции, так как дает новые сочетания приспособительных признаков, возникающих при скрещивании. Комбинативная изменчивость используется в селекции для улучшения пород животных, сорт
Эволюционное учение
Додарвиновский период.
Эволюционное учение ? это наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях исторического развития живых организмов. Оно обобщает результаты, полученные частными биологическими науками, и поэтому является теоретической основой биологии.
На познание законов развития живой природы человеческая мысль была направлена с древнейших времен. Однако первая успешная попытка научно решить данную задачу была совершена только в середине 19 в. Ч. Дарвином. Поэтому историю развития эволюционного учении как науки разделяют на додар-виновский, дарвиновский и последарвиновский периоды. В связи с бурным развитием генетики и использованием ее достижений для объяснения механизмов эволюции в 20?30-х годах 20 в. сформировалось новое направление в эволюционном учении, получившее название синтетической теории эволюции.
На всех этапах своей истории биология являлась ареной борьбы материализма и идеализма. Материализм утверждает идею исторического развития органического мира, в основе ко торой лежит признание естественного происхождения живых организмов. Идеализм же отстаивает представление о создании живых существ богом. Эти противоположные идеи зародились еще в древнем мире и играли существенную роль в формировании философских мировоззрении мыслителей всех эпох. Представления о роли творца в возникновении живой природы господствовали в биологии до середины прошлого века. Сторонником этих взглядов был шведский естествоиспытатель К. Линней (1707?1778). Основной его труд "Система природы" (1735) представлял собой описание всех известных в то время животных и растений, многие из которых были впервые им описаны. Главная заслуга Линнея в том, что он заложил основы современной систематики, утвердил бинарную номенклатуру, т. е. систему двойных латинских обозначений видов, ввел в классификацию живых организмов четкую пятичленную систему (класс ? отряд ? род ? вид ? разновидность), которая с дополнениями используется и в наше время. Он создал удобную для применения искусственную систему растительного мира, разбил животный мир на шесть классов (млекопитающие, птицы, земноводные, рыбы, насекомые, черви), поместил в один отряд человека и человекообразных обезьян. Впервые отметил произвольность искусственных систем и указал на необходимость создания естественной системы с учетом всей совокупности признаков организма. Линней не допускал мысли о естественном происхождении организмов и их родстве. Каждый вид, с его точки зрения, представлял потомство одной пары животных или растений, сотворенных богом, и, таким образом, он считал, что видов столько, сколько их было создано первоначально. Однако в поздних работах Линней все же привел ряд примеров изменчивости организмов и возникновения новых видов из уже существующих.
Заслуга создания первой целостной теории эволюции органического мира принадлежит Ж. Б. Ламарку (1744-1829). В труде "Философия зоологии" (1809) он попытался обосновать идею развития живых существ и проанализировать факторы, обусловливающие это развитие. Ламарк считал, что все организмы
I
изменяются. По его мнению, в природе нет ни классов, ни родов, ни видов. Природа создает только реально существующий последовательный ряд существ вследствие изменчивости организмов. Изменчивость организмов Ламарк объяснил, во-первых, действием в природе принципа градации, который заключается в последовательном и непрерывном усложнении живых существ в процессе развития природы, и, во-вторых, действием на живые организмы факторов среды обитания. С его точки зрения, движущей силой градации служит изначальное (заложенное творцом) стремление природы к прогрессу, способность организмов целесообразно реагировать на изменения внешних условий. Он ошибочно полагал, что для эволюции живых существ достаточно лишь влияния среды. Высшие животные, по его мнению, могут изменяться под влиянием внутренней тенденции к самосовершенствованию. Таким образом, Ламарк объединил идею изменяемости видов с идеей прогрессивной эволюции. Однако он не смог объяснить механизмы эволюционного процесса и допускал наследование приобретенных признаков, считая, что это и приводит к эволюции. Несмотря на то что основные положения теории Ламарка не получили в дальнейшем подтверждения, ее историческая роль как первой последовательной эволюционной концепции несомненна.
Эволюционные представления о природе начали развиваться в России с середины 18 в. Первым их выразителем был М. В. Ломоносов (1711?1765), который в своих работах указывал на связь живой и неживой природы Это противоречило господствовавшему в те времена метафизическому подходу к изучению всех явлений природы как неизменяющихся, не зависящих друг от друга. Представления о создании природы богом Ломоносов считал вредными росту человеческих знаний.
А. Н. Радищев (1749?1802), писатель и философ рассматривал природу в ее единстве и развитии от простого к более сложному, от горных пород к растениям, животным и человеку, включая человеческое сознание.
Русский биолог К. Ф. Рулье (1814?1858) критиковал метафизические идеи о неизменяемости и постоянстве видов. Он считал, что возникновение приспособлений у животных связано с изменением условий среды, а происхождение видов ? с борьбой за существование.
Учение Дарвина - основа современной теории эволюции.
В целом следует отметить, что к началу 19 в. было накоплено огромное количество знаний по различным отраслям биологии и сельского хозяйства, но естествоиспытатели, признавая преемственность в развитии видов, не сумели вскрыть причины их эволюции. Это удалось сделать английскому ученому Ч. Дарвину (1809 - 1882). Использовав весь накопленный к тому времени багаж знаний, он создал научно обоснованную теорию эволюци живой природы, названную в дальнейшем дарвинизмом.
В 1859 г. Ч. Дарвин опубликовал работу "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприят-ствуемых пород в борьбе за жизнь", которая явилась результатом собственных наблюдений во время кругосветного путешествия на корабле "Бигль" и обобщения достижений науки и сельскохозяйственной практики того времени. Позже он написал такие работы, как "Изменение животных и растений под, влиянием одомашнивания" (1868), "Происхождение человека и половой отбор" (1871), "Действие перекрестного опыления и самоопыления в растительном мире" (1876) и др. В своих трудах Дарвин вскрыл механизм становления видов, т. е. механизм эволюции органического мира.
Дарвин считал, что все виды в природе способны размножиться в геометрической прогрессии. Это правило не знает исключений ни в растительном, ни в животном мире. Каждый вид способен произвести и производит гораздо больше особей, чем выживает их до взрослого состояния; юных особей всегда больше, чем взрослых. Однако число взрослых особей каждого вида растений и животных сохраняется более или менее постоянным. Исходя из этого он заключил, что часть особей гибнет в "борьбе за жизнь", в "борьбе за существование".
Основываясь на наблюдениях в природе, Дарвин обнаружил, что для растений и животных характерна всеобщая изменчивость признаков и свойств, так как даже в потомстве одной пары родителей нет совершенно одинаковых особей.
Учитывая наличие в природе борьбы за существование и всеобщей изменчивости признаков и свойств живых организмов, Дарвин сделал заключение о неизбежности существовании в природе процессов, закономерно ведущих к избирательному уничтожению одних особей и размножению других, т. е. к естественному отбору. Иными словами, в борьбе за существо-ванне ничтожные на первый взгляд различия особей дают определенные преимущества одним из них и приводят к гибели других. В конечном итоге в живых остаются лишь особи, обладающие определенными благоприятными в данных конкретных условиях особенностями, отличающими их от остальных особей этого вида.
Таким образом, Дарвин блестяще показал, что признаки организмов, развивающиеся под влиянием естественного отбора, являются приспособлениями для существования в определенных условиях. Следовательно, любые приспособления, как бы они ни были совершенны, целесообразны только в конкретных условиях. Из этого следует, что историческое развитие организмов и есть история их приспособления к изменяющимся условиям среды.
Эволюционная теория Дарвина явилась первым блестящим примером решения проблемы развития живой природы с материалистических позиций. Главное ее значение заключалось в обосновании и укреплении исторического взгляда на органический мир, что придавало новый смысл биологическим наукам.
На основании учения Дарвина установлено, что движущими силами эволюции органического мира являют борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости, а движущими силами эволюции пород и сортов ? наследственная изменчивость и искусственный отбор.
Под наследственностью Дарвин понимал способность организмов сохранять в потомстве свои видовые, сортовые и инди видуальные особенности, а под изменчивостью - способность организмов приобретать новые признаки под влиянием условий среды. Он различал определенную, неопределенную и соотносительную изменчивость.
Определенная (или групповая) изменчивость ? это появление сходных признаков у всех особей под влиянием одинаковых условий среды. Теперь установлено, что эта изменчивость не затрагивает генотип организмов и называется модификаци-онной или фенотипической. Неопределенная (или индивидуальная) изменчивость ? это возникновение индивидуальных различий у особей одного вида под действием сходных условий среды. Она обусловливает большое разнообразие признаков у одной группы особей. Индивидуальные различия передаются по наследству, поэтому данный вид изменчивости представляет собой генетическую, или наследственную, изменчивость. Кроме того, Дарвин выделил соотносительную изменчивость, когда изменение одного органа или признака влечет за собой изменение других органов и признаков. Например, толщина волос у овец зависит от толщины кожного покрова. Таким образом, Дарвин впервые обосновал роль наследственной изменчивости в эволюции, хотя в тот период еще не были известны все причины и механизмы изменчивости.
Борьба за существование, по Дарвину, представляет сложные и многообразные отношения организмов между собой и с неживой природой. Различают следующие формы борьбы: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями неорганической природы.
Внутривидовая борьба ? это борьба между особями одной популяции любого вида. Она наиболее напряженная, поскольку особи популяции имеют одинаковые условия существования и источники питания. Например, состязание между хищниками за добычу, поедание взрослыми особями части потомства (речной окунь), состязание между особями одной популяции за свет. Межвидовая борьба ? это борьба за существование между особями разных видов, занимающих сходные места обитания. Например, борьба между хищником и жертвой, борьба за свет между сосной, березой и осиной в смешанном лесу. Межвидовая борьба за существование включает одностороннее использование одного вида другим (рыбы поедают планктон). Борьба с неблагоприятными условиями неорганической природы имеет место при засухе, наводнении, заморозках и т. п.
Все виды борьбы за существование усиливают внутривидовую борьбу, что способствует совершенствованию вида в процессе эволюции и в конечном итоге приводит к выживанию тех организмов, которые оказываются наиболее приспособленными к конкретным условиям, т. е. к естественному отбору.
Естественный отбор ? это постоянно происходящий в природе процесс, при котором выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные особи каждого вида и гибнут менее приспособленные. Необходимым условием естественного отбора является наследственная изменчивость, а непосредственным результатом ? формированние приспособлений организмов к конкретным условиям существования. Различают следующие формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий и дизруптивный (разрывающий).
Движущий, или направленный, отбор ? это отбор, благоприятствующий лишь одному направлению изменчивости. Был описан Дарвином. Примером такого отбора может служить появление в настоящее время групп крыс и насекомых, устойчивых к ядохимикатам, домашних мух и комаров, способных переносить яд ДДТ; штаммов микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам (пенициллин, стрептомицин).
Стабилизирующий отбор ? это отбор, направленный на сохранение в популяциях среднего, ранее сложившегося признака и действующий против проявлений фенотипичекой измен-? чивости. Он происходит при постоянных условиях окружающей 13 среды. Описан И. И. Шмальгаузеном в 1946 г. При длительном действии стабилизирующего обора некоторые виды организмов могут не изменяться в течение многих тысяч лет. Например, размеры и форма цветков у насекомоопыляемых растений более стабильные, чем у ветроопыляемых. Это обусловлено тем, что строение цветков насекомоопыляемых растений соответ ствует строению насекомых-опылителей. Поэтому оставляют потомство лишь те растения, строение цветков которых не изменяется.
Дизруптивный, или разрывающий, отбор ? это отбор, благоприятствующий двум или нескольким направлениям изменчивости организмов, но направленный против сохранения среднего значения признака. Эту форму отбора описал К. Мазер (1941, 1973). Данный отбор ведет к появлению ряда различающихся форм в пределах популяции, что обусловливается различиями условий внешней среды в разных частях ареала данного вида. Примером такого отбора может служить популяция виноградной улитки ? ее особи отличаются по окраске раковины, но ни одна из них не имеет решающего преимущества перед другой. Так, в лесах с коричневой почвой чаще встречаются особи с коричневой и розовой окраской раковин, а на участках с грубой и желтой травой преобладают особи с желтой окраской. Подобные различия носят приспособительный характер ? предохраняют улиток от поедания птицами.
Все формы естественного отбора составляют единый механизм, поддерживающий равновесие популяций с условиями среды. Установив факт изменения видов в результате естественного отбора в процессе приспособления к условиям среды, Дарвин пришел к выводу, что культурные растения и домашние животные произошли от диких видов. Эта мысль натолкнула его на создание учения об искусственном отборе.
Искусственный отбор ? это отбор человеком особей, обладающих ценными наследственными признаками. Он может быть бессознательным и методическим.
При бессознательном отборе человек не ставит перед собой задачу улучшить или изменить породу, а просто уничтожает и использует для своих нужд в первую очередь менее ценных для него животных, например кур с низкой яйценоскостью.
Методический, или сознательный, отбор проводится с заранее поставленной целью ? получить новую породу или сорт. Дарвин показал, что сорта растений и пород животных не возникли внезапно, а создавались постелено в ходе отбора особей, нужных человеку. При помощи искусственного отбора он добился глубоких изменений у растений и животных. Одомашнивание диких животных началось 10?12 тыс. лет назад, а первые породы животных были получены 5?6 тыс. лет назад. Среди многих форм животных человек подмечал такие, которые интересовали его по конкретным признакам. Эти формы он использовал в качестве производителей и в потомстве снова делал отбор особей, у которых желаемые признаки были выражены лучше. Например, дикие куры несли в год 5?10 яиц, а куры лучших современных пород - 300 и более. Аналогично проводился отбор у растетений. Так, в корнеплодах диких видов сахарной свеклы содержится всего 5 % сахара, а культурных сортов ? до 22%. Следовательно, человек на основе методического отбора получал особи с ценными признаками, которые накапливал из поколения в поколение. Организмы с набором нежелательных признаков человек уничтожал.
По Дарвину, для успешного проведения искусственного отбора должны соблюдаться следующие условия: во-первых, особи должны обладать значительной степенью изменчивости, что повышает вероятность создания новых форм; во-вторых, для отбора необходимо достаточно большое количество особей; в-третьих, следует устранить нежелательные скрещивания и осуществлять тщательный отбор производителей; в-четвертых, нужно добиваться усиления ценных признаков в поколениях.
Основные отличия между искусственным и естественным отбором состоят в том, что искусственный отбор осуществляется человеком и в результате выводятся новые породы животных и сорта растений с полезными признаками. Естественный отбор происходит в природе в результате борьбы за существование и возникают виды с приспособлениями к различным условиям внешней среды. Естественный отбор возник первым в процессе эволюции вместе с появлением жизни. Однако следует отметить, что нередко новые, полученные в результате искусственного отбора признаки могут быть полезны для человека, но бесполезны или даже вредны для животного.
Экология как биологическая наука
Термин ?экология? был предложен в 1866 г. немецким зоологом Э. Геккелем для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения организмов с окружающей их средой обитания. Однако более четкое и краткое ее определение было дано английским биохимиком X. Кребсом, определившим основное содержание экологии как изучение ?распространения и динамики численности организмов?. Современному определению экологии больше соответствует ее понимание как науки о структуре и функциях живой природы.
Все разделы биологической науки изучают жизнь на молекулярном, клеточном или организменном уровнях, так как индивидуум является самой крупной единицей исследования (гены ?-> клетки -? органы -? организмы). Однако имеются и более сложные формы организации живого. Группы сходных индивидуумов одного вида объединяются в популяции, которые создают многовидовые сообщества биоценозы. Биоценозы в свою очередь образуют биологические макросистемы более высокого ранга - биогеоцинозы (экосистемы) и в целом биосферу нашей планеты.
Следовательно, современная экология изучает жизнь, интегрированную в биологические системы более высокого ранга, чем организм. Этим экология отличается от других областей биологии, которые она обогащает, но ни в коем случае не растворяется в них и не исчезает как самостоятельная наука.
Экология исследует три основных уровня организации живой материи: отдельные особи, популяции и сообщества. В зависимости от изучаемого уровня меняются и задачи экологии. Изучая особи, она исследует, как влияют на организм абиотические и биотические факторы и наоборот.
На уровне популяций экология решает вопросы, связанные со степенью обилия отдельных видов, с изменениями и колебаниями численности популяций. Экология сообщества рас-
58
сматривает состав и структуру сообществ и закономерности их функционирования (круговорот веществ и энергии). Но все же основными объектами исследования экологии являются те процессы, которые влияют на распространение и численность организмов, т. е. процессы восроизводства особей, их гибели и миграции.
Итак, предметом исследования экологии являются биологические макросистемы: популяции, сообщества, экосистемы и лх динамика во времени и пространстве. Из содержания и предмета исследований вытекают и основные задачи экологии: изу-1ение динамики популяций и биогеоценозов во времени и пространстве. Поэтому главная теоретическая и практическая задача экологии заключается том, чтобы вскрыть закономерности этих процессов и научиться управлять ими в условиях все возрастающего влияния человека на окружающую среду.
На современном уровне развития общества экология превратилась в одну из ведущих биологических наук. Это в значительной степени обусловлено тем, что решение проблем, связанных с рациональным использованием природных ресурсов биосферы, возможно только с экологических позиций.
Экология как наука является теоретической основой охраны природы. Однако между понятиями ?экология? и ?охрана природы? ставить знак равенства нельзя, так как задачи экологии гораздо шире. Она изучает принципы и законы, определяющие временные и пространственные типы объединения организмов, потоки вещества и энергии через отдельные трофические уровни, закономерности функционирования экосистем и биосферы в целом.
Успехи мероприятий, направленных на охрану природы, возможны только тогда, когда они опираются на прочный теоретический фундамент. В свою очередь развитие экологии тесно связано с развитием смежных биологических наук ? ботаники, зоологии, микробиологии и т.д.
Каковы же основные методы экологических исследований? Первостепенное значение для эколога имеют полевые исследования, т.е. изучение популяций видов и их сообществ в есте ственной обстановке. Полевые методы позволяют установить результаты влияния на организм определенного комплекса факторов окружающей среды, выяснить общую картину развития вида в конкретных условиях. Однако полевые наблюдения не всегда могут дать точный ответ на поставленные вопросы. Например, на вопрос, какой из факторов среды определяет характер жизнедеятельности особи, вида, популяции или сообщества, можно ответить только с помоищью эксперимента, главной задачей которого является выяснение причин установленных взаимоотношений. Экспериментальные методы позволяют вычленить и проанализировать роль отдельных факторов при постоянстве всех остальных в иссусственно созданных и контролируемых условиях.
В последнее время широкое распространение получило моделирование биологических явлений, т.е. воспроизведение в искусственных системах различных процессов, происходящих в живой природе. При описании биологических явлений применяются методы математического моделирования. Первыми математическими моделями простейших экологических систем хищник ? жертва и паразит ? хозяин были теоретические разработки Вольтерра ? Лотки, выполненные в 1931 г. и послужившие основой для построения более сложных моделей. Методы математического моделирования используются для экологического прогнозирования. В условиях научно-технического прогресса, в значительной мере зависящего от использования природных ресурсов, воздействие человека на природу неизбежно. Составление экологического прогноза является сложной и ответственной задачей и невозможно без всестороннего математического анализа всех аспектов взаимоотношений живых организмов и многочисленных факторов внешней среды. Глубокое знание этих вопросов позволит не только прогнозировать, но и управлять экосистемами.
Растения
Растения
(Растения - целостный организм. Растения относятся к надцарству эукариот и выделяются в самостоятельное царство Растений. Наука, изучающая их внешнее и внутреннее строение, особенности жизнедеятельности, классификацию, распространение, взаимосвязь с условиями среды, значение в природе и жизни человека, называется ботаникой.
Изучаемые ботаникой объекты - растения - рассматриваются с различных сторон, поэтому от общей науки отделились самостоятельные дисциплины. Морфология растений изучает разнообразие внешних форм растений, их метаморфозы; анатомия ? ткани и их взаимное расположение в различных органах растений; физиология процессы жизнедеятельности и особенности обмена веществ у растений; систематика ? классификацию растительного мира; экология ? взаимоотношения растений с условиями окружающей среды; геоботаника и география растений ? закономерности формирования растительного покрова и распространения растений на Земле; палеоботаника ? ископаемые растения, их строение, систематику географию в прошедшие геологические эпохи.
Основной задачей ботаники является всестороннее изучение растений для получения новых высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур и сохранения экологического равновесия в природе.
Растительный мир ? составная часть природы, он насчии-тывает около 500 000 видов растений, различных по строению и условиям произрастания. Вместе с животным растения формируют природную среду, необходимую для жизнедеятельности человека. Это основные продуценты органического вещества на планете ? первое звено в цепи питания. Растения встречаются во всех природно-климатических зонах земного шара. Даже пустыни, составляющие около трети суши, бедные высшими растенями, изобилуют водорослями, лишайниками, бактерия ми. Леса покрывают одну шестую часть суши. Существуют возделанные земли, занятые культурными растениями. Растительность встречается на значительной глубине в морях, океанах, пресноводных водоемах. Наконец, Арктика и Антарктика, снеговые горные вершины тоже не лишены растений.
В зависимости от природно-климатических условий на планете сформировались различные типы растительного покрова, характеризующиеся определенными фитоценозами.
Все известные в настоящее время растения располагаются в определенной эволюционной последовательности и классифицируются в зависимости от совокупности признаков. Для удобства классификации растений существуют систематические, или таксономические, категории, обозначающие названия растений и их место в эволюции органического мира. Основной систематической категорией является вид. Виды группируются в роды, роды в семейства, семейства в порядки, порядки в классы, классы в отделы, в подцарства и царства. Каждое растение имеет двойное латинское название в соответствии с бинарной номенклатурой К. Линнея, единое для всех стран мира Это облегчает изучение растений в различных зонах земного шара.
К царству Растения относятся три подцарства: Багряные водоросли, Настоящие водоросли, Высшие растения. Подцарства Багряные водоросли и Настоящие водоросли ? низшие растения. Их тела не делятся на органы и состоят из одной клетки или многоклеточного слоевища за что эти растения называют слоевцовыми или талломными. Половые органы (гаметангии) и органы спороношения (спорангии) одноклеточные или отсутствуют. Низшие растения не имеют эпидермы и устьиц, проводящего цилиндра. Подцарство Высшие растения включает следующие отделы: Риниовидные (или Псилофиты), Моховидные, Псилотовые, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, Голосеменные, Покрытосеменные (или Цветковые). Для них характерно наличие специализированных тканей (эпидерма с устьицами, проводящий цилиндр, механические ткани и др.) и органов (корень, стебель, листья). Гаметангии и споран-
гии многоклеточны. В жизненном цикле ритмически чередуются половое (гаметофит) и бесполое (спорофит) поколения.
Систематическое положение растения можно рассмотреть на примере картофеля обыкновенного. Он относится к царству Растения, подцарству Высшие растения, отделу Покрытосеменные, классу Двудольные, порядку Норичникоцветные, семейству Пасленовые, роду. Катофель, виду Картофель клубненосный (обыкновенный).
Следует отметить, что бактерии и грибы наряду царством растений образуют самостоятельные царства. Они отличаются строением, химическим составом, особенностями обмена веществ, происхождением. Лишайники по данным ряда исследований, рассматриваются в единой системе с грибами.
Основные группы растений Бактерии.
Эти низшие одноклеточные организмы ? прокариоты (не имеют ядра) ? возникли 3,5 млрд. лет назад и являются активными участниками всего геологического развития Земли. Примерно 2 млрд. лет назад они вместе с растениями сформировали атмосферу, сходную с современной. Благодаря деятельности бактерий в атмосфере начал накапливаться молекулярный кислород, столь необходимы для эволюции организмов ? аэробов.
По форме бактерии могут быть в виде шариков, или кокков (диплококки, стрептококки, стафилококки и др.); палочек, или бацилл (кишечная палочка, туберкулезна палочка и др.); запятой, или вибриона (вибрионы чумы, холеры и др.); спирилл, имеющих извитую форму. Размеры их зависят от условии внешней среды и колеблются в пределах 1?10 мкм в длину и 0,2?1,0 мкм ширину. Некоторые виды бактерий обладают жгутиками либо ресничками.
По типу питания бактерии делятся на автотрофные и гетеротрофные. К автотрофным бактериям относят фотосинтезирующие (пурпурные) бактерии и хемосинтезирующие (нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии).
Пурпурные бактерии содержат особый пигмент бакктери-охлорофилл, который, подобно хлорофиллу зеленых растений, обеспечивает фотосинтез. Обитают пурпурные бактерии в освещенных прозрачных водоемах.
Хемосинтезирующие бактерии используют для синтеза органических веществ не световую энергию, а энергию, выделяющуюся при окислении каких-либо неорганических соединении. Например, нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак, в результате чего образуется азотистая кислота, которая затем превращается в азотную. Железобактерии переводят за-кисные соли железа в окисные. Серобактерии восстанавливают сероводород в серу, серную кислоту и ее соли.
Для гетеротрофных бактерий источником энергии служат органические вещества. Так, бактерии-сапрофиты добывают энергию путем разложения органических остатков живых существ, бактерии-паразиты питаются органическими веществами организмов.
В целом бактерии в процессе жизнедеятельности синтезируют различные аминокислоты, белки, органические кислоты, витамины, ферменты, нуклеотиды, ДНК. Они вызывают спиртовое, молочнокислое, маслянокисляное, уксуснокислое брожение. Бактерии используются в пищевой промышленности для получения уксусной кислоты, кисломолочных продуктов, сыра и т. д.
Бактерии размножаются, как правило, прямым делением, причем в благоприятных условиях через каждые 25?30 мин. В неблагоприятных условиях некоторые бактерии размножаются половым путем ? конъюгацией, в результате которой происходит обмен наследственной информацией, но количество особей не увеличивается. После этого бактерии размножаются прямым делением. Некоторые виды бактерий (преимущественно бациллы) способны образовывать споры: содержимое их клетки сжимается, уплотняется, покрывается плотной оболочкой, предохраняющей протопласт от вредных воздействий. Споры разносятся ветром, водой, животными и, попав в благоприятные условия, прорастают.
Основная положительная роль бактерий в природе заключается в минерализации органических остатков. Бактерии являются редуцентами и составляют конечное звено любой цепи питания. Они разлагают органические вещества до минеральных и таким образом обеспечивают круговорот веществ в биосфере. Особую функцию выполняют азотобактерии, ризобиум и бактерии других родов, способные фиксировать атмосферный азот и превращать его в соединения, доступные для растений. Благодаря этому почва обогащается азотом, вследствие чего повышается ее плодородие.
Отрицательную роль играют паразитические бактерии. Они являются возбудителями болезней растений (фитофтора), животных (бруцеллез) и человека (холера, чума, дизентерия, тиф и др.) и нередко вызывают их гибель.
Грибы.
Грибы ? низшие гетеротрофные споровые организмы. В настоящее время их насчитывается около 100 000 видов.
Тело грибов представлено мицелием, или грибницей, состоящей из переплетения нитей, или гиф. Грибница может быть одноклеточной и многоклеточной. Клетка грибницы покрыта пектиновой либо хитиновой оболочкой и содержит одно или несколько ядер. В ней запасается углевод гликоген; пластид нет, поэтому грибы являются гетеротрофами, т. е. используют готовые органические вещества.
По типу питания грибы подразделяются на сапрофиты и паразиты. Грибы-сапрофиты используют органические вещества организма-хозяина, не принося ему вреда, например вступают в симбиоз с растениями. При этом нити гриба оплетают корни деревьев, образуя микоризу. Гифы гриба всасывают из почвы воду и минеральные соли, выполняя функцию корневых волосков и улучшая минеральное питание растений. Грибы-паразиты питаются органическими веществами организма-хозяина, вызывая его гибель.
Размножаются грибы вегетативным (частями мицелия), бесполым (спорами) и половым способами. Различают несколько классов грибов. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Типичным представителем плесневых грибов является му-кор. Тело у него ? сильно разросшаяся многоядерная клетка, образующая мицелий, гифы которого имеют вид белого пушистого налета на органических клетках растительного происхождения. На верхушке отдельных вертикальных нитей в особых спорангиях созревают споры.
Пеницилл также плесневый гриб. Его грибница многоклеточная, пышно разрастается на органических остатках растительного происхождения, образуя зеленую плесень. На грибнице развиваются плодовые тела особого строения, в которых созревают споры. Используется для получения антибиотика пенициллина. В результате селекции выведены высокопродуктивные штаммы этого гриба.
Дрожжи ? одноклеточные грибы. Клетки их одноядерные, способны почковаться. Образующиеся "почки" иногда не отделяются от материнских клеток, формируя колонии. В процессе жизнедеятельности дрожжи расщепляют сахар до углекислого газа и воды. В результате селекции получено несколько штаммов пивных, винных, пекарских дрожжей.
Шляпочные грибы имеют многоклеточный мицелий, который над субстратом (на поверхности почвы, стволов деревьев и т. п.) плотно переплетается и образует плодовое тело, а в субстрате ? вегетативное тело ? грибницу. Плодовое тело обеспечивает половое размножение и образование спор, вегетативное ? размножение кусочками грибницы. Плодовые тела шляпочных грибов состоят из ножки, или пенька, и шляпки, нижний слой которой может быть пластинчатым или трубчатым. На поверхности пластинок или внутри трубочек созревают многочисленные мельчайшие споры, которые разносятся ветром, животными, птицами и в благоприятных условиях прорастают.
Строение, размеры и окраске шляпок различны, что является основой бытовой дифференцировки грибов. Шляпочные грибы включают съедобные пластинчатые (грузди, опята, лисички, сыроежю и др.) и трубчатые (белый гриб, подберезовик, подосиновик и др.) и ядовитые пластинчатые (мухомор, бледная поганка и др.) и трубчатые (ложный белый гриб ложный масленок и др.) грибы.
Необходимым условием для нормальной жизнедеятельности грибов является наличие соответствующих растений, с которыми они вступают в симбиоз, определенной температуры, влажности, почвы.
Большой вред растениеводству наносят грибы-паразиты. Их споры, попав на растение, прорастают в мицелии, который может развиваться только за счет тканей растения-хозяина. Грибы-паразиты поражают практически все виды растений. Наиболее распространены из них спорынья, головневые, ржавчинные, мучнисто-росяные грибы, трутовик, чага и др.
Грибы имеют большое значение в природе и жизни человека. Они минерализуют органические остатки, улучшают плодородие почвы и условия жизни лесных растений, являются кормом для животных. Человек использует их в пищу, в качестве лекарственного сырья (чага, спорыньи), для получения антибиотиков (пеницилл, аспергилл и др.), спиртов (дрожжи) и т. д.
Лишайники.
Лишайники ? симбиотические организмы, состоящие из водоросли и гриба (иногда в них поселяется азотобактер). Водоросли, входящие в состав лишайников, обычно одноклеточные синезеленые, реже зеленые, грибы - с многоклеточным мицелием. Гриб обеспечивает водоросль водой с растворенными в ней минеральными веществами и ферментами; в процессе фотосинтеза водоросль вырабатывает углеводы, которые используются грибом и азотобактером. Последний обеспечивает лишайник азотом. Тело лишайников, называемое слоевищем, разнообразно по окраске, форме, размерам и строению. Цвет лишайников (белый, розовый, желтый, оранжевый, серый, голубо- вато-зеленый, коричневый, черный и др.) обусловливается определенными пигментами, локализующимися в оболочке и цитоплазме гифов грибов.
По форме различают накипные, листоватые и кустистые лишайники.
Накипные лишайники имеют вид окрашенной корочки, плотно сросшейся с субстратом. К ним относятся ризокарпон, хе-матомма и др.
Листоватые лишайники прикрепляются к субстрату пучками грибных гиф, отходящих от нижней поверхности слоевища. Края слоевища имеют форму надрезанных лопастей, приподнятых над субстратом. К листоватым лишайникам относятся лобария, пармелия и др.
У кустистых лишайников разветвленное слоевище. Оно в виде кустиков приподнимается над субстратом или в виде тонких нитей свисает вниз с деревьев. К ним относятся кладония, цетрария исландская, эверния, уснея и др.
Слоевище большинства лишайников имеет верхний и нижний корковые слои, состоящие из плотно переплетенных гиф гриба. Внутренняя его часть представлена рыхло сплетенными гифами, среди которых располагаются клетки водоросли. Гифы гриба плоти прилегают к клетке водоросли или проникают в нее, за счет чего происходит передача веществ.
Размножаются лишайники половым, бесполым и вегетативным способами. Половое и бесполое размножение происходит особыми спорами, которые развивают отдельно у каждого из симбионтов. Вегетативное размножение происходит либо кусочками слоевища, либо его особыми выростами, состоящими из клеток водорослей, покрытых гифами гриба. Некоторые виды размножаются только им свойственными образованиями, состоящими из одной или нескольких клеток водорослей окруженных гифами гриба.
Лишайники встречаются почти во всех наземных и некоторых водных биогеоценозах, причем в тундре, лесо-тундре и лесах составляют существенную часть растительного покрова. Многие лишайники (пармелия, кладония и др.) густо покрывают
стволы деревьев и защищают их от вредных микроорганизмов, так как лишаиниковые кислоты обладают антимикробным действием. Тундровые лишайники, особенно ягели, составляют основную пищу для северных оленей.
Лишайники ? пионеры растительности. Они являются первичными разрушителями горных пород, в результат чего формируется почва для поселения других растений. Лишайники используются в народном хозяйстве для получения чистой глюкозы, спирта, желатинирующих красящих веществ, эфирных масел. Лишайники чувствительны к содержанию кислорода в воздухе и часто служат индикаторами загрязненности среды.
Водоросли.
Водоросли?это низшие растения, живущие преимущественно в водной среде. Они бывают одноклеточными, колониальными, многоклеточными с нитчатым или расчлененным слое-вищем.
Клетки водорослей имеют типичное для растений строение. Они покрыты полисахаридной (чаще пектиновой или целлюлозной) оболочкой. В цитоплазме находятся митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, лизосомы, вакуоли. Для клеток водорослей характерны особые органоиды ?хромато-форы различной формы, где концентрируются хлорофилл и другие пигменты, обусловливающие окраску водорослей и фотосинтез. Следовательно, по типу питания водоросли являются автотрофами.
Размножаются водоросли вегетативным (делением слоевища на части), бесполым (образованием подвижных зооспор) и половым способами.
Известно около 30 000 видов водорослей. Наиболее часто встречаются зеленые, харовые, бурые, красные и др.
Зеленые водоросли обитают в мелководьях и используют для фотосинтеза красные лучи солнечного спектра. Рассмотрим их типичных представителей. Хламидомонада обитает в стоячих водоемах, лужах. Это одноклеточная зеленая водоросль яйцевидной формы с двумя жгутиками на переднем кон це. Снаружи покрыта пектиновой оболочкой. В цитоплазме находится ядро, чашеобразный хроматофор, содержащий пигменты. Кроме крупной вакуоли, заполненной клеточным соком, имеются маленькие пульсирующие вакуоли. Размножается хламидомонада бесполым и половым путем.
Хлорелла ? одноклеточная зеленая водоросль, обитающая в пресных, соленых водоемах и на влажной почве. Она представляет собой мелкие, шаровидные, покрытые целлюлозной оболочкой клетки с хроматофором чашевидной формы. Размножается хлорелла очень быстро безжгутиковыми спорами. Она энергично фотосинтезирует и богата питательными веществами. В ее сухом вешестве обнаружены белки, масла, витамины А, В, С, К. В связи с этим хлореллу культивируют и используют в качест корма для скота, птицы, прудовой рыбы. Ведутся селекционные работы, направленные на получение высокопродуктивных видов хлореллы.
Плеврококк ? наземная водоросль, обитающая на коре и пнях деревьев, где образует зеленый налет. Клетки плеврококка способны делиться в двух взаимно перпендикулярных направлениях, благодаря чему образуют многоклеточные пластиночки. Поэтому плеврококк считается одной из переходных форм от одноклеточных зеленых водорослей к многоклеточным нитчатым, из которых наиболее часто встречаются улотрикс и спирогира.
Улотрикс прикрепляется к субстрату выростами нижней (ба-зальной) клетки. В каждой клетке имеется хроматофор в виде пояска. Размножается бесполым и половым путем.
Спирогира ведет свободный образ жизни и в водоемах образует тину. По строению она близка к улотриксу, но хромато- < фор у нее лентовидный, закрученный в спираль. Половой про- : цесс ? конъюгация.
Все водоросли являются основным продуцентом кислорода и питательных веществ не только для обитателей водной ; среды, но и для человека. Пищевой ценностью обладают ламинария, порфира, ульва и др. Они содержат витамины, микроэлементы. Кроме того, их используют для получения йода, брома, смол, ацетона, метилового спирта, калийных солей, клея. Самый ценный продукт, получаемый из красных водорослей, -агар-агар,широко применяющийся в микробиологической и пищевой промышленности, в медицине. Отмершие водоросли образуют отложения ила ? сапропель, который используется в грязелечении и как удобрение на полях.
Моховидные.
Моховидные ? это высшие растения, тело которых дифференцировано на стебель и листья. Функцию корней выполняют ризоиды. Моховидные отличаются сравнительно простой внутренней организацией: они имеют ассимиляционную ткань, слабо специализированные механические, проводящие, запасающие и покровные ткани. В цикле развития моховидных гамето-фит преобладает над спорофитом.
Моховидные встречаются на всех континентах земного шара, чаще в местах с достаточным или избыточным увлажнением. Особенно распространены листостсбельные мхи, в частности зеленые, сфагновые и ряд других.
Типичным представителем зеленых мхов являете кукушкин лен ? многолетнее двудомное растение, до 140 см в высоту. Стебель у него прямостоячий, листья короткие, узколинейные. У кукушкина льна происходит смена способов размножения: полового ? гаметофита и бесполого ? спорофита. Гаметофит представляет взрослое растение с образующимися на нем гаметами, спорофит ? коробочку с ножкой, развивающуюся из зиготы. Следовательно, спорофит как бы является органом гаметофита, поскольку он связан с ним не только морфологически, но и физиологически.
Представителем сфагновых мхов является сфагнум, или торфяной мох. В сухом состоянии он имеет беловатый цвет, что связано с особенностями строения его листьев. В них различают два слоя клеток. Один из них образует узкие, удлиненные, содержащие хлорофилловые зерна четки. Другой слой состоит из крупных многоугольных четок, оболочки которых имеют поперечные утолщения. Эти клетки лишены живого содержимого и обычно заполнены водой, а в высушенном состоянии ? воздухом. Сухие сфагновые мхи могут поглощать большое количество воды, в 30 ? 40 раз превышающее их собственную массу. Стебель у сфагнума ветвистый, нижняя часть его укрепляется в почве и берет на себя функцию ризоидов. Поэтому последние у сфагновых мхов не развиваются, однако нижние части стебля постепенно отмирают, но полностью не сгнивают, так как мох синтезирует особые вещества ? гуминовые кислоты. Последние убивают гнилостные бактерии и таким образом задерживают процесс гниения. В тех местах, где произрастают сфагновые мхи, со временем накапливается большое количество органических остатков, которые превращаются в торф. Этот процесс идет очень медленно ? за 1 0 лет образуется слой торфа, не превышающий 1 см. Торф, как известно, используется как топливо, удобрение, сырье для получения древесного спирта, карболовой кислоты, смол, пластмасс, физиологически активных веществ, лекарственных препаратов. Сфагновые мхи можно применять в качестве перевязочного материала, поскольку они обладают антисептическими свойствами. лены древовидными формами и после отмирания образовалcя каменный уголь.
Голосеменные.
Голосеменные?высшие семенные растения, занимающие более высокое в эволюционном отношени положение, чем па-поротникообразные. Это разноспоровые растения.
Насчитывают около 800 видов голосеменных, произрастающих в умеренных областях земного шара. Все они ? древесные растения или кустарники, имеют хорошо развитый стебель, мощную корневую систему, состоящую из главного, боковых и придаточных корней, листья в виде иголочек ? хвоинки. Наиболее часто из голосеменных растений встречаются хвойные, в частности сосна, ель, лиственница, можжевельник, кедр, тис, секвойя, кипарис, туя и др. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Сосна обыкновенная широко распространена в нашей стране на европейской территории, в Сибири, границы ее ареала доходят до побережья Охотского моря. Это светолюбивая, не требовательная к условиям почвы древесна порода. На песчаных и супесчаных почвах она образуе леса. Здесь у нее развиваются стержневые корни, проникающие в почву, а также боковые корни, располагающиеся близко к поверхности. Выросшие в лесу сосна достигают высоты 40 м, имеют прямой ствол, покрыты красно-бурой корой. Ветви располагаются высоко, отчего крона часто приобретает зонтиковидную форму. Встречается сосна и на сфагновых болотах, на известковы склонах. На болотах сосны низкие, с поверхностной корневой системой, тонким стволом и расположенными близко друг к другу мутовками ветвей, что говорит о небольшом приросте дерева. Узкие, игловидные листья сосны - хвоя ? располагаются попарно и покрыты плотной кожицей с кутикулой. Устьица глубоко погружены в ткань листа и сравнительно немногочисленны. Все это позволяет сосне экономно расходовать влагу и выдерживать недостаток ее в почве.
В процессе размножения сосны бесполое поколение сменяется половым. На одном растении образуют мужские и женские шишки.
Ель обыкновенная образует обширные леса. Под их пологом подлесок и травяной покров почти не развиваются. Ель ? теневыносливая порода. Густая пирамидальная крона ее доходит почти до земли. В таких условиях выживают только зеленые мхи. Ель более требовательна к окружающим условиям, чем сосна. Она произрастает на плодородных и достаточно увлажненных почвах. Корневая система у ели располагается в поверхностном слое почвы, поэтому сильные ветры могут вывернуть дерево с корнями. Листья у нее, как и у сосны, игольчатые, колючие, в очертании четырехугольные. Располагаются на побегах поодиночке, держатся 7?9 лет. Шишки у ели крупнее, чем у сосны (10?15 см), развиваются в течение года. Размножается ель так же, как и сосна.
Ель сибирская отличается от ели обыкновенной меньшими размерами шишек и формой чешуи. Распространена в южной части Сибири.
Лиственница получила свое название в связи с тем, что ее хвоя опадает на зиму, подобно листьям листве деревьев. Это одна из наиболее зимостойких древесных пород. Она выдерживает даже самые суровые морозы Сибири и Якутии (даурс-кая и сибирская лиственница).
Можжевельник произрастает в подлеске сосновых и смешанных лесов, на сухих холмах и горных склонах. Это вечнозеленый кустарник с игольчатыми листьями, располагающимися по три в мутовке. Шишки у можжевельника не похожи на шишки сосны. Они маленькие, нераскрывающиеся, чешуи их мясистые, синеватые.
Такие шишки напоминают ягоды и называются иногда шиш-коягодами. Их используют как лекарственное средство.
Хвойные леса служат основным источником строительного материала; древесина ели используется для изготовления мебели, музыкальных инструментов, в производстве бумаги и искусственного шелка; из хвои сосны получают скипидар, душис тое масло, витамин С, а также канифоль. Сосна выделяет летучие вещества ? фитонциды, пагубно действующие на многих микробов, поэтому воздух, где она произрастает, всегда чистый.
Покрытосеменные.
Покрытосеменные ? высшие цветковые растения, занани-мающие господствующее положение в современной флоре. Важнейшей особенностью их является наличие цветка, обеспечивающего созревание спор, гамет, образоваание семян и плодов. В отличие от голосеменных семязачатки (семяпочки) у покрытосеменных заключены в замкнутую полость завязи, поэтому пыльца попадает не на пыльцевход, а на рыльце пестика. В оболочке пыльцевых зерен появляются новые структурные элементы, усложняющие ее строение. Одна из характерных особенностей покрытосеменных - двойное оплодотворение.
У покрытосеменных наблюдается высшая степень специализации тканей и органов, это обеспечивает присобление их к различным средам обитания. Покрытосеменные объединяют около 250 000 видов и распространены во всех природно-кли-матических зонах земного шара. Подразделяются на два класса: двудольные и однодольные. Двудольные произошли от семенных папоротников и дали начало однодольным, которые в дальнейшем развивались параллельно.
У двудольным относится около 325 семейств (розовые, пасленовые, зонтичные, лютиковые и др.), к однодольным - около 65 семейств (лилейные, ирисовые, орхидные, осоковые и др.)
Направления и методы изучения животного мира.
Наука, изучающая строение и жизнедеятельность животных, их многообразие и распространение, связь средой обитания, закономерности индивидуального и исторического развития, называется зоологией. Внешнее и внутреннее строение живот ных животных, не способных регулировать температуру тела (все беспозвоночные, а из позвоночных ? рыбы, земноводные и пресмыкающиеся), и теплокровных (птицы, млекопитающие). Животные заселили почву, сушу, водную и воздушную среды.
Взаимоотношения животных с другими организмами сложны и определяются пищевыми связями. Животные могут быть ра-стительноядными, плотоядными (хищными) и всеядными. Иногда взаимоотношения животных носят характер симбиоза или паразитизма.
Зоология служит научной основой охраны и использования животного мира, для разработки мер по регулированию численности видов, наносящих ущерб сельскохозяйственным и лесным растениям.
Значение животных в природе и хозяйстве разнообразно. Они играют положительную роль в опылении растений, распространении семян, почвообразовании, в разрушении трупов, остатков отмерших растений и т. п. Животные имеют большое значение в жизни человека. Многие из них используются в пищу, как сырье для промышленности, около 40 видов человек одомашнил. Некоторые виды (лягушка, мышь, крыса, кролик, собака и др.) применяются в научных и учебных целях. Накопленные знания о принципах строения органов животных легли в основу разработки новых технических конструкций при строительстве самолетов, подводных лодок и позволили сформировать новое направление в современной биологии ? бионику. Вместе с тем ряд животных приносит человеку вред. Так, некоторые виды простейших, плоских и круглых червей, членистоногих являются возбудителями заболеваний человека и домашних животных, а кровососущие членистоногие выступают в роли их переносчиков.
Мир животных, населяющих нашу планету, разнообразен, его относят к надцарству Ядерные организмы (Эукариоты), царству Животные. В царстве Животные выделяют два подцарства ? Простейшие и Многоклеточные. Подцарства животных делятся на типы, типы ? на классы, классы ? на отряды, отряды ? на семейства; семейства ? на роды, роды ? на виды. При выде-
лении какой-либо группы животных в отдельный тип учитываются определенные признаки их строения (количество клеток, образующих организм; число зародышевых листков; тип симметрии тела; наличие полости тела, хорды и др.), а также степень их родства. Общепринятой систематики животных организмов пока не создано. Поэтому число выделяемых типов в каждом подцарстве, как и количество входящих в них видов, часто неодинаково по разным классификациям.
Тип Простейшие.
Простейшие?это эукариотные одноклеточные организмы различной формы, размеры которых колеблются от 2?3 до 50? 150 мкм и даже до 1?3 мм. Тело простейшего содержит структуры как клеточного (ядро, протоплазма, мембрана, митохондрии и др.), так и организменного (пищеварительная и сократительная вакуоли светочувствительный глазок и др.) уровней. Органами передвижения у них служат ложноножки, жгутики, реснички. Питание простейших осуществляется либо путем заглатывания твердых органических частиц через специальную клеточную глотку (у инфузорий), либо осмотически (всей поверхностью тела). Они обладают раздражимостью, проявляющейся в виде таксисов. Размножаются простейшие бесполым или половым способом. У некоторых видов наблюдается чередование полового и бесполого размножения. При неблагоприятных условиях большинство простейших превращается в цисты, т. е. покрывается защитной оболочкой.
В типе насчитывается свыше 40 000 видов. Простейшие встречаются в морях и океанах, пресных водоемах и в почве. Они выполняют различные функции: активно участвуют в круговороте веществ, очищают воду от бактерий и гниющих органических веществ, влияют на почвообразовательные процессы, служат пищей для более крупных беспозвоночных. Среди простейших есть и паразитические виды, являющиеся возбудителями заболеваний человека и животных (дизентерийная амеба, балантидий, трипаносомы, лейшмании, малярийные плазмодии и др.)- Тип Простейшие подразделяют на четыре класса: Корненожки, Жгутиковые, Инфузории и Споровики.
Тип Кишечнополостные.
Кишечнополостные - это низшие многоклеточные животные, обитающие в морях и пресных водоемах. Для них характерна радиальная симметрия тела. Стенка тела образована двумя слоями клеток: наружным - эктодермой и внутренним ? энтодермой, между которыми располагается мезоглея. Клетки тела дифференцируются в зависимости от выполняемой ими функции. У кишечнополостных впервые появляется нервная система. Она представляет собой разбросанные в теле нервные клетки, соприкасающиеся между собой отростками. Тело меш-ковидное, с одним ротовым отверстием, ведущим в кишечную полость, где под влиянием ферментов происходит переваривание пищи. Мелкие частицы пищи могут захватываться также клетками энтодермы и перевариваться внутриклеточно. Через ротовое отверстие происходит и выбрасывание непереваренных остатков пищи.
Размножаются Кишечнополостные как бесполым, так и половым путем. Среди них встречаются и раздельноолые животные, и гермафродиты (организмы, имеющие женские и мужские органы размножения). Половые клетки выводятся в водную среду, где и происходит оплодотворение. У многих кишечнополостных наблюдается смена бесполого и полового поколений. Бесполое поколение представляют прикрепленные ко дну полипы, половое - свободноплавающие медузы. Некоторые же виды существуют либо в виде полипа, либо в виде медузы.
Многие Кишечнополостные способны легко восстанавливать утраченные части тела (регенерация).
Тип подразделяется на три класса ? Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы. Он объединяет около 9000 видов, для представителей которых характерна единая схема строения.
Тип круглые черви.
Круглые черви ? это тип первичнополостных животных, у которых впервые в процессе эволюции появляется полость тела (пространство между стенкой тела и кишечником, лишенное эпителиальной выстилки и заполненное жидкостью). Он объединяет многочисленную группу животных как свободножи-вущих видов, так и паразитов растений, беспозвоночных и позвоночных.
Для круглых червей характерно цилиндрическое, несегментированное, удлиненное тело (от 1 - 2 мм до 30 - 40 см и даже 8 м), заостренное на концах, лишенное ресничек. Оно представляет собой кожно-мускульный мешок, покрытый кутикулой, выполняющей защитную функцию. Под кутикулой лежат эпидермис, называемый гиподермой, и тяжи продольных мышц, состоящие из одного слоя клеток. Пищеварительная система представлена передней, средней и задней кишкой, заканчивающейся анальным отверстием. Выделительная система протонеф-ридиального типа в виде одного или двух каналов, лежащих по бокам тела и открывающихся наружу одним отверстием. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от него нескольким нервных тяжей, из которых наиболее развиты брюшна и спинной.
Круглые черви раздельнополые животные. Половой аппарат имеет трубчатое строение. У самки он парный, у самца -непарный. Самец меньше самки.
Тип включает только один класс Собственно круглые черви и объединяет около 15 000 видов.
Тип Кольчатые черви.
Кольчатые черви по сравнению с плоскими и круглыми червями более высокоорганизованные животные. Тело их разделяется на голову, туловище и анальную лопасть и составляет кожно-мускульный мешок, а сегментация выражается не только во внешней, но и во внутренней организации. У кольчатых червей впервые появляся вторичная полость тела (пространство между стенкой тела и внутренними органами с эпители альной выстилкой, которая отделяет полостную жидкость от всех окружающих тканей и органов). Она разделена на камеры в соответствии с внешней сегментацией. У большинства видов, кроме пиявок, имеется замкнутая кровеносная система. Кольчатые черви дышат жабрами, а при их отсутствии ? все поверхностью тела. Органы выделения у них метанефрического типа, располагаются посегментно. Нервная система состоит из парных над- и подглоточного ганглиев, связанных с окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой. Последняя представляет собой пару продольно сближенных стволов, образующих в каждом, сегменте нервные узлы. Среди кольчатых червей встречаются как раздельнополые животные, так и гермафродиты.
Тип подразделяется на три класса ? Малощетинковые, Мно-гощетинковые и Пиявки; объединяет около 9000 видов. Полагают, что в ходе эволюции многощетинковые дали начало членистоногим.
Тип Моллюски.
Это водные животные, населяющие моря, океаны, отчасти пресные водоемы, немногие (легочные моллюски) приспособились к жизни на суше.
Тело моллюсков, как правило, состоит из головки, на которой располагаются органы осязания в виде щупалец, туловища и ноги, являющейся органом передвижения. Тело несегментированное, билатерально-симметричное, за исключением брюхоногих моллюсков, у которых вследствие смещения органов оно симметричное. Основание туловища окружено кожной складкой ? мантией, разграничивающейся с телом мантийной полостью, в которой располагаются жабры, органы химического чувства, а также отверстия задней кишки, почек, полового аппарата. Спинная сторона тела покрыта выделяемой мантией защитной раковиной различной формы, состоящей из трех слоев: наружного (рогового), среднего (известкового или фарфорового) и внутреннего (перламутрового). Вторичная полость тела у большинства видов моллюсков представлена околосердечной сумкой и
полостью половых желез. В промежутках между органами расположен рыхлый слой клеток соединительной ткани.
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, затем идет глотка с аппаратом размельчения пищи, называемым теркой. Глотка переходит о петлеобразный кишечник, который у ряда моллюсков пронизывает околосердечную полость. Протоки слюнных желез открываются в глотку и печень, протоки печени ? в желудок.
У моллюсков незамкнутая кровеносная система, представленная сердцем, состоящим из желудочка и предсердия. Поступающая из него кровь непосредственно омывает органы.
Органы выделения у моллюсков составляют почки метанеф-ридиального типа.
Нервная система слагается из нервных узлов, соединенных между собой отростками. У ряда видов передние передние нервные узлы сливаются вместе в "головной мозг".
Среди моллюсков встречаются как раздельнополые, так и гермафродитные особи. Эмбриональное развитие моллюсков близко к развитию кольчатых червей.
Моллюски подразделяются на три класса ? Брюхоногие, Двустворчатые и Головоногие и объединяют около 30 000 видов. По численности видов данный тип занимает второе место после членистоногих. Моллюски считаются тупиковой ветвью в эволюции беспозвоночных.
Тип Членистоногие.
Тип Членистоногие.
В мире животных тип Членистоногие - самый многочисленный по количеству видов (до 1,5 млн.;, обитающих во всех средах: в воздухе, в воде, на суше. По многим признакам членистоногие близки к кольчатым червям, однако обладают рядом специфических особенностей. У них, как и у кольчатых червей, тело разделено на сегменты, но они не одинаковы по строению и образуют отделы тела ? голову со сложно устроенными ротовыми органами, грудь и брюшко. Тело покрыто прочным покровом, состоящим из органического вещества ? хитина, который выполняет защитную функцию и роль наружного скелета. Раз витие последнего обусловлено появлением членистых конечностей. Хитиновый покров затрудняет рост членистоногих, в связи с чем они периодически подвергаются линьке.
Кожно-мускульного мешка у членистоногих нет. Мышцы имеют вид пучков, их сокращение обеспечивает подвижность отдельных частей тела. Конечности у членистоногих филогенетически произошли из параподий кольчатых червей. Они соединены с телом при помощи сустава и состоят из подвижносочле-ненных члеников. Конечности могут выполнять самые разнообразные функции ? захват и измельчение пищи, движение, дыхание. Наряду с остатками первичной полости у членистоногих имеются зачатки вторичной.
Пищеварительная система состоит из кишечной трубки, разделенной на переднюю, среднюю и заднюю кишку. Имеются пищеварительные железы и челюстной аппарат, представленный видоизмененными конечностями. Кровеносная система незамкнутая, на спинной стороне располагается сердце.
Строение дыхательной системы зависит от среды обитания (жабры?у водных, легочные мешки и трахеи ? у наземных животных).
Нервная система слагается из надглоточного узла ("головной мозг"), окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки, узлы которой часто сливаются, в результате чего их число уменьшается по сравнению с числом сегментов тела. Хорошо развиты органы чувств. Выделительная система представлена видоизмененными метанефридиями или мальпигиевыми сосудами.
Членистоногие, как правило,? раздельнополые животные и размножаются только половым путем.
В типе Членистоногие выделяют три класса: Ракообразные, Паукообразные и Насекомые.
Тип Хордовые.
Хордовые ? высший тип животного царства, объединяющий около 40 000 видов, которые заселяют все среды жизни. Их отличительной чертой является наличие внутреннего осевого ске-
лета ? хорды, тянущейся вдоль тела. У некоторых видов она сохраняется в течение всей жизни (ланцетник, круглоротые, хрящевые рыбы), у других - только в зародышевом состоянии и замещается костным позвоночным столбом (костистые рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие). Над хордой располагается центральна нервная система в виде трубки эктодермального происхождения. Под осевым скелетом находится кишечная трубка, передний отдел которой принизан рядом жаберных щелей. Этот отдел выполняет функции и глотки, и органа дыхания. Жаберные щели сохраняются либо на всю жизнь (ланцетник, круглоротые, рыбы), либо существуют только в зародышевом состоянии. На брюшной стороне, под кишечной трубкой, находится центральный орган кровеносной системы сердце или заменяющий его сосуд. У хордовых, как и у иглокожих, формируется вторичный рот.
Хордовые обладают рядом признаков, свойственных вторым типам беспозвоночных: это двусторонняя симметрия тела, по-сегментное расположение отдельных систем органов ? скелета (позвонки), мускулатуры (мышечные сегменты), периферической нервной системы (спинномозговые нервы), частично кровеносных сосудов, а также наличие вторичной полости тела.
Тип Хордовые подразделяется на три подтипа: Оболочники (Личиночнохордовые), Бесчерепные и Позвоночные (Черепные).
Представители оболочников ? асцидии, сальпы - это морские животные. Признаки хордовых у них проявляются только в личиночном состоянии. У только что вышедшей из яйца личинки имеются хорда и нервная трубка. В дальнейшем эти органы атрофируются. В результате от нервной трубки остается лишь нервный узел. Личинка покрывается оболочкой и превращается во взрослую особь.
Бесчерепные представлены одним классом ланцетников, которые составляют небольшую группу примитивных хордовых животных, обитающих в теплых морях. Типичным представителем является ланцетник? небольшое (до 8 см) полупрозрачное животное. По всей спинной стороне его тянется спинной плавник, переходящий в хвостовой. Большую часть жизни жи вотное проводит, зарывшись в песок и выставив наружу передний конец головного отдела.
Одна из основных особенностей строения ланцетника - отсутствие черепа, а следовательно, и челюстного аппарата. Тело его покрыто гладкой кожей, построенной из однослойного эпидермиса и собственно кожи. Но ней располагаются мышцы в виде отдельных сегментов (миомеры), между которыми залегают соединительные тканные прослойки. Осевой скелет образован хордой, представляющей плотный эластичный тяж из крупных вакуолизированных клеток энтодермального происхождения, заключенный в прочную оболочку.
Нервная система ланцетника имеет вид трубки, лежащей над хордой. В головном отделе она образует небольшое расширение ? зачаток головного мозга. Органы чувств развиты слабо. Только на переднем конце тела находится обонятельная ямка, в коже ? осязательные клетки, вдоль нервной трубки располагаются светочувствительные образования. Периферические нервы отходят соответственно к каждому сегменту мышц. На переднем конце тела имеется рот, окруженный шупалыцами. За ним располагается глотка. Стенки последней пронизаны большим количеством жаберных щелей, в перегородках которых проходят кровеносные сосуды. Через стенки последних осуществляется газообмен между кровью животного и омывающей жабры водой. Глотка переходит в кишечник, выстланный ресничным эпителием. Благодаря колебанию ресничек пищевые частицы, содержащиеся в воде, продвигаются по кишечнику. Таким образом, и дыхание, и питание ланцетника происходят пассивно.
Органы выделения ланцетника представлены парным по-сегментным рядом ветвящихся эпителиальных канальцев (нефридии), располагающихся по бокам глотки. Каждая нефриди-альная трубка имеет отверстия, открывающиеся во вторичную полость.. Кровеносная система замкнутая и состоит из двух сосудов (спинного и брюшного), от которых отходят более мелкие сосуды. Ток крови создается пульсацией брюшного сосуда и оснований жаберных артерий.
Ланцетники ? раздельнополые животные. Половые клетки выносятся с током воды в окружающую среду, где и происходит наружное оплодотворение. Яйцо развивается в толще воды, из него выходит свободноплавающий зародыш.
В процессе эволюции ланцетники явились исходными формами для высших хордовых. Эта мысль впервые был доказана русским зоологом и эволюционистом А. О. Ковалевским (1840? 1901), который установил, что эти животные занимают промежуточное положение между оболочниками и позвоночными.
Позвоночные ? наиболее высокоорганизованная группа типа хордовых, которая отличается от остальных подтипов активным способом разыскивания и захвата пищи. Позвоночные обладают наиболее совершенными органами чувств, необходимыми для поиска пищи, развитыми органами передвижения, подвижным ротовым (челюстным) аппаратом и сложным головным мозгом. Всех позвоночных по сложности строения и особенностям эмбрионального развития принято делить на низших или анамний (круглоротые, рыбы, земноводные), и высших, или амниот (пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие).
Покровы тела у позвоночных представлены кожей, состоящей из многослойного эпителия и собственно кожи и ее производных (чешуи, перья, волосы). В скелет входят осевой скелет, череп, скелет конечностей и их поясов. Осевой скелет развивается в виде хорды, которая затем вытесняется позвоночником, состоящим из сегментарно расположенных хрящевых или костных позвонков. Череп появляется в связи с развитием головного мозга. Он имеет два отдела - черепную коробку для защиты головного мозга, органов зрения и обоняния, и внутренний (висцеральный) череп, который служит опорой для переднего отдела пищеварителы трубки, образуя челюсти и жаберные дуги. Конечности могут быть непарными (спинной и хвостовой плавник) и парными. В скелете парных конечностей выделяют пояса (плечевой, тазовый) и свободную конечность.
Мускулатура подразделяется на мускулатуру тела (скелетные мышцы) и внутренних органов (гладкие мышцы). У низших позвоночных скелетная мускулатура как и у ланцетника, распо лагается посегментно, у высших сегментация нарушается, и мышечная система имеет сложное строение и расположение.
Пищеварительная система характеризуется дифференциров-кой кишечника на передний, средний и задний отделы, появлением приспособлений для измельчения пищи и пищеварительных желез (печени, поджелудочн железы и др.).
Органы дыхания филогенетически связаны с кишечником. Они представлены в виде жабр или легких и развиваются из выпячивания переднего отдела кишечной трубки.
Выделительная система представлена почками, которые могут быть трех видов (головная, или предпочка, туловищная и тазовая), и выводными каналами (мочеточники).
Кровеносная система представлена специальным мышечным органом ? сердцем, разделенным на камеры (предсердие, желудочек), и сосудами, по которым движется кровь к сердцу (вены) и от него (артерии). Кровеносная система всегда замкнутая.
В регуляции обмена веществ и сохранении постоянства внутренней среды организма у позвоночных важная роль принадлежит железам внутренней секреции (гипофиз, надпочечники, щитовидная железа и др.).
Нервная система у позвоночных делится на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую. Головной мозг содержит пять отделов ? передний, подразделяющийся на два полушария, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый мозг. От головного мохга отходят черепные нервы (у низших их 10 пар, у высших -12), а от спинного мозга посегментно ? спинномозговые нервы. Органы чувств представлены органами зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания.
Органы размножения состоят из парных половых желез. Позвоночные ? раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом. У низших позвоночных осеменение наружное, у высших ? внутреннее.
Подтип делится на классы, важнейшими из которых являются рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекоко-питающие.
Человек Общее строение человеческого организма.
Структурной единицей организма человека как любого иного существа является клетка. В основе жизнедеятельности человеческого организма лежат такие важные функции клеток, как обмен веществ, рост, развитие, движение, раздражимость, размножение.
Клетки, сходные по строению, имеющие общее происхождение и выполняющие одинаковые функции, объединяются в ткани. В большинстве тканей между клетками располагается особое межклеточное вещество различного строения. По выполняемым функциям ткани подразделяют на четыре группы: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервные.
Эпителиальные ткани образуют наружные покровы тела и выстилают многие полости внутренних органов. В них клетки плотно прилегают друг к другу, поэтому межклеточного вещества очень мало. Такое строение ткани затрудняет проникновение в организм микробов, вредных веществ. Часто клетки эпителиальной ткани располагаются многочисленными слоями, надежно защищая расположенные под ними органы. Сами же эпителиальные клетки, подвергаясь вредным воздействиям, в большинстве случаев погибают. В связи с этим они способны к быстрому размножению.
Соединительные ткани образованы рыхло расположенными клетками, между которыми находится межклеточное вещество различного строения. Между волокнами располагаются кристаллы минеральных солей (преимущественно соли кальция). Они придают костной ткани особую прочность. Клетки хрящевой ткани заключены в овальные капсул и лежат среди плотного однородного межклеточного вещества, включающего колла-геновые волокна. Клетки жировой ткани содержат запасы жира. Особым видом соединительной ткани является кровь, межкле точным веществом которой служит плазма, а клеточными компонентами ? эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Мышечные ткани составляют основную массу мышц и обеспечивают их сократительную функцию. Различают поперечно-полосатые мышцы и гладкие. Основные свойства мышечной ткани?возбудимость, (способность воспринимать действие раздражителей и отвечать на них) и сократимость (способность совершать работу или изменять форму за счет сократимых белков).
Нервная ткань образована особыми клетками - нейронами и расположенными между ними клетками соединительной ткани (нейроглия), выполняющей питательную, опорную и защитную функции. Нейрон состоит из тела и цитоплазматических отростков. Отростки бывают двух видов: дендриты (короткие, древовидно ветвящиеся, обеспечивающие восприятие раздражения и передачу возбуждения в тело нейрона) и аксоны (длинные, мало ветвящиеся, проводящие возбуждение от теля нейрона). Тела нейронов расположены главным образом, в спинном и головном мозге, т. е. в центральной нервной системе, и образуют серое вещество.
Нервные волокна, выходящие за пределы спинного и головного мозга, при помощи соединительной ткани собираются в пучки ? нервы, дающие многочисленные ответвления ко всем органам.
Основные свойства нервной ткани ? возбудимость (способность воспринимать раздражения) и проводимость (способность проводить возбуждение).
Все ткани тесно взаимосвязаны и образуют органы - обособленные части организма, имеющие определенное строение и функции. Каждый орган состоит из нескольких видов тканей, одна из которых преобладает.
Целостность организма человека обеспечивается двумя механизмами регуляции ? нервным и гуморальным. Нервная регуляция осуществляется ценральной и периферической нервной системой. Гуморальная регуляция обеспечивается кровью, тканевой жидкостью и лимфой, в которой содержатся различные биологически активные вещества ? гормоны и витамины. Нервный и гуморальный механизмы регуляции взаимосвязаны и дополняют друг друга. В процессе эволюции сформировался единый нервно-гуморальный механизм регуляции жизнедеятельности организма. Благодаря этому механизму обеспечивается непрерывная адаптация человека к изменяющимся условиям среды.
Отдельные системы человеческого организма.
Нервная система представлена морфофункциональной совокупностью нервных клеток (нейронов), их отростков и других структур нервной ткани организма. Она объединяет и согласовывает деятельность всех органов и систем, обеспечивая единство организма в целом, осуществляет связь человека в процессе его постоянного взаимодействия с окружающей средой.
Нервная регуляция органов и систем организма является более совершенной, чем гуморальная (через тканевые жидкости), поскольку взаимодействие клеток через нервную систему осуществляется быстрее, чем через кровь и лимфу, и нервные импульсы по отросткам нейронов направляются лишь к определенным клеткам. Главную функцию центральной нервной системы составляет высшая нервная деятельность.
Железы внутренней секреции ? это специализированные органы позвоночных животных и человека, не имеющие выводных протоков и выделяющие вырабатываемые вещества (гормоны) непосредственно в кровь или лимфу. Для них характерно обильное кровоснабжение, обеспечивающее быстрое поступление гормонов в кровь и доставку их к органам и тканям.
Гормоны ? биологически активные вещества, выделяемые железами внутренней секреции. Они оказыват целенаправленное действие на другие органы и ткани. Процесс выделения гормонов в тканевые жидкости называется внутренней секрецией.
По химическому строению гормоны делятся на три группы: производные аминокислот (тироксин, трииодтиронин, адреналин, норадреналин); белки и полипептиды (инсулин, гормон ро ста, вазопрессин, меланотропин и др.) и жироподобные вещества, или стероиды (кортикостероиды, андрогены, эстрогены). Все гормоны физиологически активны даже в минимальных количествах, обладают избирательным воздействием на определенные органы и ткани. Гормоны очень неустойчивы и быстро разрушаются. Наряду с нервной системой они обеспечивают регуляцию процессов жизнедеятельности организма. Координация биохимических процессов в организме с помощью гормонов через жидкие среды (кровь, лимфу) называется гуморальной регуляцией. Поскольку все железы внутренней секреции иннервируются нервами и их деятельность находится под контролем центральном нервной системы, гуморальная регуляц подчинена нервной регуляции, вместе с которой она составляет единую систему нейрогуморальной регуляции.
Опорно-двигательный аппарат объединяет скелет и попе-речнополосатые (скелетные) мышцы и представляет одну из важнейших систем человеческого организма. Он выполняет опорную и защитную функции и играет решающую роль в движении.
Движение крови по сосудам, обеспечивающее обмен веществ между организмом и внешней средой, называется кровообращением. Оно осуществляется при помощи специальных органов, объединенных в единую функциональную систему. В систему органов кровообращения входит сердце, артерии,капилляры, вены.
Лимфатическая система представлена совокупностью сосудов, собирающих лишнюю жидкость из тканей и органов и отводящих ее в венозную систему. Она образована лимфатическими сосудами и лимфатическими узлами.
Дыхание ? это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для их жизнедеятельности (клеточное или тканевое дыхание). При дыхании из организма уда-
ляются также конечные продукты окисления некоторых органических соединений и вода.
Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо регулярное поступление пищи, представляющей совокупность органических и неорганических веществ получаемых человеком из окружающей среды и используемых им для поддержания жизнедеятельности. С пищей человек получает питательные вещества ? жизненно необходимые составные части пищи (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли, вода), которые используются организмом для построения и возобновления клеток, тканей и восполнения расходуемой энергии. Питательные вещества содержатся в пищевых продуктах растительного (мука, крупа, хлеб, фрукты, овощи и др.) и животного (мясо, молоко, яйца, сливочное масло и др.) происхождения.
Пищеварение ? это процесс механической и химической (ферментативной) обработки пищи, в результате которого питательные вещества всасываются и усваиваются в пищеварительном канале, а непереваренные остатки и конечные продукты распада выводятся из организма. Химическая обработка пищи осуществляется с помощью ферментов пищеварительных соков (слюна, желудочный, панкреатический, кишечный сок, желчь). Они активны лишь при определенной кислотности среды, температуре и способны расщеплять строго определенные вещества. Различают полостное (внеклеточное) внутриклеточное и мембранное (на границе внеклеточной и внутриклеточной сред) пищеварение. Оно протекает системе органов пищеварительного тракта.
В процессе обмена веществ в организме образуются продукты распада. Накапливаясь, они нарушают постоянство внутренней среды организма и затрудняют его деятельность. Выделение ? процесс удаления из организма конечных продуктов жизнедеятельности, образующихся в результате распада органических веществ (углекислый газ, вода, мочевина, мочевая кислота, соли, ацетоновые тела и др.). При накоплении этих веществ в тканях возникает опасность отравления и гибели организма. Функцию удаления продуктов распада выполняют почки, а также легкие, кишечник, потовые железы.
Кожа представляет наружный покров тела человека, составляющий 1,5 -2 м. кв. Кожа образована эпидермисом, собственно кожей (дермой)и подкожной жировой клетчаткой. Кожа активно участвует в процессе терморегуляции - в поддержании постоянной температуры тела человека.
Человеку, как и всем живым организмам присуща способность самовоспроизведения, т. е. сохранения и продолжения своего вида. Начало новому организму дает зигота, которая образуется в результате слияния яйцеклктки и сперматозоида при оплодотворении. Она дробится, растет и развивается в теле матери. После рождения ребенок нуждается в соответствующем уходе, обеспечивающем его нормальный рост и развитие. У человека, являющегося раздельнополым организмом, для размножения в процессе эволюции сформировались мужская и женская половые системы.
Мхи
Моховидные делятся на 3 класса: листостебельные, или просто мхи (Musci), печеночники (Hepaticae) и антоцеротовые (Anthocerotes), которые некоторые специалисты считают одной из групп предыдущего класса.
Моховидные ? мелкие растения длиной обычно несколько сантиметров, хотя некоторые водные виды достигают 30 см. Все они содержат необходимый для фотосинтеза зеленый пигмент хлорофилл, хотя внешняя их окраска варьирует от почти черной до беловато-салатной. Тело имеет стебель и листья (эти термины применяются здесь условно, поскольку сосудистых тканей у моховидных нет) или представляет собой плоскую листовидную структуру ? слоевище. Корней нет, и в почве или ином субстрате моховидные закрепляются длинными нитевидными ризоидами. В отличие от сосудистых растений (папоротников, саговников, хвойных, цветковых и т.п.), моховидные не имеют специализированных тканей для транспорта по всему растению воды и питательных веществ.
Моховидные встречаются в самых разных местообитаниях. Большинство видов растет на сырой почве, гниющей древесине и стволах деревьев, но некоторые приспособлены к жизни в экстремально сухих условиях, например в пустынях и на открытых скалах, где их рост возможен только во время влажного сезона. Некоторые моховидные обитают под водой ? в болотах, реках и озерах; морские виды неизвестны. Во влажных тропиках моховидные развиваются очень бурно, иногда свешиваясь длинной бахромой с древесных ветвей или покрывая толстым ковром стволы и почву. Они также образуют основную часть растительного покрова торфяных болот и тундры.
Моховидные способны к быстрому расселению, поскольку размножаются не только половым, но также бесполым и вегетативным способами. При вегетативном размножении происходит либо разделение растения на части, развивающиеся в самостоятельные особи (такие клоны, разрастаясь, иногда способны быстро захватывать обширные территории), либо образование специализированных репродуктивных структур. У одних видов новые экземпляры возникают из обломившихся верхушек листьев, у других ? из регулярно образующихся особых выводковых телец, специализированных почек или ветвей, а также из клубеньков. Почти каждая из вегетативных клеток, если изолировать ее от прочих, может регенерировать в целую особь.
Некоторые моховидные наряду с лишайниками (симбиотическими организмами, состоящими из грибных и водорослевых компонентов) первыми поселяются на голых камнях, способствуя их разрушению и образованию содержащей гумус почвы, на которой могут поселяться другие растения. Экономическое значение моховидных невелико, если не считать сфагновых мхов, дающих после отмирания торф, используемый как топливо, упаковочный материал и почвоулучшающая добавка. В прошлом эти мхи, которым свойственна очень высокая влагопоглощающая способность, применялись также в качестве перевязочного материала.
Вирусы.
Вирусы ? неклеточные формы жизни. Они являются облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами.
Бактериофаги (фаги) ? вирусы, которые поражают бактерии.
Полисома
? иРНК, на которой находится несколько рибосом.
Биосинтез белков
Информационная РНК направляется к рибосомам, где осуществляется переход с языка нуклеотидов на язык аминокислот ? трансляция.
Аминокислоты доставляются к месту синтеза транспортными РНК в виде кленового листа, на верхушке которого имеется антикодон.
На рибосоме тРНК отдают аминокислоты, которые соединяются с другими аминокислотами в цепь.
Транскрипция
? процесс образования информационной РНК с молекулы ДНК.
Генетическая информация, содержащаяся в ДНК и иРНК, заключена в последовательности расположения нуклеотидов.
Последовательность нуклеотидов в иРНК определяет последовательность аминокислот в белковой молекуле.
Каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами.
Знаки препинания - 3 триплета, которые не кодируют ни одной аминокислоты. Они обозначают начало или конец одной белковой молекулы. Внутри генов знаков препинания нет.
Репликация
? процесс образования дочерних молекул ДНК.
Ген
? участок ДНК, служащий матрицей для синтеза одной полипептидной цепи.
Генетическая
? информация, заключ?нная на молекуле ДНК.
Образование иРНК. Генетическая информация.
Нервная система человека
Нервная система обеспечивает постоянство внутренней среды организма. Кроме этого нервная система согласует работу всех органов, регулирует их деятельность, обеспечивает сокращение мышц. Нервная система обеспечивает связь организма со внешней средой. Нервная система является материальной основой психической деятельности человека.
Нервная система сострит из центральной и периферической части. К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг, к периферической - отходящие от них нервы и нервные узлы, нервные сплетения и нервные окончания, расположенные за пределами черепа и позвоночника.
Спинной мозг расположен в позвоночном канале и имеет вид трубки длиной около 45 см и диаметрам 1см. Внутри него - полость, заполненная спинномозговой жидкостью. На поперечном срезе видно, что спинной мозг сострит из наружного белого вещества и внутреннего серого вещества. Серое вещество состоит из тел нейронов и имеет на поперечном срезе форму бабочки. Белое вещество образовано, отростками нервных клеток, покрытыми миелиновой оболочкой, объединенными в проводящие пути.
Головной мозг состоит из заднего, среднего и переднего мозга. От него отходят 12 пар черепно-мозговых нервов, из которых зрительные, слуховые и обонятельные нервы являются чувствительными, а остальные - смешанными.
К заднему мозгу относятся продолговатый мозг, мост и мозжечок. Продолговатый мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции и является, продолжением спинного мозга. В нем находятся центры дыхания, сердечно-сосудистой деятельности, защитных рефлексов (кашель, чихание, рвота), пищеварения. Мост является лродолжением продолгрватого мозга. Через него проходят нервные пути, связывающие передний, задний мозг с продолговатым и спинным мозгом. От моста отходят слуховые и лицевые нервы. Мозжечок расположен позади продолговатого мозга и моста. Мозжечок участвует в координации движений, поддержании позы и равновесия тела.
Средний мозг соединяет передний мозг с задним. Здесь находятся важные двигательные и чувствительные нервы, промежуточные центры обработки информации, поступившей от зрительных и слуховых рецепторов.
Передний мозг состоит из промежуточного мозга и больших полушарий. Промежуточный мозг частично обрабатывает информацию, идущую через него в большие полушария. В нем находятся центры жажды, насыщения, голода, управляющие температурой тела и внутренними органами. Большие полушария переднего мозга покрыты серым веществом - корой больших полушарий, которая образует множество складок, борозд и извилин, увеличивающих площадь коры. Скопления серого вещества находятся в глубине полушарий. Это подкорковые ядра.
Кора больших полушарий - высший отдел центральной нервной системы. Она отвечает за восприятие всей поступающей информации, за управлением всеми сложными мышечными движениями. С ней связаны память, речевая: и мыслительная деятельность. Кора каждого полушария состоит из лобной, теменной, затылочной и, височной долей. Затылочная зона коры отвечает за зрение, височная ? за восприятие звуков, теменная анализирует информацию, поступающую от кожи, суставов, костей. Лобная кора ответственна за составление программ действий, с ее развитием связан высокий уровень психики человека.
Кора левого полушария обеспечивает устную и письменную речь, логическое мышление, правого ? отвечает за образное мышление.
Вегетативный отдел нервной системы регулирует состояние внутренних органов в меняющихся условиях окружающей среды. Деятельность вегетативной нервной системы не зависит от воли человека.
В состав вегетативной нервной системы входят симпатический и парасимпатический отделы.
Симпатический отдел активизируется в стрессовых ситуациях. Его центры находятся в верхней и средней части спинного мозга. От них идут нервы к нервным узлам, расположенным вдоль позвоночника. Это парные узлы нервного ствола. Кроме того, есть дополнительные узлы в области живота (солнечное сплетение) и др. Под влиянием этого отдела сердце усиливает свою работу, кожные сосуды сужаются, повышается кровяное давление. Органы пищеварения, наоборот, затормаживают свою деятельность.
Парасимпатический отдел нормализует деятельность сердца, давление, расширяет сосуды кожи. Центры этого отдела находятся в стволе головного мозга и крестцовом отделе спинного мозга. Самый крупный из них центр - центр блуждающего нерва находится в продолговатом мозге.
Соматический отдел нервной системы. Этот отдел специализируется на восприятии информации и управляет движениями тела. Высшим центром соматического отдела является кора больших полушарий. Соматический отдел подчиняется воле человека.
Сон
И.П. Павлов полагал, что сон - это торможение основных отделов коры - больших полушарий, благодаря которому происходит восстановление работоспособности нейронов. Исследования последних лет показали, что сон - это не только отдых мозга, но и активная перестройка его работы, необходимая для упорядочивания полученной в период бодрствования информации.
Ритм сна и бодрствования связан со сменой дня и ночи. Он является таким же естественным состоянием человека, как периодически наступающий голод, жажда и другие потребности. Невозможно выспаться впрок, так же как невозможна напиться и наесться на длительное время.
Сон дает наиболее полный отдых центральной нервной системе. Грудные дети спят 20-22 ч, школьники - 9-11 ч, взрослые люди - 7-8 ч. При недосылании человек теряет работоспособность. Сон состоит из 4-5 циклов, сменяющих друг друга, фазы медленного сна и фазы быстрого сна.
Высшая нервная деятельность
В основе учения о высшей нервной деятельности лежат идеи о рефлекторных механизмах психических процессов, которые впервые сформулировал И.М. Сеченов.
И.П. Павлов экспериментально подтвердил эти идеи и создал новый раздел в науке - физиологию высшей нервной деятельности. Высшая нервная деятельность обеспечивает индивидуальное поведенческое приспособление человека к изменяющимся условиям окружающей и внутренней среды, носит рефлекторный характер, осуществляется с помощью условных и безусловных рефлексов.
Безусловные рефлексы постоянно возникают при действии соответствующих раздражителей на определенные рецеп-торные поля. Они являются врожденными, наследственными, видовыми, всегда возникают при определенных условиях и сохраняются в течение всей жизни организма. К ним относятся ориентировочный, оборонительный и др. рефлексы. Инстинкт - цепь последовательно осуществляемых рефлекторных актов.
Условные рефлексы позволяют приспособиться к еще не наступившему событию. Для их образования необходимы следующие условия: неоднократное совпадение во времени действия двух раздражителей ? безразличного сигнального, или условного (свет, звук и др.), и безусловного, т. е. вызывающего безусловный рефлекс (наличие потребности в пище, воде, безопасности и т.д.). Условный раздражитель должен несколько предшествовать безусловному раздражителю, т. е. сигнализировать о нем. При образовании условного рефлекса возникает временная связь между центрами анализатора условного раздражителя и центром безусловного рефлекса. Условный рефлекс Павлов назвал временной связью, потому что этот рефлекс появляется только в то время, пока действуют условия, при которых он сформировался. Условные рефлексы являются основой навыков, привычек, обучения, воспитания, развития речи и мышления у ребенка, трудовой, общественной и творческой деятельности.
Наряду с возбуждением в коре возникает и торможение, т.е. задержка одних реакций для осуществления других. В процессе адаптации человека и животных к внешней среде изменяется их поведение, следовательно, образуются новые и затормаживаются прежние условные рефлексы. Благодаря внутреннему торможению биологически нецелесообразных реакций организма, возможна выработка новых условных рефлексов.
У человека и у животных механизмы образования условных рефлексов одинаковы. Однако человек резко отличается по своему поведению от животных благодаря особым механизмам нервной деятельности, к которым относятся речь, память, сознание, отвлеченное мышление.
Речь
Речь является средством общения, между людьми в процессе труда, социальной, духовной, личной жизни: Возникновение и развитие речевой деятельности, слова, языка привело к дальнейшему развитию высшей мереной деятельности, к обогащению ее опытом предыдущих поколений. Специфической особенностьюхлысшей нервной деятельностй:.чвловеюа!является наличие у него двух систем сигнальных раздражителей: одна система раздражителей, как и у животных, состоит из непосредственных воздействий факторов внешней и внутренней среды организма. Другая состоит из слов, обозначающих воздействия этих факторов. И.П. Павлов соответственно назвал их первой и второй сигнальными системами. Слово стало для человека сигналом первичных, действующих через органы чувств раздражителей ? сигналом сигналов. В словах обобщаются конкретные для данного предмета и общие свойства предметов; происходит отвлечение от конкретных предметов и, следовательно, создаются возможности для отвлеченного абстрактного мышления. Это значительно расширяет возможности приспособлениям окружающей среде.
Органы чувств (Анализаторы)
Органы чувств обеспечивают восприятие различных раздражений, действующих на организм, и служат для приспособления к меняющимся условиям окружающей среды. По характеру, воспринимаемых раздражителей анализаторы разделяются на дистантные, т. е. действующие на расстоянии (зрение, слух), и контактные (осязание, вкус). По виду энергии раздражителя анализаторы подразделяются на химические (вкус, обоняние), механические (слух, осязание), световые (зрение).
Орган зрения
Глазное яблоко покрыто снаружи плотной белочной оболочкой - склерой, которая соединяется со слизистой оболочкой внутренней стороны века. Впереди склера переходит в прозрачную роговицу, через которую в глаз проникает свет. Под склерой находится сосудистая оболочка, пронизанная кровеносными сосудами. Ее внутренний слой содержит слой красящего вещества ? ч?рного пигмента, поглощающего черные лучи. Позади роговицы сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку и ресничное тело, где расположена ресничная мышца, регулирующая кривизну хрусталика. Круглое отверстие внутри радужной оболочки - зрачок, способен менять свои размеры в зависимости от интенсивности света. Внутренняя стенка глаза выстлана тонкой оболочкой ? сетчаткой, в которой находятся зрительные рецепторы: колбочки и палочки.
Внутреннее ядро глазного яблока образует вместе с роговицей оптическую систему глаза и состоит из хрусталика, стекловидного тела и водянистой влаги передней и задней камер глаза. Прозрачный и эластичный хрусталик, расположенный позади зрачка, имеет форму двояковыпуклой линзы. Он вместе с внутриглазными жидкостями преломляет лучи света, входящие внутрь глаза, и фокусирует их на сетчатке. На сетчатке образуется уменьшенное перевернутое изображение предмета. Мы видим прямое изображение предметов благодаря коррекции со стороны мозговых центров.
Органы слуха
В органе слуха различают наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Оно обеспечивает улавливание и проведение звуковой волны к барабанной перепонке. Среднее ухо расположено внутри височной кости и состоит из полости, где находятся слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремечко, и слуховой трубы (евстахиевой трубы), соединяющей среднее ухо с носоглоткой. Молоточек соединен с барабанной перепонкой, стремечко - с перепонкой овального окошка слуховой улитки. Слуховые косточки, взаимодействуя как рычаги, передают колебания от барабанной перепонки к жидкости, заполняющей внутреннее ухо. Внутреннее ухо состоит из улитки, системы трех, полукружных каналов, образующих, костной лабиринт, в котором расположен перепончатый лабиринт, заполненный жидкостью. В спирально завитой улитке помещаются слуховые рецепторы - волосковые клетки. Звуковые волны проходят через наружный слуховой проход и вызывают колебания барабанной перепонки, которые через слуховые косточки передаются на овальное окошко внутреннего уxa и вызывают колебания заполняющей его жидкости. Эти колебания преобразуются слуховыми рецепторами в нервные импульсы, которые передаются по слуховому нерву в слуховую зону, коры больших полушарий.
Органы равновесия
Система тр?х полукружных каналов, овальный и круглый мешочки образуют вестибулярный аппарат. Возбуждения возникают в рецепторах этого органа и поступают в нервные центры, осуществляющие перераспределение тонуса и сокращение мышц. В результате поддерживается равновесие и положение тела в пространстве. Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. 3aполнены студенистой жидкостью. Внутри каналов находятся волосковые рецепторы. При любом смещении головы жидкость в каналах движется, вовлекая в движение волоски, что приводит к возбуждению рецепторов.
Мышечное чувство возникает при par; стяжении или сокращения мышц, благодаря чему мы способны совершать произвольные движения.
Кожное чувства.слагается из нескольких анализаторов. Осязание - сложное чувство, связанное с прикосновением, к предметам. В нем участвует тактильное чувство.
Обоняние осуществляется с помощью рецепторов, которые находятся в слизистой оболочке носовой полости. Клетки этих рецепторов имеют постоянно колеблющиеся реснички. Каждая обонятельная клетка способна обнаружить вещество определенного состава. При взаимодействии с ним она посылает нервные импульсы в мозг.
Вкусовые рецепторы расположены в слизистой оболочке языка. Вкусовые сосочки имеют грибовидную, желобоватую и листовую форму. Каждый сосочек сообщается с ротовой полостью небольшим отверстием - порой.
Опорно-двигательная система человека
Опорно-двигательная система образована скелетом и мышцами. Скелет человека составляет основу тела, определяет его размеры и форму и совместно с мышцами образует полости, в которых располагаются внутренние органы. Скелет состоит примерно из 200 костей. Кости выполняют функцию рычагов, приводимых а движение мышцами, и защищают органы от травм. Кости участвуют в обмене фосфора и кальция.
Скелет человека включает шесть отделов:
череп,
позвоночник (осевой скелет),
пояс верхних конечностей,
пояс нижних конечностей,
верхние конечности,
нижние конечности.
Состав, строение и рост костей. В состав костной ткани входят неорганиче-ские и органические вещества. Эластичность кости придает органическое вещество коллаген, а твердость - минеральные соли. Снаружи кости покрыты надкостницей, обеспечивающей питание и рост костей в толщину. Компактное вещество кости образовано микроскопическими ячейками и канальцами, по которым из надкостницы в кость проникают многочисленные кровеносные сосуды и нервы.
Различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости.
Трубчатые кости (плечевая, бедренная) имеют вид трубки с полостью, заполненной желтым костным мозгом. Концы этих костей утолщены и заполнены губчатой тканью, содержащей красный костный мозг. Трубчатые кости способны выдерживать большие нагрузки. Плоские кости (лопатки, ребра, тазовые, черепные) состоят из двух пластинок плотного вещества и тонкой прослойки губчатого вещества между ними.
Соединения костей. Подвижное соединение костей обеспечивается суставами, которые образованы впадиной на конце одной из сочленяющихся костей и головкой на конце другой. Суставы укреплены внутрисуставными связками, а суставные поверхности покрыты хрящом и заключены в суставную сумку. Синовиальная жидкость, находящаяся внутри сустава, играет роль смазки, уменьшающей трение.
Полуподвижное соединение обеспечивается хрящевыми прослойками между костями. Например, между позвонками находятся хрящевые диски. Ребра с грудиной соединяются тоже посредством хряща. Эти соединения обеспечивают относительную подвижность.
Неподвижные соединения образуются благодаря срастанию костей и образованию костных швов (кости черепа).
Мышцы. Их строение и функции
Скелетных мышц у взрослого человека насчитывается около 400. Все они состоят из поперечно-полосатой мышечной ткани.
Мышцы прикреплены к костяк при помощи сухожилий и участвуют в движении туловища и конечностей, поддерживают равновесие тела, фиксируют суставы, участвуют в глотании и формировании речи. По функциональному признаку они делятся на мышцы-синергисты (сокращающиеся синхронно) и мышцы-антогонисты, выполняющие противоположные действия. Большинство движений осуществляется благодаря одновременному сокращению одних мышц и расслаблению других. В соответствии с местом расположения различают мышцы головы, спины, шеи и т.п. Мимические мышцы и мышцы глаз к костям не прикреплены.
Скелетные мышцы способны быстро сокращаться и находиться в сокращенном состоянии, если мозг посылает к ним серии нервных импульсов, следующих с большой частотой. Каждое мышечное волокно изолировано друг от друга и может сокращаться независимо от остальных. Поэтому сила сокращения зависит не от того, хорошо ли сократились ее волокна, а от общего числа сократившихся волокон.
Простые рефлекторные, движения осу ществляются на уровне спинного мозга (oтдергивание руки от огня и т.п.). Осуществ ление произвольных движений зависит о работы головного мозга. Высшие двига тельные центры находятся в коре болыии полушарий. Координация движений осуще ствляется мозжечком.
При физической нагрузке в мышцах возникает утомление. Большую роль в этом играет состояние нервных двигательны центров, а не усталость самих мышц. Скорость развития утомления зависит от физической нагрузки, приходящейся на мьшцу, и частоты мышечных сокращений. При динамических нагрузках утомление наступает медленнее, чем при статических на грузках.
Регулярные физические нагрузки и за нятия спортом приводят к тренированно emu мышечной системы, проявляющего в улучшении координации и эвтоматизаци движений, утолщению мышечных волоко и всей мышцы. Благодаря тренировкам повышается мышечная сила и работоспособность, совершенствуется способност мышц к восстановлению после утомления Снижение физической нагрузки - гиподинамия, приводит к слабости сердечной мышцы, накоплению жира в организме развитию атеросклероза и т.п.
Пищеварение
Пищеварение - это процесс механической обработки пищи в пищеварительном канале, ее ферментативное расщепление на более простые питательные вещества, способные всасываться в кровь. Основными веществами, входящими в состав продуктов, являются белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и вода. Функции пищеварительной системы:
двигательная (перемешивание, измельчение, продвижение по пищеварительному тракту пищи);
секреторная (синтез и выделение пищеварительных соков);
всасывательная (обеспечение перехода питат. веществ из кишечника в кровь и лимфу).
Пищеварительная система состоит из пищеварительного канала и пищеварительных желез. Пищеварительный канал включает в себя ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник. К пищеварительным железам относятся слюнные железы, поджелудочная железа и печень.
В ротовой полости находятся зубы, язык, слюнные железы. Зубы расположены в лунках челюстей. У взрослого человека их 32; на каждой челюсти находятся 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зубов. Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Внутри зуба имеется полость - пульпа, куда входят нервы и кровеносные сосуды. Твердое вещество зуба - дентин представляет собой видоизмененную костную ткань. Сверху зуб покрыт эмалью.
В ротовой полости осуществляется начальное расщепление углеводов ферментами слюны, активными в слабощелочной среде. Слюна выделяется тремя парами слюнных желез: околоушными, подъязычными и подчелюстными. Пища действует как раздражитель на нервные окончания слизистой оболочки рта, от которых возбуждение передается в пищевой центр головного мозга, и активизирует работу органов пищеварения.
Пищевой комок, пропитанный слюной, попадает в желудок в результате рефлекторного акта глотания, при котором надгортанник опускается и закрывает вход в гортань, мягкое н?бо поднимается и закрывает носоглотку, пища проталкивается в пищевод, стенки которого волнообразно сокращаются и продвигают пищу в желудок.
Желудок - мешкообразное расширение пищеварительного тракта. Он вмещает около 2-3 л пищи. В его стенках расположены железы, одни из которых выделяют желудочный сок. Он содержит фермент пепсин, расщепляющий белки до полипепгидов. Другие железы вырабатывают кислоту, создающую кислую среду в желудке и угнетающую микроорганизмы, попавшие в желудок. Некоторые клетки слизистой оболочки желудка секретируют слизь, которая защищает стенки желудка от действия ферментов и соляной кислоты. Далее пища в виде полужидкой кашицы порциями проталкивается в двенадцатиперстную кишку.
Двенадцатиперстная кишка имеет длину 25-30 см. В нее открываются протоки поджелудочной железы и печени. Поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин, поступающий непосредственно в кровь, и пищеварительные ферменты, участвующие в дальнейшем расщеплении. Под влиянием фермента трипсина происходит расщепление белков до аминокислот. Другие ферменты участвуют в расщеплении нуклеиновых кислот, углеводов и жиров.
Печень является самой крупной железой нашего тела. Она является ?главной химической лабораторией? организма. В печени обезвреживаются ядовитые низкомолекулярные вещества, поступающие с кровью. Печень вырабатывает желчь, которая накапливается в желчном пузыре и затем поступает в двенадцатиперстную кишку.
Тонкая кишка имеет длину 5-6 м и образует в брюшной полости петли. В слизистой оболочке тонкой кишки имеется много желез, выделяющих кишечный сок. Слизистая оболочка образует выросты -ворсинки. Внутри их находятся кровеносные и лимфатические капилляры и нервы. Жирные кислоты и глицерин из полости кишечника переходят в эпителиальные клетки ворсинок, где из них образуются характерные для человеческого организма молекулы жиров, которые затем всасываются в лимфу и, пройдя барьер из лимфатических узлов, попадают в кровь. Аминокислоты, глюкоза и другие питательные вещества всасываются в кровь, которая собирается в воротную вену и проходит через печень, где обеззараживаются ядовитые вещества.
В толстой кишке всасывается вода и формируются каловые массы. Здесь происходит переваривание клетчатки с помощью бактерий, разрушающих оболочки растительных клеток, а также осуществляется синтез витаминов группы К и В.
После всасывания пищи в кровь начинается гуморальная регуляция пищеварения. Среди питательных веществ есть биологически активные вещества, которые, всасываясь в кровь, активизируют работу желудочных желез. Они начинают усиленно выделять желудочный сок, что обеспечивает длительное сокоотделение.
Обмен веществ и превращение энергии в клетке
Обмен веществ и энергии (метаболизм) осуществляется на всех уровнях организма: клеточном, тканевом и организменном. Он обеспечивает постоянство внутренней среды организма - гомеостаз - в непрерывно меняющихся условиях существования. В клетке протекают одновременно два процесса - это пластический обмен (анаболизм или ассимиляция) и энергетический обмен (фатаболизм или диссимиляция).
Пластический обмен - это совокупность реакций биосинтеза, или создание сложных молекул из простых. В клетке постоянно синтезируются белки из аминокислот, жиры из глицерина и жирных кислот, углеводы из моносахаридов, нуклеотиды из азотистых оснований и сахаров. Эти реакции идут с затратами энергии. Используемая энергия освобождается в ходе энергитического обмена. Энергетический обмен - это совокупность реакций расщепления сложных органических соединений до более простых молекул. Часть энергии, высвобождаемой при этом, идет на синтез богатых энергетическими связями молекул АТФ (аденозин-трифосфорной кислоты). Расщепление органических веществ осуществляется в цитоплазме и митохондриях с участием кислорода. Реакции ассимиляции и диссимиляции тесно связаны между собой и внешней средой. Из внешней среды организм получает питательные вещества. Во внешнюю среду выделяются отработанные вещества.
Ферменты (энзимы) - это специфические белки, биологические катализаторы, ускоряющие реакции обмена в клетке. Все процессы в живом организме прямо или косвенно осуществляются с участием ферментов. Фермент катализирует только одну реакцию или действует только на один тип связи. Этим обеспечивается тонкая регуляция всех жизненно важных процессов (дыхание, пищеварение, фотосинтез и т.д.), протекающих в клетке или организме. В молекуле каждого фермента имеется участок, осуществляющий контакт между молекулами фермента и специфического вещества (субстрата). Активным центром фермента выступает функциональная группа (например, ОН - группа серина) или отдельная аминокислота.
Скорость ферментативных реакций зависит от многих факторов: температуры, давления, кислотности среды, наличия ингибиторов и т.д.
Этапы энергетического обмена:
Подготовительный - происходит в цитоплазме клеток. Под действием ферментов полисахариды расщепляются на моносахариды (глюкоза, фруктоза и Др.), жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот, белки - до аминокислот, нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. При этом выделяется небольшое количество энергии, которое рассеивается в виде тепла.
Бескислородный (анаэробное дыхание или гликолиз) ? многоступенчатое расщепление глюкозы без участия кислорода. Его называют брожением. В мышцах в результате анаэробного дыхания молекула глюкозы распадается на две молекулы лировиноградной кислоты (С3Н4О3), которые затем восстанавливаются в молочную кислоту (С3Н6О3). В реакциях расщепления глюкозы участвуют фосфорная кислота и АДФ.
Суммарное уравнение этого этапа:
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АDФ -> 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
У дрожжевых грибков молекула глюкозы без участия кислорода превращается в этиловый спирт и диоксид углерода (спиртовое брожение). У других микроорганизмов гликолиз может завершаться образованием ацетона, уксусной кислоты и др. При распаде одной молекулы глюкозы образуется две молекулы АТФ, в связях которой сохраняется 40% энергии, остальная энергия рассеивается в виде тепла.
Кислородное дыхание - этап аэробного дыхания или кислородного, расщепления, который проходит на складках внутренней мембраны митоходрий - кристах. На этом этапе вещества предыдущего этапа расщепляются до конечных продуктов распада - воды и углекислого газа. В результате расщепления двух молекул молочной кислоты образуются 36 молекул АТФ. Основное условие нормального течения кислородного расщепления - целостность митохондриальных мембран. Кислородное дыхание ? основной этап в обеспечении клетки кислородом. Он в 20 раз эффективнее бескислородного этапа.
Суммарное уравнение кислородного расщепления:
2С3Н603 + 602 + 36H3PО4 + 36АДФ -> 6CO2 + 38Н2О + 36АТФ
По способу получения энергии все организмы делятся на две группу - автотрофные и гетеротрофные.
Энергетический обмен в аэробных клетках растений, грибов и животных протекает одинаково. Это свидетельствует об их родстве. Количество митохондрий в клетках тканей различно, оно зависит от функциональной активности кйеток. Например, много митохондрий в клетках мышц.
Иммунитет
Русский ученый И. И. Мечников установил, что лейкоциты играют решающую роль а защите организма от инфекционных болезней, уничтожая возбудителей путем их поглощения и переваривания. Эти открытия легли в основу современного учения об иммунитете. Иммунитет - это невосприимчивость организма к действию инфекционных и других чужеродных белковых агентов - антигенов. В результате выработки иммунитета может возникнуть невосприимчивость к повторному воздействию этого же возбудителя.
Центральным звеном иммунитета являются две группы лимфоцитов: В- и Т-клетки. Первые вырабатывают антитела - особые вещества, которые, соединяясь с антигенами, делают их беззащитными против фагоцитоза. Т-клетки сами находят микробов или клетки, пораженные вирусами, и выделяют особые вещества, убивающие их.
Французский ученый Луи Пастер разработал предупредительные прививки от различных заболеваний. Он заметил, что животные, зараженные ослабленным возбудителем болезни, после выздоровления повторно не заболевали этой болезнью. Культуру ослабленных микробов Пастер назвал вакциной. Он создал!вакцины, предохраняющие людей против бешенства и сибирской язвы. В наши дни вакцина спасает многих людей от коклюша, дифтерии, кори, полиомиелита.
Различают врожденный (видовой) и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет является наследственным признаком данного вида животных. Например, кролики и собаки не восприимчивы к полиомиелиту и т. д. Приобретенный иммунитет делится на естественный и искусственный, каждый из них - на пассивный и активный.
Естественный активный иммунитет вырабатывается у человека в процессе инфекционного заболевания. Естественный пассивный иммунитет обусловлен переходом защитных антител из крови матери в кровь плода. Перенос антител осуществляется и через молоко матери. Искусственный активный иммунитет возникает после вакцинации. Вакцина - смесь убитых или ослабленных микробов.
Искусственный пассивный иммунитет создается путем введения человеку сыворотки крови, содержащей антитела и антитоксины (вещества, обезвреживающие вредные продукты жизнедеятельности микробов).
Строение сердца
Сердце человека представляет собой полый мышечный орган, разделенный на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Оно находится в левой половине грудной полости, на уровне 2-5 ребер и лежит в околосердечной сумке, образованной соединительной тканью. Ее внутренняя поверхность выделяет жидкость, уменьшающую трение при его сокращениях. Основную часть стенки сердца представляет мышечный слой, покрытый внешней и внутренней оболочками, образованными соответственно соединительной и эпителиальной тканями. Чем больше сила сокращений, тем больше развит мышечный слой сердца. Наибольшая толщина стенки в левом желудочке, наименьшая - в предсердиях. Сердечная мышца способна автоматически ритмично сокращаться, благодаря импульсам, возникающим.в самом сердце, независимо от внешних воздействий (автоматия сердца).
Сердечные популунные клапаны на выходе из желудочков обеспечивают односторонний ток крови из сердца в аорту и легочную артерию. Они состоят из 3-х створок, имеющих вид кармашков, обращенных в просвет сосуда. Предсердия и желудочки соединены друг с другом отверстиями, оснащенными створчатыми клапанами. В левой части сердца находится двустворчатый клапан, а в правой - трехстворчатый клапан. Клапаны прикреплены к стенкам сухожильными нитями с сосочковыми мышцами и обеспечивают ток крови из предсердий в желудочки, препятствуя обратному току крови при сокращении желудочков.
Работа сердца
Сердце в состоянии покоя сокращается с частотой ок, 70-80 ударов в минуту. Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий, сокращения желудочков и последующего расслабления предсердий и желудочков. Сокращение предсердий длится 0,1 сек, сокращение желудочков - 0,3 сек. Кровь захлопывает под давлением створчатые клапаны и устремляется в аорту и легочную артерию, открывая полулунные клапаны. Расслабление сердца длится 0,4 сек. Кровь свободно притекает из вен в предсердия и оттуда в желудочки. Полулунные клапаны в это время закрыты.
Управляет работой сердца вегетативная нервная система. Нервы симпатического отдела усиливают частоту и силу сокращений сердечной мышцы, парасимпатические нервы (блуждающие) замедляют работу сердца. Деятельность сердца находится также под влиянием гуморальной регуляции. Так, гормоны адреналин и тироксин усиливают сокращения сердца, а повышение концентрации в крови ацетипхолина тормозит работу сердца.
Давление крови в сосудах
Движение крови по сосудам зависит от создаваемого сердцем давления и сопротивления стенок сосудов току крови. Давление в аорте в момент сокращения желудочков сердца называется максимальным артериальным давлением, а во время расслабления желудочков - минимальным артериальным давлением. На величину кровяного давления влияют просвет кровеносных сосудов, вязкость крови, количество циркулирующей в сосудах крови. По мере удаления от сердца давление крови уменьшается и становится наименьшим в венах. Разность между высоким давлением крови в аорте и низким давлением в полых венах обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам.
У здоровых людей в состоянии покоя максимальное кровяное давление в плечевой артерии составляет в норме около 120 мм. рт. ст., а минимальное - 70-80 мм.рт.ст. Стойкое повышение кровяного давления в состоянии покоя организма называется гипертонией, а его понижение - гипотонией. При физических нагрузках и сильных эмоциях давление повышается. Нормализация давления осуществляется за счет саморегуляции. Организм с помощью нервных и гуморальных механизмов может менять частоту сокращения сердечной мышцы, сужать или расширять сосуды, влияя тем самым на давление крови в сосудах.
Пульс - это ритмическое колебание артериальной стенки, возникающее при каждом сокращении сердца. По пульсу можно узнать количество сокращений сердца в минуту. Скорость тока крови в артериях и капиллярах разная. В капиллярах кровь течет значительно медленнее, благодаря чему осуществляются обменные процессы между кровью и тканями.
Дыхание
Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа, образовавшегося в промессе биологического окисления.
Органы дыхания ? носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и легкие обеспечивают циркуляцию воздуха и газообмен.
Носовая полость делится костно-хрящевой перегородкой на две половины. Внутренняя поверхность ее извилистая, увлажнена слизью и обильно кровоснабжается. Слизь содержит бактерицидные вещества, задерживает и обезвреживает пыль и микробы. Ресничный эпителий задерживает и выводит пыль наружу. Проходящая по сосудам кровь согревает вдыхаемый воздух. В стенках носовой полости находятся чувствительные клетки, вызывающие чихание, при котором инородные частицы удаляются из носовой полости наружу.
Гортань служит для проведения воздуха в трахею, а также для звукообразования. Между передним и задним хрящами гортани натянуты голосовые связки, образующие голосовую щель. Звук возникает в результате колебания голосовых связок при выдохе. Тембр голоса зависит от длины связок и системы резонаторов полости рта, носоглотки и носа и положения языка, губ и нижней челюсти. Вверху гортань соединена с носоглоткой. При проглатывании пищи вход в трахею рефлекторно закрывается надгортанником. Внутренние стенки гортани покрыты слизистой оболочкой и содержат чувствительные клетки, вызывающие кашель, - резкий выдох при попадании инородных тел.
Трахея представляет собой трубку, стенки которой образованы хрящевыми полукольцами. Задняя стенка прилегает к пищеводу и содержит мышечные волокна. Стенки ее также выстланы ресничным слизистым эпителием.
Трахея ветвится на два бронха. В легких бронхи также ветвятся, образуя ?бронхиальное дерево?, на кончиках веток которого находятся мельчайшие легочные пузырьки - альвеолы. Альвеолы заполняются воздухом при вдохе. Стенки их выстланы однослойным плоским эпителием, покрытым тонкой пленкой вещества, препятствующего их спаданию. Альвеолы оплетены густой сетью капилляров. Через их стенки совершается газообмен. Легкие покрыты оболочкой ? легочной плеврой.
Кожа
Кожа - наружный покров тела, который обеспечивает температурную, болевую, осязательную чувствительность, препятствует проникновению микробов и ядовитых веществ в организм, предохраняет его от механических повреждений, выполняет функцию терморегуляции, выделяет вредные для Организма продукты метаболизма.
Кожа состоит из двух слоев. Наружный слой называется эпидермисом, а более глубокий - дермой, собственно кожей. Клетки верхнего слоя плотно прилегают дpyr к Другу и ороговевают. Их слой наиболее толст на подошвах ног и на ладонях.
Роговой спой выполняет защитную функцию. Волосы и ногти - производные рогового слоя эпидермиса. Благодаря его клеткам,- способным делиться, они растут непрерывно. В базальном слое эпидермиса находятся пигментные клетки, от которых зависит цвет Кожи, Т. к. в них вырабатывается пигмент меланин под воздействием ультрафиолетовых лучей.
Дерма состоит из клеток и многочисленных переплетений коллагеновых волокон, делающих кожу эластичной. В дерме находятся волосяные луковицы, потовые железы, сальные железы, кровеносные и лимфатические сосуды и рецепторы. Через потовые железы удаляются жидкие продукты метаболизма. По составу пот близок к составу мочи. Потовые железы имеют вид клубочков с выводными протоками, выходящими на поверхность кожи. К волосяным сумкам прикрепляются мышцы, поднимающие волос. Сокращение этих мышц ведет к появлению на поверхности кожи бугорочков (?гусиная кожа?). Сальные железы открываются протоками в волосяные луковицы, выделяя кожное сало, которое смазывает кожу и волосы, делая их непромокаемыми и эластичными.
Под дермой находится жировая клетчатка, образованная соединительными волокнами, в петлях которых лежат жировые клетки. Она выполняет амортизирующую и теплоизолирующую функцию.
Обмен веществ клетки
Совокупность химических реакций биосинтеза и распада...
Индивидуальное развитие организмов
От оплодотворенной яйцеклетки начинается индивидуальное развитие организмов ? онтогенез, которое заключается в постепенной реализации наследственной информации, полученной от родителей. Онтогенез включает весь период жизни особи от зиготы до смерти организма (жизненный цикл). За это время организмы проходят определенный путь развития, в котором различают два периода ? эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональное, или зародышевое, развитие охватывает промежуток времени от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения молодой особи у животных, а у растений ? до прорастания семян.
Эмбриональное развитие большинства многоклеточных животных проходит по единому плану и включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и органогенез. В результате семи - восьми последовательных митотических делений оплодотворенной яйцеклетки образуются многочисленные (128 и более) бластомеры. При делении дочерние клетки не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым последующим делением они становятся все меньше, поэтому процесс деления в этом случае носит название дробления.
У бедных желтком яиц происходит полное дробление, т.е. делится вся масса яйца (например, у ланцетника). В случае высокого содержания желтка наблюдается частичное дробление ? дробится только диск цитоплазмы с ядром, сам желток остается без изменений (головоногие молллюски, насекомые, костистые рыбы, пресмыкающиеся, птицы). В результате дробления образуется однослойный зародыш ? бластула. В типичном случае она напоминает собой полый шарик с эпителиепо-добной стенкой (бластодермой) из одного ряда мелких бласто-меров и центральной полостью (бластоцелем, или первичной полостью тела), заполненной жидкостью.
После дробления идет процесс гаструляции, который характеризуется перемещением части клеточного материала с поверхности бластулы во внутрь на места будущих органов. В ре зультате этих перемещений образуется гаструла - чашевидный зародыш, состоящий из двух слоев, или зародышевых листков: наружного ? эктодермы и внутреннего ? энтодермы. У ланцетника гаструла возникает путем впячивания бластодермы в полость бластоцеля. Внутренняя полость, называемая первичной кишкой, связана с внешней средой через отверстие, которое становится первичным ртом. Существуют и другие типы гаструляции.
Губки и кишечнополостные заканчивают свое развитие на стадии двух зародышевых листков. У всех остальных многоклеточных животных параллельно с гаструляцией или после ее завершения (у ланцетника) образуется еще и третий зародышевый листок ? мезодерма. Она формируется в виде эпителиального слоя из энтодермы и всегда расположена между экто-и энтодермой в первичной полости тела.
Во время гаструляции клетки дифференцируются, т.е. становятся различными как по биохимическому составу, так и по структуре. Биохимическая специализация клеток обеспечивается дифференцированной активностью их генов. Генетическая информация реализуется в конечном итоге через специфические белки, присутствие которых в клетке определяет, какие реакции будут в ней протекать, будет ли клетка подвижной или нет и др.
Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию одних и тех же тканей и органов у подавляющего большинства животных мира, т.е. органогенезу.
Из эктодермы у позвоночных образуются нервная система, органы чувств, покровный эпителий с ее железами и производными структурами (хитин, известковые раковины, волосы, перья, когти, копыта и т.п.), у насекомых ? передняя и задняя кишка, трахейная система.
Из энтодермы формируются эпителий средней кишки с его придаточными железами (печень и поджелудочная железа у позвоночных, железы средней кишки у многих беспозвоночных, у хордовых ? жабры и их производные (легкие,, плавательный
пузырь и др., а также щитовидная железа); из мезодермы ? мышечная, соединительная, хрящевая и костная ткани, кровеносная система, почки, половые железы.
Одновременно с мезодермой из энтодермы образуется хорда ? гибкий скелетный тяж, расположенный у эмбрионов всех хордовых на спинной стороне. Впоследствии хорда у всех позвоночных замещается позвоночником и только у некоторых низших позвоночных ее остатки сохраняются между позвонками даже во взрослом состоянии.
Затем из эктодермы, расположенной над самой хордой, образуется нервная пластинка. В дальнейшем боковые края пластинки приподнимаются, а центральная ее часть опускается, образуя нервный желобок. Постепенно верхние края этих складок смыкаются, а желобок превращается в лежащую под эктодермой нервную трубку ? зачаток центральной нервной системы. Из энтодермы возникают хорда, мезодерма, кишечник и связанные с ним ткани и органы. Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который, определяет двустороннюю симметрию тела.
Зародыш животных развивается как единый организм, в котором все клетки, ткани и органы находятся в тесном взаимодействии. При этом один зачаток оказывает влияние на другой, в значительной мере определяя путь его развития. Кроме того, на темпы роста и развития зародыша воздействуют внутренние и внешние условия.
В постэмбриональном, или послезародышевом, периоде осуществляются формообразовательные процессы, определяемые прежде всего генотипом организма, а также факторами внешней среды.
Постэмбриональный период развития начинается с момента выхода организма из яйцевых оболочек или с момента рождения. Различают два способа постэмбрионального развития: прямое, когда рождающийся организм имеет все основные органы, свойственные взрослому животному (рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), и непрямое, когда эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, которая по внешним и внутренним признакам значительно отличается от взрослого организма (плоские и кольчатые черви, ракообразные, насекомые, земноводные).
Например, из яиц бабочек развиваются гусеницы, из яиц лягушки ? головастики, которые резко отличаются по строению, образу жизни и среде обитания от взрослых животных. Так, у головастика имеются жаберные щели, боковая линия, хвост, двухкамерное сердце, один, как и у рыб, круг кровообращения. Когда личинка достигает определенного уровня развития, происходит ее метаморфоз, в процессе которого вырабатываются признаки взрослого организма. При этом гусеница превращается сначала в куколку, затем в бабочку, а головастик ? в лягушку.
Наличие личиночной стадии в развитии земноводных обеспечивает им возможность жить в разной среде и использовать разные источники пищи: головастик живет в воде и питается растительной пищей, а лягушка ведет наземный образ жизни и питается животной пищей. Такое явление наблюдается и у многих насекомых. Смена среды обитания и, как следствие, смена образа жизни животного при переходе его от личиночной стадии к взрослому организму снижает интенсивность борьбы за существование внутри вида. Кроме того, у некоторых сидячих, малоподвижных или паразитических животных свободноживу-щие личинки способствуют расселению вида, расширению их ареала.
Индивидуальное развитие завершается старением и смертью. О механизме старения единой точки зрения пока нет. Ясно только одно, что при старении происходят значительные физиологические изменения, резкое снижение эффективности иммунной системы, что приводит к общему снижению жизненных процессов и устойчивости организма к заболеваниям, а потом и к смерти.
Обмен веществ клетки
Совокупность химических реакций биосинтеза и распада...
Биосинтез белка - одно из наиболее важных свойств живой клетки
Водоросли
Водоросли - это низшие растения, живущие приемущественно в водной среде
Известно около 30000 видов...
Возбуждение
Для возбудимых клеток характерна специфи-ческая форма реагирования на действие раз-дражителей: в них возникает волнообразный физиологический процесс - возбуждение представляет собой сложную биологическую реакцию, проявляющуюся в совокупности физических, физико-химических, химических процессов и функциональных изменений. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния поверх-ностной клеточной мембраны. Клетки при возбуждении переходят от состояния физиологического покоя к состоянию свойст-венной данной клетке физиологической деятельности: мышечное волокно сокращается, железистая клетка выделяет секрет..
В возбудимой клетке постоянно имеется разность электрических потенциалов между ее цитоплазмой и внешней средой, т. е. по обе стороны поверхностной клеточной мембраны. Последняя является, таким образом, поляри-зованной - ее внутренняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к наружной. Эту разность потенциалов называют мембранным потенциалом. Причиной такой разности потенциалов является неравенство концентрации ионов внутри клетки - в ее цитоплазме и снаружи клетки - в окружающей тканевой жидкости: в цитоплазме содержится больше ионов калия и меньше ионов натрия по сравнению с тканевой жидкостью. В состоянии покоя мембрана клетки мало проницаема для ионов Na?. При воз-буждении проницаемость мембраны увеличивает-ся, и она пропускает положительно заряженные ионы натрия внутрь клетки, что приводит к пони-жению мембранной разности потенциалов (депо-ляризации мембраны) и даже к появлению разно-сти потенциалов противоположного знака.
Изменение электрической разности потенциалов при возбуждении получило название потенциала действия. Электрический же ток, возникающий при соединении возбужденного участка ткани с невозбужденным, называют током действия.
Возбуждение представляет собой как бы взрывной процесс, возникающий в результате изменения проницаемости мембраны под влиянием раздражителя. Это изменение вначале относительно невелико и сопровождается лишь небольшой деполяризацией, небольшим уменьшением мембранного потенциала в том месте, где было приложено раздражение, и не распространяется вдоль возбудимой ткани (это так называемое местное возбуждение). Достигнув критического ? порогового - уровня, изменение разности потенциалов лавинообразно нарастает и быстро - в нерве за несколько десятитысячных долей секунды - достигает своего максимума.
Восстановление исходной разности потенциалов ? реполяризация мембраны - происходит вначале за счет выхода ионов калия из клетки. Затем благодаря особому физиологическому механизму, так называемому натрий-калиевому насосу, восстанавливается неравенство ионных концентраций между цитоплазмой и окружающей клетку средой (ионы калия обратно входят в клетку, а ионы натрия выходят из нее). Этот восстановительный процесс требует некоторой затраты энергии, поставщиком которой являются процессы обмена веществ.
Характерной особенностью клетки в момент ее возбуждения - в период максимальной деполяризации мембраны - является ее неспособность отвечать на новое раздражение. Состояние невозбудимости клетки во время ее возбуждения носит название рефрактерности.
Возбуждение - волнообразно распространяющийся процесс. Возникнув в одной клетке или в одном ее участке, например в одном участке нервного волокна, возбуждение распространяется, переходит на другие клетки или на другие участки той же клетки. Проведение возбуждения обусловлено тем, что потенциал действия, возникший в одной клетке или в одном ее участке, становится раздражителем, вызывающим возбуждение нужных участков.
Возбуждение от одной нервной клетки к другой или от нервного волокна к мышечной или железистой клетке передается химическим путем. В нервном окончании образуются химические соединения - передатчики нервного импульса (ацетилхолин, норадреналин и др.), вызывающие возбуждение в той возбудимой клетке, на которой расположено нервное окончание. Химические передатчики нервного импульса называются медиаторами.
Физиологические реакции живого организма
Всякий живой организм и все его клетки обладают раздражимостью, т. е. способностью отвечать на воздействия внешней среды или нарушения их состояния изменением своей структуры, возникновением, усилением или ослаблением своей активной деятельности, что неразрывно связано с качественными и количественными изменениями обмена веществ и энергии. Изменения структуры и функций организма и его клеток в ответ на различные воздействия называют биологическими реакциями, а воздействия, их вызывающие, - раздражителями, или стимулами.
Понятие биологической реакции ? это все виды ответной деятельности организма, его органов и клеток на различные воздействия.
Реакции клеток проявляются в изменении их формы, структуры, их роста и процесса деления, в образовании в них различных химических соединений, преобразовании потенциальной энергии в кинетическую (электрическую, механическую, тепловую, световую), совершении той или иной работы (перемещении в пространстве, выделении тех или иных веществ, осмотической работе по концентрированию в клетке определенных электролитов).
Реакции целостного организма чрезвычайно многообразны. В процессе их осуществления изменяется деятельность многих органов и бесчисленного множества клеток, ибо организм всегда реагирует на различные воздействия как целое, как единая сложная система. Поэтому хотя реакции организма и совершаются благодаря деятельности клеток, однако они не могут быть сведены к реакциям отдельных клеток. В этом проявляется общее правило, что закономерности системы не могут быть сведены к закономерностям отдельных образующих систему элементов.
Раздражение
Раздражителем живой клетки или организма как целого может оказаться любое изменение внешней среды или внутреннего состояния организма, если оно достаточно велико, возникло достаточно быстро и продолжается достаточно долго.
Все бесконечное разнообразие возможных раздражителей клеток и тканей можно разделить на три группы: физические, физико-химические и химические. К числу физических раздражителей принадлежат температурные, механические (удар, укол, давление, перемещение в пространстве, ускорение и др.), электрические, световые, звуковые. Физико-химическими раздражителями являются изменения осмотического давления, активной реакции среды, электролитного состава коллоидального состояния. К числу химических раздражителей относится множество веществ, имеющих различный состав и свойства, изменяющих обмен веществ или структуру клеток. Химическими раздражителями, способными вызывать физиологические реакции, являются поступающие из внешней среды вещества пищи, лекарственные препараты, яды, а также многие химические соединения, образующиеся в организме, например гормоны, продукты обмена веществ. Раздражителями клеток, вызывающими их деятельность, являются нервные импульсы. Нервные импульсы, поступая по нервным волокнам от нервных окончаний в центральную нервную систему или приходя от нее к периферическим органам - мышцам, железам, вызывают изменения их состояния и деятельности.
По своему физиологическому значению все раздражители делят на адекватные и неадекватные.
Адекватными называются те раздражители, которые действуют на данную биологическую структуру в естественных условиях, к восприятию которых она специально приспособлена и чувствительность к которым у нее чрезвычайно велика. Для палочек и колбочек сетчатки глаза адекватным раздражителем являются лучи видимой части солнечного спектра, для тактильных рецепторов кожи - давление, для вкусовых сосочков языка - разнообразные химические вещества, для скелетных мышц - нервные импульсы, притекающие к ним по моторным нервам.
Неадекватными называются те раздражители, для восприятия которых данная клетка или орган специально не приспособлены. Так, мышца сокращается при воздействии кислоты или щелочи, электрического тока, внезапного растяжения, механического удара, быстрого согревания и т. д.
Клетки значительно более чувствительны по отношению к своим адекватным раздражителям, чем к неадекватным. Это является выражением функционального приспособления, выработавшегося в процессе эволюции.
Возбуждение
Для возбудимых клеток характерна специфи-ческая форма реагирования на действие раз-дражителей: в них возникает волнообразный физиологический процесс - возбуждение представляет собой сложную биологическую реакцию, проявляющуюся в совокупности физических, физико-химических, химических процессов и функциональных изменений. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния поверх-ностной клеточной мембраны. Клетки при возбуждении переходят от состояния физиологического покоя к состоянию свойст-венной данной клетке физиологической деятельности: мышечное волокно сокращается, железистая клетка выделяет секрет..
В возбудимой клетке постоянно имеется разность электрических потенциалов между ее цитоплазмой и внешней средой, т. е. по обе стороны поверхностной клеточной мембраны. Последняя является, таким образом, поляри-зованной - ее внутренняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к наружной. Эту разность потенциалов называют мембранным потенциалом. Причиной такой разности потенциалов является неравенство концентрации ионов внутри клетки - в ее цитоплазме и снаружи клетки - в окружающей тканевой жидкости: в цитоплазме содержится больше ионов калия и меньше ионов натрия по сравнению с тканевой жидкостью. В состоянии покоя мембрана клетки мало проницаема для ионов Na?. При воз-буждении проницаемость мембраны увеличивает-ся, и она пропускает положительно заряженные ионы натрия внутрь клетки, что приводит к пони-жению мембранной разности потенциалов (депо-ляризации мембраны) и даже к появлению разно-сти потенциалов противоположного знака.
Изменение электрической разности потенциалов при возбуждении получило название потенциала действия. Электрический же ток, возникающий при соединении возбужденного участка ткани с невозбужденным, называют током действия.
Возбуждение представляет собой как бы взрывной процесс, возникающий в результате изменения проницаемости мембраны под влиянием раздражителя. Это изменение вначале относительно невелико и сопровождается лишь небольшой деполяризацией, небольшим уменьшением мембранного потенциала в том месте, где было приложено раздражение, и не распространяется вдоль возбудимой ткани (это так называемое местное возбуждение). Достигнув критического ? порогового - уровня, изменение разности потенциалов лавинообразно нарастает и быстро - в нерве за несколько десятитысячных долей секунды - достигает своего максимума.
Восстановление исходной разности потенциалов ? реполяризация мембраны - происходит вначале за счет выхода ионов калия из клетки. Затем благодаря особому физиологическому механизму, так называемому натрий-калиевому насосу, восстанавливается неравенство ионных концентраций между цитоплазмой и окружающей клетку средой (ионы калия обратно входят в клетку, а ионы натрия выходят из нее). Этот восстановительный процесс требует некоторой затраты энергии, поставщиком которой являются процессы обмена веществ.
Характерной особенностью клетки в момент ее возбуждения - в период максимальной деполяризации мембраны - является ее неспособность отвечать на новое раздражение. Состояние невозбудимости клетки во время ее возбуждения носит название рефрактерности.
Возбуждение - волнообразно распространяющийся процесс. Возникнув в одной клетке или в одном ее участке, например в одном участке нервного волокна, возбуждение распространяется, переходит на другие клетки или на другие участки той же клетки. Проведение возбуждения обусловлено тем, что потенциал действия, возникший в одной клетке или в одном ее участке, становится раздражителем, вызывающим возбуждение нужных участков.
Возбуждение от одной нервной клетки к другой или от нервного волокна к мышечной или железистой клетке передается химическим путем. В нервном окончании образуются химические соединения - передатчики нервного импульса (ацетилхолин, норадреналин и др.), вызывающие возбуждение в той возбудимой клетке, на которой расположено нервное окончание. Химические передатчики нервного импульса называются медиаторами.
Физиологические реакции живого организма
Всякий живой организм и все его клетки обладают раздражимостью, т. е. способностью отвечать на воздействия внешней среды или нарушения их состояния изменением своей структуры, возникновением, усилением или ослаблением своей активной деятельности, что неразрывно связано с качественными и количественными изменениями обмена веществ и энергии. Изменения структуры и функций организма и его клеток в ответ на различные воздействия называют биологическими реакциями, а воздействия, их вызывающие, - раздражителями, или стимулами.
Понятие биологической реакции ? это все виды ответной деятельности организма, его органов и клеток на различные воздействия.
Реакции клеток проявляются в изменении их формы, структуры, их роста и процесса деления, в образовании в них различных химических соединений, преобразовании потенциальной энергии в кинетическую (электрическую, механическую, тепловую, световую), совершении той или иной работы (перемещении в пространстве, выделении тех или иных веществ, осмотической работе по концентрированию в клетке определенных электролитов).
Реакции целостного организма чрезвычайно многообразны. В процессе их осуществления изменяется деятельность многих органов и бесчисленного множества клеток, ибо организм всегда реагирует на различные воздействия как целое, как единая сложная система. Поэтому хотя реакции организма и совершаются благодаря деятельности клеток, однако они не могут быть сведены к реакциям отдельных клеток. В этом проявляется общее правило, что закономерности системы не могут быть сведены к закономерностям отдельных образующих систему элементов.
Раздражение
Раздражителем живой клетки или организма как целого может оказаться любое изменение внешней среды или внутреннего состояния организма, если оно достаточно велико, возникло достаточно быстро и продолжается достаточно долго.
Все бесконечное разнообразие возможных раздражителей клеток и тканей можно разделить на три группы: физические, физико-химические и химические. К числу физических раздражителей принадлежат температурные, механические (удар, укол, давление, перемещение в пространстве, ускорение и др.), электрические, световые, звуковые. Физико-химическими раздражителями являются изменения осмотического давления, активной реакции среды, электролитного состава коллоидального состояния. К числу химических раздражителей относится множество веществ, имеющих различный состав и свойства, изменяющих обмен веществ или структуру клеток. Химическими раздражителями, способными вызывать физиологические реакции, являются поступающие из внешней среды вещества пищи, лекарственные препараты, яды, а также многие химические соединения, образующиеся в организме, например гормоны, продукты обмена веществ. Раздражителями клеток, вызывающими их деятельность, являются нервные импульсы. Нервные импульсы, поступая по нервным волокнам от нервных окончаний в центральную нервную систему или приходя от нее к периферическим органам - мышцам, железам, вызывают изменения их состояния и деятельности.
По своему физиологическому значению все раздражители делят на адекватные и неадекватные.
Адекватными называются те раздражители, которые действуют на данную биологическую структуру в естественных условиях, к восприятию которых она специально приспособлена и чувствительность к которым у нее чрезвычайно велика. Для палочек и колбочек сетчатки глаза адекватным раздражителем являются лучи видимой части солнечного спектра, для тактильных рецепторов кожи - давление, для вкусовых сосочков языка - разнообразные химические вещества, для скелетных мышц - нервные импульсы, притекающие к ним по моторным нервам.
Неадекватными называются те раздражители, для восприятия которых данная клетка или орган специально не приспособлены. Так, мышца сокращается при воздействии кислоты или щелочи, электрического тока, внезапного растяжения, механического удара, быстрого согревания и т. д.
Клетки значительно более чувствительны по отношению к своим адекватным раздражителям, чем к неадекватным. Это является выражением функционального приспособления, выработавшегося в процессе эволюции.
иммунитет
Русский ученый И. И. Мечников установил, что лейкоциты играют решающую роль а защите организма от инфекционных болезней, уничтожая возбудителей путем их поглощения и переваривания. Эти открытия легли в основу современного учения об иммунитете. Иммунитет - это невосприимчивость организма к действию инфекционных и других чужеродных белковых агентов - антигенов. В результате выработки иммунитета может возникнуть невосприимчивость к повторному воздействию этого же возбудителя.
Центральным звеном иммунитета являются две группы лимфоцитов: В- и Т-клетки. Первые вырабатывают антитела - особые вещества, которые, соединяясь с антигенами, делают их беззащитными против фагоцитоза. Т-клетки сами находят микробов или клетки, пораженные вирусами, и выделяют особые вещества, убивающие их.
Французский ученый Луи Пастер разработал предупредительные прививки от различных заболеваний. Он заметил, что животные, зараженные ослабленным возбудителем болезни, после выздоровления повторно не заболевали этой болезнью. Культуру ослабленных микробов Пастер назвал вакциной. Он создал!вакцины, предохраняющие людей против бешенства и сибирской язвы. В наши дни вакцина спасает многих людей от коклюша, дифтерии, кори, полиомиелита.
Различают врожденный (видовой) и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет является наследственным признаком данного вида животных. Например, кролики и собаки не восприимчивы к полиомиелиту и т. д. Приобретенный иммунитет делится на естественный и искусственный, каждый из них - на пассивный и активный.
Естественный активный иммунитет вырабатывается у человека в процессе инфекционного заболевания. Естественный пассивный иммунитет обусловлен переходом защитных антител из крови матери в кровь плода. Перенос антител осуществляется и через молоко матери. Искусственный активный иммунитет возникает после вакцинации. Вакцина - смесь убитых или ослабленных микробов.
Искусственный пассивный иммунитет создается путем введения человеку сыворотки крови, содержащей антитела и антитоксины (вещества, обезвреживающие вредные продукты жизнедеятельности микробов).
Состав и функции крови
Кровь представляет собой внутреннюю жидкую среду (ткань) организма, обес-печивающую определенное постоянство основных физиологических и биохими-ческих параметров и осуществляющую гуморальную связь между органами. Существует два понятия: перифериче-ская кровь, состоящая из плазмы и нахо-дящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов и система крови, куда относят периферическую кровь, органы кроветворения и кроверазруше-ния (костный мозг, печень, селезенка и лимфатические узлы). Кровь является своеобразной формой ткани и характери-зуется рядом особенностей: жидкая сре-да организма, находится в постоянном движении, составные части крови имеют разное происхождение, образуются и разрушаются в основном вне ее.
Кровь состоит из форменных элементов (42-46%) ? эритроцитов (красных кро-вяных клеток), лейкоцитов (белых кро-вяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок) и жидкой части ? плазмы (54-58%). Плазма крови, лишенная фиб-риногена, называется сывороткой. У взрослого человека общее количество крови составляет 5-8%массы тела, что соответствует 5-6л. Объем крови приня-то обозначать по отношению к массе тела (мл ? кг1). В среднем, он равен у мужчин ? 65 мл ? кг1, у женщин ? 60 мл ? кг1 и у детей ? около 70 мл ? кг1.
Количество эритроцитов в крови при-мерно в тысячу раз больше, чем лейко-цитов, и в десятки раз выше, чем тром-боцитов. Последние по своим размерам в несколько раз меньше, чем эритроциты. Поэтому эритроциты составляют более 90% всего объема, приходящегося на долю форменных элементов крови. Вы-раженное в процентах отношение объема форменных элементов к общему объему крови называется гематокритом. У муж-чин гематокрит составляет в среднем?46%, у женщин?42%. Эта разница обу-словлена тем, что у мужчин содержание эритроцитов в крови больше, чем у жен-щин. У детей гематокрит выше, чем у взрослых; в процессе старения гематок-рит снижается. Увеличение гематокрита сопровождается возрастанием вязкости крови, которая у здорового взрослого человека составляет 4-5 ед. Поскольку периферическое сопротивление кровото-ку прямопропорционально вязкости, лю-бое существенное увеличение гематок-рита приводит к повышению нагрузки на сердце, в результате чего кровообраще-ние в некоторых органах может нару-шаться.
Кровь выполняет в организме целый ряд физиологических функций.
1)Транспортная функция крови заключа-ется в переносе всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ (питательных веществ, газов, гормонов, ферментов, метаболитов).
2)Дыхательная функция состоит в дос-тавке кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Ки-слород переносится преимущественно эритроцитами в виде соединения с гемо-глобином ? оксигемоглобином (НвО2), углекислый газ ? плазмой крови в фор-ме бикарбонатных ионов (НСО3~). В обычных условиях при дыхании возду-хом 1 г гемоглобина присоединяет 1.34 мл кислорода, а так как в одном литре крови содержится 140-160 г гемоглоби-на, то количество кислорода в нем со-ставляет около 200 мл; эту величину принято называть кислородной емкостью крови
3)Питательная функция крови обуслов-лена переносом аминокислот, глюкозы, жиров, витаминов, ферментов и мине-ральных веществ от органов пищеваре-ния к тканям, системам и депо
4)Терморегуляторная функция обеспечи-вается участием крови в переносе тепла от органов и тканей, в которых оно вы-рабатывается, к органам, отдающим теп-ло, что и поддерживает температурный гомеостаз.
5)Выделительная функция направлена на перенос продуктов обмена (мочевина, креатин, индикан, мочевая кислота, вода, соли и др.) отмест их образования к ор-ганам выделения (почки, легкие, потовые и слюнные железы).
6)Защитная функция формирование им-мунитета, который может быть как вро-жденным, так и приобретенным. Разли-чают также тканевой и клеточный имму-нитет. Первый из них обусловлен выра-боткой антител в ответ на поступление в организм микробов, вирусов, токсинов, ядов, чужеродных белков; второй связан с фагоцитозом, в котором ведущая роль принадлежит лейкоцитам, активно унич-тожающим попадающие в организм мик-робы и инородные тела, а также собст-венные отмирающие и мутагенные клет-ки.
7)Регуляторная функция гуморальная (перенос кровью гормонов, газов, мине-ральных веществ), и рефлекторной регу-ляции, связанной с влиянием крови на интерорецепторы сосудов.
Образование форменных элементов кро-ви называется гемопоэзом. Он осуществ-ляется в различных кроветворных орга-нах. В костном мозге образуются эрит-роциты, нейтрофилы, эозинофилы и ба-зофилы. В селезенке и лимфатических узлах формируются лейкоциты. Образо-вание моноцитов осуществляется в кост-ном мозге и в ретикулярных клетках пе-чени, селезенки и лимфатических узлов. В красном костном мозге и селезенке образуются тромбоциты.
ФУНКЦИИ эритроцитов: Связывание и перенос кислорода от легких к органам и тканям. Эритроциты являются высоко-специализированными безядерными клетками крови диаметром 7-8 микрон. Форма эритроцитов в виде двояковогну-того диска обеспечивает большую по-верхность для свободной диффузии газов через его мембрану. Суммарная поверх-ность всех эритроцитов в циркулирую-щей крови составляет около 3000м2. В начальных фазах своего развития эрит-роциты имеют ядро и называются рети-кулоцитами. В нормальных условиях ретикулоциты составляют около 1 % от общего числа циркулирующих в крови эритроцитов. Увеличение числа ретику-лоцитов в периферической крови может зависеть как от активации эритроцитоза, так и от усиления выброса ретикулоци-тов из костного мозга в кровоток. Сред-няя продолжительность жизни зрелых эритроцитов составляет около 110 дней, после чего они разрушаются в печени и селезенке.
В процессе передвижения крови эритро-циты не оседают, так как они отталкива-ются друг от друга, поскольку имеют одноименные отрицательные заряды. При отстаивании крови в капилляре эритроциты оседают на дно. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в нормаль-ных условиях у мужчин составляет 4-8 ммв 1 час,у женщин ? 6-10 мм в 1 час.
По мере созревания эритроцитов их ядро замещается дыхательным пигментом ? гемоглобином (Нв), составляющим око-ло 90% сухого вещества эритроцитов, а 10% составляют минеральные соли, глю-коза, белки и жиры. Гемоглобин ? сложное химическое соединение, моле-кула которого состоит из белка глобина и железосодержащей части ? гема. Ге-моглобин обладает свойством легко со-единяться с кислородом и столь же легко его отдавать. Соединяясь с кислородом, он становится оксигемоглобином (НвО), а отдавая его ? превращается в восста-новленный (редуцированный) гемогло-бин.
ФУНКЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ Лейкоциты по функциональным и морфологическим признакам представляют собой обычные клетки, содержащие ядро и протоплазму. Лейкоциты неоднородны по своему строению: в одних из них протоплазма имеет зернистое строение (гранулоциты), в других зернистости нет (агранулоци-ты). Гранулоциты составляют 65-70% всех лейкоцитов и делятся в зависимости от способности окрашиваться нейтраль-ными, кислыми или основными красками на нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.
Агранулоциты составляют 30-35% всех белых кровяных клеток и включают в себя лимфоциты и моноциты. Функции различных лейкоцитов разнообразны.
Процентное соотношение различных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой. Общее коли-чество лейкоцитов и лейкоцитарная формула не являются постоянными. Увеличение числа лейкоцитов в перифе-рической крови называется лейкоцито-зом, а уменьшение? лейкопенией. Про-должительность жизни лейкоцитов со-ставляет 7-10 дней.
Нейтрофилы составляют 60-70% всех лейкоцитов и являются наиболее важны-ми клетками зашиты организма от бакте-рий и их токсинов. Проникая через стен-ки капилляров, нейтрофилы попадают в межтканевые пространства, где осущест-вляется фагоцитоз
Эозинофилы (1-4% от общего числа лей-коцитов) адсорбируют на свою поверх-ность антигены, многие тканевые веще-ства и токсины белковой природы, раз-рушая и обезвреживая их. Эозинофилы принимают участие в предупреждении развития аллергических реакций.
Базофилы составляют не более 0.5% всех лейкоцитов и осуществляют синтез гепа-рина, входящего в антисвертываюшую систему крови. Участвуют в синтезе ряда биологически активных веществ и фер-ментов (гистамин, серотонин, РНК, фос-фотаза, липаза, пероксидаза).
Лимфоциты (25-30% от числа всех лей-коцитов) играют важнейшую роль впро-цессах образования иммунитета орга-низма, а также активно участвуют в ней-трализации различных токсических ве-ществ.
Главным фактором иммунологической системы крови являются Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты прежде всего выполняют роль строгого иммунного контролера. Вступив в контакт с любым антигеном, они надолго запоминают его генетическую структуру и определяют программу биосинтеза антител (имму-ноглобулинов), которая осуществляется В-лимфоцитами. В-лимфоциты, получив программу биосинтеза иммуноглобули-нов, превращаютсяв плазмоциты, яв-ляющиеся фабрикой антител.
В Т-лимфоцитах происходит синтез ве-ществ, активирующих фагоцитоз и за-щитные воспалительные реакции. Они следят за генетической чистотой орга-низма, препятствуя приживлению чуже-родных тканей, активируя регенерацию и уничтожая отмершие или мутантные (в том числе и опухолевые) клетки собст-венного организма. Т-лимфоцитам при-надлежит роль регуляторов кроветвор-ной функции, заключающаяся в уничто-жении чужеродных стволовых клеток костного мозга. Лимфоциты способны синтезировать бета? и гамма-глобулины, входящие в состав антител.
Моноциты (4-8%) являются самыми крупными клетками белой крови, кото-рые называют макрофагами. Они обла-дают самой высокой фагоцитарной ак-тивностью по отношению к продуктам распада клеток и тканей, обезвреживают токсины, образующиеся в очагах воспа-ления. Моноциты принимают участие в выработке антител. К макрофагам, наря-ду с моноцитами, относят ретикулярные и эндотелиальные клетки печени, селе-зенки, костного мозга и лимфатических узлов.
ФУНКЦИИ ТРОМБОЦИТОВ Тромбо-циты? это мелкие, безъядерные кровя-ные пластинки (бляшки Биццоцери) не-правильной формы диаметром 2-5 мик-рон. Несмотря на отсутствие ядра, тром-боциты обладают активным метаболиз-мом и являются третьими самостоятель-ными живыми клетками крови. Продол-жительность жизни тромбоцитов состав-ляет 8-12 дней. Тромбоцитам принадле-жит ведущая роль в свертывании крови.
Недостаток тромбоцитов в крови ?тромбопения? наблюдается при некото-рых заболеваниях и выражается в повы-шенной кровоточивости.
Железы внутренней секреции
Гуморальная регуляция функций оргат низма осуществляется с помощью химических веществ, вырабатываемых в различных органах и тканях, и кровью разносимых по всему организму. Существует ряд, желез внутренней секреции, которые вырабатывают вещества, специально предназначенные для регуляции - гормоны, Гармоны - это высокомолекулярные активные вещества. Ничтожное их количество оказывает мощное воздействие на деятельность определенных, органов.
Поджелудочная железа выполняет двоякую функцию. Одни ее клетки вырабатывают пищеварительный сок, который по выводным протокам поступает,в кишечник, другие клетки вырабатывают гормон - инсулин, поступающий прямо в кровь. Инсулин превращает избыток глюкозы в крови в гликоген и понижает уровень сахара в крови. Гормон глюкогон действует противоположно инсулину. Недостаток инсулина вызывает развитие сахарного диабета.
Щитовидная железа лежит поверх гортани. Ее гормоны, в том числе тироксин, регулируют обмен веществ. От их количества зависит уровень потребления кислорода всеми тканями тела. Недостаточная функция железы в детском возрасте приводит к развитию кретинизма (задерживается рост и умственное развитие), во взрослом возрасте - к заболеванию микседемой. Избыток гормонов у взрослых приводит к развитию зоба (базедовой болезни).
Надпочечники вырабатывают гормоны, которые регулируют белковый обмен, повышают устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям среды, регулируют солевой обмен и др. В мозговом слое надпочечников вырабатывается гормон - адреналин, усиливающий сердечные сокращения и регулирующий углеводный обмен.
Гипофиз - нижний мозговой придаток, выделяет в кровь нейрогормоны, регулирующие рост организма, срункции надпочечников. Избыток соматотропного гормона приводит к гигантизму, недостаток ? замедлению роста.
Гипоталамус вырабатывает нейрогормоны, регулирующие работу гипофиза. Половые железы (семенники и яичники) вырабатывают половые гомоны и образуют половые клетки. Мужские половые гормоны отвечают за развитие вторичных половых признаков: усов, бороды, характерного для мужчин телосложения и низкого голоса. Женские половые гормоны регулируют развитие женских вторичных признаков, управляют половыми циклами, протеканием беременности и родов.
Кожа
Кожа - наружный покров тела, который обеспечивает температурную, болевую, осязательную чувствительность, препятствует проникновению микробов и ядовитых веществ в организм, предохраняет его от механических повреждений, выполняет функцию терморегуляции, выделяет вредные для Организма продукты метаболизма.
Кожа состоит из двух слоев. Наружный слой называется эпидермисом, а более глубокий - дермой, собственно кожей. Клетки верхнего слоя плотно прилегают дpyr к Другу и ороговевают. Их слой наиболее толст на подошвах ног и на ладонях.
Роговой спой выполняет защитную функцию. Волосы и ногти - производные рогового слоя эпидермиса. Благодаря его клеткам,- способным делиться, они растут непрерывно. В базальном слое эпидермиса находятся пигментные клетки, от которых зависит цвет Кожи, Т. к. в них вырабатывается пигмент меланин под воздействием ультрафиолетовых лучей.
Дерма состоит из клеток и многочисленных переплетений коллагеновых волокон, делающих кожу эластичной. В дерме находятся волосяные луковицы, потовые железы, сальные железы, кровеносные и лимфатические сосуды и рецепторы. Через потовые железы удаляются жидкие продукты метаболизма. По составу пот близок к составу мочи. Потовые железы имеют вид клубочков с выводными протоками, выходящими на поверхность кожи. К волосяным сумкам прикрепляются мышцы, поднимающие волос. Сокращение этих мышц ведет к появлению на поверхности кожи бугорочков (?гусиная кожа?). Сальные железы открываются протоками в волосяные луковицы, выделяя кожное сало, которое смазывает кожу и волосы, делая их непромокаемыми и эластичными.
Под дермой находится жировая клетчатка, образованная соединительными волокнами, в петлях которых лежат жировые клетки. Она выполняет амортизирующую и теплоизолирующую функцию.
Выделение
Образовавшиеся в процессе обмена веществ конечные продукты распада, являющиеся ядовитыми для организма, удаляются из него через почки, кожу, потовые железы, легкие и кишечник.
Почки играют главную роль в этом процессе, выводя из организма мочевину, мочевую кислоту, избыток воды, солей и т.д. В результате работы почек кровь очищается и сохраняет свой состав и физико-химические свойства. От вогнутой стороны почки отходят мочеточники, по которым моча стекает в мочевой пузырь - емкость для накопления мочи, имеющую толстые мышечные стенки. В ворота каждой почки входит почечная артерия, а выходят парные почечные вены и мочеточник. Вены несут очищенную от жидких продуктов распада кровь в нижнюю полую вену.
В почке различают наружный корковый слой и внутренний мозговой слой. В корковом слое расположены почечные единицы - нефроны. Их насчитывается в каждой почке около 1 млн. Они образованы капиллярными клубочками и расположенными вокруг них капсулами с извитыми канальцами. Стенки капсул состоят из двух рядов эпителиальных клеток со щелевидным пространством между ними, от которого начинается извитой каналец. Кровь в капиллярный клубочек поступает по приносящей, а покидает по выносящей арте-риоле. Выносящая артериола вновь распадается на капилляры, оплетающие извитой каналец. Таким образом, кровь проходит сначала через капиллярный клубочек, а затем через капиллярную сеть витого канальца.
В капиллярных клубочках кровь течет под ббльшим давлением, чем в других капиллярах, так как входящий сосуд шире выходящего. Стенки капилляров пропускают в капсулу из плазмы крови воду с растворенными в ней солями, задерживая клетки крови и крупные молекулы белков. Этот фильтрат является первичной мочой, она содержит минеральные соли, гормоны, витамины, аминокислоты и другие соединения, необходимые организму.
Из капсулы первичная моча поступает в извитой каналец. Его стенки реадсорбируют воду и некоторые другие вещества: глюкозу, витамины и др. В результате образуется вторичная моча, представляющая собой Концентрированный раствор солей, а также мочевины. Она стекает в почечную лоханку ? небольшую полость в почках, откуда по мочеточникам попадает в мочевой пузырь. Через мочеиспускательный канал из мочевого пузыря моча удаляется наружу.
Размножение человека
Человек, как и все живые организмы, способен к воспроизведению, т. е. к сохранению и продолжению своего вида. Размножение происходит половым способом, при котором половые клетки сливаются и образуют зиготу, дающую начало новому организму. Строение половых клеток человека подробно описано в разделе ?Общая биология?. Половые клетки вырабатываются в семенниках мужского организма и яичниках женского организма. Семенники расположены в наружном кожном мешочке - мошонке. От них и отходят семявыводящие протоки, впадающие в мочеиспускательный канал. В семенниках образуются мужские половые клетки - сперматозоиды и мужские половые гормоны. Женские половые железы -яичники расположены в брюшной полости. В них образуются яйцеклетки и женские половые гормоны. К яичникам подходят маточные трубы, по которым яйцеклетка передвигается при помощи ресничных клеток в матку. Стадии развития человека На четвертой неделе у зародыша длиной 3 мм появляются зачатки конечностей, позже - зачатки глаз, носа, затем начинает пульсировать сердце и ускоряется развитие конечностей. Длина зародыша достигает 15 мм.
На 7-8 неделе формируются отдельные структуры тела: грудная клетка, голова, нос, глаза, уши, пальцы рук и ног. Длина достигает 2,5 см. С этого момента он называется плодом. К трем месяцам внутриутробного развития формируются почти see органы, к 4,5 месяцам прослушиваются сокращения сердца плода, частота которых в 2 раза выше, чем у матери.
Нормальная беременность продолжается 270-280 суток (9 месяцев) и заканчивается рождением ребенка. Начало родов связано с выделением гормона гипофиза окситоцина, вызывающего сильное сокращение мышц матки и брюшного пресса. У ребенка плацентарное кровообращение заменяется легочным, о чем свидетельствуют первые крики. Через 20 мин плацента отделяется от матки и вместе с оболочками плода выходит наружу.
Первые 4 недели развития после рождения называют периодом новорожденности. Следующие месяцы до года называют грудным периодом, с 1 года до 3 лет - ясельным периодом, с 3 лет до 6 лет - дошкольным периодом, с 7 лет до 18 лет - школьным периодом.
Пищеварение
Пищеварение - это процесс механической обработки пищи в пищеварительном канале, ее ферментативное расщепление на более простые питательные вещества, способные всасываться в кровь. Основными веществами, входящими в состав продуктов, являются белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и вода. Функции пищеварительной системы:
двигательная (перемешивание, измельчение, продвижение по пищеварительному тракту пищи);
секреторная (синтез и выделение пищеварительных соков);
всасывательная (обеспечение перехода питат. веществ из кишечника в кровь и лимфу).
Пищеварительная система состоит из пищеварительного канала и пищеварительных желез. Пищеварительный канал включает в себя ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник. К пищеварительным железам относятся слюнные железы, поджелудочная железа и печень.
В ротовой полости находятся зубы, язык, слюнные железы. Зубы расположены в лунках челюстей. У взрослого человека их 32; на каждой челюсти находятся 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зубов. Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Внутри зуба имеется полость - пульпа, куда входят нервы и кровеносные сосуды. Твердое вещество зуба - дентин представляет собой видоизмененную костную ткань. Сверху зуб покрыт эмалью.
В ротовой полости осуществляется начальное расщепление углеводов ферментами слюны, активными в слабощелочной среде. Слюна выделяется тремя парами слюнных желез: околоушными, подъязычными и подчелюстными. Пища действует как раздражитель на нервные окончания слизистой оболочки рта, от которых возбуждение передается в пищевой центр головного мозга, и активизирует работу органов пищеварения.
Пищевой комок, пропитанный слюной, попадает в желудок в результате рефлекторного акта глотания, при котором надгортанник опускается и закрывает вход в гортань, мягкое н?бо поднимается и закрывает носоглотку, пища проталкивается в пищевод, стенки которого волнообразно сокращаются и продвигают пищу в желудок.
Желудок - мешкообразное расширение пищеварительного тракта. Он вмещает около 2-3 л пищи. В его стенках расположены железы, одни из которых выделяют желудочный сок. Он содержит фермент пепсин, расщепляющий белки до полипепгидов. Другие железы вырабатывают кислоту, создающую кислую среду в желудке и угнетающую микроорганизмы, попавшие в желудок. Некоторые клетки слизистой оболочки желудка секретируют слизь, которая защищает стенки желудка от действия ферментов и соляной кислоты. Далее пища в виде полужидкой кашицы порциями проталкивается в двенадцатиперстную кишку.
Двенадцатиперстная кишка имеет длину 25-30 см. В нее открываются протоки поджелудочной железы и печени. Поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин, поступающий непосредственно в кровь, и пищеварительные ферменты, участвующие в дальнейшем расщеплении. Под влиянием фермента трипсина происходит расщепление белков до аминокислот. Другие ферменты участвуют в расщеплении нуклеиновых кислот, углеводов и жиров.
Печень является самой крупной железой нашего тела. Она является ?главной химической лабораторией? организма. В печени обезвреживаются ядовитые низкомолекулярные вещества, поступающие с кровью. Печень вырабатывает желчь, которая накапливается в желчном пузыре и затем поступает в двенадцатиперстную кишку.
Тонкая кишка имеет длину 5-6 м и образует в брюшной полости петли. В слизистой оболочке тонкой кишки имеется много желез, выделяющих кишечный сок. Слизистая оболочка образует выросты -ворсинки. Внутри их находятся кровеносные и лимфатические капилляры и нервы. Жирные кислоты и глицерин из полости кишечника переходят в эпителиальные клетки ворсинок, где из них образуются характерные для человеческого организма молекулы жиров, которые затем всасываются в лимфу и, пройдя барьер из лимфатических узлов, попадают в кровь. Аминокислоты, глюкоза и другие питательные вещества всасываются в кровь, которая собирается в воротную вену и проходит через печень, где обеззараживаются ядовитые вещества.
В толстой кишке всасывается вода и формируются каловые массы. Здесь происходит переваривание клетчатки с помощью бактерий, разрушающих оболочки растительных клеток, а также осуществляется синтез витаминов группы К и В.
После всасывания пищи в кровь начинается гуморальная регуляция пищеварения. Среди питательных веществ есть биологически активные вещества, которые, всасываясь в кровь, активизируют работу желудочных желез. Они начинают усиленно выделять желудочный сок, что обеспечивает длительное сокоотделение.
Газообмен в легких и тканях
Газообмен в легких происходит путем диффузии. Кислород через тонкие стенки альвеол и капилляров поступает из воздуха в кровь, а углекислый газ из крови в воздух. Диффузия газов происходит в результате разности их концентраций в крови и в воздухе. Кислород проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином, кровь становится артериальной и направляется в ткани. В тканях происходит обратный процесс: кислород за счет диффузии переходит из крови в ткани, а углекислый газ, наоборот, переходит из тканей в кровь. Это происходит до тех пор, пока. их< концентрации не сравняются.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) включает дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха. Дыхательным объемом называют количество воздуха, поступающего в легкие при одном вдохе. В покое он равен примерно 500 см3 и соответствует объему выдыхаемого воздуха при выдохе. Если после спокойного вдоха сделать усиленный дополнительный вдох, то в легкие может поступить дополнительно 1500 см3 воздуха - это резерв объема вдоха. После спокойного выдоха можно при максимальном напряжении выдохнуть еще 1500 см3 воздуха ? это резервный объем. Таким образом, жизненная емкость легких - это наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха. Она примерно равна 3500 см3. ЖЕЛ больше у спортсменов, чем у нетренированных людей, и зависит от степени развития грудной клетки, от пола и возраста. Под влиянием курения ЖЕЛ снижается. Даже после самого максимального выдоха в легких всегда остается немного воздуха, который называется остаточным объемом (ок. 1000см3).
Дыхательные движения. Попеременное увеличение и уменьшение объема грудной клетки обусловлено ритмическими сокращениями дыхательных мышц. При этом происходит вентиляция легких. Необходимым условием осуществления дыхательных движений является герметичность плевральной полости (плевральной щели), которая находится между легочной плеврой и пристеночной плеврой и заполнена жидкостью.
Регуляция дыхания. Дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Через каждые 4 сек в дыхательном центре автоматически возникают возбуждения, обеспечивающие чередование вдоха и выдоха. Дыхательный центр автоматически регулирует также частоту и глубину дыхательных движений.
Дыхание
Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа, образовавшегося в промессе биологического окисления.
Органы дыхания ? носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и легкие обеспечивают циркуляцию воздуха и газообмен.
Носовая полость делится костно-хрящевой перегородкой на две половины. Внутренняя поверхность ее извилистая, увлажнена слизью и обильно кровоснабжается. Слизь содержит бактерицидные вещества, задерживает и обезвреживает пыль и микробы. Ресничный эпителий задерживает и выводит пыль наружу. Проходящая по сосудам кровь согревает вдыхаемый воздух. В стенках носовой полости находятся чувствительные клетки, вызывающие чихание, при котором инородные частицы удаляются из носовой полости наружу.
Гортань служит для проведения воздуха в трахею, а также для звукообразования. Между передним и задним хрящами гортани натянуты голосовые связки, образующие голосовую щель. Звук возникает в результате колебания голосовых связок при выдохе. Тембр голоса зависит от длины связок и системы резонаторов полости рта, носоглотки и носа и положения языка, губ и нижней челюсти. Вверху гортань соединена с носоглоткой. При проглатывании пищи вход в трахею рефлекторно закрывается надгортанником. Внутренние стенки гортани покрыты слизистой оболочкой и содержат чувствительные клетки, вызывающие кашель, - резкий выдох при попадании инородных тел.
Трахея представляет собой трубку, стенки которой образованы хрящевыми полукольцами. Задняя стенка прилегает к пищеводу и содержит мышечные волокна. Стенки ее также выстланы ресничным слизистым эпителием.
Трахея ветвится на два бронха. В легких бронхи также ветвятся, образуя ?бронхиальное дерево?, на кончиках веток которого находятся мельчайшие легочные пузырьки - альвеолы. Альвеолы заполняются воздухом при вдохе. Стенки их выстланы однослойным плоским эпителием, покрытым тонкой пленкой вещества, препятствующего их спаданию. Альвеолы оплетены густой сетью капилляров. Через их стенки совершается газообмен. Легкие покрыты оболочкой ? легочной плеврой.
Строение сердца
Сердце человека представляет собой полый мышечный орган, разделенный на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Оно находится в левой половине грудной полости, на уровне 2-5 ребер и лежит в околосердечной сумке, образованной соединительной тканью. Ее внутренняя поверхность выделяет жидкость, уменьшающую трение при его сокращениях. Основную часть стенки сердца представляет мышечный слой, покрытый внешней и внутренней оболочками, образованными соответственно соединительной и эпителиальной тканями. Чем больше сила сокращений, тем больше развит мышечный слой сердца. Наибольшая толщина стенки в левом желудочке, наименьшая - в предсердиях. Сердечная мышца способна автоматически ритмично сокращаться, благодаря импульсам, возникающим.в самом сердце, независимо от внешних воздействий (автоматия сердца).
Сердечные популунные клапаны на выходе из желудочков обеспечивают односторонний ток крови из сердца в аорту и легочную артерию. Они состоят из 3-х створок, имеющих вид кармашков, обращенных в просвет сосуда. Предсердия и желудочки соединены друг с другом отверстиями, оснащенными створчатыми клапанами. В левой части сердца находится двустворчатый клапан, а в правой - трехстворчатый клапан. Клапаны прикреплены к стенкам сухожильными нитями с сосочковыми мышцами и обеспечивают ток крови из предсердий в желудочки, препятствуя обратному току крови при сокращении желудочков.
Работа сердца
Сердце в состоянии покоя сокращается с частотой ок, 70-80 ударов в минуту. Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий, сокращения желудочков и последующего расслабления предсердий и желудочков. Сокращение предсердий длится 0,1 сек, сокращение желудочков - 0,3 сек. Кровь захлопывает под давлением створчатые клапаны и устремляется в аорту и легочную артерию, открывая полулунные клапаны. Расслабление сердца длится 0,4 сек. Кровь свободно притекает из вен в предсердия и оттуда в желудочки. Полулунные клапаны в это время закрыты.
Управляет работой сердца вегетативная нервная система. Нервы симпатического отдела усиливают частоту и силу сокращений сердечной мышцы, парасимпатические нервы (блуждающие) замедляют работу сердца. Деятельность сердца находится также под влиянием гуморальной регуляции. Так, гормоны адреналин и тироксин усиливают сокращения сердца, а повышение концентрации в крови ацетипхолина тормозит работу сердца.
Давление крови в сосудах
Движение крови по сосудам зависит от создаваемого сердцем давления и сопротивления стенок сосудов току крови. Давление в аорте в момент сокращения желудочков сердца называется максимальным артериальным давлением, а во время расслабления желудочков - минимальным артериальным давлением. На величину кровяного давления влияют просвет кровеносных сосудов, вязкость крови, количество циркулирующей в сосудах крови. По мере удаления от сердца давление крови уменьшается и становится наименьшим в венах. Разность между высоким давлением крови в аорте и низким давлением в полых венах обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам.
У здоровых людей в состоянии покоя максимальное кровяное давление в плечевой артерии составляет в норме около 120 мм. рт. ст., а минимальное - 70-80 мм.рт.ст. Стойкое повышение кровяного давления в состоянии покоя организма называется гипертонией, а его понижение - гипотонией. При физических нагрузках и сильных эмоциях давление повышается. Нормализация давления осуществляется за счет саморегуляции. Организм с помощью нервных и гуморальных механизмов может менять частоту сокращения сердечной мышцы, сужать или расширять сосуды, влияя тем самым на давление крови в сосудах.
Пульс - это ритмическое колебание артериальной стенки, возникающее при каждом сокращении сердца. По пульсу можно узнать количество сокращений сердца в минуту. Скорость тока крови в артериях и капиллярах разная. В капиллярах кровь течет значительно медленнее, благодаря чему осуществляются обменные процессы между кровью и тканями.
Кровообращение. Лимфообращение
Кровообращение - это движение крови по сосудам за счет сокращений сердца. Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов (артерий, вен, капилляров), пронизывающих все органы и ткани тела. По артериям кровь течет от сердца к тканям, они разветвляются на - артериолы, которые распадаются на систему тончайших сосудов ? капилляров. Стенка капилляров состоит из одного слоя плоских клеток, она проницаема для различных веществ.
По венам кровь возвращается к сердцу. Мелкие и средние вены снабжены клапанами, препятствующими обратному току крови в этих сосудах. Стенки вен и артерий состоят из трех слоев: наружный слой - соединительная ткань, средний слой - гладкие мышцы, внутренний слой - однослойный эпителий.
Кровь движется по двум кругам кровообращения: большому и малому. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке сердца и оканчивается в правом предсердии. Кровь, насыщенная кислородом, выталкивается из левого желудочка в аорту. Оттуда по артериям она разносится по всему телу. Протекая по капиллярам, кровь отдает кислород и питательные вещества и поглощает углекислый газ и продукты метаболизма. Таким образом, из капилляров в вены поступает кровь, бедная кислородом. Венозная кровь от брюшной полости, нижних конечностей и туловища попадает в нижнюю полую вену, a or головы, шеи, рук в верхнюю полую вену и из них в правое предсердие.
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца и заканчивается в левом предсердии. Из правого желудочка кровь попадает в легочную артерию, которая в легких распадается на капилляры, оплетающие легочные альвеолы. Здесь кровь насыщается кислородом и освобождается от углекислого газа, а затем по легочным венам возвращается в сердце.
Все ткани человека пронизаны лимфатическими сосудами. В них находится лимфа - прозрачная жидкость, которая отличается от крови тем, что в ней нет эритроцитов и тромбоцитов, содержится много лимфоцитов и небольшое количество белка. Лимфа движется только в одном направлении от тканей к сердцу. Клапаны лимфатических сосудов не позволяют ей течь в обратном направлении. По ходу лимфатических сосудов находятся лимфатические узлы.
Состав и функции крови
Кровь представляет собой внутреннюю жидкую среду (ткань) организма, обес-печивающую определенное постоянство основных физиологических и биохими-ческих параметров и осуществляющую гуморальную связь между органами. Существует два понятия: перифериче-ская кровь, состоящая из плазмы и нахо-дящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов и система крови, куда относят периферическую кровь, органы кроветворения и кроверазруше-ния (костный мозг, печень, селезенка и лимфатические узлы). Кровь является своеобразной формой ткани и характери-зуется рядом особенностей: жидкая сре-да организма, находится в постоянном движении, составные части крови имеют разное происхождение, образуются и разрушаются в основном вне ее.
Кровь состоит из форменных элементов (42-46%) ? эритроцитов (красных кро-вяных клеток), лейкоцитов (белых кро-вяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок) и жидкой части ? плазмы (54-58%). Плазма крови, лишенная фиб-риногена, называется сывороткой. У взрослого человека общее количество крови составляет 5-8%массы тела, что соответствует 5-6л. Объем крови приня-то обозначать по отношению к массе тела (мл ? кг1). В среднем, он равен у мужчин ? 65 мл ? кг1, у женщин ? 60 мл ? кг1 и у детей ? около 70 мл ? кг1.
Количество эритроцитов в крови при-мерно в тысячу раз больше, чем лейко-цитов, и в десятки раз выше, чем тром-боцитов. Последние по своим размерам в несколько раз меньше, чем эритроциты. Поэтому эритроциты составляют более 90% всего объема, приходящегося на долю форменных элементов крови. Вы-раженное в процентах отношение объема форменных элементов к общему объему крови называется гематокритом. У муж-чин гематокрит составляет в среднем?46%, у женщин?42%. Эта разница обу-словлена тем, что у мужчин содержание эритроцитов в крови больше, чем у жен-щин. У детей гематокрит выше, чем у взрослых; в процессе старения гематок-рит снижается. Увеличение гематокрита сопровождается возрастанием вязкости крови, которая у здорового взрослого человека составляет 4-5 ед. Поскольку периферическое сопротивление кровото-ку прямопропорционально вязкости, лю-бое существенное увеличение гематок-рита приводит к повышению нагрузки на сердце, в результате чего кровообраще-ние в некоторых органах может нару-шаться.
Кровь выполняет в организме целый ряд физиологических функций.
1)Транспортная функция крови заключа-ется в переносе всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ (питательных веществ, газов, гормонов, ферментов, метаболитов).
2)Дыхательная функция состоит в дос-тавке кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Ки-слород переносится преимущественно эритроцитами в виде соединения с гемо-глобином ? оксигемоглобином (НвО2), углекислый газ ? плазмой крови в фор-ме бикарбонатных ионов (НСО3~). В обычных условиях при дыхании возду-хом 1 г гемоглобина присоединяет 1.34 мл кислорода, а так как в одном литре крови содержится 140-160 г гемоглоби-на, то количество кислорода в нем со-ставляет около 200 мл; эту величину принято называть кислородной емкостью крови
3)Питательная функция крови обуслов-лена переносом аминокислот, глюкозы, жиров, витаминов, ферментов и мине-ральных веществ от органов пищеваре-ния к тканям, системам и депо
4)Терморегуляторная функция обеспечи-вается участием крови в переносе тепла от органов и тканей, в которых оно вы-рабатывается, к органам, отдающим теп-ло, что и поддерживает температурный гомеостаз.
5)Выделительная функция направлена на перенос продуктов обмена (мочевина, креатин, индикан, мочевая кислота, вода, соли и др.) отмест их образования к ор-ганам выделения (почки, легкие, потовые и слюнные железы).
6)Защитная функция формирование им-мунитета, который может быть как вро-жденным, так и приобретенным. Разли-чают также тканевой и клеточный имму-нитет. Первый из них обусловлен выра-боткой антител в ответ на поступление в организм микробов, вирусов, токсинов, ядов, чужеродных белков; второй связан с фагоцитозом, в котором ведущая роль принадлежит лейкоцитам, активно унич-тожающим попадающие в организм мик-робы и инородные тела, а также собст-венные отмирающие и мутагенные клет-ки.
7)Регуляторная функция гуморальная (перенос кровью гормонов, газов, мине-ральных веществ), и рефлекторной регу-ляции, связанной с влиянием крови на интерорецепторы сосудов.
Образование форменных элементов кро-ви называется гемопоэзом. Он осуществ-ляется в различных кроветворных орга-нах. В костном мозге образуются эрит-роциты, нейтрофилы, эозинофилы и ба-зофилы. В селезенке и лимфатических узлах формируются лейкоциты. Образо-вание моноцитов осуществляется в кост-ном мозге и в ретикулярных клетках пе-чени, селезенки и лимфатических узлов. В красном костном мозге и селезенке образуются тромбоциты.
ФУНКЦИИ эритроцитов: Связывание и перенос кислорода от легких к органам и тканям. Эритроциты являются высоко-специализированными безядерными клетками крови диаметром 7-8 микрон. Форма эритроцитов в виде двояковогну-того диска обеспечивает большую по-верхность для свободной диффузии газов через его мембрану. Суммарная поверх-ность всех эритроцитов в циркулирую-щей крови составляет около 3000м2. В начальных фазах своего развития эрит-роциты имеют ядро и называются рети-кулоцитами. В нормальных условиях ретикулоциты составляют около 1 % от общего числа циркулирующих в крови эритроцитов. Увеличение числа ретику-лоцитов в периферической крови может зависеть как от активации эритроцитоза, так и от усиления выброса ретикулоци-тов из костного мозга в кровоток. Сред-няя продолжительность жизни зрелых эритроцитов составляет около 110 дней, после чего они разрушаются в печени и селезенке.
В процессе передвижения крови эритро-циты не оседают, так как они отталкива-ются друг от друга, поскольку имеют одноименные отрицательные заряды. При отстаивании крови в капилляре эритроциты оседают на дно. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в нормаль-ных условиях у мужчин составляет 4-8 ммв 1 час,у женщин ? 6-10 мм в 1 час.
По мере созревания эритроцитов их ядро замещается дыхательным пигментом ? гемоглобином (Нв), составляющим око-ло 90% сухого вещества эритроцитов, а 10% составляют минеральные соли, глю-коза, белки и жиры. Гемоглобин ? сложное химическое соединение, моле-кула которого состоит из белка глобина и железосодержащей части ? гема. Ге-моглобин обладает свойством легко со-единяться с кислородом и столь же легко его отдавать. Соединяясь с кислородом, он становится оксигемоглобином (НвО), а отдавая его ? превращается в восста-новленный (редуцированный) гемогло-бин.
ФУНКЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ Лейкоциты по функциональным и морфологическим признакам представляют собой обычные клетки, содержащие ядро и протоплазму. Лейкоциты неоднородны по своему строению: в одних из них протоплазма имеет зернистое строение (гранулоциты), в других зернистости нет (агранулоци-ты). Гранулоциты составляют 65-70% всех лейкоцитов и делятся в зависимости от способности окрашиваться нейтраль-ными, кислыми или основными красками на нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.
Агранулоциты составляют 30-35% всех белых кровяных клеток и включают в себя лимфоциты и моноциты. Функции различных лейкоцитов разнообразны.
Процентное соотношение различных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой. Общее коли-чество лейкоцитов и лейкоцитарная формула не являются постоянными. Увеличение числа лейкоцитов в перифе-рической крови называется лейкоцито-зом, а уменьшение? лейкопенией. Про-должительность жизни лейкоцитов со-ставляет 7-10 дней.
Нейтрофилы составляют 60-70% всех лейкоцитов и являются наиболее важны-ми клетками зашиты организма от бакте-рий и их токсинов. Проникая через стен-ки капилляров, нейтрофилы попадают в межтканевые пространства, где осущест-вляется фагоцитоз
Эозинофилы (1-4% от общего числа лей-коцитов) адсорбируют на свою поверх-ность антигены, многие тканевые веще-ства и токсины белковой природы, раз-рушая и обезвреживая их. Эозинофилы принимают участие в предупреждении развития аллергических реакций.
Базофилы составляют не более 0.5% всех лейкоцитов и осуществляют синтез гепа-рина, входящего в антисвертываюшую систему крови. Участвуют в синтезе ряда биологически активных веществ и фер-ментов (гистамин, серотонин, РНК, фос-фотаза, липаза, пероксидаза).
Лимфоциты (25-30% от числа всех лей-коцитов) играют важнейшую роль впро-цессах образования иммунитета орга-низма, а также активно участвуют в ней-трализации различных токсических ве-ществ.
Главным фактором иммунологической системы крови являются Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты прежде всего выполняют роль строгого иммунного контролера. Вступив в контакт с любым антигеном, они надолго запоминают его генетическую структуру и определяют программу биосинтеза антител (имму-ноглобулинов), которая осуществляется В-лимфоцитами. В-лимфоциты, получив программу биосинтеза иммуноглобули-нов, превращаютсяв плазмоциты, яв-ляющиеся фабрикой антител.
В Т-лимфоцитах происходит синтез ве-ществ, активирующих фагоцитоз и за-щитные воспалительные реакции. Они следят за генетической чистотой орга-низма, препятствуя приживлению чуже-родных тканей, активируя регенерацию и уничтожая отмершие или мутантные (в том числе и опухолевые) клетки собст-венного организма. Т-лимфоцитам при-надлежит роль регуляторов кроветвор-ной функции, заключающаяся в уничто-жении чужеродных стволовых клеток костного мозга. Лимфоциты способны синтезировать бета? и гамма-глобулины, входящие в состав антител.
Моноциты (4-8%) являются самыми крупными клетками белой крови, кото-рые называют макрофагами. Они обла-дают самой высокой фагоцитарной ак-тивностью по отношению к продуктам распада клеток и тканей, обезвреживают токсины, образующиеся в очагах воспа-ления. Моноциты принимают участие в выработке антител. К макрофагам, наря-ду с моноцитами, относят ретикулярные и эндотелиальные клетки печени, селе-зенки, костного мозга и лимфатических узлов.
ФУНКЦИИ ТРОМБОЦИТОВ Тромбо-циты? это мелкие, безъядерные кровя-ные пластинки (бляшки Биццоцери) не-правильной формы диаметром 2-5 мик-рон. Несмотря на отсутствие ядра, тром-боциты обладают активным метаболиз-мом и являются третьими самостоятель-ными живыми клетками крови. Продол-жительность жизни тромбоцитов состав-ляет 8-12 дней. Тромбоцитам принадле-жит ведущая роль в свертывании крови.
Недостаток тромбоцитов в крови ?тромбопения? наблюдается при некото-рых заболеваниях и выражается в повы-шенной кровоточивости.
Состав и функции крови3
ФУНКЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ Лейкоциты по функциональным и морфологическим признакам представляют собой обычные клетки, содержащие ядро и протоплазму. Лейкоциты неоднородны по своему строению: в одних из них протоплазма имеет зернистое строение (гранулоциты), в других зернистости нет (агранулоци-ты). Гранулоциты составляют 65-70% всех лейкоцитов и делятся в зависимости от способности окрашиваться нейтраль-ными, кислыми или основными красками на нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.
Агранулоциты составляют 30-35% всех белых кровяных клеток и включают в себя лимфоциты и моноциты. Функции различных лейкоцитов разнообразны.
Процентное соотношение различных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой. Общее коли-чество лейкоцитов и лейкоцитарная формула не являются постоянными. Увеличение числа лейкоцитов в перифе-рической крови называется лейкоцито-зом, а уменьшение? лейкопенией. Про-должительность жизни лейкоцитов со-ставляет 7-10 дней.
Нейтрофилы составляют 60-70% всех лейкоцитов и являются наиболее важны-ми клетками зашиты организма от бакте-рий и их токсинов. Проникая через стен-ки капилляров, нейтрофилы попадают в межтканевые пространства, где осущест-вляется фагоцитоз
Эозинофилы (1-4% от общего числа лей-коцитов) адсорбируют на свою поверх-ность антигены, многие тканевые веще-ства и токсины белковой природы, раз-рушая и обезвреживая их. Эозинофилы принимают участие в предупреждении развития аллергических реакций.
Базофилы составляют не более 0.5% всех лейкоцитов и осуществляют синтез гепа-рина, входящего в антисвертываюшую систему крови. Участвуют в синтезе ряда биологически активных веществ и фер-ментов (гистамин, серотонин, РНК, фос-фотаза, липаза, пероксидаза).
Лимфоциты (25-30% от числа всех лей-коцитов) играют важнейшую роль впро-цессах образования иммунитета орга-низма, а также активно участвуют в ней-трализации различных токсических ве-ществ.
Главным фактором иммунологической системы крови являются Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты прежде всего выполняют роль строгого иммунного контролера. Вступив в контакт с любым антигеном, они надолго запоминают его генетическую структуру и определяют программу биосинтеза антител (имму-ноглобулинов), которая осуществляется В-лимфоцитами. В-лимфоциты, получив программу биосинтеза иммуноглобули-нов, превращаютсяв плазмоциты, яв-ляющиеся фабрикой антител.
В Т-лимфоцитах происходит синтез ве-ществ, активирующих фагоцитоз и за-щитные воспалительные реакции. Они следят за генетической чистотой орга-низма, препятствуя приживлению чуже-родных тканей, активируя регенерацию и уничтожая отмершие или мутантные (в том числе и опухолевые) клетки собст-венного организма. Т-лимфоцитам при-надлежит роль регуляторов кроветвор-ной функции, заключающаяся в уничто-жении чужеродных стволовых клеток костного мозга. Лимфоциты способны синтезировать бета? и гамма-глобулины, входящие в состав антител.
Моноциты (4-8%) являются самыми крупными клетками белой крови, кото-рые называют макрофагами. Они обла-дают самой высокой фагоцитарной ак-тивностью по отношению к продуктам распада клеток и тканей, обезвреживают токсины, образующиеся в очагах воспа-ления. Моноциты принимают участие в выработке антител. К макрофагам, наря-ду с моноцитами, относят ретикулярные и эндотелиальные клетки печени, селе-зенки, костного мозга и лимфатических узлов.
ФУНКЦИИ ТРОМБОЦИТОВ Тромбо-циты? это мелкие, безъядерные кровя-ные пластинки (бляшки Биццоцери) не-правильной формы диаметром 2-5 мик-рон. Несмотря на отсутствие ядра, тром-боциты обладают активным метаболиз-мом и являются третьими самостоятель-ными живыми клетками крови. Продол-жительность жизни тромбоцитов состав-ляет 8-12 дней. Тромбоцитам принадле-жит ведущая роль в свертывании крови.
Недостаток тромбоцитов в крови ?тромбопения? наблюдается при некото-рых заболеваниях и выражается в повы-шенной кровоточивости.
Состав и функции крови2
6)Защитная функция формирование им-мунитета, который может быть как вро-жденным, так и приобретенным. Разли-чают также тканевой и клеточный имму-нитет. Первый из них обусловлен выра-боткой антител в ответ на поступление в организм микробов, вирусов, токсинов, ядов, чужеродных белков; второй связан с фагоцитозом, в котором ведущая роль принадлежит лейкоцитам, активно унич-тожающим попадающие в организм мик-робы и инородные тела, а также собст-венные отмирающие и мутагенные клет-ки.
7)Регуляторная функция гуморальная (перенос кровью гормонов, газов, мине-ральных веществ), и рефлекторной регу-ляции, связанной с влиянием крови на интерорецепторы сосудов.
Образование форменных элементов кро-ви называется гемопоэзом. Он осуществ-ляется в различных кроветворных орга-нах. В костном мозге образуются эрит-роциты, нейтрофилы, эозинофилы и ба-зофилы. В селезенке и лимфатических узлах формируются лейкоциты. Образо-вание моноцитов осуществляется в кост-ном мозге и в ретикулярных клетках пе-чени, селезенки и лимфатических узлов. В красном костном мозге и селезенке образуются тромбоциты.
ФУНКЦИИ эритроцитов: Связывание и перенос кислорода от легких к органам и тканям. Эритроциты являются высоко-специализированными безядерными клетками крови диаметром 7-8 микрон. Форма эритроцитов в виде двояковогну-того диска обеспечивает большую по-верхность для свободной диффузии газов через его мембрану. Суммарная поверх-ность всех эритроцитов в циркулирую-щей крови составляет около 3000м2. В начальных фазах своего развития эрит-роциты имеют ядро и называются рети-кулоцитами. В нормальных условиях ретикулоциты составляют около 1 % от общего числа циркулирующих в крови эритроцитов. Увеличение числа ретику-лоцитов в периферической крови может зависеть как от активации эритроцитоза, так и от усиления выброса ретикулоци-тов из костного мозга в кровоток. Сред-няя продолжительность жизни зрелых эритроцитов составляет около 110 дней, после чего они разрушаются в печени и селезенке.
В процессе передвижения крови эритро-циты не оседают, так как они отталкива-ются друг от друга, поскольку имеют одноименные отрицательные заряды. При отстаивании крови в капилляре эритроциты оседают на дно. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в нормаль-ных условиях у мужчин составляет 4-8 ммв 1 час,у женщин ? 6-10 мм в 1 час.
По мере созревания эритроцитов их ядро замещается дыхательным пигментом ? гемоглобином (Нв), составляющим око-ло 90% сухого вещества эритроцитов, а 10% составляют минеральные соли, глю-коза, белки и жиры. Гемоглобин ? сложное химическое соединение, моле-кула которого состоит из белка глобина и железосодержащей части ? гема. Ге-моглобин обладает свойством легко со-единяться с кислородом и столь же легко его отдавать. Соединяясь с кислородом, он становится оксигемоглобином (НвО), а отдавая его ? превращается в восста-новленный (редуцированный) гемогло-бин.
Состав и функции крови1
Кровь представляет собой внутреннюю жидкую среду (ткань) организма, обес-печивающую определенное постоянство основных физиологических и биохими-ческих параметров и осуществляющую гуморальную связь между органами. Существует два понятия: перифериче-ская кровь, состоящая из плазмы и нахо-дящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов и система крови, куда относят периферическую кровь, органы кроветворения и кроверазруше-ния (костный мозг, печень, селезенка и лимфатические узлы). Кровь является своеобразной формой ткани и характери-зуется рядом особенностей: жидкая сре-да организма, находится в постоянном движении, составные части крови имеют разное происхождение, образуются и разрушаются в основном вне ее.
Кровь состоит из форменных элементов (42-46%) ? эритроцитов (красных кро-вяных клеток), лейкоцитов (белых кро-вяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок) и жидкой части ? плазмы (54-58%). Плазма крови, лишенная фиб-риногена, называется сывороткой. У взрослого человека общее количество крови составляет 5-8%массы тела, что соответствует 5-6л. Объем крови приня-то обозначать по отношению к массе тела (мл ? кг1). В среднем, он равен у мужчин ? 65 мл ? кг1, у женщин ? 60 мл ? кг1 и у детей ? около 70 мл ? кг1.
Количество эритроцитов в крови при-мерно в тысячу раз больше, чем лейко-цитов, и в десятки раз выше, чем тром-боцитов. Последние по своим размерам в несколько раз меньше, чем эритроциты. Поэтому эритроциты составляют более 90% всего объема, приходящегося на долю форменных элементов крови. Вы-раженное в процентах отношение объема форменных элементов к общему объему крови называется гематокритом. У муж-чин гематокрит составляет в среднем?46%, у женщин?42%. Эта разница обу-словлена тем, что у мужчин содержание эритроцитов в крови больше, чем у жен-щин. У детей гематокрит выше, чем у взрослых; в процессе старения гематок-рит снижается. Увеличение гематокрита сопровождается возрастанием вязкости крови, которая у здорового взрослого человека составляет 4-5 ед. Поскольку периферическое сопротивление кровото-ку прямопропорционально вязкости, лю-бое существенное увеличение гематок-рита приводит к повышению нагрузки на сердце, в результате чего кровообраще-ние в некоторых органах может нару-шаться.
Кровь выполняет в организме целый ряд физиологических функций.
1)Транспортная функция крови заключа-ется в переносе всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ (питательных веществ, газов, гормонов, ферментов, метаболитов).
2)Дыхательная функция состоит в дос-тавке кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Ки-слород переносится преимущественно эритроцитами в виде соединения с гемо-глобином ? оксигемоглобином (НвО2), углекислый газ ? плазмой крови в фор-ме бикарбонатных ионов (НСО3~). В обычных условиях при дыхании возду-хом 1 г гемоглобина присоединяет 1.34 мл кислорода, а так как в одном литре крови содержится 140-160 г гемоглоби-на, то количество кислорода в нем со-ставляет около 200 мл; эту величину принято называть кислородной емкостью крови
3)Питательная функция крови обуслов-лена переносом аминокислот, глюкозы, жиров, витаминов, ферментов и мине-ральных веществ от органов пищеваре-ния к тканям, системам и депо
4)Терморегуляторная функция обеспечи-вается участием крови в переносе тепла от органов и тканей, в которых оно вы-рабатывается, к органам, отдающим теп-ло, что и поддерживает температурный гомеостаз.
5)Выделительная функция направлена на перенос продуктов обмена (мочевина, креатин, индикан, мочевая кислота, вода, соли и др.) отмест их образования к ор-ганам выделения (почки, легкие, потовые и слюнные железы).
Иммуно-биологические свойства крови4
В эритроцитах крови, отнесенной к I (0) группе, не содержится агглютиногенов, в плазме же имеются агглютинины альфа и бета. В эритроцитах II (А) группы имеется агтлютиноген А, а в плазме ? агглютинин бета. Для III (В) группы крови характерно наличие агглютиногена В в эритроцитах и агглютинина альфа в плазме. IV (АВ) группа крови характеризуется содержанием агглютиногенов Аи В и отсутствием агглютининов.
Переливание несовместимой крови вызывает гемотрансфузионный шок? тяжелое патологическое состояние, которое может закончиться гибелью человека Людей с I группой называют универсальными донорами. Людям IV группы можно переливать одноименную кровь, атакже кровь всех остальных групп, поэтому этих людей называют универсальными реципиентами. Кровь людей II и III групп можно переливать людям с одноименной, а также с IУ группой.
Важное значение при переливании крови имеет совместимость по резус-фактору. Впервые он был обнаружен в эритроцитах обезьян-макак породы ?резус?. Впоследствии оказалось, что резус-фактор содержится в эритроцитах 85% людей (резус-положительная кровь) и лишь у 15% людей отсутствует (резус-отрицательная кровь). При повторном переливании крови реципиенту, несовместимому по резус-фактору с донором, возникают осложнения, связанные с агглютинацией несовместимых донорских эритроцитов. Это является результатом воздействия специфических антирезус-агглютининов, вырабатываемых ретикуло-эндотелиальной системой после первого переливания
Иммуно-биологические свойства крови3
Cвертывание крови проходит три фазы: 1) образование протромбиназы, 2) образование тромбина, 3) образование фибрина.
Образование протромбиназы осуществляется под влиянием тромбопластина (тромбокиназы), представляющего собой фосфолипиды разрушающихся тромбоцитов, клеток тканей и сосудов. Тромбопластин формируется при участии ионов Са2+ и некоторых плазменных факторов свертывания крови.
Вторая фаза свертывания крови характеризуется превращением неактивного протромбина кровяных пластинок под влиянием протромбиназы в активный тромбин. Протромбин является глю-копротеидом, образуется клетками печени при участии витамина К.
Втретьейфаэесвертыванияизрасгворимого фибриногена крови, активированного тромбином, образуется нерастворимый белок фибрин, нити которого образуют основу кровяного сгустка (тромба), прекращающего дальнейшее кровотечение. Фибрин служит также структурным материалом при заживлении ран. Фибриноген представляет собой самый крупномолекулярный белокплазмы и образуется в печени.
Янский выделил четыре группы крови, встречающиеся у людей. Классификация основана на сравнении антигенов, находящихся в эритроцитах (агглютиногенов), и антител, имеющихся в плазме (агглютининов). Выделены главные агглютиногены А и В и соответствующие агглютинины альфа и бета. Агглютиноген А и агглютинин альфа, а также В и бета называются одноименными. В крови человека не могут содержаться одноименные вещества. При встрече их возникает реакция агглютинации, т. е. склеивания эритроцитов, а в дальнейшем и разрушение (гемолиз). В этом случае говорят о несовместимости крови.
Иммуно-биологические свойства крови2
Буферные системы крови обеспечивают поддержание относительного постоянства активной реакции крови, т. е. осуществляют регуляцию кислотно-щелочного состояния. Эта способность крови обусловлена особым физико-химическим составом буферных систем, нейтрализующих кислые и щелочные продукты, накапливающиеся в организме. Буферные системы состоят из смеси слабых кислот с их солями, образованными сильными основаниями. В крови имеется 4 буферных системы: 1)бикарбонатная? угольная кислота-двууглекислый натрий (Н2СО3 ? НаНСО3),2)фосфатная? одноосновный-двуосновный фосфорнокислый натрий (НаН2РО4? На2НРО4); 3) гемоглобиновая? восстановленный гемоглобин-калийная соль гемоглобина (ННв-КНвО2);4) буферная система белков плазмы. В поддержании буферных свойств крови ведущая роль принадлежит гемоглобину и его солям (около 75%), в меньшей степени бикарбонатному, фосфатному буферам и белкам плазмы. Белки плазмы играют роль буферной системы, благодаря своим амфотерным свойствам/
Все буферные системы создают в крови щелочной резерв, который в организме относительно постоянен. Величина его измеряется количеством миллилитров углекислого газа, которое может быть связано 100 мл крови при напряжении СО2 в плазме, равном 40 мм рт. ст. В норме она равна 50-65 объемного процента СО2. Резервная щелочность крови выступает прежде всего как резерв буферных систем против сдвига рН в кислую сторону.
Коллоидные свойства крови обеспечиваются за счет белков и в меньшей мере?углеводами и липоидами. Общее количество белков в плазме крови составляет 7-8% ее объема. В плазме находится ряд белков, отличающихся по своим свойствам и функциональному значению: альбумины (около 4.5%), глобулины (2-3%)и фибриноген (0.2-0.4%).
Белки плазмы крови выполняют функции регуляторов водного обмена между кровью и тканями. От количества белков зависят вязкость и буферные свойства крови; они играют важную роль в поддержании онкотического давления плазмы.
СВЕРТЫВАНИЕ И ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ Жидкое состояние крови и замкнутость кровеносного русла являются необходимыми условиями жизнедеятельности организма. Эти условия создает система свертывания крови (система гемокоагуляции), сохраняющая циркулирующую кровь в жидком состоянии и предотвращающая ее потерю через поврежденные сосуды постредством образования кровяных тромбов; остановка кровотечения называется гемостазом.
Иммуно-биологические свойства крови1
Плазма крови человека представляет собой бесцветную жидкость, содержащую 90-92% воды и 8-10% твердых веществ, к которым относятся глюкоза, белки, жиры, различные соли, гормоны, витамины, продукты обмена веществ и др. Физико-химические свойства плазмы определяются наличием в ней органических и минеральных веществ, они относительно постоянны и характеризуются целым рядом стабильных констант.
Удельный вес плазмы равен 1.02-1.03, а удельный вес крови ? 1.05-1.06; у мужчин он несколько выше (больше эритроцитов), чем у женщин.
Осмотическое давление является важнейшим свойством плазмы. Оно присуще растворам, отделенным друг от друга полупроницаемыми мембранами, и создается движением молекул растворителя (воды) через мембрану в сторону большей концентрации распворимых веществ. Сила, которая приводит в движение растворитель, обеспечивая его проникновение через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением. Основную роль в величине осмотического давления тграют минеральные соли. У человека осмотическое давление крови составляет около 770 кПа (7.5-8 атм.). Та часть осмотического давления, которая обусловлена белками плазмы, называется онкотическим.
Клетки крови имеют осмотическое давление одинаковое с плазмой. Раствор, имеющий осмотическое давление,равное давлению крови, является оптимальным для форменных элементов и называется изотоническим. Растворы меньшей концентрации называются гипотоническими; вода из этих растворов поступает в эритроциты, которые набухают и могут разрываться ? происходит их гемолиз. Если из плазмы крови теряется много воды и концентрация солей в ней повышается, то вода из эритроцитов начинает поступать в плазму через их полупроницаемую мембрану, что вызывает сморщивание эритроцитов; гипертонические растворы. Относительное постоянство осмотического давления обеспечивается осморецепторами и реализуется главным образом через органы выделения Кровь имеет слабощелочную реакцию: рН артериальной крови равен 7.4; рН венозной крови ? 7.35, что обусловлено большим содержанием в ней углекислого газа.
Электрокардиография как метод исследования динамики возбуждения в сердце
Возникновение и распространение воз-буждения в сердце могут быть изучены не только путем отведения электриче-ской разности потенциалов от отдельных мышечных клеток или от поверхности сердца, но и посредством регистрации электрических изменений, происходя-щих на поверхности тела в результате деятельности сердца. Дело в том, что при возникновении разности электрических потенциалов между возбужденными и невозбужденными участками сердца электрические силовые линии распреде-ляются по всему телу. Это позволяет регистрировать типичные кривые коле-баний потенциалов при приложении электродов к определенным точкам тела. Такая методика исследования электриче-ской активности сердца, введенная В. Эйнтгофеном, А. Ф. Самойловым, Ч. Льюисом, В. Ф. Зелениным и др., полу-чила название электрокардиографии, а регистрируемые с ее помощью кривые названы электрокардиограммами.
Электрокардиография приобрела широ-кое применение в медицине как диагно-стический метод, позволяющий устано-вить характер ряда нарушений сердечной деятельности.
Для исследования электрокардиограммы в настоящее время пользуются специ-альными приборами - электрокардиогра-фами с ламповыми или полупроводнико-выми усилителями постоянного или пе-ременного тока или напряжения и ос-циллографами или гальванометрами. Запись кривых происходит на движу-щейся бумаге. Регистрацию электрокар-диограмм обычно производят при поло-жении человека лежа и в непосредствен-ной близости от регистрирующего при-бора. Однако разработаны и такие при-боры, с помощью которых записывают электрокардиограммы у человека во время активной мышечной деятельности и на расстоянии от него. Такие приборы - телеэлектрокардиографы - основаны на принципе передачи посредством радио-связи электрокардиограммы на расстоя-ние. Для этого электроды, приложенные к телу, соединяют с радиопередатчиком небольших размеров и веса, который помещают в кармане костюма или в шлеме, надеваемом на голову исследуе-мого человека. Сигналы радиопередат-чика воспринимаются на пункте регист-рации радиоприемным устройством и записываются в виде кривых. Таким спо-собом регистрируют электрокардио-граммы у спортсменов во время сорев-нований, у рабочих во время тяжелой физической работы. Пользуясь мощным радиопередатчиком, исследуют электро-кардиограммы у космонавтов во время космического полета.
Вследствие несимметричности положе-ния сердца в грудной клетке и своеоб-разной формы тела человека, электриче-ские силовые линии распределяются по всей поверхности тела неравномерно. Поэтому в зависимости от точек отведе-ния потенциалов форма электрокардио-грамм и вольтаж ее зубцов будут различ-ны.
Предложено производить ряд отведений электрокардиограмм от конечностей и от поверхности грудной клетки. Наиболее приняты три так называемых стандарт-ных отведения, при которых электроды помещают следующим образом: I отве-дение: правая рука - левая рука, II отве-дение: правая рука - левая нога, III отве-дение: левая рука - левая нога.
Для отведения электрокардиограммы от грудной клетки рекомендуют приклады-вать один электрод к одной из 6 точек. Другим электродом служит приложен-ный к правой руке или же три соединен-ных вместе электрода, наложенных на обе руки и левую ногу. В последнем слу-чае форма электрокардиограммы опре-деляется электрическими изменениями, происходящими только на участке груд-ного электрода.
Электрокардиография позволяет про-никнуть в тончайший механизм наруше-ний проведения возбуждения в сердце и является незаменимым методом клини-ческого исследования.
Насосная функция сердца2
Возбудимость миокарда непостоянна. В начальном периоде возбуждения сердеч-ная мышца невосприимчива (рефрактер-на) к повторным раздражениям, что со-ставляет фазу абсолютной рефрактерно-сти, равную по времени систоле сердца (0.2-0.3 с). Вследствие достаточно дли-тельного периода абсолютной рефрак-терности сердечная мышца не может сокращаться по типу тетануса, что имеет исключительно важное значение для ко-ординации работы предсердий и желу-дочков.
С началом расслабления возбудимость сердца начинает восстанавливаться и наступает фаза относительной рефрак-терности. Поступление в этот момент дополнительного импульса способно вызвать внеочередное сокращение серд-ца ? экстрасистол у. При этом период, следующийза экстрасистолой, длится больше времени, чем обычно, и называ-ется компенсаторной паузой. После фазы относительной рефрактерности наступа-ет период повышенной возбудимости. По времени он совпадает с диастол ичес-ким расслаблением и характеризуется тем, что импульсы даже небольшой силы могут вызвать сокращение сердца. Про-водимость сердца обеспечивает распро-странение возбуждения от клеток води-телей ритма по всему миокарду. Прове-дение возбуждения по сердцу осуществ-ляется электрическим путем. Потенциал действия, возникающий в одной мышеч-ной клетке, является раздражителем для других. Проводимость в разных участках сердца неодинакова и зависит от струк-турных особенностей миокарда и прово-дящей системы, толщины миокарда, а также от температуры, уровня гликогена, кислорода и микроэлементов в сердеч-ной мышце.
Сократимость сердечной мышцы обу-славливает увеличение напряжения или укорочение ее мышечных волокон при возбуждении. Возбуждение и сокраще-ние являются функциями разных струк-турных элементов мышечного волокна. Возбуждение ? это функция поверхно-стной клеточной мембраны, а сокраще-ние ? функция миофибрилл. Связь ме-жду возбуждением и сокращением, со-пряжение ихдеятельности достигается при участии особого образования внут-римышечного волокна ? саркоплазма-тического ретикулума.
Сила сокращения сердца прямо пропор-циональна длине его мышечных воло-кон, т. е. степени их растяжения при из-менении величины потока венозной кро-ви. Иными словами, чем сильнее сердце растянуто во время диастолы, тем оно сильнее сокращается во время систолы. (Закона сердца Франка ? Стерлинга).
Поставщиками энергии для сокращения сердца служат АТФ и КрФ, восстановле-ние которых осуществляется окисли-тельным и гликолитическим фосфорили-рованием. При этом предпочтительными являются аэробные реакции.
Насосная функция сердца1
Источником энергии, необходимой для продвижения крови по сосудам, является работа сердца. Оно представляет собой полый мышечный орган, разделенный продольной перегородкой на правую и левую половины. Каждая из них состоит из предсердия и желудочков, отделенных фиброзными перегородками. Односто-ронний ток крови из предсердий в желу-дочки и оттуда в аорту и легочные арте-рии обеспечивается соответствующими клапанами, открытие и закрытие кото-рых зависит от градиента давлений по обе их стороны.
Толщина стенок различных отделов сердца неодинакова и определяется их функциональной ролью. У левого желу-дочка она составляет 10-15 мм, у правого ? 5-8 мм и у предсердий ? 2-3 мм. Масса сердца равна 250-300 г, а объем желудочков ? 250-300 мл. Сердце снаб-жается кровью через коронарные (венеч-ные) артерии, начинающиеся у места выхода аорты. Кровь через них поступа-ет только во время расслабления мио-карда, количество которой в покое со-ставляет 200-300 мл ? мин1, а при на-пряженной физической работе может достигать 1000 мл ? мин'1.
К основным свойствам сердечной мыш-цы относятся автоматия, возбудимость, проводимость и сократимость.
Автоматией сердца называется его спо-собность к ритмическому сокращению без внешних раздражений под влиянием импульсов, возникающих в самом орга-не. Возбуждение в сердце возникает в месте впадения полых вен в правое пред-сердие, где находится синоатриальный узел (узел Кис-Фляка), являющийся главным водителем ритма сердца. Далее возбуждение по предсердиям распро-страняется до атриовентрикулярного узла (узелАшоф-Тавара),расположенного в межпредсердной перегородке правого предсердия, затем по пучкуГисса, его ножкам и волокнам Пуркинье оно про-водится к мускулатуре желудочков.
Автоматия обусловлена изменением мембранных потенциалов в водителе ритма, что связано со сдвигом концен-трации ионов калия и натрия по обе сто-роны деполяризованных клеточных мем-бран. На характер проявления автоматии влияет содержание солей кальция в мио-краде, рН внутренней среды и ее темпе-ратура, некоторые гормоны (адреналин, норадреналин и ацетилхолин).
Возбудимость сердца проявляется в воз-никновении возбуждения при действии на него электрических, химических, тер-мических и других раздражителей. В основе процесса возбуждения лежит по-явление отрицательного электрического потенциала в первоначально возбужден-ном участке, при этом сила раздражителя должна быть не менее пороговой. Сердце реагирует на раздражитель по закону ?Все или ничего?. Однако этот закон проявляется не всегда. Степень сокраще-ния сердечной мышцы зависит не только от силы раздражителя, но и от величины ее предварительного растяжения, а также от температуры и состава питающей ее крови.
Регуляция системы крови
Регуляция системы крови включает в себя поддержание постоянства объема циркулирующей крови, ее морфологиче-ского состава и физико-химических свойств плазмы. В организме существует два основных механизма регуляции сис-темы крови?нервный и гуморальный.
Высшим подкорковым центром, осуще-ствляющим нервную регуляцию системы крови, является гипоталамус. Кора го-ловного мозга оказывает влияние на сис-тему крови также через гипоталамус. Эфферентные влияния гипоталамуса включают механизмы кроветворения, кровообращения и перераспределения крови, ее депонирования и разрушения. Рецепторы костного мозга, печени, селе-зенки, лимфатических узлов и кровенос-ных сосудов воспринимают происходя-щие здесь изменения, афферентные им-пульсы от этих рецепторов служат сиг-налом соответствующих изменений в подкорковых центрах регуляции. Гипо-таламус через симпатический отдел веетативной нервной системы стимулирует кроветворение, усиливая эритропоэз. Парасимпатические нервные влияния тормозят эритропоэз и осуществляют перераспределение лейкоцитов: умень-шение их количества в периферических сосудах и увеличение в сосудах внутрен-них органов. Гипоталамус принимает также участие в регуляции осмотическо-го давления, поддержании необходимого уровня сахара в крови и других физико-химических констант плазмы крови.
Нервная система оказывает как прямое, так и косвенное регулирующее влияние на систему крови. Прямой путь регуля-ции заключается в двусторонних связях нервной системы с органами кроветво-рения, кровераспределения и кровераз-рушения. Афферентные и эфферентные импульсы идут в обоих направлениях, регулируя все процессы системы крови. Косвенная связь между нервной систе-мой и системой крови осуществляется с помощью гуморальных посредников, которые, влияя на рецепторы кроветвор-ных органов, стимулируют или ослабля-ют гемопоэз.
Среди механизмов гуморальной регуля-ции крови особая роль принадлежит биологически активным гликопротеидам ? гемопоэтинам, синтезируемым глав-ным образом в почках, а также в печени и селезенке. Продукция эритроцитов регулируется эритропоэтинами, лейко-цитов?лейкопоэтинами и тромбоци-тов?тромбопоэтинами. Эти вещества усиливают кроветворение в костном мозге, селезенке, печени, ретикулоэндо-телиальной системе. Концентрация ге-мопоэтинов увеличивается при сниже-нии в крови форменных элементов, но в малых количествах они постоянно со-держатся в плазме крови здоровых лю-дей, являясь физиологическими стимуля-торами кроветворения.
Стимулирующее влияние на гемопоэз оказывают гормоны гипофиза (сомато-тропный и адренокортикотропный гор-моны), коркового слоя надпочечников (глюкокортикоиды), мужские половые гормоны (андрогены). Женские половые гормоны (эстрогены) снижают гемопоэз, поэтому содержание эритроцитов, гемо-глобина и тромбоцитов в крови женщин меньше, чем у мужчин. У мальчиков и девочек (до полового созревания) разли-чий в картине крови нет, отсутствуют они и у людей старческого возраста.
ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО СОСУДАМ (ГЕМОДИНАМИКА)3
В легких имеется двойное кровоснабжение. Газообмен обеспечивается сосудами малого круга кровообращения, т. е. легочными артериями, капиллярами и венами. Питание легочной ткани осуществляется группой артерий большого круга ? бронхиальными артериями, отходящими от аорты.
Сопротивление току крови в сосудах малого круга кровообращения примерно в 10раз меньше, чем в сосудах большого круга. Это в значительной мере обусловлено широким диаметром легочных артериол. В связи с пониженным сопротивлением правый желудочек сердца работает с небольшой нагрузкой и развивает давление в несколько раз меньшее, чем левый. Систолическое давление в легочной артерии составляет 25-30 мм рт. ст., диастолическое ? 5-10 мм рт. ст.
Капиллярная сеть малого круга кровообращения имеет поверхность около 140м2. Одномоментно в легочных капиллярах находится от 60 до 90 мл крови Эритроциты проходят через легкие за 3-5 с, находясь в легочных капиллярах (где происходит газообмен) в течение 0.7 с, при физической работе ? 0.3с. Большое количество сосудов в легких приводит к тому, что кровоток здесь в 100 раз выше, чем в других тканях организма.
Кровоснабжение сердца осуществляется коронарными, или венечными, сосудами. В сосудах сердца кровоток происходит преимущественно во время диастолы. В период систолы желудочков сокращение миокарда настолько сдавливает расположенные в нем артерии, что кровоток в них резко снижается.
В покое через коронарные сосуды протекает в 1 минуту 200-250 мл крови, что составляет около 5% МОК. Во время физической работы коронарный кровоток может возрасти до 3-4 л -мин'1. Кровоснабжение миокрада в 10-15 раз интенсивнее, чем тканей других органов. Через левую венечную артерию осуществляется 85% коронарного крвотока, черз правую?15%. Венечные артерии являются концевыми и имеют мало анастомозов, поэтому их резкий спазм или закупорка приводят к тяжелым последствиям.
ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО СОСУДАМ (ГЕМОДИНАМИКА)2
Величина артериального давления зависит от сократительной силы миокарда, величины МОК, длины, емкости и тонуса сосудов, вязкости крови. Уровень систолического давления зависит, в первую очередь, от силы сокращения миокарда. Отток крови из артерий связан с сопротивлением в периферических сосудах, их тонусом, что в существенной мере определяет уровень диастолического давления. Таким образом, давление в артериях будет тем выше, чем сильнее сокращения сердца и чем больше периферическое сопротивление (тонус сосудов).
Артериальное давление у человека может быть измерено прямым и косвенным способами. В первом случае в артерию вводится полая игла, соединенная с манометром. Это наиболее точный способ, однако он мало пригоден для практических целей. Второй, так называемый манжеточный способ, был предложен Рива-Роччив 1896 г. и основан на определении величины давления, необходимой для полного сжатия артерии манжетой и прекращения в ней тока крови. Этим методом можно определить лишь величину систолического давления. Для определения систолического и диастолического давления применяется звуковой или аускультативный способ. При этом способе также используется манжета и манометр, о величине давления судят по возникновению и исчезновению звуков, выслушиваемых на артерии ниже места наложения манжеты (звуки возникают лишь тогда, когда кровь течет по сжатой артерии). В последние годы для измерения артериального давления у человека на расстоянии используются радиотелеметрические приборы.
В состоянии покоя у взрослых здоровых людей систолическое давление в плечевой артерии составляет 110-120 ммрт. ст., диас-толическое ? 60-ЗОммрт. ст. Артериальное давление до 140/90 мм рт. ст. является нормотоническим, выше этих величин ? гипертоническим, а ниже 100/60 мм рт. ст. ? гипотоническим. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением или пульсовой амплитудой; ее величина в среднем равна 40-50 мм рт. ст.
В капиллярах происходит обмен веществ между кровью и тканями, поэтому количество капилляров в организме человека очень велико. Оно больше там, где интенсивнее метаболизм. Кровяное давление в разных капиллярах колеблется от 8 до 40 мм рт. ст.; скорость кровотока в них небольшая ? 0.3-0.5 мм ? с'1.
В начале венозной системы давление крови равно 20-30 мм рт. ст., в венах конечностей ? 5-10 мм рт. ст. и в полых венах оно колеблется около 0. Стенки вен тоньше, и их растяжимость в 100-200раз больше, чем у артерий. Поэтому емкость венозного сосудистого русла может возрастать в 5-6 раз даже при незначительном повышении давления в крупных венах. В этой связи вены называют емкостными сосудами в отличие от артерий, которые оказывают большое сопротивление току крови и называются резистивными сосудами (сосудами сопротивления). Линейная скорость кровотока даже в крупных венах меньше, чем в артериях. Например, в полых венах скорость движения крови почти в два раза ниже, чем в аорте. Участие дыхательных мышц в венозном кровообращении образно называется дыхательным насосом, скелетных мышц? мышечным насосом. При динамической работе мышц движению крови в венах способствуют оба этих фактора. При статических усилиях приток крови к сердцу снижается, что приводит к уменьшению сердечного выброса, падению артериального давления и ухудшению кровоснабжения головного мозга.
ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО СОСУДАМ (ГЕМОДИНАМИКА)1
Движение крови по сосудам обусловлено градиентом давления в артериях и венах. Оно подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами: давлением, влияющим на движение крови, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов.
Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит прежде всего от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от от объема циркулирующей крови и ее вязкости. При уменьшении диаметра сосуда в два раза сопротивление в нем возрастает в 16 раз. Сопротивление кровотоку в артериолахв 106 раз превышает сопротивление ему в аорте.
Различают объемную и линейную скорости движения крови.
Объемной скоростью кровотока называют количество крови, которое протекает за 1 минуту через всю кровеносную систему. Эта величина соответствует МОК и измеряется в миллилитрах в 1 мин. Как общая, так и местная объемные скорости кровотока непостоянны и существенно меняются при физических нагрузках.
Линейной скоростью кровотока называют скорость движения частиц крови вдоль сосудов. Эта величина, измеренная в сантиметрах в 1 с, прямо пропорциональна объемной скорости кровотока и обратно пропорциональна площади сечения кровеносного русла. Линейная скорость неодинакова: она больше в центре сосуда и меньше около его стенок, выше в аорте и крупных артериях и ниже в венах. Самая низкая скорость кровотока в капиллярах, общая площадь сечения которых в 600-800 раз больше площади сечения аорты. О средней линейной скорости кровотока можно судить по времени полного кругооборота крови. В состоянии покоя оно составляет 21 -23 с, при тяжелой работе снижается до 8-10 с.
При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называют кровяным давлением. Величина его неодинакова в разных отделах сосудистого русла. Наибольшее давление в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного.
На протяжении сердечного цикла давление в артериях неодинаково: оно выше в момент систолы и ниже при диастоле, Наибольшее давление называют систолическим (максимальным), наименьшее ? диастолическим (минимальным). Колебания кровяного давления при систоле и диастоле сердца происходят лишь в аорте и артериях; в артериолах и венах давление крови постоянно на всем протяжении сердечного цикла. Среднее артериальное давление представляет собой ту величину давления, которое могло бы обеспечить течение крови в артериях без колебаний давления при систоле и диастоле. Это давление выражает энергию непрерывного течения крови, показатели которого близки к уровню диастолического давления.
Регуляция работы сердца
Закон Старлинга - чем больше растянуто мышечное волокно, тем сильнее оно сокращается.
Закон сердечного ритма - чем больше приток крови, тем больше сила и частота сердечных сокращений.
Закон все или ничего ? сердце реагирует только на пороговое раздражение и отвечает по максимуму
Главную роль в регуляции деятельности сердца играют нервные и гуморальные влияния.
Нервная регуляция деятельности сердца осуществляется эфферентными ветвями блуждающего и симпатического нервов. Различные волокна этих нервов по-разному влияют на работу сердца. Раздражение одних волокон блуждающего нерва вызывает урежение сердцебиений, а раздражение других ? их ослабление. Некоторые волокна симпатического нерва учащают ритм сердечных сокращений, другие ? усиливают их.
Импульсы с нервных окончаний передаются на сердце посредством медиаторов. Для блуждающих нервов медиатором служит ацетилхолин, для симпатических ? норадреналин.
Центры блуждающих нервов постоянно находятся в состоянии некоторого возбуждения, степень, которого изменяется под влиянием центростремительных импульсов от разных рецепторов тела. Тонус центров симпатических нервов выражен слабее. Возбуждение в этих центрах усиливается при эмоциях и мышечной деятельности, что ведет к учащению и усилению сердечных сокращений.
В рефлекторной регуляции работы сердца участвуют центры продолговатого и спинного мозга, гипоталамуса, мозжечка и коры больших полушарий, а также рецепторы некоторых сенсорных систем (зрительной, слуховой, двигательной, вестибулярной). Большое значение в регуляции сердца и кровеносных сосудов имеют импульсы от сосудистых рецепторов, расположенных в рефлексогенных зонах. Такие же рецепторы имеются и в самом сердце. Часть этих рецепторов воспринимает изменения давления в сосудах (барорецепторы). Хеморецепторы возбуждаются в результате сдвигов химического состава плазмы крови при увеличении в ней рСО2 или снижения рО2.
На деятельность сердечно-сосудистой системы влияют импульсы от рецепторов легких, кишечника, раздражение тепловых и болевых рецепторов, эмоциональных и условнорефлекторных воздействий. В частности, при повышении температуры тела на 1 ?С частота сердцебиений возрастает на 10 ударов в 1 минуту.
Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется путем воздействия на него химических веществ, находящихся в крови. Гуморальные влияния на сердце могут оказываться гормонами, продуктами распада углеводов и белков, изменениями рН, ионов калия и кальция. Адреналин, норадреналин и тироксин усиливают работу сердца, ацетилхолин ? ослабляет. Снижение рН, увеличение уровня мочевины и молочной кислоты повышают сердечную деятельность. При избытке ионов калия урежается ритм и уменьшается сила сокращений сердца, его возбудимость и проводимость. Высокая концентрация калия приводит к расслалению миокарда и остановке сердца в диастоле. Ионы кальция учащают ритм и усиливают сердечные сокращения, повышают возбудимость и проводимость миокарда; при избытке кальция сердце останавливается в систоле.
Регуляция количества циркулирующей крови 2
Так как селезеночная кровь содержит больше эритроцитов и на 15% больше гемоглобина, чем кровь, циркулирующая в сосудах, то выбрасыва-ние селезеночной крови способствует повышению транспорта кислорода.
Селезенка рефлекторно сокращается и выжимает из себя дополнительное количество крови при понижении содержания в крови кислорода. Поэто-му селезенка сокращается: 1) при кровопотерях, 2) при пониженном атмосферном давлении или по-ниженном парциальном давлении кислорода, 3) при отравлении окисью углерода 4) при хлоро-формном или эфирном наркозе, 5) при мышечной работе и в других аналогичных случаях.
При покое организма селезенка расширена, ее кро-венаполнение увеличено, вследствие чего количе-ство циркулирующей крови уменьшено.
Большую роль в качестве депо крови играет пе-чень. В стенках крупных ветвей печеночных вен имеются мышечные пучки, образующие сфинкте-ры, которые, сокращаясь суживают устье вен, что препятствует току крови от печени. Таким путем достигается задержка крови в печени и увеличение ее кровенаполнения. Кровь, находящаяся в печени, не выключается из циркуляции, как это происхо-дит в селезенке, но ее движение замедляется, если сокращены сфинктеры печеночных вен.
Регуляция кровенаполнения селезенки и печени, а следовательно, и их функция как депо крови осу-ществляется рефлекторным путем;
Изменения в распределении циркулирующей кро-ви. Во время работы той или иной системы орга-нов наступает перераспределение циркулирующей крови. Кровоснабжение работающих органов уве-личивается за счет уменьшения кровоснабжения других областей тела. В организме обнаружены противоположные реакции сосудов внутренних органов и сосудов кожи и скелетных мышц. При-мером таких противоположных реакций является то, что в период пищеварения наблюдается уси-ленный прилив крови к пищеварительным органам в связи с расширением сосудов во всей области, одновременно уменьшается кровоснабжение кожи и скелетной мускулатуры.
Во время умственного напряжения кровоснабже-ние мозга усиливается. Чтобы продемонстрировать это, исследуемого кладут на уравновешенную, как весы, горизонтальную площадку и предлагают ему решить в уме арифметическую задачу; при этом вследствие прилива крови к голове конец площад-ки, на котором находится голова, опускается. Ана-логичные опыты проведены в недавнее время с прибором, представляющим собой электрические весы, подкладываемые под голову лежащего на кушетке человека. При решении арифметической задачи вследствие расширения сосудов кровена-полнение, а следовательно, и вес головы увеличи-ваются. Напряженная мышечная работа ведет к сужению сосудов пищеварительных органов и к усиленному притоку крови к скелетным мышцам. Приток крови к работающим мышцам усиливается в результате местного сосудорасширяющего дей-ствия различных продуктов обмена, образующихся в работающих мышцах при их сокращении (мо-лочная и угольная кислоты, производные аденило-вой кислоты, гистамин, ацетилхолин), а также вследствие рефлекторного расширения сосудов. Так, при работе одной руки сосуды расширяются не только в этой руке, но и в другой, а также в нижних конечностях, в чем можно убедиться на основании плетизмографических опытов.
К числу реакций перераспределения крови отно-сится также расширение кожных артериол и ка-пилляров при повышении температуры среды. Эта реакция наступает вследствие раздражения терморецепторов кожи.
Физиологическое значение реакции заключается в увеличении отдача тепла кровью, протекающей через расширенные мелкие сосуды поверхности тела.
Регуляция количества циркулирующей крови 1
Для нормального кровоснабжения органов и тка-ней необходимо определенное соотношение между объемом циркулирующей крови и общей емкостью всей сосудистой системы. Это достигается посред-ством ряда нервных и гуморальных регуляторных механизмов. Для примера рассмотрим реакции организма на уменьшение массы циркулирующей крови при кровопотере.
При кровопотере уменьшается приток крови к сердцу и снижается уровень артериального давле-ния. В ответ на это снижение возникают реакции, направленные на восстановление нормального уровня артериального давления. Прежде всего происходит рефлекторное сужение сосудов, что приводит при не очень большой кровопотере к подъему снизившегося артериального давления. Кроме того, при кровопотере наблюдается рефлек-торное усиление секреции сосудосуживающих гормонов: адреналина ?надпочечниками и вазо-прессина ? гипофизом. Усиление секреции этих веществ также приводит к сужению сосудов, в первую очередь артериол. Выравниванию упавше-го давления крови способствуют, кроме того, реф-лекторное учащение и усиление сокращений серд-ца. Благодаря этим нервно-гуморальным реакциям при острой кровопотере может сохраняться неко-торое время достаточно высокий уровень артери-ального давления. Важная роль адреналина и вазо-прессина в поддержании артериального давления при кровопотере видна из того, что при удалении гипофиза и надпочечников смерть при потере кро-ви наступает ранее, чем
при их целости. Для поддержания кровяного дав-ления при острых кровопотерях имеет значение также переход в сосуды тканевой жидкости и пе-реход в общий кровоток того количества крови, которое сосредоточено в так называемых кровя-ных депо, что увеличивает количество циркули-рующей крови и тем самым повышает артери-альное давление. Существует некоторый предел потери крови, после которого никакие регулятор-ные приспособления (ни "сужение сосудов, ни выбрасывание крови из депо, ни усиленная работа сердца) не могут удержать давление крови на нор-мальной высоте: если организм теряет примерно 1/2 содержащейся в нем крови, то давление крови начинает быстро понижаться и может упасть до нуля, что приводит к смерти.
Кровяные депо. В состоянии покоя человека до 45-50% всей массы крови, имеющейся в организме, находится в кровяных депо: селезенке, печени, подкожном сосудистом сплетении и легких. В селезенке имеется 500 мл крови, которая может быть почти полностью выключена из циркуляции. Кровь, находящаяся в сосудах печени и сосуди-стом сплетении кожи ( в нем может находиться у человека до 1 л в крови), циркулирует значительно (в 10-20 раз) медленнее, чем в других сосудах. Поэтому кровь в этих органах задерживается, и они являются как бы резервуарами крови, иначе говоря кровяными депо.
Резервуарная функция селезенки, осуществляется благодаря специальной структуре ее сосудов. В ней кровь из капилляров поступает сначала в ве-нозные синусы, и лишь затем переходит в вены. Диаметр синусов различен в зависимости от их кровенаполнения и колеблется от 12 до 40 мК. В месте перехода синуса в вену имеется сфинктер, при сокращении которого кровь задерживается в синусе и диаметр его увеличивается. Плазма крови переходит сквозь стенку синуса в тканевую жид-кость, вследствие чего концентрация кровяных телец в селезеночной крови больше, чем в сосудах других органов. При расслаблении сфинктеров венозных синусов селезенки кровь из них свобод-но переходит в вены и поступает в общую цирку-ляцию.
Указания на то, что селезенка регулирует количе-ство циркулирующей крови, были сделаны еще в прошлом столетии И. М. Сеченовым, С. П. Ботки-ным и И. Р. Тархановым. Подробные эксперимен-тальные исследования влияния различных условий (удушение, кровопотеря, мышечная работа и т. п.) на объем селезенки проведены Д. Баркрофтом в опытах на кошках с помощью лучей Рентгена.
Гуморальные влияния на сосуды2
В условиях нормального кровоснабжения почек ренин образуется в сравнительно небольшом ко-личестве. В больших количествах он образуется при сдавливании почечных сосудов, а также при падении давления крови во всей сосудистой сис-теме. Если понизить давление крови у собаки пу-тем кровопускания, то почки выделяют в кровь увеличенное количество ренина, что содействует восстановлению нормального давления крови пу-тем сужения сосудов. В нормальных условиях при образовании в почках небольшого количества ре-нина гипертензин в крови не накопляется, так как по мере его образования он разрушается в крови ферментом - гипертензиназой. Открытие ренина и механизма его сосудосуживающего дей-ствия представляет большой клинический интерес: оно объяснило причину высокого артериального давления, сопутствующего некоторым заболева-ниям почек (гипертония, почечного про-исхождения). К сосудорасширяющим веществам относится ацетилхолин, который образуется в окончаниях всех парасимпатических нервов и симпатических вазодилататоров. Ацетилхолин (а также другие производные холина) расширяет мелкие артерии. Он быстро разрушается в крови. Поэтому его действие на сосуды в физиологиче-ских условиях чисто местное, т. е. ограничено тем участком, где он образуется в нервных окончани-ях. Другим сосудорасширяющим веществом явля-ется гистамин - вещество, образующееся в стенках желудка и кишечника, а также и во многих других органах, в частности в коже при ее раздражении и в скелетной мускулатуре во время ее работы. Гис-тамин расширяет капилляры. При введении 1-2 мг гистамина в вену кошки, несмотря на то что серд-це продолжает работать с прежней силой, артери-альное давление резко падает вследствие умень-шения притока крови к сердцу: вся кровь животно-го оказывается сосредоточенной в расслабленных капиллярах, главным образом брюшной полости (гистаминный шок). Гистамин принимает участие в реакции покраснения кожи, которая воз-никает под влиянием различных раздражений, например при потирании кожи, тепловом воздей-ствии, ультрафиолетовом облучении.
Кроме гистамина и ацетилхолина, еще ряд других сосудорасширяющих веществ освобождается из связанного состояния или образуется в скелетной мускулатуре при ее работе: аденозинтрифосфорная кислота и продукты ее распада (в частности, аде-ниловая кислота), молочная и угольная кислоты и др. К числу гуморальных сосудосуживающих фак-торов относится серотонин (5-гидроокситриптамин), образующийся в слизистой оболочке кишечника и в некоторых участках го-ловного мозга. Серотонин образуется также при свертывании крови, при распаде кровяных пласти-нок. Его образование в этом случае имеет физиологическое значение, поскольку он суживает сосуды и препятствует кровотече-нию из пораненного сосуда.
Гуморальные влияния на сосуды1
Некоторые гуморальные агенты суживают, а дру-гие расширяют просвет сосудов. К числу сосудо-суживающих веществ принадлежат гормоны моз-гового вещества надпочечников - адреналин и зад-ней доли гипофиза ? вазопрессин.
Адреналин суживает артерии и артериолы кожи, скелетных мышц, органов брюшной полости и легких. По некоторым данным, коронарные сосу-ды и сосуды мозга реагируют на него расширени-ем.
Вазопрессин действует преимущественно на арте-риолы и капилляры, вызывая их сужение. Как адреналин, так и вазопрессин оказывают влияние на сосуды в очень малых концентрациях. Так, су-жение сосудов у теплокровных животных проис-ходит при концентрации адреналина в крови, рав-ной 1 ? 10-7. Вследствие своего сосудосуживающе-го действия адрелалин и вазопрессин вызывают резкое повышение кровяного давления.
Особый сосудосуживающий фактор образуется в почках. Его образование значительно увеличивает-ся при понижении их кровоснабжения. По этой причине после частичного сдавливания почечных артерий у собаки возникает стойкое повышение кровяного давления, обусловленное сужением артериол. Чтобы вызвать это повышение кровяно-го давления, на почечные артерии накладывают зажимы, сдавливающие артериальный просвет, но не сжимающие его целиком. В результате такого воздействия на почки возникает сужение артериол как в нормально иннервированных органах всего тела, так и в тех, нервы которых перерезаны. Сле-довательно, оно зависит не от увеличения тонуса сосудосуживающего центра, а от действия на арте-риолы гуморального агента.
Вещество, образующееся в почках получило на-звание ренина. Оно представляет собой фермент, сам по себе не вызывающий сужения сосудов. Поступая в кровь, ренин действует на один из гло-булинов плазмы, превращает его в активное сосу-досуживающее вещество,
(гипертензин - полипептид значительно меньшего молекулярного веса, чем гипертензиноген).
Рефлекторная регуляция сосудистого тонуса3
Кортикальные сосудистые реакции у человека изучены по методу условных рефлексов. В этих опытах о сужении или расширении сосудов судят по изменению объема руки с помощью метода плетизмографии. Если сосуды суживаются, следо-вательно, и объем органа уменьшаются. При рас-ширении сосудов, напротив, кровенаполнение и объем органа увеличиваются.
Если многократно сочетать какое-либо раздраже-ние, например согревание участка кожи, вызы-вающее рефлекторное расширение перифериче-ских сосудов, или охлаждение кожи или болевое раздражение, вызывающее сужение перифериче-ских сосудов, с каким-нибудь индифферентным раздражителем (звуковым, световым и т. п.), то через некоторое число подобных сочетаний один индифферентный раздражитель вызывает такую же сосудистую реакцию, как и применяющееся одновременно с ним безусловное тепловое, холо-довое или болевое раздражение.
Сосудистый ответ на ранее индифферентный раз-дражитель осуществляется условнорефлекторным путем, т.е. через кору больших полушарий мозга. При этом у человека часто возникает и соответст-вующее ощущение (холода, тепла или боли), хотя не применялось никакого раздражения кожи.
Влияние коры больших полушарий головного моз-га видно и из того факта, что у спортсменов на старте перед началом упражнения или соревнова-ния наблюдается повышение кровяного давления, вызванное изменениями деятельности сердца и сосудистого тонуса.
Рефлекторная регуляция сосудистого тонуса2
Рефлексогенные зоны аорты и каротидного синуса имеют важное значение в регуляции постоянства кровяного давления. В нормальных физиологиче-ских условиях они препятствуют повышению ар-териального давления, почему их и называют ?обуздывателями кровяного давления?.
Рецепторы сосудистых рефлексогенных зон име-ют значение и для восстановления снизившегося давления крови. Понижение артериального давле-ния вследствие, например, уменьшения количества крови в организме (при кровопотерях) или ослаб-ления деятельности сердца, или, наконец, при от-токе крови в избыточно расширившиеся кровенос-ные сосуды какого-нибудь крупного органа ведет к тому, что прессорецепторы дуги-аорты и сонных артерий раздражаются менее интенсивно, чем при нормальном давлении крови. ?Обуздывающее? действие депрессорных и синусных нервов на кро-вяное давление слабеет, сосуды суживаются, рабо-та сердца усиливается и давление крови несколько повышается.
Сосудистые рефлексы можно вызвать, раздражая рецепторы не только дуги аорты или каротидного синуса, но и сосудов некоторых других областей тела. Так, при повышении давления в сосудах лег-кого, кишечника, селезенки происходят рефлек-торные изменения кровяного давления в других сосудистых областях.
Рефлекторная регуляция кровяного давления осу-ществляется не только вследствие возбуждения сосудистых прессорецепторов, но и вследствие возбуждения ^хеморецепторов, чувствительных к изменениям химического состава крови. Такие хеморецепторы сосредоточены в артериальном тельце, расположенном в восходящей части аор-ты, в ее наружном слое - каротидном тельце, рас-положенном в разветвлении общей сонной арте-рии. Хеморецепторы чувствительны к СО2 и не-достатку кислорода в крови; они раздражаются также окисью углерода, цианидами, никотином. От этих рецепторов возбуждение передается по цен-тростремительным нервным волокнам к сосудо-двигательному центру и вызывает повышение его тонуса. В результате сосуды суживаются и кровя-ное давление повышается, Одновременно с этим происходит возбуждение дыхательного центра.
Таким образом, раздражение хеморецепторов аор-ты и сонной артерии вызывает сосудистые прес-сорные рефлексы, т, е. такие, при которых вслед-ствие сужения артериального русла происходит повышение давления, а раздражение прессорецеп-торов вызывает депрессорные рефлексы, т. е. та-кие, при которых вследствие расширения артери-ального русла происходит понижение кровяного давления.
Хеморецепторы В. Н. Черниговским и другими авторами обнаружены также в сосудах селезенки, надпочечников, почек, костного мозга. Они чувст-вительны к различным химическим соединениям, циркулирующим в крови, например к ацетилхоли-ну, адреналину и др. В результате раздражения хеморецепторов обычно наступает повышение кровяного давления.
Благодаря сосудистым баро- и хеморецепторам достигается сложная регуляция давления крови и быстрое его рефлекторное выравнивание в тех случаях, когда оно почему-либо повышается или понижается за пределы нормальных величин.
Сопряженные сосудистые рефлексы, проявляю-щиеся преимущественно в повышении артериаль-ного давления, можно вызвать раздражением ре-цепторов поверхности тела. Так, при болевых раз-дражениях рефлекторно сужаются сосуды, осо-бенно органов брюшной полости, и артериальное давление повышается. Такой же эффект можно получить при сильных электрических раздражени-ях центрального отрезка любого перерезанного чувствительного нерва. Раздражение кожи холо-дом также вызывает рефлекторное сужение сосу-дов - главным образом кожных артериол.
Кортикальная регуляция сосудистого тонуса.
Влияние коры больших полушарий головного мозга на сосуды было впервые показано путем раздражения определенных участков коры.
Рефлекторная регуляция сосудистого тонуса1
Как уже указывалось выше, артерии и артериолы постоянно находятся в состоянии тонуса вследст-вие поступления к ним импульсов от сосудодвига-тельного центра по симпатическим нервам. Арте-риальный тонус обусловлен тонусом сосудодвига-тельного центра продолговатого мозга. Тонус же этого центра зависит от импульсов, приходящих с периферии от рецепторов, расположенных в некоторых сосудистых областях и на поверхности тела, а также от влияния гуморальных (хими-ческих) раздражителей, непосредственно действующих на нервный центр. Следовательно, тонус сосудодвигательного центра имеет как рефлекторное, так и гуморальное происхождение. Рефлекторные изменения тонуса артерий - сосудистые рефлексы - могут быть по классификации В. Н. Черниговского разделены на две группы: собственные и сопряженные рефлексы. Собственные сосудистые рефлексы вызываются импульсами от рецепторов сами сосудов. Морфологическими исследованиями обнаружено большое число таких рецепторов.
Особенно важное физиологическое значение име-ют рецепторы, сосредоточенные в дуге аорты и в области разветвления сонной на внутреннюю и наружную. Эти участки сосудистой системы, обильно снабженные рецепторными элементами, получили название главных сосудистых рефлексо-генных зон.
Рецепторы, расположенные в дуге аорты, являются окончаниями центростремительных волокон, про-ходящих в составе открытого И. Ф. Ционом и К. Людвигом нерва - депрессора. Электрическое раз-дражение центрального конца этого нерва влечет за собой падение кровяного давления вследствие рефлекторного увеличения тонуса ядра блуждаю-щего нерва и рефлекторного угнетения тонуса сосудосуживающего центра. В р?зультате сердеч-ная деятельность тормозится, а сосуды внутренних органов расширяются. Если же у подопытного животного, например у кролика, перерезаны блуж-дающие нервы, то раздражение депрессора вызы-вает только рефлекторное расширение сосудов, не вызывая замедления сердечного ритма.
В рефлексогенной зоне каротидного синуса распо-ложены рецепторы, от которых идут центростре-мительные нервные волокна, образующие нерв Геринга, или нерв каротидного синуса. Этот нерв вступает в мозг в составе языкоглоточного нерва.
Роль рефлексогенной зоны сонной артерии в реф-лекторной регуляции артериального давления до-казывается следующим опытом. Перевязывают все ветви одной сонной артерии выше места ее раз-ветвления на наружную и внутреннюю артерии, а в общую сонную артерию ввязывают канюлю.
При введении через канюлю в изолированный каротидный синус крови под давлением можно наблюдать падение артериального давления в со-судах тела. Понижение общего артериального дав-ления обусловлено тем, что растяжение стенки сонной артерии, происходящее под влиянием при-тока крови под давлением, вызывает возбуждение рецепторов каротидного синуса и рефлекторное понижение тонуса сосудосуживающего центра и повышение тонуса ядра блуждающих нервов. Та-ков же механизм возбуждения рецепторов дуги аорты. Так как рецепторы сосудистых рефлексо-генных зон возбуждаются при повышении кровя-ного давления крови в сосуде, то поэтому их назы-вают прессорецепторами или барорецепторами.
Если перерезать синокаротидные и аортальные нервы с обеих сторон, то наступает сосудистая гипертония, т. е. повышение кровяного давления, достигающее в сонной артерии у собаки 200 - 250 мм рт. ст. вместо нормальных 100 - 120 мм.
Рядом исследователей был произведен электрофи-зиологический анализ функции барорецепторов). При каждом пульсовом повышении давления кро-ви в аорте или сонной артерии в результате систо-лы желудочков в аортальных и синокаротидных рецепторах возникает короткий залп импульсов, который достигает центральной нервной системы. Если же кровяное давление стойко повышается, то импульсация становится непрерывной и вызывает рефлекторное понижение тонуса сосудосуживаю-щего центра, вследствие чего сосуды расширяются и артериальное давление снижается (депрессорный рефлекс).
Сосудодвигательные центры
Сужение или расширение сосудов наступает под влиянием импульсов из центральной нервной сис-темы. Было установлено, что нервный центр, обес-печивающий определенную степень сужения арте-риального русла, - сосудодвигательный центр находящийся в продолговатом мозгу. Локализация этого центра определена путем перерезки ствола мозга на разных уровнях. Если перерезка произве-дена у собаки или у кошки выше четверохолмия, то кровяное давление не изменяется. Если же пе-ререзать мозг между продолговатым и спинным, максимальное давление крови в сонной артерии понижается с нормальных 100 - 120 до 60 - 70 мм рт. ст.
Отсюда следует, что сосудосуживающий центр локализован в продолговатом мозгу, и что он на-ходится в состоянии длительного постоянного возбуждения (тонуса). Устранение его влияния вызывает расширение сосудов и падение артери-ального давления. Более детальный анализ показал, что сосудодвига-тельный центр продолговатого мозга расположен на дне 4 желудочка и состоит из двух отделов: прессорного и депрессорного. Раздражение перво-го вызывает сужение артерии и подъем кровяного давления, а раздражение второго - расширение артерий и падение давления.
Импульсы от сосудосуживающего центра продол-говатого мозга поступают к нервным центрам симпатической нервной системы, расположенны-ми в боковых рогах спинного мозга. 0ни образуют сосудосуживающие центры, связанные с сосудами отдельных участков тела. Спинномозговые центры способны через некоторое время после выключе-ния сосудосуживающего центра продолговатого мозга немного повысить давление крови, снизив-шееся вследствие расширения артерий и артериол.
Кроме сосудодвигательных центров продолговато-го и спинного мозга, на состояние сосудов оказы-вают влияние нервные центры промежуточного мозга и больших участков промежуточного мозга в области гипоталамуса, в котором расположены высшие центры вегетативной нервной системы, вызывает сужение артерий и артериол и повыше-ние кровяного давления.
Иннервация сосудов1
Сосуды снабжены нервами, регулирующими их просвет и вызывающими сужение или расширение их.
Сосудосуживающие нервы ? вазоконстрикторы ? относятся к симпатической нервной системе. Су-ществование этих нервов было впервые обнаруже-но в 1842 г. в опытах на лягушках, а затем Кл. Бер-наром (1852) в экспериментах на ухе кролика. Ес-ли раздражать симпатический нерв на шее кроли-ка, то соответствующее ухо бледнеет вследствие сужения его, артерий и артериол, а температура и объем уха уменьшаются. Главными сосудосужи-вающими нервами органов брюшной полости яв-ляются симпатические волокна. К конечностям симпатические сосудосуживающие волокна идут, во-первых, в составе спинномозговых смешанных нервов, раздражение которых, как правило, сужи-вает сосуды конечностей, во-вторых, по стенкам артерий (в их адвентиции).
Перерезка сосудосуживающих симпатических нервов вызывает расширение сосудов в той облас-ти, которая иннервируется этими нервами. Доказа-тельством этого служит опыт Кл. Бернара с пере-резкой симпатического нерва на одной стороне шеи, что вызывает расширение сосудов, прояв-ляющееся в покраснении и потеплении уха опери-рованной стороны. Равным образом после пере-резки п. 8р1апсЬ.шсиз кровоток через органы брюшной полости, лишенной сосудосуживающей симпатической иннервации, резко увеличивается. Описанные опыты показывают, что кровеносные сосуды находятся под непрерывным сосудосужи-вающим влиянием симпатических нервов, поддер-живающим постоянный уровень сокращения мы-шечных стенок артерии (артериальный тонус).
Если после перерезки симпатических нервов раз-дражать периферический конец их, то можно вос-становить нормальный уровень артериального тонуса. Для этого достаточно раздражать симпати-ческие нервные волокна с частотой 1-2 импульса в секунду (Б. Фолков, В. М. Хаютин). Изменение частоты импульсов, поступающих к артериям, может вызвать их сужение (при учащении импуль-сации) или расширение (при урежении импульса-ции).
Сосудорасширяющие эффекты - вазодилятацию - впервые обнаружили при раздражении нескольких нервных веточек, относящихся к парасимпатиче-ской нервной системе. В некоторых органах, на-пример в скелетной мускулатуре, расширение ар-терий и артериол происходит при раздражении симпатических нервов, в составе которых имеют-ся, кроме вазоконстрикторов, также и вазодилята-торы. В большинстве случаев раздражение симпа-тических нервов вызывает сужение сосудов, и лишь в особых условиях, например после введения яда - эрготоксина, парализующего симпатические вазоконстрикторы, возникает расширение сосудов.
Расширение сосудов (главным образом кожи) можно вызвать, кроме того, раздражением пери-ферических концов задних корешков спинного мозга, в составе которых проходят афферентные (чувствительные) волокна. Расширение сосудов наступает при этом в тех областях кожи, чувстви-тельные нервные волокна которых проходят в раз-дражаемом корешке.
Вопрос о механизме действия сосудорасширяю-щих нервов недостаточно выяснен. В последние годы доказано, что расширение сосудов обуслов-лено при раздражении сосудорасширяющих нер-вов образованием сосудорасширяющих веществ. Так, при раздражении симпатических вазодилата-торов скелетной мускулатуры в их окончаниях образуется ацетилхолин; расширяющий артерио-лы. При раздражении задних корешков спинного мозга сосудорасширяющие вещества по-видимому, образуются не в стенке сосуда, а вблизи его.
Регуляция движения крови в сосудах
Наличие сложной системы регуляторных меха-низмов обеспечивает определенное, динамически изменчивое соотношение между работой сердца, просветом и емкостью сосудистого русла и коли-чеством циркулирующей крови. Этим обеспечи-ваются оптимальные условия кровоснабжения органов и тканей в соответствии с их физиологи-ческим состоянием - покоем или работой.
Регуляция движения крови по сосудам11
Функциональное состояние сосудистой системы, как и сердца, регулируется нервными и гуморальными влияниями. Нервы, регулирующие тонус сосудов, называются сосудодвигательным и со-стоят из двух частей ? сосудосуживаю-щих и сосудорасширяющих Симпатиче-ские нервные волокна, выходящие в со-ставе передних корешков спинного моз-га, оказывают суживающее действие на сосуды кожи, органов брюшной полости, почек, легких и мозговых оболочек, но расширяют сосуды сердца. Сосудорас-ширяющие влияния оказываются пара-симпатическими волокнами, которые выходят из спинного мозга в составе задних корешков.
Определенные взаимоотношения сосудо-суживающих и сосудорасширяющих нервов поддерживаются сосудодвига-тельным центром, расположенным в продолговатом мозге Сосудодвигатель-ный центр состоит из прессорного (сосу-досуживающего)и депрессорного (сосу-дорасширяющего) отделов. Главная роль в регуляции тонуса сосудов принадлежит прессорному отделу. Кроме того, суще-ствуют высшие сосудодвигательные центры, расположенные в коре головно-го мозга и гипоталамусе, и низшие?в спинном мозге. Нервная регуляция тону-са сосудов осуществляется и рефлектор-ным путем. На основе безусловных реф-лексов (оборонительных, пищевых, по-ловых) вырабатываются сосудистые ус-ловные реакции на слова, вид объектов, эмоции и др.
Гуморальная регуляция тонуса сосудов осуществляется как сосудосуживающи-ми, так и сосудорасширяющими вещест-вами. К первой группе относят гормоны мозгового слоя надпочечников ? адре-налин и норадреналин, а также задней доли гипофиза ? вазопрессин. К числу гуморальных сосудосуживающих факто-ров относят серотонин, образующийся в слизистой оболочке
кишечника, в некоторых участках голов-ного мозга и при распаде тромбоцитов.
В настоящее время во многих тканях тела обнаружено значительное количест-во сосудорасширяющих веществ. Таким эффектом обладает медуллин, вырабаты-ваемый мозговым слоем почек, и про-стог-ландины, обнаруженные в секрете предстательной железы. В подчелюстной и поджелудочной железах, в легких и коже установлено наличие весьма актив-ного полипептида ? брадикинина, кото-рый вызывает расслабление гладкой мускулатуры артериол и понижает кро-вяное давление. К сосудорасширяющим веществам также относятся ацетилхолин, образующийся в окончаниях парасимпа-тических нервов, и гистамин, находя-щийся в стенках желудка, кишечника, а также в коже и скелетных мышцах (при их работе).
Все сосудорасширяющие вещества, как правило, действуют местно. Сосудосу-живающие вещества преимущественно оказывают общее действие на крупные кровеносные сосуды.
Механизм передвижения лимфы
В нормальных условиях в организме существует равновесие между скор6стью лимфообразования и скоростью оттока лимфы от тканей. Отток лимфы из лимфатических капилляров совершается по лимфатическим сосудам, которые, сливаясь, образуют два крупных лимфатических протока, впадающих в вены. Таким образом, жидкость, вышедшая из крови в капиллярах, снова возвращается в кровяное русло, принося ряд продуктов клеточного обмена.
В перемещении лимфы определенную роль играют ритмические сокращения стенок некоторых лимфатических сосудов. Сокращения эти происходят 8-10 и даже, по указаниям отдельных исследователей, 22 раза в минуту. Перемещение лимфы при сокращении сосудистой стенки в связи с существованием клапанов в лимфатических сосудах происходит только в одном направлении.
У некоторых низших позвоночных, например у лягушек, в лимфатической системе имеются специальные органы - лимфатические сердца, служащие как бы насосами, обеспечивающими передвижение лимфы.
В передвижении лимфы большое значение имеют отрицательное давление в грудной полости и увеличение объема грудной клетки при вдохе, которое вызывает расширение грудного лимфатического протока, что приводит к присасыванию лимфы из лимфатических сосудов.
Движению лимфы, так же как венозной крови, способствуют сгибания и разгибания ног и рук во время работы и ходьбы. При сокращениях сдавливаются лимфатические сосуды, что вызывает перемещение лимфы, происходящее только в одном направлении.
Количество лимфы, возвращающейся в течение суток через грудной проток в кровь, составляет у человека около 1200?1600 мл.
Скорость течения лимфы очень мала: так, в шейном лимфатическом сосуде лошади она равняется 240-300 мм/мин (в венах кровь проходит то же расстояние в секунду).
Морфологическими исследованиями обнаружены нервные волокна, подходящие к крупным лимфатическим сосудам, а физиологическими экспериментами показано влияние симпатических нервов на лимфоток. Лимфоток изменяется рефлекторно при болевых раздражениях, при повышении давления в каротидном синусе и при раздражении рецепторов многих внутренних органов.
Образование лимфы2
При уменьшении коллоидно-осмотического давления крови наступает усиленный переход жидкости из крови в ткани. Это бывает, например, при промывании сосудов органа раствором Рингера, в котором нет коллоидов; при этом орган быстро отекает. Усиление лимфообразования можно наблюдать при внутривенном вливании больших количеств физиологического раствора. Если же прибавить к раствору 7% полисахарида декстрана, или препарата белка - казеина, которые, будучи коллоидами не проходят через стенку сосуда, то не наблюдается усиления лимфообразования и отека тканей.
Фактором, содействующим лимфообразованию, может быть повышение осмотического давления тканевой жидкости и самой лимфы. Этот фактор приобретает большое значение, когда в тканевую жидкость и в лимфу переходит значительное количество продуктов диссимиляции. Большинство продуктов обмена имеет относительно малый молекулярный вес и потому повышает осмотическое давление тканевой жидкости. При распаде крупной молекулы на несколько мелких осмотическое давление возрастает, так как оно зависит от количества молекул и ионов. Особенно сильно повышается осмотическое давление тканевой жидкости и лимфы в усиленно работающем органе, в котором увеличены процессы диссимиляции. Повышение осмотического давления в тканях обусловливает поступление воды в них из крови и усиливает лимфообразование.
Повышенное лимфообразование происходит под влиянием введения в кровь некоторых, так называемых лимфогонных, веществ. Их действие не может быть объяснено относительно простыми физико-химическими явлениями. Лимфогонным действием обладают экстракты раков, пиявок, вещества, извлеченные из земляники, пептоны, гистамин и др. Эти вещества усиливают лимфообразование при их введении в таких ничтожных количествах, в которых они не изменяют осмотического давления плазмы крови. Кровяное давление при этом обычно не повышается, а часто даже снижается и тем не менее происходит усиленное образование лимфы.
Механизм усиленного лимфообразования при действии лимфогонных веществ состоит в том, что они увеличивают проницаемость стенки капилляра. Действие лимфогонных веществ аналогично действию факторов, вызывающих воспалительные реакции (бактерийные токсины, ожог и т. п.).
Последние тоже увеличивают проницаемость капилляров, что ведет к образованию воспалительного экссудата.
Признавая важную роль процессов фильтрации в образовании лимфы, нужно вместе с тем указать, что эндотелиальная стенка капилляров не является пассивной перепонкой, через которую фильтруется плазма крови. Это видно хотя бы из того, что в разных тканях через стенки капилляров в лимфу поступают из крови различные вещества. Стенки капилляров обладают избирательной проницаемостью. Последняя особенно ясно выражена в капиллярах мозга, которые не пропускают из крови свободно проходящих через капиллярные стенки в других органах.
Образование лимфы1
Связано с переходом воды и ряда растворенных в плазме крови веществ из кровеносных капилляров в ткани, а затем из тканей в лимфатические капилляры.
Первое объяснение лимфообразования было дано в 1850-х Людвигом. Считал, что процесс обусловлен фильтрацией жидкости через стенку капилляров. Движущей силой является разность гидростатического давления. Доказательством в пользу Людвига служит тот факт, что при понижении кровяного давления, например в результате кровопускания, лимфообразование замедляется или приостанавливается. Если же зажать вены, отходящие от какого-нибудь органа, то сильно повысившееся кровяное давление в капиллярах вызывает усиленное лимфообразование. Согласно современным представлениям, стенка кровеносных представляет собой полупроницаемую мембрану. В ней имеются ультрамикроскопические поры, через которые и происходит фильтрация. Величина пор в стенке капилляров разных органов, а следовательно, и проницаемость капилляров неодинаковы. Так, стенки капилляров печени обладают более высокой проницаемостью, чем стенки капилляров скелетных мышц. Именно этим объясняется тот факт, что примерно больше половины лимфы, протекающей через грудной проток, образуется в печени. Проницаемость кровеносных капилляров может изменяться в различных физиологических условиях, например под влиянием поступления в кровь так называемых капиллярных ядов (гистамина и др.).
Стерлинг показал, что в образовании кроме разности гидростатических давлений в кровеносных и в тканях, важная роль принадлежит разности осмотических давлений крови тканевой жидкости. Большее осмотическое давление крови сит от того, что белки плазмы не проходят через стенку капилляров. Обусловленное белками осмотическое давление плазмы способствует удержанию воды в крови капилляров. Таким образом, гидростатическое давление в капиллярах способствует, а онкотическое давление плазмы крови препятствует фильтрации жидкости через стенки кровеносных капилляров и образованию лимфы. Влияние онкотического давления плазмы на фильтрацию жидкости через капиллярную стенку особенно сильно должно сказываться на лимфообразовании в тех органах, в которых капилляры мало проницаемы, а тканевая жидкость и лимфа содержат мало белков (в мышцах, коже). В печени, где капилляры более проницаемы и лимфа содержит много белков, разность коллоидно-осмотических давлений крови и лимфы невелика, потому лимфообразование значительно интенсивнее и больше зависит от общего кровяного давления.
Так как осмотическое давление белков крови препятствует лимфообразованию, а ее более высокое гидростатическое давление стимулирует его, то для определения силы фильтрационного давления необходимо из величины кровяного давления в капиллярах вычесть разность коллоидно-осмотических давлений крови и лимфы.
По некоторым данным, фильтрация жидкости в кровеносном капилляре происходит только на артериальном его конце, т. е. в начальной части капилляра, так как здесь давление крови превосходит величину онкотического давления белков плазмы. Напротив, на венозном конце капилляра отмечается противоположный процесс - поступление жидкости из ткани в капилляры. Это объясняется тем, что давление крови на ее пути от артериального конца к венозному падает примерно на 10-15 мм рт. ст., а онкотическое давление возраста?т вследствие некоторого сгущения крови.
Состав и свойства лимфы
Лимфа, собираемая из лимфатических протоков во время или после приема нежирной пищи, представляет собой бесцветную, почти прозрачную жидкость, отличающуюся от плазмы крови примерно вдвое большим содержанием белков. Лимфа грудного протока, а также лимфатических сосудов кишечника через 6?8 часов после приема жирной пищи непрозрачна, имеет молочно-белый цвет в связи с тем, что в ней содержится эмульгированные жиры, всосавшиеся в кишечнике. Вследствие меньшего содержания в лимфе белков вязкость ее меньше, а удельный вес ниже, чем плазмы крови. Реакция лимфы щелочная.
Так как в лимфе содержится фибриноген, то она способна свертываться, образуя рыхлый, слегка желтоватый сгусток.
Лимфа, оттекающая от разных органов и тканей, имеет состав, в зависимости от особенностей их обмена веществ и деятельности. Так, лимфа, оттекающая от печени, содержит больше белков, чем лимфа конечностей. Лимфа в лимфатических сосудах желез внутренней секреции содержит гормоны.
В лимфе обычно нет эритроцитов, и имеется лишь очень небольшое количество зернистых лейкоцитов, которые выходят из кровеносных капилляров сквозь их эндотелиальную стенку, а затем из тканевых поступают в лимфатические капилляры. При повреждении капилляров, в частности при действии ионизирующей радиации, проницаемость их стенок увеличивается, и тогда в лимфе могут значительные количества эритроцитов и зернистых лейкоцитов. В лимфе грудного протока имеется большое количество лимфоцитов. Это обусловлено тем, что лимфоциты образуются в лимфатических узлах и из них с током лимфы уносятся в кровь.
Лимфа и лимфообращение
В организме наряду с системой кровеносных сосудов имеется еще система лимфатических сосудов сосудов. Она начинается с разветвленной сети замкнутых капилляров, стенки которых обладают высокой проницаемостью и способностью всасывать коллоидные растворы и взвеси. Лимфатические капилляры впадают в лимфатические сосуды, по которым находящаяся в них жидкость - лимфа - течет к крупным лимфатическим протокам.
В отличие от кровеносных сосудов, которым происходит как приток крови к тканям тела, так и ее отток от них, сосуды служат лишь для оттока лимфы, т. е. для возвращения кровь поступившей в ткани жидкости. Лимфатические сосуды являются как бы дренажной системой, удаляющей избыток находящейся в органах тканевой, или интерстициальной, жидкости.
Весьма важно, что оттекающая от тканей лимфа проходит по дороге в вены через биологические фильтры ? лимфатические узлы. Здесь задерживаются и не попадают в кровоток некоторые чужеродные проникшие в организм, например бактерии, пылевые частицы и др. Они поступают из тканей именно в лимфатические, а не в кровеносные капилляры вследствие большей стенок первых по сравнению со вторыми.
РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ
Регуляция внешнего дыхания представ-ляет собой физиологический процесс управления легочной вентиляцией для обеспечения оптимального газового со-става внутренней среды организма в по-стоянно меняющихся условиях его жиз-недеятельности. Основную роль в регу-ляции дыхания играют рефлекторные реакции, возникающие в результате воз-буждения специфических рецепторов, заложенных в легочной ткани, сосуди-стых рефлексогенных зонах и скелетных мышцах. Центральный аппарат регуля-ции дыхания представляют нервные об-разования спинного, продолговатого мозга и вышележащих сегментов ЦНС.
Все изменения внешнего дыхания в на-стоящее время объясняются только реф-лекторными механизмами.
Дыхательный ритм и управление дея-тельностью дыхательных мышц генери-руется работой дыхательного центра, представляющего собой совокупность взаимосвязанных нейронов ретикуляр-ной формации продолговатого мозга и вышележащих отделов ЦНС, обеспечи-вающих тонкое приспособление дыхания к различным условиям внешней среды. Современные представления о работе дыхательного центра сводятся к тому, что часть дыхательных нейронов, объе-диненных в так латеральную зону, явля-ется эфферентной частью дыхательного центра и обеспечивает преимущественно фазу вдоха (инспираторные нейроны). Другая группа нейронов, составляющая медиальную зону, является афферентной частью дыхательного центра и обеспечи-вает фазу выдоха (экспираторные нейро-ны).
В регуляции дыхания на основе меха-низма обратных связей принимают уча-стие несколько групп механорецепторов легких.
Рецепторы растяжения легких находятся в гладких мышцах трахеи и бронхов. Адекватным раздражителем этих рецеп-торов является растяжение стенок возду-хоносных путей.
Проприорецепторы дыхательных мышц (межреберные мышцы, мышцы живота) обеспечивают усиление вентиляции лег-ких при повышении сопротивления ды-ханию.
Поддержание постоянства газового со-става внутренней среды организма регу-лируется с помощью центральных и пе-риферических хеморецепторов.
Центральные хеморецепторы располо-жены в структурах продолговатого моз-га, и они чувствительны к изменению рН межклеточной жидкости мозга. Эти ре-цепторы стимулируются ионами водоро-да, концентрация которых зависит от рСО2 в крови. При снижении рН интер-стициальной жидкости мозга (концен-трация водородных ионов растет) дыха-ние становится более глубоким и час-тым. Напротив, при увеличении рН угне-тается активность дыхательного центра и снижается вентиляция легких.
Периферические (артериальные) хеморе-цепторы расположены в дуге аорты и месте деления общей сонной артерии (каротидный синус). Эти рецепторы вы-зывают рефлекторное увеличение легоч-ной вентиляции в ответ на снижение рО2 в крови (гипок-семия).
Существенное воздействие на регуляцию дыхания оказывают и условнорефлек-торные влияния. В частности, эмоцио-нальные нагрузки, предстартовые со-стояния, гипнотические внушения, влия-ния индифферентных раздражителей, сочетавшихся ранее с избытком СО2, самообучение управлению дыханием подтверждают сказанное. Легочная вен-тиляция зависит также от температуры внешней среды и других факторов.
ВНУТРЕННЕЕ ДЫХАНИЕ. ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ
Переход О2 из альвеолярного воздуха в кровь и С02 из крови в альвеолы проис-ходит только путем диффузии. Движу-щей силой диффузии являются разности (градиенты) парциальных давлений (на-пряжений) О2и С02 по обе стороны аль-веолярно-капиллярной мембраны .Кислород и углекислый газ диффунди-руют только в растворенном состоянии, что обеспечивается наличием в воздухо-носных путях водяных паров, слизи и сурфактантов. В ходе диффузии молеку-лы растворенного газа преодолевают большое сопротивление, обусловленное слоем сурфактанта, альвеолярным эпи-телием, мембранами альвеол и капилля-ров, эндотелием сосудов, а также плаз-мой крови и мембраной эритроцитов.
Диффузионная способность легких для кислорода очень велика. Это обусловле-но огромным числом альвеол и большой их газообменной поверхностью, а также малой толщиной альвеолярно-капиллярной мембраны.
Диффузия СО2 из венозной крови в аль-веолы даже при сравнительно неболь-шом градиенте рСО2 происходит доста-точно легко, так как растворимость СО2 в жидких средах в 20-25 раз больше, чем у кислорода. Поэтому после прохожде-ния крови через легочные капилляры рСО2 в ней оказывается равным альвео-лярному и составляет около 40 мм рт. ст.
Дыхательная функция крова прежде все-го обеспечивается доставкой к тканям необходимого им количества Ог Кисло-род в крови находится в двух агрегатных состояниях: растворенный в плазе (0.3 об. %) и связанный с гемоглобином (око-ло 20 об. %) ? о к с и г е м о -глобин.
Отдавший кислород гемоглобин считают восстановленным или дезоксигемогло-бином. Поскольку молекула гемоглобина содержит 4 частицы тема (железосодер-жащего вещества), она может связать четыре молекулы О2. Количество О2, связанного гемоглобином в 100 мл кро-ви, носит название кислородной емкости крови и составляет около 20 мл О2. Ки-слородная емкость всей крови человека, содержащей примерно 750 г гемоглоби-на, приблизительно равна 1 л.
Каждому значению р О2 в крови соот-ветствует определенное процентное на-сыщение гемоглобина кислородом.
Образующийся в тканях СО2 диффунди-рует в тканевые капилляры, откуда пере-носится венозной кровью в легкие, где переходит в
альвеолы и удаляется с выдыхаемым воздухом. Углекислый газ в крови (как и О2) находится в двух состояниях: рас-творенный в плазме (около 5% всего ко-личества) и химически связанный с дру-гими веществами (95%). СО2 в виде хи-мических соединений имеет три формы, угольная кислота (Н2СО3), соли уголь-ной кислоты (КаНСО3) и в связи с гемо-глобином (НвНСО3).
В крови тканевых капилляров одновре-менно с поступлением СО2 внутрь эрит-роцитов и образованием в них угольной кислоты происходит отдача О2 оксиге-моглобином. Восстановленный Нв ве-нозной крови способствует связыванию СО2, а оксигемоглобин, образующийся в легочных капиллярах, облегчает его от-дачу.
Обмен газов между кровью и тканями осуществляется также путем диффузии. На обмен О2 и СО2 в тканях влияют площадь обменной поверхности, количе-ство эритроцитов в крови, скорость кро-вотока, коэффициенты диффузии газов в тех средах, через которые осуществляет-ся их перенос.
В снабжении мышц О2 при тяжелой ра-боте имеет определенное значение внут-римышечный пигмент миоглобин, кото-рый связывает дополнительно 1.0-1.5.л Ог Связь О2 с миоглобином более проч-ная, чем с гемоглобином.
ФИЗИОЛОГИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ. ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ. ЛЕГОЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ.2
В процессе газообмена между организ-мом и атмосферным воздухом большое значение имеет вентиляция легких, обес-печивающая обновление состава альвео-лярного газа. Интенсивность вентиляции зависит от глубины и частоты дыхания. Количественным показателем вентиля-ции легких служит минутный объем ды-хания, определяемый как произведение дыхательного объема на число дыханий в минуту.
Легочная вентиляция обеспечивается работой дыхательных мышц. Эта работа связана с преодолением эластического сопротивления легких и сопротивления дыхательному потоку воздуха (неэласти-ческое сопротивление).
Выдыхаемый воздух состоит из смеси альвеолярного и воздуха
вредного пространства, по составу мало отличающегося от атмосферного. По-этому выдыхаемый воздух содержит больше О2 и меньше СО2 по сравнению с альвеолярным. Назначение легочной вентиляции состоит в поддержании от-носительного постоянства уровня парци-ального давления О2 и СО2 в альвеоляр-ном воздухе. При атмосферном давлении 760 мм рт. ст. рО2 в нем равно 159 мм рт. ст. и рСО2 ? 0.2 мм рт. ст., а в альвео-лярном воздухе ?102 мм рт. ст. и 40 мм рт. ст., соответственно. Характер легоч-ной вентиляции определяется градиен-том парциального давления этих газов в различных отделах дыхательных путей.
ФИЗИОЛОГИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ. ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ. ЛЕГОЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ.1
Дыханием называется совокупность фи-зиологических процессов, обеспечиваю-щих поступление кислорода в организм, использование его тканями для окисли-тельно-восстановительных реакций и выведения из организма углекислого газа. Дыхательная функция осуществля-ется с помощью внешнего (легочного) дыхания, переноса О2 к тканям и СО2 от них, а также газообмена между тканями и кровью.
У человека внешнее дыхание обеспечи-вается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами.
Газообмен между легкими и окружаю-щей средой осуществляется за счет вдоха и выдоха. При вдохе объем легких уве-личивается, давление в них становится ниже атмосферного, и воздух поступает в дыхательные пути. Этот процесс носит активный характер и обусловлен сокра-щением наружных межреберных мышц и опусканием (сокращением) диафрагмы. Во время выдоха объем грудной полости уменьшается, воздух в легких сжимается, давление в них становится выше атмо-сферного, и воздух выходит наружу. Вы-дох в спокойном состоянии осуществля-ется пассивно за счет тяжести грудной клетки и расслабления диафрагмы. Фор-сированный выдох происходит вследст-вие сокращений внутренних межребер-ных мышц, частично ?за счет мышц плечевого пояса и брюшного пресса.
Количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха, со-ставляет общую емкость легких, величи-на которой у взрослого человека равна 4-6 л. В общей емкости легких принято выделять четыре составляющих ее ком-понента: дыхательный объем, резервный объем вдоха и выдоха и остаточный объ-ем.
Дыхательный объем? это количество воздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе (выдохе) и равное 400-500 мл. Резервный объем вдоха (1.5-3 л) составляет воздух, который можно вдох-нуть дополнительно после обычного вдоха. Резервным объемом выдоха (1-1.5 л) называется объем воздуха, который еще можно выдохнуть после обычного выдоха. Остаточный объем (1-1.2 л) ? это количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха и выходит только при пневмотораксе. Сумма дыхательного воздуха, резервных объемов вдоха и выдоха составляет жиз-ненную емкость легких (ЖЕЛ), равную 3.5-5 л; у спортсменов она может дости-гать 6 л и более.
В состав дыхательного воздуха входит так называемое мертвое (вредное) про-странство (120-150 мл), образованное воздухоносными путями (полости рта, носа, глотки, гортани, трахеи и бронхов), не участвующими в газообмене возду-хом. Однако заполняющий это простран-ство воздух играет положительную роль в поддержании оптимальной влажности и температуры альвеолярного газа.
Особенности дыхания при мышечной работе6
Дыхание при повышенном атмосферном давлении
При кессонных или водолазных работах человеку приходится находиться в условиях высокого атмосферного давления. Во время пребывания на глубине, где давление воздуха может доходить до 10 атм , в крови, в тканевой жидкости и в тканях растворяется очень большое, количество газов.
При постепенной декомпрессии, например при медленном подъеме водолаза из глубины моря, газы по мере падения давления выделяются с выдыхаемым воздухом и организму опасность не угрожает. При слишком быстрой декомпрессии, например при быстром подъеме водолаза со дна, газы не успевают выделиться из организма. Так как их растворимость в крови при переходе от повышенного давления к нормальному понижается, то в крови появляются газовые пузырьки; последние могут привести к эмболии сосудов, т. е. закупорке их пузырьками газа. Углекислота и кислород как газы, которые химически связываются кровью, представляют меньшую опасность, чем азот, который, хорошо растворяясь в жирах и липоидах, накапливается в большом количестве в мозгу и нервных стволах, особенно богатых этими веществами. Состояние, возникающее при быстрой декомпрессии, которое иногда называют кессонной болезнью сопровождается болями в суставах и рядом мозговых явлений: головокружением, рвотой, одышкой, потерей сознания. Для ее лечения необходимо вновь быстро подвергнуть пострадавшего действию высокого давления, чтобы снова растворить пузырьки газа.
Особенности дыхания при мышечной работе5
Дыхание пониженном атмосферном
Проблема дыхания при пониженном атмосферном давлении имеет практическое значение при высотных полетах и подъемах на горные вершины. На высоте 4000?6000 м могут возникнуть симптомы так горной, или высотной, болезни, которая характеризуется при характерными для тяжелой гипоксии. Если же человек г, надетую на лицо и соединенную со специальным баллоном, газовой смесью с высоким содержанием кислорода, то высотная болезнь не наступает и на высоте 11 000?12 000 м, на которой без добавления кислорода он не мог бы находиться.
Кроме недостатка кислорода, организм на высотах страдает также от недостатка углекислоты в крови и тканях, т. е. от гипокапнии. Последняя возникает потому что недостаток кислорода в крови, раздражая хемо-рецепторы каротидного синуса, вызывает учащение дыхания, что к вымываниюуглекислоты из альвеолярного воздуха, а и из крови. Недостаток углекислоты понижает возбудимость центра, поэтому дыхание не усиливается настолько, насколько это требуется для удовлетворения потребности организма в кислороде. Прибавка к вдыхаемому воздуху некоторого количества С02 (до 3%) вызывает заметное улучшение состояния организма при высотной болезни.
Большой практический интерес в связи с высогогорными восхождениями, высотными полетами и парашютными прыжками представляет возможность повысить путем тренировки выносливость человека к пониженному атмосферному давлению, например повысить ?индивидуальный потолок? летчика. Тренировка летчиков или парашютистов к пребыванию на больших высотах достигается в специальных герметических барокамерах, в которых с помощью насосов, выкачивающих воздух, можно создать давление, соответствующее тому, которое имеется на различных высотах. В результате тренировки выносливость к пониженному атмосферному давлению повышается, и исследуемый сохраняет относительно нормальную работоспособность даже при давлении 316 мм рт. ст., что соответствует высоте 7000 м. Между тем у нетренированного человека, помещенного в камеру с давлением в 355 мм рт. ст. (такое давление имеется на высоте в 6000 м), уже через короткий срок обнаруживается быстрое и поверхностное дыхание, плохое самочувствие, а иногда потеря сознания.
При длительном пребывании на больших высотах, например при жизни в высокогорных местностях, наблюдается акклиматизация к пониженному парциальному давлению кислорода. Она обусловлена рядом факторов: 1) увеличением числа эритроцитов в крови, следовательно, повышением кислородной емкости крови 2) усилением легочной вентиляции; 3) понижением чувствительности тканей организма, в частности ЦНС, к недостаточному снабжению кислородом.
Особенности дыхания при мышечной работе4
Увеличению транспорта кислорода при работе способствует также выбрасывание эритроцитов из кровяных депо и обеднение крови водой вследствие потения, что ведет к некоторому сгущению крови и повышению концентрации гемоглобина, а следовательно, и к увеличению кислородной емкости крови. Значительно увеличивается при работе коэффициент утилизации кислорода. Из каждого литра крови, протекающей по большому кругу, клетки организма утилизируют в покое 60?80 мл кислорода, а во время работы - до 120 мл (кислородная емкость 1 л крови равна около 200 мл 02). Повышенное поступление кислорода в ткани при мышечной работе зависит от того, что понижение напряжения кислорода в работающих мышцах, увеличение напряжения углекислого газа и концентрации Н'-ионов в крови способствуют увеличению диссоциации оксигемоглобина. Особенно значителен прирост утилизации кислорода у тренированных людей. А. Краг объяснял это еще и тем, что у тренированных людей во время работы происходит раскрытие большего количества капилляров, чем у нетренированных.
Одной из причин увеличения легочной вентиляции и минутного объема крови при интенсивной мышечной работе является накопление молочной кислоты в тканях и переход ее в кровь. Содержание молочной кислоты в крови может достигать при этом 50-100 и даже 200 мг% вместо 5-22 мг% в условиях мышечного покоя. Молочная кислота вытесняет угольную кислоту из ее связей с ионами натрия и калия, что приводит к повышению напряжения углекислого газа в крови и к непосредственному и рефлекторному возбуждению дыхательного центра.
Накопление молочной кислоты при мышечной работе возникает потому, что интенсивно работающие клетки испытывают недостаток в кислороде и часть молочной кислоты не может окислиться до конечных продуктов распада углекислого газа и воды. Такое состояние А. Хилл назвал кислородной задолженностью. Оно возникает при очень интенсивной мышечной работе , например у спортсменов во время крайне тяжелых соревнований.
Окисление образовавшейся во время работы мышц молочной кислоты и ресинтез из нее глюкозы завершается уже после окончания работы ? во время восстановительного периода, в течение которого сохраняется интенсивное дыхание, достаточное для того, чтобы были ликвидированы излишние количества накопившейся в организме молочной кислоты. Накопление в организме молочной кислоты не единственная причина усиления дыхания и кровообращения при работе мышц. Как показали М. Е. Маршака, мышечная работа ведет к усилению дыхания в том случае, если у человека, работающего на эргометрическом велосипеде, конечности перетянуты жгутом, препятствующим поступлению молочной кислоты и других продуктов из работающих мышц в кровь. Усиление дыхания возникает при этом рефлекторным путем. Сигналом, вызывающим усиление дыхания и кровообращения, является раздражение проприорецепторов работающих мышц. Этот рефлекторный компонент принимает участие в любом усилении дыхания при мышечной работе.
При одной и той же, часто повторяющейся мышечной работе, помимо шторных изменений дыхания, возникающих при раздражении проприорецепторов мышц, наблюдается и условнорефлекторное и учащение дыхания. Эти приспособительные изменения дыхания при действии сигналов, предшествующих привычной работе, и вызывают сдвиги, облегчающие выполнение предстоящей работы, т. е. комплекс реакций, усиливающих снабжение тканей кислородом и препятствующих накоплению молочной кислоты.
Таким образом, усиление вентиляции при мышечной работе обусловлено, с одной стороны, химическими изменениями, происходящими в организме,? накоплением углекислоты и недоокисленных продуктов обмена, а с другой стороны, рефлекторными влияниями.
Особенности дыхания при мышечной работе3
При длительном пребывании на больших высотах, например при жизни в высокогорных местностях, наблюдается акклиматизация к пониженному парциальному давлению кислорода. Она обусловлена рядом факторов: 1) увеличением числа эритроцитов в крови, следовательно, повышением кислородной емкости крови 2) усилением легочной вентиляции; 3) понижением чувствительности тканей организма, в частности ЦНС, к недостаточному снабжению кислородом.
Дыхание при повышенном атмосферном давлении
При кессонных или водолазных работах человеку приходится находиться в условиях высокого атмосферного давления. Во время пребывания на глубине, где давление воздуха может доходить до 10 атм , в крови, в тканевой жидкости и в тканях растворяется очень большое, количество газов.
При постепенной декомпрессии, например при медленном подъеме водолаза из глубины моря, газы по мере падения давления выделяются с выдыхаемым воздухом и организму опасность не угрожает. При слишком быстрой декомпрессии, например при быстром подъеме водолаза со дна, газы не успевают выделиться из организма. Так как их растворимость в крови при переходе от повышенного давления к нормальному понижается, то в крови появляются газовые пузырьки; последние могут привести к эмболии сосудов, т. е. закупорке их пузырьками газа. Углекислота и кислород как газы, которые химически связываются кровью, представляют меньшую опасность, чем азот, который, хорошо растворяясь в жирах и липоидах, накапливается в большом количестве в мозгу и нервных стволах, особенно богатых этими веществами. Состояние, возникающее при быстрой декомпрессии, которое иногда называют кессонной болезнью сопровождается болями в суставах и рядом мозговых явлений: головокружением, рвотой, одышкой, потерей сознания. Для ее лечения необходимо вновь быстро подвергнуть пострадавшего действию высокого давления, чтобы снова растворить пузырьки газа.
Поскольку дыхание вместе с кровообращением обеспечивает организм кислородом в соответствии с его потребностями и освобождает организм от образующейся в нем углекислоты, понятно, что интенсивность тесно связана с интенсивностью окислительных процессов: глубина и дыхательных движений уменьшаются при покое и при работе, притом тем сильнее, чем напряженнее работа. Так, при напряженной мышечной работе объем легочной вентиляции возрастает до 50 и даже до 100 л в минуту (у тренированных людей).
Одновременно с усилением дыхания во время работы наступает усиление деятельности сердца, приводящее к увеличению минутного объема сердца. Вентиляция легких и минутный объем сердца нарастают в соответствии с величиной выполняемой работы и усилением окислительных процессов.
У человека потребление кислорода составляет в покое 250-350мл в минуту, а во время работы может достигать 4500-5000мл.Транспорт такого большого количества кислорода возможен потому, что при работе объем может увеличиваться втрое (с 70 до 200 мл), а частота сокращений в 2 и даже в 3 раза (с 70 до 150 и даже 200 сокращений в минуту).
Особенности дыхания при мышечной работе2
Окисление образовавшейся во время работы мышц молочной кислоты и ресинтез из нее глюкозы завершается уже после окончания работы ? во время восстановительного периода, в течение которого сохраняется интенсивное дыхание, достаточное для того, чтобы были ликвидированы излишние количества накопившейся в организме молочной кислоты. Накопление в организме молочной кислоты не единственная причина усиления дыхания и кровообращения при работе мышц. Как показали М. Е. Маршака, мышечная работа ведет к усилению дыхания в том случае, если у человека, работающего на эргометрическом велосипеде, конечности перетянуты жгутом, препятствующим поступлению молочной кислоты и других продуктов из работающих мышц в кровь. Усиление дыхания возникает при этом рефлекторным путем. Сигналом, вызывающим усиление дыхания и кровообращения, является раздражение проприорецепторов работающих мышц. Этот рефлекторный компонент принимает участие в любом усилении дыхания при мышечной работе.
При одной и той же, часто повторяющейся мышечной работе, помимо шторных изменений дыхания, возникающих при раздражении проприорецепторов мышц, наблюдается и условнорефлекторное и учащение дыхания. Эти приспособительные изменения дыхания при действии сигналов, предшествующих привычной работе, и вызывают сдвиги, облегчающие выполнение предстоящей работы, т. е. комплекс реакций, усиливающих снабжение тканей кислородом и препятствующих накоплению молочной кислоты.
Таким образом, усиление вентиляции при мышечной работе обусловлено, с одной стороны, химическими изменениями, происходящими в организме,? накоплением углекислоты и недоокисленных продуктов обмена, а с другой стороны, рефлекторными влияниями.
Дыхание пониженном атмосферном
Проблема дыхания при пониженном атмосферном давлении имеет практическое значение при высотных полетах и подъемах на горные вершины. На высоте 4000?6000 м могут возникнуть симптомы так горной, или высотной, болезни, которая характеризуется при характерными для тяжелой гипоксии. Если же человек г, надетую на лицо и соединенную со специальным баллоном, газовой смесью с высоким содержанием кислорода, то высотная болезнь не наступает и на высоте 11 000?12 000 м, на которой без добавления кислорода он не мог бы находиться.
Кроме недостатка кислорода, организм на высотах страдает также от недостатка углекислоты в крови и тканях, т. е. от гипокапнии. Последняя возникает потому что недостаток кислорода в крови, раздражая хемо-рецепторы каротидного синуса, вызывает учащение дыхания, что к вымываниюуглекислоты из альвеолярного воздуха, а и из крови. Недостаток углекислоты понижает возбудимость центра, поэтому дыхание не усиливается настолько, насколько это требуется для удовлетворения потребности организма в кислороде. Прибавка к вдыхаемому воздуху некоторого количества С02 (до 3%) вызывает заметное улучшение состояния организма при высотной болезни.
Большой практический интерес в связи с высогогорными восхождениями, высотными полетами и парашютными прыжками представляет возможность повысить путем тренировки выносливость человека к пониженному атмосферному давлению, например повысить ?индивидуальный потолок? летчика. Тренировка летчиков или парашютистов к пребыванию на больших высотах достигается в специальных герметических барокамерах, в которых с помощью насосов, выкачивающих воздух, можно создать давление, соответствующее тому, которое имеется на различных высотах. В результате тренировки выносливость к пониженному атмосферному давлению повышается, и исследуемый сохраняет относительно нормальную работоспособность даже при давлении 316 мм рт. ст., что соответствует высоте 7000 м. Между тем у нетренированного человека, помещенного в камеру с давлением в 355 мм рт. ст. (такое давление имеется на высоте в 6000 м), уже через короткий срок обнаруживается быстрое и поверхностное дыхание, плохое самочувствие, а иногда потеря сознания.
Особенности дыхания при мышечной работе1
Поскольку дыхание вместе с кровообращением обеспечивает организм кислородом в соответствии с его потребностями и освобождает организм от образующейся в нем углекислоты, понятно, что интенсивность тесно связана с интенсивностью окислительных процессов: глубина и дыхательных движений уменьшаются при покое и при работе, притом тем сильнее, чем напряженнее работа. Так, при напряженной мышечной работе объем легочной вентиляции возрастает до 50 и даже до 100 л в минуту (у тренированных людей).
Одновременно с усилением дыхания во время работы наступает усиление деятельности сердца, приводящее к увеличению минутного объема сердца. Вентиляция легких и минутный объем сердца нарастают в соответствии с величиной выполняемой работы и усилением окислительных процессов.
У человека потребление кислорода составляет в покое 250-350мл в минуту, а во время работы может достигать 4500-5000мл.Транспорт такого большого количества кислорода возможен потому, что при работе объем может увеличиваться втрое (с 70 до 200 мл), а частота сокращений в 2 и даже в 3 раза (с 70 до 150 и даже 200 сокращений в минуту).
Увеличению транспорта кислорода при работе способствует также выбрасывание эритроцитов из кровяных депо и обеднение крови водой вследствие потения, что ведет к некоторому сгущению крови и повышению концентрации гемоглобина, а следовательно, и к увеличению кислородной емкости крови. Значительно увеличивается при работе коэффициент утилизации кислорода. Из каждого литра крови, протекающей по большому кругу, клетки организма утилизируют в покое 60?80 мл кислорода, а во время работы - до 120 мл (кислородная емкость 1 л крови равна около 200 мл 02). Повышенное поступление кислорода в ткани при мышечной работе зависит от того, что понижение напряжения кислорода в работающих мышцах, увеличение напряжения углекислого газа и концентрации Н'-ионов в крови способствуют увеличению диссоциации оксигемоглобина. Особенно значителен прирост утилизации кислорода у тренированных людей. А. Краг объяснял это еще и тем, что у тренированных людей во время работы происходит раскрытие большего количества капилляров, чем у нетренированных.
Одной из причин увеличения легочной вентиляции и минутного объема крови при интенсивной мышечной работе является накопление молочной кислоты в тканях и переход ее в кровь. Содержание молочной кислоты в крови может достигать при этом 50-100 и даже 200 мг% вместо 5-22 мг% в условиях мышечного покоя. Молочная кислота вытесняет угольную кислоту из ее связей с ионами натрия и калия, что приводит к повышению напряжения углекислого газа в крови и к непосредственному и рефлекторному возбуждению дыхательного центра.
Накопление молочной кислоты при мышечной работе возникает потому, что интенсивно работающие клетки испытывают недостаток в кислороде и часть молочной кислоты не может окислиться до конечных продуктов распада углекислого газа и воды. Такое состояние А. Хилл назвал кислородной задолженностью. Оно возникает при очень интенсивной мышечной работе , например у спортсменов во время крайне тяжелых соревнований.
Значение пищеварения. 2
До И. П. Павлова функции орга-нов пищеварения, находящихся в глубине тела и недоступных не-посредственному наблюдению, изучались в основном в острых опытах, при которых производи-лось вскрытие живого животного и вследствие наносимой травмы нарушалось нормальное состоя-ние организма. После того как московский хирург В. А. Басов предложил в 1842 г. изучать же-лудочную секрецию у собак по-средством наложения фистулы желудка.
И. П. Павлов довел до высокого совершенства экспериментально хирургическую методику иссле-дования функций органов пище-варения в хронических опытах. Эта методика заключается в том, что производят оперативное вме-шательство в условиях специаль-ной операционной с соблюдением всех правил и предосторожностей, разработанных хирургией, и на-кладывают фистулу на тот или иной отдел пищеварительного тракта. Фистулой называется соз-данное искусственно путем опе-рации сообщение полости какого-либо полого органа (желудка, ки-шечника, желчного пузыря) или протока пищеварительной железы с внешней средой.
Благодаря фистульной методике приобретается возможность на-блюдения в любое время за функ-цией оперированного органа. При этом
фистульные операции произво-дятся так, что при них сохраня-ются нормальное кровообращение и иннервация исследуемого орга-на.
К опытам на оперированном жи-вотном приступают, когда опера-ционная рана заживает и восста-навливаются здоровье животного и нормальные функции органов пищеварения. С помощью фистул удается собирать
чистые пищеварительные соки без примеси пищи, точно измерять их количество и определять химиче-ский состав в разные моменты пищеварения, что позволяет сле-дить за ходом секреторного про-цесса. Применяя фистульную ме-тодику, можно также изучать дви-гатель-ную(моторную)деятельность ор-ганов пищеварения, а также функцию всасывания.
Большим достоинством фистуль-ной методики является то, что при ее применении можно возбуждать деятельность органов пищеваре-ния естественными раздражите-лями ? различными пищевыми веществами.
До недавнего времени методиче-ские возможности исследования секреторных и двигательных функций органов пищеварения у человека были весьма ограничены и сводились лишь к введению трубки ? зонда в желудок и две-надцатиперстную кишку и рент-геновскому исследованию конту-ра желудка и кишечника, напол-ненных непроницаемой для лучей Рентгена кашицей. Наложение фистул в исследовательских целях человеку не производится по по-нятным причинам.
С развитием радиоэлектроники появились новые возможности для изучения функций органов пищеварения. Так, прикладывая электроды к поверхности кожи живота и соединяя их с усилите-лем постоянного напряжения или тока и электроизмерительным прибором, можно регистрировать биотоки, возникающие .при со-кращении гладких мышц желудка. Эта методика получила название электрогастрографии (М. А. Со-бакин).
Эффективным способом исследо-вания является радиотелеметри-ческая методика. Сущность ее за-ключается в том, что человеку дают проглотить миниатюрный радиопередатчик ? радиопилю-лю ? диаметром 8 мм и длиной 15?20 мм. Радиопилюля состоит из генератора электромагнитных колебаний, источника питания (сухого элемента или аккумулято-ра) и датчика. Датчик радиопилю-ли представляет собой устройст-во, реагирующее на концентра-цию водородных ионов в содер-жимом желудка или кишечника, давление внутри них и температу-ру. Радиопилюли рассчитаны на исследование одного из перечис-ленных параметров, под влиянием которого изменяется частота из-лучаемых генератором радиопи-люли колебаний. Эти последние воспринимаются антенной, наде-той на исследуемого, и радиопри-емником. Радиопилюля свободно проходит по пищеварительному тракту и дает непрерывную ин-формацию о степени кислотности или щелочности, о давлении и о температуре в желудке и всех от-делах кишечника.
Значение пищеварения. 1
Пищеварение представляет собой сложный физиологический про-цесс, благодаря которому пища, поступившая в пищеварительный тракт, подвергается физическим и химическим изменениям и содер-жащиеся в ней питательные веще-ства всасываются в кровь или лимфу.Физические изменения пищи заключаются в ее механиче-ской обработке, размельчении, перемешивании и растворении. Химические же изменения состо-ят из ряда последовательных эта-пов гидролитического расщепле-ния белков, жиров и угле-водов. Эти химические изменения пищи происходят под влиянием гидролитических ферментов, ко-торые делятся на три группы: 1) расщепляющие белки ? протеа-зы; 2) расщепляющие жиры ? липазы; 3) расщепляющие угле-воды-карбогидразы. Ферменты образуются в секреторных клет-ках пищеварительных желез и по-ступают в полость пищеваритель-ного тракта в составе слюны, же-лудочного, поджелудочного и кишечного соков. На один и тот же вид питательных веществ в пищеварительном тракте дейст-вуют последовательно различные ферменты сначала одни, затем другие, вызывая расщепление ве-ществ до все менее сложных хи-мических соединений.
Без химической обработки пищи в пищеварительном тракте боль-шинство веществ пищи ? белки, жиры и углеводы, представляю-щие собой высокомолекулярные соединения, не могут всосаться и использоваться клетками орга-низма. Через стенку пищевари-тельного тракта в кровь или лим-фу поступают лишь образующие-ся из них более простые, хорошо растворимые в воде и лишенные видовой специфичности химиче-ские соединения. Такими вещест-вами являются продукты расщеп-ления белков (аминокислоты и низкомолекулярные полипепти-ды), жиров (ди-_и моноглицериды глицерин и_соли жирных кислот) и углеводов (моносахариды). Только вода,минер.соли и не-кот.орган.вещества поступают в кровь неизмененными.
Основными функциями пищева-рительного аппапата являются секре-
торная,_моторная и всасыватель-ная.Секреторная функция заклю-чается в выработке пищевари-тельных соков: слюны, желудоч-ного, поджелудочного и кишечно-го соков и желчи. Моторная или двигательная функция осуществ-ляется мускулатурой пищевари-тельного аппарата и обеспечивает жевание, глотание и передвиже-ние пищи вдоль пищеварительно-го тракта и выбрасывание непере-варенных остатков. Всасывание осуществляется слизистой обо-лочкой желудка, тонких и тол-стых кишок.
Наряду с секреторной функцией органы пищеварительного тракта осуществляют также экскретор-ную функцию, состоящую в вы-делении из организма некоторых продуктов обмена (например, желчных пигментов) и солей тя-желых металлов.Все функции ор-ганов пищеварения подчинены сложным нервным и гуморальным механизмам регуляции.
Методики изучения функций пи-щеварительного тракта.Основы современной физиологии пищева-рения разработаны преимущест-венно И. П. Павловым и его уче-никами, благодаря принципиаль-но новому методологическому подходу и новым методическим приемам, которые были ими предложены.
Пищеварение в желудке3
Большое значение для движений желудка имеют гуморальные влияния, а также химические раз-дражения слизистой оболочки. Гуморальными возбудителями сокращений гладкой мускулатуры желудка являются гастрин, гистамин, холин, а также ионы К'. Тормозящее влияние оказывают энтерогастрон, адреналин и норадреналин, а также ионы Са".
Гладкие мышцы желудка обладают автоматией, т. е. они способны возбуждаться и сокращаться в отсутствии внешних раздражителей.
В переходе пищи в кишечник имеют значение сле-дующие факторы: 1) консистенция желудочного содержимого, 2) его осмотическое давление, 3) степень наполнения двенадцатиперстной кишки. Содержимое желудка уходит в кишку, когда его консистенция становится жидкой или полужидкой. Роль осмотического давления видна из того, что гипертонические растворы задерживают эвакуа-цию и покидают желудок только после разбавле-ния их желудочным соком до концентрации изото-нического раствора. При растяжении двенадцати-перстной кишки эвакуация тоже задерживается и может временно даже совсем прекратиться. Эва-куация пищи из желудка регулируется нервной системой и гуморальным путем. в слизистой ки-шечника под влиянием жира и жирных кислот, тормозит движения желудка и эвакуацию пищи из него.
Рвота К числу двигательных актов, в которых принимает участие пищеварительный тракт, отно-сится рвота, возникающая рефлекторно при раз-дражении окончаний чувствительных нервов или под влиянием веществ (например, апоморфина), действующих через кровь непосредственно на нервный центр. Рвоту могут вызвать разнообраз-ные раздражения, например корня языка, глотки, слизистой оболочки желудка, кишок, брюшной полости, матки; кроме того, рвота может быть вы-звана обонятельными или вкусовыми раздраже-ниями, вызывающими чувство отвращения (ус-ловнорефлекторная рвота).
Рвота ? сложно координированный двигательный акт, начинающийся сокращениями мускулатуры тонких кишок .В результате этих сокращений часть содержимого кишечника выбрасывается в желудок.
Пищеварение в желудке2
Механизм торможения желудочной секреции
Желудочная секреция затормаживается под влия-нием ряда факторов. Так, жирная пища, поступая в двенадцатиперстную кишку, оказывает тормозя-щее влияние на секрецию желудочных желез. Уг-нетающее действие жира частично объясняется его рефлекторным влиянием, преимущественно же оно зависит от образования в двенадцатиперстной кишке тормозящего желудочную секрецию веще-ства ? энтерогастрона. Угнетение желудочной секреции наблюдается также после поступления значительных количеств соляной кислоты в двена-дцатиперстную киш-ку.Такой эффект получается в том случае, когда рН в кишечнике снижается ниже 2,5. В норме такого снижения рН в двенадцатипер-стной кишке обычно не бывает вследствие того, что желудочное содержимое переходит в кишеч-ник небольшими порциями и быстро нейтрализу-ется щелочным кишечным соком. Однако при рез-ко повышенной секреции (гиперсекреции) желу-дочных желез возможно значительное увеличение кислотности содержимого двенадцатиперстной кишки, что приводит к угнетению желудочной секреции и, следовательно, к уменьшению отделе-ния соляной кислоты. В этом факте нельзя не ви-деть компенсаторного приспособления организма, ограничивающего чрезмерную секрецию желудоч-ных желез. Тормозящее влияние нервной системы на секрецию желудочного сока наблюдается при эмоциональных состояниях. Это отчетливо демон-стрирует следующий опыт: если после мнимого кормления в разгар желудочного сокоотделения показать собаке кошку, что приводит собаку в ярость, то на 15?20 минут желудочная секреция совсем прекращается. Торможение происходит также при болевом раздражении.
Торможение выделения желудочного сока при эмоциональном возбуждении наблюдалось и у человека: при длительном поддразнивании пищей мальчика с фистулой желудка в результате отрица-тельных эмоций (недовольства и гнева) после-дующее кормление не вызывало желудочной сек-реции.
Тормозящее влияние нервной системы на работу желез желудка, кроме того, обнаружено у человека в экспериментах с действием различных пахучих веществ и в опытах с гипнозом. Внушение непри-ятного вкуса пищи вызывало уменьшение сокоот-деления. Такой же эффект наблюдался, если во время еды исследуемый ощущал резко неприятный запах. Эти данные свидетельствуют о важном для деятельности желудочных желез значении состоя-ния высшего отдела центральной нервной системы ? коры больших полушарий головного мозга, а также условий, в которых происходит прием пи-щи. Механизм торможения желудочной секреции при некоторых эмоциях объясняется возбуждени-ем симпатической нервной системы, с одной сто-роны, и рефлекторным усилением секреции адре-налина надпочечниками? с другой (симпатиче-ские _нервы и адреналин оказывают тормозящее влияние на_секрецию желудочных желез).
Торможение желудочной секреции может проис-ходить и под влиянием угнетающего секрецию вещества, образующегося в слизистой оболочке кишечника. Наличие такого вещества доказано опытами Айви, который нашел, что очищенный от многих примесей экстракт слизистой кишечника при его введении в кровь вызывает уменьшение желудочного сокоотделения. Предполагают, что это тормозящее секрецию желудка вещество, на-званное энтерогастроном, всасывается в кишечни-ке и, поступая с кровью к железам желудка, угне-тает их секреторную функцию. Образование энте-рогастрона происходит при поступлении в кишеч-ник жира и продуктов его распада ? жирных ки-слот и их солей. Энтерогастрон оказывает тормо-зящее влияние и на моторную деятельность же-лудка.
Тормозящее секрецию желез желудка вещество обнаружено также в моче и названо урогастроном. Пока еще не решен вопрос об идентичности энте-рогастрона и урогастрона.
Моторная функция желудка Сокращения глад-ких мышечных волокон стенки желудка обеспечи-вают моторную, иначе говоря, двигательную функцию желудка. Значение ее состоит в переме-шивании содержимого желудка и передвижении пищи: из желудка в кишку. В регулировании пере-хода пищи в кишечник важная роль принадлежит пилорическому сфинктеру, расположенному в конце пилорического отдела желудка и закрываю-щему выходное отверстие желудка, и препилори-ческому сфинктеру, имеющемуся между фундаль-ной и пилорической частью желудка.
Пищеварение в желудке1
Поступившая в желудок пища находится в нем в течение несколькю часов и лишь постепенно пере-ходит в кишечник. Желудок выполняет функцию ?пищевого депо?, в котором содержится большой объем принятой пи щи. Здесь же происходят хи-мические изменения некоторых питательных ве-ществ под влиянием сока, выделяемого железами желудка. Железы желудка расположены в слизи-стой оболочке его дна, тела и привратника. Их протоки усеивают в виде мелких отверстий соб-ранную в складки слизистую оболочку. В фун-дальной части желудка железы состоят главных, добавочных и обкладочных клеток. Добавочные клетки выделяют мукоидный секрет; главные клетки являются местом образования ферментов желудочного сока (в пользу этого свидетельствует факт быстро: переваривания главных клеток после смерти животного); обкладочные клетки выделяют соляную кислоту желудочного сока. Пилорические железы состоят только из главных и добавочных и не содержат обкладочных клеток (поэтому в соке, выделяемом пилорическими железами, не содер-жится соляной кислоты).
Состав желудочного сока и расщепление пищи в желудке
Чистый желудочный сок представляет собой бес-цветную прозрачную жидкость кислой реакции. Кислая реакция зависит от присутствия соляной кислоты, содержание которой в желудочном соке человека равно 0,4 ? 0,5%. рН чистого желудоч-ного сока человека равняется 0,9-1,5.При наличии пищи в желудке обычно концентрация НС1 в же-лудочном содержимом несколько меньше, рН ра-вен 1,5?2,5.
Желудочный сок содержит протеазы расщепляю-щие белки, и липазу, расщепляющую жиры. Про-теазами являются пепсины (один из них образует-ся в главных клетках фундальных жел?з, другой ? в клетках пи-лорических желез), желатиназа и химозин. Пепсины расщепляют белки лишь при кислой реакции (при рН ниже 4). Имеются два уровня рН, при которых пепсины максимально активны: 1,5?2,4 и 3,4?3,9. При рН свыше 5,0 действие пепсинов прекращается. Эти ферменты выделены в кристаллическом виде. Пепсины рас-щепляют белки до полипептидов различной степе-ни сложности.
Пепсины выделяются клетками желудочного сока в неактивной форме ? в виде так называемых пепсиногенов, которые превращаются в активные ферменты ? пепсины под влиянием соляной ки-слоты желудочного сока. Активация пепсиногена заключается в том, что от него отщепляется поли-пептид, содержащий аргинин и являющийся пара-лизатором пепсина. Желатиназа расщепляет жела-тину ? белок, содержащийся в соединительной ткани. Химозин, а также и пепсин вызывают ство-раживание молока, т. е. переход содержащегося в молоке растворимого в воде белка казеиногена в нерастворимый в присутствии ионов кальция бе-лок казеин.
В желудочном пищеварении важная роль принад-лежит соляной кислоте желудочного сока. Соляная кислота: 1) создает такую концентрацию водород-ных ионов в желудке, при которой пепсины мак-симально активны; 2) превращает пепсиногены в пепсины; 3) вызывает денатурацию и набухание белков и тем самым способствует их ферментатив-ному расщеплению; 4) способствует створажива-нию молока ? превращению казеиногена под влиянием пепсинов и химозина в казеин.
Жиры под влиянием липазы расщепляются на гли-церин и жирные кислоты. У взрослых желудочная липаза имеет небольшое значение в пищеварении, так как действует только на эмульгированные жи-рыВ _желудке продолжается начавшееся в полости рта расщепление полисахаридов под влянием фер-ментов слюны.Продрлжительность и интенсив-ность их действия зависят от того, как скоро пища будет смешана с желудочным соком, соляная ки-слота которого прекращает действие птиалина и мальтазы слюны. Солевая кислота медленно про-никает во внутренние слои принятой пищи, а вновь поступившая пища занимает срединное по-ложение, как бы вклинивается в принятую ранее. В этих внутренних слоях еще некоторое время может происходить расщепление полисахаридов под влиянием слюны. У человека значительная часть крахмала расщепляется птиалином слюны именно в желудке. По наблюдению И. П. Павлова, желу-дочный сок имеет одну и ту же концентрацию со-ляной кислоты, но так как сок фундальных желез смешивается с пищей и с щелочным соком пило-рических желез, то происходит частичная его ней-трализация. Поэтому чем быстрее выделяется же-лудочный сок, тем меньше он нейтрализуется и тем больше содержит соляной кислоты.
Сок, выделяемый разными участками слизистой оболочки желудка, имеет неодинаковую перевари-вающую силу и кислотность. Так, сок, выделяемый железами малой кривизны желудка, отличается большим содержанием пепсина и высокой кислот-ностью. Железы этого участка жеяудка первыми начинают секретировать сок и прекращают секре-цию раньше, чем железы других участков желудка.
Сок пилорических желез. Сок, выделяемый желе-зами пилорической части желудка, представляет собой вязкую, густую жидкость щелочной реак-ции, содержащую большое количество слизи.Сок пилорических желез выделяется в количестве не-скольких миллилитров в час и_при пустом желуд-ке. Поступающая в желудок пища механически раздражает слизистую оболочку привратника и значительно увеличивает количество выделяюще-гося сока пилорических желез. По-видимому, в течение всего периода пищеварения выделяется около 200 мл этого сока
Передвижение пищи по пищеводу
Вслед за поступлением пищевого комка в началь-ный отрезок пищевода происходит сокращение его мышц и проталкивание пищи в желудок. Движе-ния пищевода находятся в связи с движениями глотательного аппарата. Это подтверждается на-блюдениями на человеке. После операции пере-резки пищевода при вкладывании непосредственно в него пищи ее передвижение происходило только после того, как исследуемый производил глота-тельные движения.
Сокращения мускулатуры пищевода вызываются рефлекторно при каждом глотательном движении. Они имеют характер волны, возникающей в верх-ней части пищевода и распространяющейся вдоль всей его длины. При этом последовательно сокра-щаются кольцеобразно расположенные мышцы пищевода (в верхней трети поперечнополосатые, в нижних двух третях гладкие), передвигая пищевой комок сверху вниз.
В среднем продолжительность прохождения твер-дой пищи по пищеводу составляет 8?9 секунд. Жидкая пища проходит скорее ? в течение 1?2 секунд. В этом случае создается как бы непрерыв-ный столб жидкости, с силой выбрасываемой из полости рта в глотку и пищевод. По-видимому, сокращений пищевода при этом уже не происхо-дит.Вне глотательных движений вход в желудок закрыт. Когда пища проходит по пищеводу и рас-тягивает его, происходит рефлекторное раскрытие входа в желудок. Расслабление кардиальной мус-кулатуры наблюдается также при резких сокраще-ниях желудка, брюшных мышц и диафрагмы во время рвоты.
Пищеварение в полости рта2
Регуляция слюноотделения Секреция слюнных желез возбуждается рефлекторно. Раздражителем безусловных слюноотделительных рефлексов яв-ляются пищевые или отвергаемые вещества, дей-ствующие на рецепторы полости рта. Раздражение секреторных нервов слюнных желез приводит к образованию в нервных окончаниях медиаторов, возбуждающих секрецию железистых клеток (об-разуется ацетилхолин). Он в нормальных физиоло-гических условиях действует лишь в месте своего образования, так как быстро разрушается фермен-том холинэстеразой, содержащимся в тканях и в крови. Если же подавить активность холинэстера-зы эзерином и тем самым воспрепятствовать раз-рушению ацетилхолина, то он поступает в кровь и оказывает влияние не только на тот орган, где об-разуется, но и на другие органы.
Условные слюноотделительные рефлексы. Наряду с безусловными слюноотделительными рефлекса-ми, возникающими при раздражении рецепторов полости рта, существуют условные слюноотдели-тельные рефлексы в ответ на зрительные, слухо-вые, обонятельные и другие раздражения. Они возникают лишь при том условии, что эти раздра-жения совпадали прежде с приемом пищи. Поэто-му вид той пищи, которая когда-либо ранее съеда-лась животным, может вызвать условнорефлек-торное слюноотделение.
Вид же новых для животного, хотя бы и съедоб-ных, веществ слюноотделелия не вызывает. Если человеку или собаке вводить в пол ость рта не-сколько раз раствор кислоты или давать пищу, то в дальнейшем уже сами манипуляции, связанные с введением раствора или приемом пищи, вызывают слюноотделение. В этих случаях причинами, вы-зывающими слюноотделение, являются зритель-ные, звуковые, обонятельные и другие раздраже-ния, которые стали условными раздражителями секреции слюнных желез.
Торможение секреции слюнных желез. Рефлектор-ные влияния могут вызывать уменьшение или да-же прекращение выделения слюны. Рефлекторное торможение секреции подчелюстной железы обна-ружено при раздражении седалищного нерва и при вытягивания из вскрытой брюшной полости нару-жу петель кишок. Задержка секреции слюны в этих опытах объясняется тормозящим влиянием боле-вого раздражения на центр
слюноотделения.
Пищеварение в полости рта1
Переработка пищи начинается уже в полости рта, где происходит измельчение пищи, смачивание ее слюной и формирование пищевого комка. Пища находится в полости рта у человека в среднем око-ло 15?18 секунд, после чего она проглатывается, т.е. мышечными сокращениями языка проталкива-ется в глотку и пищевод.
Поступившая в рот пища является раздражителем вкусовых, тактильных, температурных рецепторов. Вкусовые рецепторы расположены в слизистой оболочке языка, тактильные, температурные, а также болевые рецепторы рассеяны по всей слизи-стой оболочке полости рта. Импульсы от этих ре-цепторов по центростремительным нервным во-локнам тройничного, лицевого и языкоглоточного нервов доходят до нервных центров. В результате рефлекторно возбуждается секреция слюнных, желудочных щ поджелудочной желез и осуществ-ляются двигательные акты жевания и глотания.
Жевание.
Жевание происходит благодаря сокращениям же-вательных мышц, которые перемещают нижнюю челюсть относительно верхней. При движении челюсти верхние и нижние зубы соприкасаются и разрывают, разрезают или перетирают пищу. Зна-чение жевания состоит в механической обработке пищи, в раздроблении и размельчении ее. Одно-временно пища пропитывается слюной и приобре-тает мягкую консистенцию, удобную для прогла-тывания.
Слюнные железы
В полость рта впадают протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных и множества мелких желез, находя-щихся на поверхности языка и в слизистой обо-лочке неба и щек.
Слюнные железы содержат слизистые клетки, вы-деляющие вязкий, тянущийся нитями секрет и серозные клетки, выделяющие жидкую, водяни-стую, так называемую серозную или белковую слюну. Из серозных клеток состоят околоушная железа и железы, расположенные на боковых по-верхностях языка. Железы, образованные из сли-зистых клеток,? слизистые железы ? расположе-ны на корне языка, на твердом и мягком небе. В подчелюстной и подъязычной железах имеются и слизистые, и серозные клетки, они являются сме-шанными железами. Смешанные железы находятся также в слизистой оболочке щек, губ и кончика языка.
Кроме серозных и слизистых клеток, в слюнных железах имеются еще расположенные под секре-торными клетками миоэпителиалъные клетки. Сокращаясь, они выжимают слюну из мелких про-токов железы.
Состав и свойства слюны Слюна различных же-лез имеет разную консистенцию: подчелюстные и подъязычные железы выделяют более вязкую и густую слюну, чем околоушные железы. Эта раз-ница в консистенции слюны зависит от количества белкового вещества ? муцина, содержащегося в слюне. Муцин придает слюне своеобразный слизи-стый вид и скользкость благодаря чему пропитан-ная слюной пища легче проглатывается. Кроме муцина, в слюне содержатся небольшие количест-ва белка ? глобулина, аминокислот, креатинина, мочевой кислоты, мочевины, а также неорганиче-ские соли. Реакция слюны_ слабо щелочная. Коли-чество слюны, выделяемой человеком за сутки, значительно колеблется в зависимости от рода пищи; в среднем оно равно 1000?1200 мл. Фер-менты слюны. В слюне человека содержатся фер-менты, вызывающие гидролитическое расщепле-ние углеводов _до виноградного сахара. Фермент птиалин (амилаза, или диастаза, слюны) превраща-ет крахмал в декстрины, а последние ? в дисаха-рид мальтозу. Под влиянием второго фермента слюны ? малътазы ? мальтозаза расщепляется на две частицы виноградного_ сахара. Хотя фермен-ты слюны высокоактивны, однако в полости рта под их влиянием не происходит полного расщеп-ления крахмала вследствие непродолжительности пребывания пищи во рту. Оптимум действия птиа-лина и мальтазы находится в пределах нейтраль-ной реакции. Соляная кислота в концентрации 0,01% ослабляет, а в большей концентрации силь-но замедляет действие ферментов слюны и разру-шает их, поэтому желудочный сок прекращает их действие. Все же действие ферментов слюны на углеводы может продолжаться некоторое время и в желудке ввиду того, что пищевой комок не сразу пропитывается желудочным соком.
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ2
ВСАСЫВАНИЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕВАРИВАНИЯ ПИЩИ
Всасыванием называется процесс поступле-ния в кровь и лимфу различных веществ из пищеварительной системы. Кишечный эпите-лий является важнейшим барьером между внешней средой, роль которой выполняет полость кишечника, и внутренней средой ор-ганизма (кровь, лимфа), куда поступают пи-тательные вещества.
Всасывание представляет собой сложный процесс и обеспечивается различными меха-низмами: фильтрацией, связанной с разно-стью гидростатического давления в средах, разделенных полупроницаемой мембраной; диффузией веществ по градиенту концентра-ции; осмосом, требующим затрат энергии, поскольку он происходит против градиента концентрации. Количество всасывающихся веществ не зависит от потребностей организ-ма (за исключением железа и меди), оно про-порционально потреблению пищи. Кроме того, слизистая оболочка органов пищеваре-ния обладает способностью избирательно всасывать одни вещества и ограничивать вса-сывание других.
Способностью к всасыванию обладает эпите-лий слизистых оболочек всего пищевари-тельного тракта. Например, слизистая полос-ти рта может всасывать в небольшом количе-стве эфирные масла, на чем основано приме-нение некоторых лекарств. В незначительной степени способна к всасыванию и слизистая оболочка желудка. Вода, алкоголь, моносаха-риды, минеральные соли могут проходить через слизистую желудка в обоих направле-ниях.
Наиболее интенсивно процесс всасывания осуществляется в тонком кишечнике, особен-но в тощей и подвздошной кишке, что опре-деляется их большой поверхностью, во много раз превышающей поверхность тела челове-ка. Поверхность кишечника увеличивается наличием ворсинок, внутри которых находят-ся гладкие мышечные волокна и хорошо раз-витая кровеносная и лимфатическая сеть. Ин-тенсивность всасывания в тонком кишечнике составляет около 2-3 л в 1 час.
Углеводы всасываются в кровь в основном в виде глюкозы, хотя могут всасываться и дру-гие гексозы (галактоза, фруктоза). Всасыва-ние происходит преимущественно в двена-дцатиперстной кишке и верхней части тощей кишки, но частично может осуществляться в желудке и толстом кишечнике,
Белки всасываются в кровь в виде аминокис-лот и в небольшом количестве в виде поли-пептидов через слизистые оболочки двена-дцатиперстной и тощей кишок. Некоторые аминокислоты могут всасываться в желудке и проксимальной части толстого кишечника.
Жиры всасываются большей частью в лимфу в виде жирных кислот и глицерина только в верхней части тонкого кишечника. Жирные кислоты нерастворимы в воде, поэтому их всасывание, а также всасывание холестерина и других липоидов происходит лишь при на-личии желчи.
Вода и некоторые электролиты проходят че-рез мембраны слизистой оболочки пищевари-тельного канала в обоих направлениях. Вода проходит путем диффузии, и в ее всасывании большую роль играют гормональные факто-ры. Наиболее интенсивное всасывание про-исходит в толстом кишечнике. Растворенные в воде соли натрия, калия и кальция всасыва-ются преимущественно в тонком кишечнике по механизму активного транспорта, против градиента концентрации.
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ1
Пищевые массы (химус) из двенадцатиперст-ной кишки перемещаются в тонкий кишеч-ник, где продолжается их переваривание пи -щеварительными соками, выделившимися в двенадцатиперстную кишку. Вместе с тем, здесь начинает действовать и собственный кишечный сок, вырабатываемый либеркюно-выми и бруннеровы м и железами слизистой оболочки тонкой кишки. В кишечном соке содержится энтерокиназа, а также полный набор ферментов, расщепляющих белки, жи-ры и углеводы. Эти ферменты участвуют лишь в пристеночном пищеварении, так как в полость кишки они не выделяются. Полост-ное пищеварение в тонком кишечнике осуще-ствляется ферментами, поступившими с пи-щевым химусом. Полостное пищеварение наиболее эффективно для гидролиза крупно-молекулярных веществ. Пристеночное (мем-бранное) пищеварение, открытое акад. А. М., Уголевым, происходит на поверхности мик-роворсинок тонкой кишки. Оно завершает промежуточный и заключительный этапы пищеварения путем гидролиза промежуточ-ных продуктов расщепления. Микроворсинки представляют собой цилиндрические вырос-ты кишечного эпителия высотой 1 -2 мкм. Количество их огромно ? от 50 до 200 млн на 1 мм2 поверхности кишки, что увеличива-ет внутреннюю поверхность тонкого кишеч-ника в 300-500 раз. Обширная поверхность микроворсинок улучшает и процессы всасы-вания. Продукты промежуточного гидролиза попадают в зону так называемой щеточной каймы, образованной микроворсинками, где происходит заключительная стадия гидролиза и переход к всасыванию. Основными фер-ментами, участвующими в пристеночном пищеварении, являются амилаза, липаза и протеазы. Благодаря этому пищеварению происходит расщепление 80-90% пептидных и гликолизных связей и 55-60% - триглицери-дов.
Пристеночное пищеварение находится в тес-ном взаимодействии с полостным. Полостное пищеварение подготавливает исходные пи-щевые субстраты для пристеночного пищева-рения, а последнее уменьшает объем обраба-тываемого химуса в полостном пищеварении за счет перехода продуктов частичного гид-ролиза в щеточную кайму. Эти процессы спо-собствуют наиболее полному перевариванию всех компонентов пищи и подготавливают их к всасыванию.
Моторная деятельность тонкого кишечника обеспечивает перемешивание химуса с пище-варительными секретами и продвижение его по кишке благодаря сокращению круговой и продольной мускулатуры. При сокращении продольных волокон гладкой мускулатуры кишечника происходит укорочение участка кишки, при расслаблении ? его удлинение. Продолжительность периодов сокращения и расслабления участков кишки при маятнико-образных движениях составляет 4-6 с. Такая периодичность обусловлена автоматией глад-кой мускулатуры кишечника ? способно-стью мышц периодически сокращаться и рас-слабляться без внешних воздействий. Сокра-щения круговой мускулатуры кишечника вы-зывают перистальтические движения, кото-рые способствуют передвижению пищи впе-ред. По длине кишки одновременно движется несколько перистальтических волн.
Сокращение продольных и круговых мышц-регулируется блуждающим и симпатическим нервами. Блуждающий нерв стимулирует мо-торную функцию кишечника. По симпатиче-скому нерву передаются тормозные сигналы, которые снижают тонус мышц и угнетают механические движения кишечника. На мо-торную функцию кишечника оказывают влияние и гуморальные факторы: серотонин, холин и энтерокинин стимулируют движение кишечника.
Пищеварение в толстых кишках
Переваривание пищи заканчивается в основ-ном в тонком кишечнике. Железы толстого кишечника выделяют небольшое количество сока, богатого слизью и бедного ферментами. Низкая ферментативная активность сока тол-стого кишечника обусловлена малым количе-ством непереваренных веществ в химусе, по-ступающем из тонкого кишечника. Сокоотде-ление в этом отделе кишечника регулируется главным образом местными влияниями; ме-ханическое раздражение усиливает секрецию в 8-10 раз.
Большую роль в жизнедеятельности организ-ма и функций пищеварительного тракта игра-ет микрофлора толстого кишечника, где оби-тают миллиарды различных микроорганизмов (анаэробные и молочные бактерии, кишечная палочка и др.). нормальная микрофлора тол-стого кишечника принимает участие в осуще-ствлении нескольких функций: защищает организм от вредных микробов; участвует в синтезе ряда витаминов (витамины группы В, витамин К) и других биологически активных веществ; инактивирует и разлагает ферменты (трипсин, амилаза, желатиназа и др.), посту-пившие из тонкого кишечника, а также сбра-живает углеводы и вызывает гниение белков. Движения толстого кишечника очень мед-ленные, поэтому около половины времени, затрачиваемого на пищеварительный процесс (1-2 суток), идет на передвижение остатков пищи в этом отделе кишечника.
В толстом кишечнике интенсивно происходит всасывание воды, вследствие чего образуются каловые массы, состоящие из остатков непе-реваренной пищи, слизи, желчных пигментов и бактерий. Опорожнение прямой кишки (де-фекация) осуществляется рефлекторно.
Изменения кишечного содержимого в тол-стых кишках
Для переваривания пищи толстая кишка име-ет весьма небольшое значение, так как пища почти полностью переваривается и всасыва-ется уже в тонкой кишке, за исключением лишь некоторых веществ, например расти-тельной клетчатки.
Переваривание происходит в толстой кишке под действием ферментов пищеварительных соков, выделившихся в верхних участках пи-щеварительного тракта.
В толстых кишках находится богатая бакте-рийная флора, вызывающая сбраживание уг-леводов и гниение белков. При происходя-щем под влиянием бактерий в толстых киш-ках расщеплении клетчатки освобождается содержимое растительных клеток, которое подвергается воздействию ферментов кишеч-ного сока, расщепляется и частично всасыва-ется.
Под влиянием вызывающих гниении бакте-рий в толстых кишках происходит разруше-ние невсосавшихся аминокислотой и других продуктов переваривания белка. При этом образуется ряд ядовитых для. организма со-единений: индол и другие, которые, всасыва-ясь в кровь, способны вызывать интоксика-цию организма. Эти вещества обезврежива-ются в печени.
В толстых кишках происходит сгущение по-ступающего в них содержимого вследствие всасывания воды. Здесь образуется кал, кото-рый имеет плотную консистенцию. В процес-се формирования каловых масс большое зна-чение имеют плотные вещества кишечного сока, а именно комочки слизи, которые склеивают частицы непереваренных остатков пищи.
В состав кала входят: слизь, остатки отмер-шего эпителия слизистой оболочки, холесте-рин, продукты изменения пигментов желчи, сообщающие калу характерный цвет, нерас-творимые соли и бактерии; последние состав-ляют иногда 30-40% выделяемого за сутки кала. В состав каловых масс входят также оставшиеся непереваренными части пищи ? растительная клетчатка, кератины и некото-рые коллагены. При нарушении пищевари-тельных процессов и понижении усвоения пищевых веществ в кале обнаруживаются большие или меньшие количества белков, жиров и углеводов пищи.
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ3
Образование и выделение желчи находится под нервным и гуморальным контролем. По блуждаю-щему нерву к печени поступают сигналы, усили-вающие желчеобразование. Симпатические нервы тормозят отделение желчи. Мощным желчегонным действием обладает уже упомянутый секретин, а также гормоны эпифиза и гипофиза. Гормон щитовидной железы тироксин, напротив, угнетает желчеотде-ление.
Стимулятором образования и выделения желчи является тканевый гормон стенки двенадцатипер-стной кишки холецистокинин. Из пищевых ве-ществ, усиливающих желчегонную функцию, можно назвать жиры, экстрактивные вещества мяса, некоторые виды пищевых приправ. Регуля-тором секреции бруннеровых желез тонкого ки-шечника являются гормоны двенадцатиперстной кишки дуокринин и энтерокринин. Всасывающая функция микроворсинок усиливается гормоном тонких кишок вилликшшном.
В функциональной системе регуляции процесса пищеварения важная роль принадлежит энтераль-ной нервной системе - ауэрбаховскому нервному сплетению. В его состав входят активирующая нервная сеть, промежуточная и рецепторная сис-темы.
Активирующая нервная сеть сформирована из стандартных элементов - нейронов со спонтанной активностью. Она обеспечивает самостоятельную интегративную деятельность нервного сплетения кишечной трубки. Промежуточная система состо-ит из нейронов со спонтанной активностью, а так-же нейронов, находящихся под контролем вегета-тивной нервной системы. В рецепторную систему входят механо- и термочувствительные нервные клетки. Они регулируют температуру и моторную деятельность пищеварительного тракта.
Высшим подкорковым центром регуляции кишеч-ного пищеварения служит гипоталамус. Раздражи-телем хеморецепторов гипоталамуса является ?го-лодная? кровь. Гипоталамус может удовлетворить потребности, диктуемые ?голодной? кровью, за счет внутренних ресурсов организма. Такие ресур-сы имеются в жировых и углеводных депо. Исто-щение этих ресурсов сопровождается формирова-нием пищевой доминанты. В реальной жизни при-ем пищи происходит задолго до истощения пище-вых ресурсов в организме.
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ2
Скорость перехода желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку зависит от сокраще-ния продольных и кольцевых слоев мышц желуд-ка. Сила сокращения гладкой мускулатуры желуд-ка определяется количеством и качеством пищи, активностью ферментов желудочного сока.
Всасывание и перенос кровью биологически ак-тивных веществ, образующихся в стенке тонкого кишечника, вызывает изменение желудочной сек-реции через кровь. Это третья, кишечная фаза же-лудочной секреции. Кишечная фаза желудочной секреции начинается с поступления в кровь гормо-нов энтеро-гастрина, возбуждающего желудочную секрецию, и энтерогастрона - тормозящего факто-ра. По механизму влияния на желудочную секре-цию энтерогастрин может быть идентифицирован с гастрином, а энтерогастрон - с гастроном.
Первая фаза кишечного пищеварения начинается с раздражения пищей рецепторов ротовой полости и щетки. В первую фазу выделяется небольшое ко-личество богатого ферментами поджелудочного сока. Вторая фаза кишечного пищеварения связана с желудочной секрецией. Раздражение хеморецеп-торов желудка вызывает поток импульсов, посту-пающих в пищевой центр по блуждающему нерву. Отсюда центробежные пусковые сигналы посту-пают к тонкому кишечнику, поджелудочной желе-зе и печени. Переход пищи из желудка в кишечник сопровождается усилением функции поджелудоч-ной железы.
Возбудителями секреции поджелудочной железы являются соляная кислота желудочного сока, жир и продукты его расщепления, а также некоторые пищевые приправы. Соляная кислота действует на слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки, стимулируя выделение тканевого гормона просек-ретина. Активная форма просекретина - секретин - всасывается в кровь и усиливает работу поджелу-дочной железы. Выделение поджелудочного сока стимулируется и ее собственным гормоном ? инсулином. Другой гормон - глюкагон тормозит секрецию поджелудочного сока. Тормозящее дей-ствие оказывают также соматостатин и калышто-нин. Активизирующее влияние на секрецию под-желудочной железы оказывают гастрин, бомбезин, серотонин, а также соли желчных кислот.
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ1
Регуляция пищеварения с исключительной глуби-ной и тщательностью была изучена И.О. Павло-вым. Им был разработан новый метод изучения желудочной секреции. И.П. Павлов оперативным путем изолировал часть желудка собаки с сохране-нием вегетативной иннервации. В эту изолирован-ную часть, обладающую полноценной функцией, пища не попадала. Через вживленную в изолиро-ванный желудочек фистулу можно было собирать желудочный сок на любом этапе пищеварения.
И.П. Павлову, первому из русских ученых, 7 ок-тября 1904 г. была присуждена Нобелевская пре-мия в знак признания его работ по физиологии пищеварения.
Потребность организма в пище проявляется в виде физиологической реакции голода. У человека го-лод приобретает выраженную субъективную окра-ску ? от относительного безразличия к пище до яркой эмоциональной реакции. Физиологической основой голода является возбуждение пищевого центра, представленного в гипоталамусе, лимбиче-ской системе. Высокочувствительные к концен-трации пищевых веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот) в крови, нервные центры гипота-ламуса и лимбического мозга обеспечивают фор-мирование поведенческой реакции, направленной на удовлетворение потребности в пище. Гипотала-мус, будучи высшим подкорковым центром веге-тативной регуляции, обеспечивает управление функцией пищеварительной системы через симпа-тическую и парасимпатическую нервную систему.
Регуляция секреторной функции слюнных желез осуществляется через парасимпатические нервы, идущие в составе барабанной струны (подчелюст-ная и подъязычная железы), языкоглоточного нер-ва (околоушная железа) и через симпатические нервы, отходящие от верхнего шейного симпати-ческого узла. Парасимпатические влияния приво-дят к усилению кровотока и повышенной секреции слюны. Подобный эффект вызывают и тканевые гормоны слюнных желез ? калликреин и бради-кинин. Симпатическая иннервация стимулирует трофическую функцию, регулирует синтез фер-ментов слюны. При раздражении симпатических нервов выделяется небольшое количество слюны, но она чрезвычайно богата ферментами и муци-ном.
В секреции желудочных желез выделено три фазы: сложно-рефлекторная, желудочная и кишечная. Сложнорефлекторная фаза является результатом действия комплекса условных и безусловных раз-дражителей, предшествующих попаданию пищи в желудок-. Вторця^фаза ? желудочная ? обуслов-лена механическим раздражением стенок желудка пищевым комком и продуктами переваривания пищи.
Интенсивность функции пищеварительных желез желудка в первой фазе зависит от силы раздра-жающих агентов, связанных с приемом пищи. Она может быть резко понижена при действии посто-ронних раздражителей, а также при неприятном запахе, виде, вкусе пищи. Возбуждение секреции во вторую фазу желудочного пищеварения обу-словлено импульсами из механорецепторов, пере-даваемыми в пищеварительный центр по центро-стремительным ветвям блуждающего нерва. Ве-дущую регуляторную роль в этой фазе играют гормоны гастрин, бомбезин, мотилин, вырабаты-ваемые стенками пилорической части желудка.
Гастрин образуется из неактивного прогастрина под влиянием продуктов переваривания. Всасыва-ясь в кровь, он возбуждает секрецию желудочных желез гуморальным путем. Образование гастрина тормозится соляной кислотой.
Секрецию желудочных желез возбуждают некото-рые биологически активные вещества. Хорошо изучена стимулирующая роль гистамина. Он со-держится в мясе, овощах, а также вырабатывается слизистой оболочкой желудка. Большинство тка-невых гормонов двенадцатиперстной кишки ? холецистокинин, энтерогастрон ? оказывают тормозящее влияние на желудочную секрецию. Секреция желудочного сока снижается серотони-ном, нейротензином, соматостатином.
Функции печени в связи с всасывани-ем3
Поступление желчи в двенадцатиперстную кишку происходит через короткое время (5?10 минут) после приема пищи.Состав и свойства сока подже-лудочной железы Выделяемый поджелудоч-ной железой сок представляет бесцветную прозрачную жидкость щелочной реакции; рН поджелудочного сока человека равен 7,8?8,4. Щелочная реакция обусловлена наличием в соке бикарбонатов. Поджелудочный сок богат ферментами. В нем находятся:трипсин и химотрипсин, действующие на белки; кар-боксиполипептидаза и аминопептидаза, рас-щепляющие полипептиды; липаза, расщеп-ляющая жиры; амилаза, расщепляющая крах-мал до дисахаридов; мальтаза превращающая дисахарид мальтозу в моносахарид ? глюко-зу и т.д.
Поджелудочный сок, собранный из протока железы, не действует на белки. Он содержит ферменты трипсин и химотрипсин в недея-тельном состоянии, в виде так называемых трипсиногена и химотрипсиногена. Прибав-ление небольших количеств кишечного сока переводит трипсиноген в активный фермент ? трипсин. Активация трипсиногена и пере-ход его в активный, деятельный фермент объ-ясняются действием содержащегося в кишеч-ном соке особого фермента ? энтерокиназы, открытого Н. П. Ше-повальниковым в лабо-ратории И. П. Павлова в 1899 г. Под влияни-ем энтерокиназы, которую Павлов назвал ?ферментом фермента?, происходит отщеп-ление от трипсиногена пептида, состоящего из шести аминокислот, после чего трипсино-ген становится активным. По-видимому, этот пептид является парализатором трипсина. Активация химотрипсиногена производится трипсином, который после того, как он стано-вится активным, в свою очередь активирует химотрипсиноген.
Под влиянием трипсина и химотрипсина при щелочной реакции среды происходит расще-пление как самих белков, так и продуктов их распада ? высокомолекулярных полипепти-дов; при этом образуются низкомолекуляр-ные пептиды и аминокислоты. Триптическое переваривание белков продолжает и дополня-ет пептическое переваривание, происходящее в желудке. В двенадцатиперстной кишке дей-ствие пепсина под влиянием желчи и щелоч-ного дуоденального содержимого прекраща-ется. Трипсин максимально активен при сла-бо щелочной реакции.
Сложные полипептиды расщепляются также карбоксиполипептидазой, содержащейся в поджелудочном соке.
Поджелудочная липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Ее действие значительно усиливается под влиянием жел-чи. Наряду с нервной регуляцией секреции поджелудочной железы имеется и гумораль-ная регуляция. Ее существование доказано также опытами, в которых производили пере-садку поджелудочной железы из брюшной полости под кожу и вшивали в кожную рану поджелудочный проток. Пересаженная желе-за лишена нервных связей с остальными ор-ганами и связана с организмом только крово-обращением. Несмотря на это, в определен-ные моменты пищеварения она продолжала отделять сок.
Гуморальный механизм поджелудочной сек-реции изучен и в опытах с перекрестным кро-вообращением. Для этого соединяли крове-носные сосуды двух собак так, что кровь из сосудов одного животного поступала в сосу-ды другого и обратно. При введении одной собаке соляной кислоты в двенадцатиперст-ную кишку наблюдали отделение поджелу-дочного сока у обеих собак.
#Состав и свойства слюны
Слюна различных желез имеет разную конси-стенцию: подчелюстные и подъязычные же-лезы выделяют более вязкую и густую слюну, чем околоушные железы. Эта разница в кон-систенции слюны зависит от количества бел-кового вещества ? муцина, содержащегося в слюне. Муцин придает слюне своеобразный слизистый вид и скользкость благодаря чему пропитанная слюной пища легче проглатыва-ется.
Кроме муцина, в слюне содержатся неболь-шие количества белка ? глобулина, амино-кислот, креатинина, мочевой кислоты, моче-вины, а также неорганические соли. Реакция слюны_ слабо щелочная.
Количество слюны, выделяемой человеком за сутки, значительно колеблется в зависимости от рода пищи; в среднем оно равно 1000?1200 мл.
Ферменты слюны. В слюне человека содер-жатся ферменты, вызывающие гидролитиче-ское расщепление углеводов _до виноградно-го сахара. Фермент птиалин (амилаза, или диастаза, слюны) превращает крахмал в дек-стрины, а последние ? в дисахарид мальтозу. Под влиянием второго фермента слюны ? малътазы ? мальтозаза расщепляется на две частицы виноградного_ сахара.
Хотя ферменты слюны высокоактивны, одна-ко в полости рта под их влиянием не проис-ходит полного расщепления крахмала вслед-ствие непродолжительности пребывания пи-щи во рту. Оптимум действия птиалина и мальтазы находится в пределах нейтральной реакции. Соляная кислота в концентрации 0,01% ослабляет, а в большей концентрации сильно замедляет действие ферментов слюны и разрушает их, поэтому желудочный сок прекращает их действие. Все же действие ферментов слюны на углеводы может про-должаться некоторое время и в желудке вви-ду того, что пищевой комок не сразу пропи-тывается желудочным соком.
Регуляция слюноотделения
Секреция слюнных желез возбуждается реф-лекторно. Раздражителем безусловных слю-ноотделительных рефлексов являются пище-вые или отвергаемые вещества, действующие на рецепторы полости рта.
Раздражение секреторных нервов слюнных желез приводит к образованию в нервных окончаниях медиаторов, возбуждающих сек-рецию железистых клеток (образуется аце-тилхолин). Он в нормальных физиологиче-ских условиях действует лишь в месте своего образования, так как быстро разрушается ферментом холинэстеразой, содержащимся в тканях и в крови. Если же подавить актив-ность холинэстеразы эзерином и тем самым воспрепятствовать разрушению ацетилхоли-на, то он поступает в кровь и оказывает влия-ние не только на тот орган, где образуется, но и на другие органы.
Условные слюноотделительные рефлексы. Наряду с безусловными слюноотделительны-ми рефлексами, возникающими при раздра-жении рецепторов полости
рта, существуют условные слюноотделитель-ные рефлексы в ответ на зрительные, слухо-вые, обонятельные и другие раздражения. Они возникают лишь при том условии, что эти раздражения совпадали прежде с приемом пищи. Поэтому вид той пищи, кото-рая когда-либо ранее съедалась животным, может вызвать условнорефлекторное слюно-отделение.
Вид же новых для животного, хотя бы и съе-добных, веществ слюноотделе-
лия не вызывает. Если человеку или собаке вводить в пол ость рта несколь
ко раз раствор кислоты или давать пищу, то в дальнейшем уже сами манипуляции, связан-ные с введением раствора или приемом пищи, вызывают слюноотделение. В этих случаях причинами, вызывающими слюноотделение, являются зрительные, звуковые, обонятель-ные и другие раздражения, которые стали условными раздражителями секреции слюн-ных желез. Торможение секреции слюнных желез. Рефлекторные влияния могут вызы-вать уменьшение или даже прекращение вы-деления слюны. Рефлекторное торможение секреции подчелюстной железы обнаружено при раздражении седалищного нерва и при вытягивания из вскрытой брюшной полости наружу петель кишок. Задержка секреции слюны в этих опытах объясняется тормозя-щим влиянием болевого раздражения на центр слюноотделения.
Функции печени в связи с всасывани-ем2
Образований желчи в клетках печени идет непрерывно, однако ее выделение из общего желчного протока в кишку происходит лишь после того, как пища поступает в желудок и кишечник. В отсутствие процесса пищеваре-ния желчь, образующаяся в клетках печени, поступает в желчный пузырь.
Желчь, выделяющаяся из печеночного прото-ка, отличается по своему составу и свойствам от желчи, находящейся в желчном пузыре: первая представляет собой подвижную про-зрачную жидкость светло-желтого цвета; вто-рая имеет более темный, почти черный цвет, гораздо гуще, со держит больше плотных ве-ществ вследствие примеси слизи, отделяемой слизистой оболочкой желчного пузыря, а также потому, что во время пребывания жел-чи в пузыре часть воды всасывается его стен-кой. В желчном пузыре происходит концен-трирование желчи в 7?10 раз за 22?24 часа.
Специфическими органическими веществами, входящими в состав желчи, являются желч-ные кислоты и желчные пигменты.
В желчи содержатся, кроме того, лецитин, холестерин, жиры и мыла, муцин, который выделяется слизистой оболочкой желчных путей желчного пузыря, и неорганические соли. Ферментов в желчи не содержится.
Реакция желчи слабо щелочная. В сутки у человека отделяется 500?
1000 мл желчи.
В желчи человека имеются две желчные ки-слоты ? гликохолевая и гликохолеиновая, которые образуются в печени. Убедительные доказательства этого дают опыты с экстирпа-цией (удалением) печени. Желчные кислоты в небольших количествах всегда можно обна-ружить в крови; после же удаления печени у животных желчные кислоты исчезают из кро-ви, а после перевязки желчного протока со-держание их в крови резко возрастает.К желчным пигментам относятся билирубин и биливердин. Последний является продуктом окисления билирубина. В желчи человека содержится преимущественно билирубин.
Билирубин образуется из гемоглобина, кото-рый освобождается при разрушении эритро-цитов. Из 1 г гемоглобина образуется 40 мг билирубина.
Некоторые вещества стимулируют образова-ние желчи клетками печени, воздействуя на них гуморальным путем. К числу таких гумо-рально-химических раздражителей желчной секреции принадлежит гастрин, дуоденаль-ный секретин, экстрактивные вещества мяса. Все эти вещества возбуждают желчеобразо-вание, воздействуя непосредственно на сек-реторные клетки. Среди гуморальных раз-дражителей, возбуждающих желчеобразова-ние, особое место занимает сама желчь. Вве-дение желчи в кровь вызывает усиление секреторной работы печеночных клеток, ко-торые выделяют значительно больше желчи, чем ее введено в кровь.
Функции печени в связи с всасывани-ем1
Всосавшиеся в кишечнике продукты расщеп-ления белков и углеводов поступают с кро-вью воротной вены к печени, где с ними про-исходит ряд сложных химических реак-ций.Функция печени имеет чрезвычайно важ-ное физиологическое значение, которое было установлено на животных, оперированных по способу Экка.
Операция Экка заключается в перевязке во-ротной вены и соединении ее с нижней полой _веной. После такой операции кровь от ки-шечника, минуя печень, поступает в общий круг кровообращения. Экковская операция приводит животное к смерти, если оно нахо-дится на мясном питании. Причиной смерти является отравление ядовитыми для организ-ма продуктами распада белка, поступающими из кишечника и нормально обезвреживаемы-ми в печени.
Обезвреживающая барьерная функция печени сводится к разнообразным синтезам, в ре-зультате которых из ядовитых для организма продуктов, притекающих с кровью воротной вены, образуются менее ядовитые соедине-ния. Так, например, в кровь всасываются из толстых кишок ин-
дол, скатол, фенол, образующиеся в результа-те жизнедеятельности бактерий. Эти ядови-тые вещества в печени окисляются и соеди-няются с серной и глюкуроновой кислотами, превращаясь в так называемые парные эфи-росерные кислоты.
Синтезы, происходящие в печени, имеющие значение для обезвреживания продуктов промежуточного обмена организма, получили название защитных синтезов. В осуществле-нии этих синтезов и проявляется барьерная функция печени. Значение последней показы-вает следующий опыт: введение экстракта из кишечного содержимого в периферические кровеносные сосуды собаки вызывает явле-ния тяжелого отравления; введение же этого экстракта в воротную вену не вызывает от-равления.
Желчь, ее образование и участие в пищеваре-нии
Желчь является продуктом секреторной рабо-ты печеночных клеток. В процессах пищева-рения она принимает весьма многообразное участие, которое проявляется в следующем: желчь активирует ферменты, выделяемые поджелудочной и кишечными железами (наиболее сильно выражена активация липа-зы, которая расщепляет примерно в 20 раз больше жира после прибавления желчи к рас-твору); желчь эмульгирует жиры, чем способ-ствует их расщеплению и всасыванию; желчь усиливает движения кишок и возбуждает при поступлении в кишечник секрецию поджелу-дочной железы.
Все изложенное свидетельствует о важной роли желчи в пищеварении, в особенности в переваривании жиров. Нарушение наступле-ния желчи в кишечник влечет за собой пони-жение усвоения жира.
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕ И ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА
Способность организма человека под-держивать постоянную температуру обусловлена сложными биологиче-скими и физико-химическими процес-сами регуляции теплообразования. В отличие от холоднокровных (пойки-лотермных) животных, температура тела теплокровных (гомойотермных) животных при-колебаниях температу-ры внешней среды изменяется незна-чительно.
Постоянство температуры тела чело-века носит относительный характер: открытые участки кожи при низкой температуре охлаждаются быстрее, чем закрытые. Температура закрытых участков тела и внутренних органов практически не меняется при колеба-ниях температуры окружающего воз-духа. Температура тела незначительно (в пределах 0,5?0,7?С) меняется в течение суток. Максимальные ее значения (37,0?37,1?С) наблюдаются в 16 ? 18 ч, минимальные (36,2?36,0?С) ? в 3 ? 4 ч утра. У стариков температура тела падает до 35,0 ? Зб,0?С.
Поддержание теплового баланса ор-ганизма осуществляется благодаря строгой соразмерности в образовании теплоты и в ее отдаче.
Уровень теплообразования зависит от интенсивности обмена веществ, иду-щего с выделением теплоты (экзотер-мические химические процессы). От-дача теплоты регулируется преиму-щественно физическими процессами (теплоизлучением, теп-лопроведением, испарением).
Мышцы являются главным регулято-ром теплопродукции: при интенсив-ной нагрузке они поставляют до 90% теплоты. В нормальных условиях жизнедеятельности на долю мышц приходится 65 ? 70% теплопродук-ции. Вторым по значимости источни-ком теплопродукции является печень.
Значительное увеличение теплообра-зования наблюдается
Обмен веществ, энергии и информации
в живом организме яв-ляется не только атрибутом жизни, но и непременным условием ее поддер-жания. В процессе обмена вещества-ми, энергией и информацией с внеш-ней средой происходит формирование структур живого тела, восстановление их снашивающихся элементов, а так-же освобождение энергии для под-держания жизнедеятельности орга-низма. Конечным этапом обмена яв-ляется выделение продуктов, энерге-тическая ценность которых оказалась исчерпанной в ходе межуточного (внутреннего) метаболизма. Анаболи-тические и катаболитические процес-сы обмена находятся в состоянии ди-намического равновесия. Накопление живых структур про
исходит в условиях положительного, а разрушение и снашивание вуслови-ях отрицательного белкового (азоти-стого) равновесия.
Обмен энергии обеспечивает поддер-жание жизнедеятельности,сохранение устойчивого неравновесного (негэн-тропийного) состояния
живого тела. Наиболее эффективный способ получения свободной энергии в организме связан с биологическим окислением в присутствии кис
лорода (аэробный обмен). Анаэроб-ный путь освобождения и запасания энергии отличается от аэробного меньшей экономичностью, но боль-шей срочностью. Кратковременная, энергоемкая мышечная работа со-вершается преимущественно за счет анаэробных процессов, длительн ма-лоинтенсивная работа ? за счет аэробных процессов. Регуляция обме-на веществ обеспечивается интегра-тивными не йрогуморальными меха-низмами, в которых ведущая роль принадлежит центральной нервной системе (стволовая часть мозга, гипо-таламус).
Основным аккумулятором свободной энергии в организме является АТФ. При распаде АТФ энергия использу-ется для мышечной работы, биосинте-тических процессов, поддержания ос-мотического градиента, работы ион-ных насосов. Освобождающаяся при биологическом окислении энергия может быть запасена в АТФ, если не нарушены механизмы сопряжения окисления энергетических субстратов и ресинтеза АТФЭтот процесс обу-словлен особыми свойствами биоло-гических мембран.
ОБМЕН БЕЛКОВ
Белки являются основным пластическим ма-териалом, из которого построены клетки и ткани организма. Они являются составной частью мышц, ферментов, гормонов, гемо-глобина, антител т других жизненно важных образований. В состав белков входят различ-ные аминокислоты, к вторые подразделяются на заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в орга-низме, а незаменимые (валин, лейцин, изо-лейцин, лизин, метионин, триптофан, трео-нин, фенилаланин, аргинин и гистидин) по-ступают только с пищей.
Поступившие в организм белки расщепляют-ся в кишечнике до аминокислот и в таком виде всасываются в кровь и транспортируют-ся в печень. Поступившие в печень амино-кислоты подвергаются дезаминированию и переаминированию. Эти процессы обеспечи-вают синтез видоспецифичных аминокислот. Из печени такие аминокислоты поступают в ткани и используются для синтеза тканеспе-цифичных белков. При избыточном поступ-лении белков с пищей, после отщепления от них аминогрупп, они превращаются в орга-низме в углеводы и жиры. Белковых депо в организме человека нет.
Наряду с основной, пластической функцией, белки могут играть роль источников энергии. При окислении в организме 1 г белка выделя-ется 4.1 ккал энергии. Конечными продукта-ми расщепления белков в тканях являются мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатин, креатинин и некоторые другие вещества. Они выводятся из организма почками и частично потовыми железами.
О состоянии белкового обмена в организме судят по азотистому балансу, т. е. по соотно-шению количества азота, поступившего в организм, и его количества, выведенного из организма. Если это количество одинаково, то состояние называется азотистым равнове-сием. Состояние, при котором усвоение азота превышает его выведение,называется поло-жительным азотистым балансом. Оно харак-терно для растущего организма, спортсменов в период их тренировки и лиц после перене-сенных заболеваний. При полном
или частичном белковом голодании, а также во время некоторых заболеваний азота усваи-вается меньше, чем выделяется. Такое со-стояние называется отрицательным азоти-стым балансом. При голодании белки одних органов могут использоваться для поддержа-ния жизнедеятельности других, более важ-ных. При этом расходуются в первую очередь белки печени и скелетных мышц; содержание белков в миокарде и тканях мозга остается почти без изменений.
Нормальная жизнедеятельность организма возможна лишь при азотистом равновесии, или положительном азотистом балансе. Такие состояния достигаются, если организм полу-чает около 100г белка в сутки; при больших физических нагрузках потребность в белках возрастает до 120-150 г. Всемирная Органи-зация Здравоохранения рекомендует упот-реблять не менее 0.75 г белка на 1 кг массы тела в сутки.
ОБМЕН ЛИПИДОВ
Физиологическая роль липидов (нейтральные жиры, фосфатиды и стерины) в организме заключается в том, что они входят в состав клеточных структур (пластическое значение-липидов) и являются богатыми источниками энергии (энергетическое значение).
Нейтральные жиры расщепляются в кишеч-нике до глицерина и жирных кислот. Эти ве-щества, проходя через кишечник, вновь пре-вращаются в жир, который всасывается в лимфу и в небольшом количестве в кровь. Кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются для пластического синтеза и в качестве энергетического материала.
Общее количество жира в организме человека колеблется в широких пределах и составляет 10-20% массы тела, при ожирении оно может достигать 40-50%. Жировые депо в организме непрерывно обновляются. При обильном уг-леводном питании и отсутствии жиров в пи-ще синтез жира в организме может происхо-дить из углеводов.
Нейтральные жиры, поступающие в ткани из кишечника и жировых депо, окисляются и используются как источник энергии. При окислении 1 г жира освобождается 9.3 ккал энергии. В связи с тем, что в молекуле жира содержится относительно мало кислорода, последнего требуется для окисления жиров больше, чем при окислении углеводов. Как энергетический материал жиры используются главным образом в состоянии покоя и при выполнении длительной малоинтенсивной физической работы. В начале более напря-женной мышечной деятельности используют-ся преимущественно углеводы, которые в дальнейшем в связи с уменьшением из запа-сов замешаются жирами. При длительной работе до 80% всей энергии расходуется в результате окисления жиров.
Жировая ткань, покрывающая различные ор-ганы, предохраняет их от механических воз-действий. Скопление жира в брюшной полос-ти обеспечивает фиксацию внутренних орга-нов, а подкожная жировая клетчатка защища-ет организм от излишних теплопотерь. Сек-рет сальных желез предохраняет кожу от вы-сыхания и излишнего смачивания водой.
Пищевые продукты, богатые жирами, содер-жат некоторое количество фосфатидов и сте-ринов. Они также синтезируются в стенке кишечника и в печени из нейтральных жиров, фосфорной кислоты и холина. Фосфатиды входят в состав клеточных мембран, ядра и протоплазмы; они имеют большое значение для функциональной активности нервной ткани и мышц.
Важная физиологическая роль принадлежит стеринам, в частности холестерину. Эти ве-щества являются источником образования в организме желчных кислот, а также гормонов коры надпочечников и половых желез. При избытке холестерина в организме развивается патологический процесс ?атеросклероз. Не-которые стерины пищи, например, витамин Д, также обладают большой физиологической активностью.
Обмен липидов тесно связан с обменом бел-ков и углеводов. Поступающие в организм в избытке белки и углеводы превращаются в жир. Наоборот, при голодании жиры, расще-пляясь, служат источником углеводов.
ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
Углеводы поступают в организм человека, в основном, в виде крахмала и гликогена. В процессе пищеварения их них образуются глюкоза, фруктоза, лактоза и галактоза. Глю-коза всасывается в кровь и через воротную вену поступает в печень. Фруктоза и галакто-за превращаются в глюкозу в печеночных клетках. Избыток глюкозы в печени фосфо-рилируется и переходит в гликоген. Его запа-сы в печени и мышцах у взрослого человека составляют 300-400 г. При углеводном голо-дании происходит распад гликогена и глюко-за поступает в кровь.
Углеводы служат в организме основным ис-точником энергии. При окислении 1г углево-дов освобождается 4.1 ккал энергии. Для окисления углеводов требуется значительно меньше кислорода, чем при окислении жиров. Это особенно повышает роль углеводов при мышечной деятельности. При уменьшении концентрации глюкозы в крови резко снижа-ется физическая работоспособность. Большое значение углеводы имеют для нормальной деятельности нервной системы.
Глюкоза выполняет в организме и некоторые пластические функции. В частности, проме-жуточные продукты ее обмена (пентозы) вхо-дят в состав нуклеотидов и нуклеиновых ки-слот, некоторых ферментов и аминокислот, а также служат структурными элементами кле-ток. Важным производным глюкозы является аскорбиновая кислота (витамин С), которая не синтезируется в организме человека.
При голодании запасы гликогена в печени и концентрация глюкозы в крови уменьшаются. То же происходит при длительной и напря-женной физической работе без дополнитель-ного приема углеводов. Снижение содержа-ния глюкозы в крови до 0.06-0.07 % (нор-мальная концентрация 0.08-0,12%) приводит к развитию г и п о гликемии, что проявляется мышечной слабостью, падением температуры тела, а в дальнейшем ? судорогами и поте-рей сознания. При гипергликемии (содержа-ние сахара в крови достигает 0.15% и более) избыток глюкозы быстро выводится почками. Такое состояние может возникать при эмо-циональном возбуждении, после приема пи-щи, богатой легкоусвояемыми углеводами, а также при заболеваниях поджелудочной же-лезы. При истощении запасов гликогена уси-ливается синтез ферментов, обеспечивающих реакцию глюконеогенеза, т. е. синтеза глюко-зы из лактата или аминокислот.
Водно-солевой обмен
Вода является составной частью всех клеток и тканей и в организме находится в виде со-левых растворов. Тело взрослого человека на 50-65% состоит из воды, у детей ? на 80% и более. В разных органах и тканях содержание воды на единицу массы Неодинаково. Оно меньше всего в костях (20%) и жировой ткани (30%). В мышцах воды содержится 70%, во внутренних органах ? 75-85% их массы. Наиболее велико и постоянно содержание воды в крови (92%).
Лишение организма воды и минеральных со-лей вызывает тяжелые нарушения и смерть. Полное голодание, но при приеме воды пере-носится человеком в течение 40-45 суток, без воды ? лишь 5-7 дней. При минеральном голодании, несмотря на достаточное поступ-ление в организм других питательных ве-ществ и воды, у животных наблюдались по-теря аппетита, отказ от еды, исхудание и смерть.
При обычной температуре и влажности внешней среды суточный водный баланс взрослого человека составляет 2.2-2.8 л. Око-ло 1.5л жидкости поступает в виде выпитой воды, 600-900 мл ? в составе пищевых про-дуктов и 300-400 мл образуется в результате окислительных реакций. Организм теряет в сутки примерно 1.5 л с мочой, 400-600 мл с потом, 350-400 мл с выдыхаемым воздухом и 100-150 мл с испражнениями.
Обмен минеральных солей в организме имеет большое значение для его жизнедеятельно-сти. Они находятся во всех тканях, составляя примерно 0.9% общей массы тела человека. В состав клеток входят многие минеральные вещества (калий, кальций, натрий, фосфор, магний, железо, йод, сера, хлор и другие). Нормальное функционирование тканей обес-печивается не только наличием в них тех или иных солей, но и строго определенными их количественными соотношениями. При избы-точном поступлении минеральных солей в организм они могут откладываться в виде запасов. Натрий и хлор депонируются в под-кожной клетчатке, калий ? в скелетных мышцах, кальций и фосфор ? в костях.
Биологическое значение минеральных солей многообразно. Они составляют основную массу костной ткани, определяют уровень осмотического давления, участвуют в образо-вании буферных систем и влияют на обмен веществ. Велика роль минеральных веществ в процессах возбуждения нервной и мышечной тканей, в возникновении электрических по-тенциалов в клетках, а также в свертывании крови и переносе ею кислорода.
Все необходимые для организма минераль-ные элементы поступают с пищей и водой. Большинство минеральных солей легко вса-сываются в кровь; их выведение из организма происходит главным образом с мочой и по-том. При напряженной мышечной деятельно-сти потребность в некоторых минеральных веществах увеличивается.
И коротко о значении витаминов, которые не выполняют энергетическую или пластиче-скую функцию, а являясь, составными ком-понентами ферментных систем, играют роль катализаторов в обменных процессах. Они представляют собой вещества химической природы, необходимые для нормального об-мена веществ, роста, развития организма, поддержания высокой работоспособности и здоровья.
Витамины делят на водорастворимые (группа В,С,Р и др.) и жирорастворимые (А,Д, Е, К). Достаточное потсупление витаминов в орга-низм зависит от правильного рациона пита-ния и нормальной функции процессов пище-варения; некоторые витамины (К, В12) синте-зируются бактериями в кишечнике. Недоста-точное поступление витаминов в организм (гиповитаминоз) или полное их отсутствие (авитаминоз) приводят к нарушению многих функций.
Витамины6
Витамин Д может образовываться из 7-дегидрохолестерина в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей. Это делает понятным старинные наблюдения, что дети чаще заболевают рахитом зимой, чем летом. Пребывание на солнце или искусственное ультрафиолетовое облучение является могучим средством предупреждения и лечения рахита. Богатыми источниками витамина Д являются рыбий жир и желток яйца. Витамин Е (токоферол, витамин размножения) Витамин Е необходим для процессов размножения. При от-сутствии пище невозможны нормальное развитие сперматозоидов в семенниках сперматогенез и нормальная беременность, вскармливание потом-ства и его жизнеспособность.При введении препа-ратов витамина Е восстанавливается нормальное состояние половой системы. У неполовозрелых животных под влиянием витамина Е ускоряется половое созревание, подобно тому, как это наблю-дается под влиянием гормонов передней доли ги-пофиза. Наиболее богатыми по содержанию вита-мина Е в организме животных являются передняя доля гипофиза и плацента. При авитаминозе Е наблюдается, кроме нарушения функций половой системы, также поражение поперечнополосатой мускулатуры ? миодистрофия. При этом заболе-вании происходит дегенерация мышц с распадом миофибрилл. Часто при этом наблюдаются явле-ния перерождения в спинном мозгу. У человека авитаминоз Е встречается очень редко, что объяс-няется наличием витамина Е немногих продуктах.
Витамин Е содержится в больших количествах в салате, в зародышах пшеницы, маиса, в раститель-ных маслах, в тканях животных. Витамин К (фи-лохинон, антигеморрагический фактор) При недостатке витамина К уменьшается содержание протромбина в крови, что влечет за собой пониже-ние свертываемости крови. Вследствие этого при авитаминозе К наблюдается кровоточивисть (ге-моррагия). Витамин К является необходимым для синтеза протромбина печенью. Парентеральное введение витамина К, т. е. введение его, минуя пищева- рительный тракт, при авитаминозе К повышает синтез протромбина, вос- станавливает нормальное содержание его в крови и тем самым повышает свертываемость крови и уменьшает кро-воточивость. Поэтому витамин К называют анти-геморрагическим витамином. Витамин К содер-жится в разнообразных пищевых продуктах и, кроме того, синтезируется бактериями в толстых кишках. Поэтому авитаминоз К может возникнуть у человека лишь при нарушении всасывания этого витамина в кишечнике. Это бывает, когда в ки-шечнике не имеется желчных кислот (например, при закупорке желчного протока), так как для вса-сывания витамина К необходимо их присутствие. Поэтому при заболеваниях желчевыводящих путей может развиться авитаминоз К, несмотря на доста-точное поступление этого витамина с пищей.
В больших количествах витамин К содержится в шпинате, салате, капусте, моркови. Из растений выделено кристаллическое соединение, обладаю-щее свойствами витамина К.
Витамины5
Витамин А (ретинол) Жирораствори-мое вещество, образующееся в_кишечнике и в печени человека и животных, питающихся расти-тельной пищей. Источником его образования слу-жит пигмент каротин, синтезируемый многими растениями. При образовании этого витамина мо-лекула каротина под влиянием фермента каротина-зы расщепляется на две молекулы витамина А. Установлена его химическая структура и он полу-чил название ретинола. Свойствами витамина А обладает также дезидроретинол. Отсутствие в пи-ще влечет за собой нарушения эпителиальной тка-ни: возникает сухость и ороговение эпителия конъюнктивы глаз, помутнение и расплавление роговой оболочки. В далеко зашедших случаях даже после лечения витамином А остается бельмо. Изменения эпителия, в частности ороговение его, появляются и в других органах: в коже, дыхатель-ных путях, мочевом пузыре, мочеточниках, ки-шечнике. Самым ранним симптомом недостатка в организме витамина А является нарушение суме-речного зрения - куриная слепота, т. е. неспособ-ность видеть при слабом свете. Это обусловлено тем, что при авитаминозе и гиповитаминозе А уменьшается содержание в палочках сетчатки зри-тельного пурпура, который представляет собой соединение производного витамина А с белком опсином. Витамин А содержится в рыбьем жире , сливочном и топленом масле, в молоке, печени, почках икре рыб, морковь, шпинат, абрикосы, кра-пива. Витамин Д (эргокальциферол, антирахи-тический витамин) При недостатке витамина Д в пище у детей развивается заболевание, называемое рахитом. Характерными его признаками являются изменения скелета: костей ног, грудной клетки и позвоночника. Изменения состоят в том, что хря-щевая и новообразующаяся костная ткань не под-вергается в достаточной мере обызвествлению. Более резко выражены изменения в области соеди-нения диафиза кости с ее эпифизами. Наблюдают-ся ненормальная мягкость костей и их деформа-ция. Типичным симптомом рахита является ис-кривление костей ног, встречающееся у больных детей. При рахите резко уменьшено содержание кальция в костях. Несколько снижено также со-держание фосфора в костной ткани. У взрослых при недостатке витамина Д происходит размягче-ние костей (остеомаляция) вследствие уменьшения содержания содей кальция в костях за счет пони-женного отложения и избыточного выведения. При Д-витаминозе наблюдается отрицательный баланс кальция, т. е. выводится его больше, чем поступает с пищей. Исследования химической структуры витамина В привели, к заключению, что имеется несколько химически близких соединений, обладающих противорахитным действием. Их называют витаминами Д1, Д2, Д3, Д4, Д5. Эти соединения получают путем облучения ультрафиолетовыми лучами 7-дегидрохолестерина, содержащегося в животных жирах, и эр-гостерина, имеющегося в раститель-ных жирах. Образующиеся в результате фотохимической реакции соединения обладают очень высокой антирахитической активностью.
Витамины4
Витамин С (аскорбиновая кислота) Недостаток или отсутствие в пище вита-мина С вызывает у человека заболевание цингой (скорбутом). Авитаминоз С ? цинга ? проявляет-ся кровоточивостью, разрыхлением десен, расша-тыванием и выпадением зубов; возникают крово-излияния в мышцах, в коже и суставах; костная ткань становится более пористой, хрупкой, что может повести к переломам костей; прогрессиру-ют общая вялость, истощение, расстройства нерв-ной системы._Длительное лишение витамина С приводит к смерти или от истощения, или от при-соединяющихся инфекционных заболеваний. Это объясняется тем, что для авитаминоза С характер-на пониженная сопротивляемость организма к инфекциям. Значительно чаще, чем авитаминоз, наблюдается гипоаиталшная С, т. е. относительно недостаточное снабжение витамином С. Его про-явления таковы: вялость, легкая утомляемость, мышечная слабость, головокружение, кровоточи-вость десен, пониженная устойчивость к инфекци-онным заболеваниям. Аскорбиновая кислота уча-ствует в клеточных окислительно-восстановительных процессах и активирует рас-щепляющие белок ферменты. Суточная норма взрослого человека составляет 50 ? 75 мг аскор-биновой кислоты. При тяжелой физической рабо-те, в особенности в горячих цехах, при многих тяжелых заболеваниях и при беременности суточ-ная потребность в витамине С увеличивается. В организме многих животных витамин С синтези-руется.Аскорбиновая кислота содержится в очень многих продуктах. Особенно богаты ею капуста, томаты, лимоны и апельсины, черная смородина, перец, укроп, проросшие семена злаков, морковь, свекла, фасоль, картофель. Очень богаты аскорби-новой кислотой ягоды шиповника и незрелые грецкие орехи. Витамин Р (витамин проницаемо-сти) Термином ?витамин Р? обозначается группа растительных пигментов ? флавоноидов, отсутст-вие которых в организме влечет за собой, повыше-ние проницаемости капилляров, или хрупкость их стенки. Возникают кровоизлияния в коже и других органах. Некоторые симптомы цинги являются результатом Р-авитаминоза. Три различных веще-ства, полученные из кожуры лимона (гесперидин), из листьев гречихи (рутин) и из зеленых листьев чайного дерева, оказались обладающими действи-ем витамина Р. Их введение в организм понижает проницаемость капилляров и оказывает лечебное действие.
Витамины3
Биотин (витамин Н)
У человека при недостатке биотина наблюдаются поражения кожных покровов, нарушен аппетит, появляются слабость, сонливость. Биотин входит в состав активной группы ферментов, принимающих участие в процессах карбоксилирования ди- и три-карбоновых кислот (присоединение двуокиси уг-лерода). Вызвать биотиновый авитаминоз, исклю-чая биотин из пищи у млекопитающих, не удается, потому что этот витамин синтезируется в кишеч-нике находящимися там бактериями. Установлено, что у человека за счет всасывания биотина, обра-зующегося в кишечнике, может больше выделять-ся биотина с мочой, чем его содержится в пище. Однако биотиновый, авитаминоз может возник-нуть, если с пищей поступает в пищеварительный тракт сырой яичный белок. Это объясняется тем, что в курином белке содержится белковое тело ? авидин, которое, соединяясь с биотиноТиг, образу-ет нерастворимый и не расщепляемый пищевари-тельными ферментами комплекс. Тем самым на-рушается всасывание биотина, что и влечет за со-бой наступление авитаминоза. Недостаток биотина может возникнуть у человека при приеме больших доз сульфаниламидов, подавляющих синтез био-тина микробной флорой, кишечника. Фолиевая кислота При недостатке фолиевой кислоты в ор-ганизме нарушается кроветворение, задерживается созревание кровяных клеток в костном мозгу и переход их в кровь. В результате развиваются ане-мия и лейкопения (понижение содержания лейко-цитов в крови). Такой авитаминоз был экспери-ментально получен у морских свинок, собак, обезьян. У человека фолиевая кислота поступает в организм как содержащаяся в пищевых продуктах, так и синтезируемая микробной флорой кишечни-ка. Поэтому недостаток фолиевой кислоты ? ред-кое явление. Однако при подавлении роста микро-бов кишечника под влиянием приема больших доз некоторых медикаментов и недостатке фолиевой кислоты в пище могут возникнуть явления соот-ветствующего гиповитаминоза. Витамин В12 (ци-анкобаламин) Витамин В12 ? сложное комплекс-ное соединение порфиринового ряда, содержащее кобальт. Он участвует в обмене ряда веществ, в частности нуклеиновых кислот, и имеет важное значение для нормального кроветворения. Авита-миноз В12 проявляется в возникновении злокаче-ственного малокровия, при котором нарушается эритропоэз, т. е. образование эритроцитов, и появ-ляются расстройства функции нервной системы. Введение витамина В12 оказывает мощное лечеб-ное действие, восстанавливая кроветворную функ-цию костного мозга. Для получения такого эффек-та достаточны тысячные доли миллиграмма вита-мина В12. Введение чистого препарата витамина В12 больным злокачественным малокровием дает лечебный эффект только в случае, когда оно про-изводится посредством инъекции под кожу или в кровь, так как у таких больных этот витамин не всасывается из кишечника. Для усвоения организ-мом витамина В12 необходимо, чтобы желудоч-ные железы выделяли мукопротеид, наличие кото-рого открыто уже несколько десятилетий и кото-рый назван ?внутренним? фактором Кестла. При злокачественном малокровии в желудке нарушено образование этого фактора и поступающий с пи-щей витамин В12 не усваивается. Таким образом, авитаминоз В12, проявляющийся в злокачествен-ном малокровии, имеет вторичное происхождение, будучи обусловлен не недостатком витамина в пище, а нарушением его поступления в организм из пищеварительного тракта. Наиболее богаты витамином В12 печень и почки. Витамин В15 (пангамовая кислота) Пангамовая кислота пред-ставляет собой азотистое производное сложного эфира глюконовой и уксусной кислот, содержащее 4 метильные группы. Это вещество обнаружено в семенах многих растений. Оно выделено также из крови и печени лошади. Пангамовая кислота по-вышает использование кислорода клетками и спо-собствует окислению алкоголя. Холин Образова-ние холина в организме или поступление его в готовом виде с пищей необходимо для нормально-го обмена жиров и синтеза фосфо-липидов. При отсутствии в пище холина или содержащих его фосфолипидов (например, лецитина) у животных развивается ожирение_печени. Оно может быть быстро излечено добавлением холина к пище; со-держание жирных кислот в печени при этом уменьшается. Это объясняется тем, что при нали-чии холина происходит синтез фосфолипидов в печени; последние же быстро переносятся из пече-ни в другие органы. Холин может синтезироваться в организме из аминокислоты метионина. При введении больших количеств метионина не на-блюдается ожирения печени даже при отсутствии холина в пище. Холин служит также для образова-ния ацетилхолина.
Витамины2
К группе витаминов В принадлежат: витамин В1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В6(пиридоксин), витамин В12 (цианкобаламин), витамин РР (никотинамид), пантотеновая кислота, биотин, фолиевая кислота, холин и некоторые дру-гие вещества. К жирорастворимым витаминам относятся: витамины А1 и А2 (ретинол и дегидро-ретинол), витамин Д (эргокальциферол) , витамин Е (токоферол), витамин К (филлохинон). Многие витамины быстро разрушаются в организме чело-века и не накапливаются в больших количествах, поэтому человек нуждается в постоянном поступ-лении их с пищей. Это в особенности относится к витаминам А, В, В1 В2, РР и С. Витамин В1 (тиа-мин) При отсутствии развивается авитаминоз, известный под названием болезни Бери-бери. Ха-рактерными признаками этого авитаминозна яв-ляются поражение нервной системы, вследствие чего возникают нарушения движении, в частности расстройство ходьбы и параличи. Нарушения об-мена веществ при авитаминозе связаны с тем, что из витамина В1 (тиамина) в организме образуется активная группа ферментов карбоксилазы и дегид-разы. Карбоксилаза катализирует реакцию расще-пления пировиноградной кислоты с образованием уксусного альдегида; дегидраза участвует в рас-щеплении пировиноградной кислоты до уксусной. Недостаток или отсутствие тиамина препятствует образованию этих ферментов, что и вызывает на-рушение процессов обмена в разных органах, в том числе и в нервной системе. При авитаминозе В1 нарушаются обмен аминокислот, ресинтез уг-леводов, образование ацетилхолина в нервной системе. Наиболее богаты: дрожжи, рисовые отру-би, пшеница (проростки ее), овсяная мука, грецкие орехи, говяжья печень, яичный желток, бобы.
Витамин В2 (рибофлавин) При отсутствии в пище витамина В2 происходит задержка роста, поражение кожных покровов и глаз. Организм животных не синтезирует рибофлавина и потому необходимо поступление его с пищей. Запасы это-го витамина в организме невелики, так как при введении витамина в больших количествах с пи-щей возрастает и выведение его из организма. Не-обходимые количества рибофлавина для человека составляют около 2 мг в сутки. Рибофлавин со-держится в большом количестве_в_дрожжах, в томатах, в шпинате, в капусте, в зернах злаков, в некоторых органах животных (почках, печени, мозгу). Поскольку рибофлавин очень широко рас-пространен в тканях животных и растений, рибоф-лавиновый авитаминоз встречается у человека крайне редко. При этом авитаминозе у человека появляется воспалительное поражение слизистой губ и возникают на ней трещины, покрывающиеся корочкой. Наблюдаются также поражения кожных покровов и роговицы глаз, заканчивающиеся в тяжелых случаях ее помутнением. Антипеллагри-ческий фактор (никотинамид ? витамин РР) Ни-котиновая кислота и ее амид являются витамином, отсутствие которого приводит к тяжелому заболе-ванию человека ?пелларге. При заболевании пел-лагрой у людей наблюдаются ?три Д? ? три груп-пы симптомов, обозначения которых начинаются с буквы Д: дерматит ? поражение кожных покро-вов; диарея ? понос и деменция ? нарушение психики. Пеллагра излечивается небольшими до-зами никотиновой кислоты. Витамин В6 (пири-доксин) Витамин В6 представляет собой группу родственных соединений. Из них наибольшее зна-чение для организма имеет пиридоксин, превра-щающийся в организме в пиридоксальфосфат, являющийся активной группой ряда фермен-тов.При отсутствии пиридоксина в пище живот-ных наблюдали поражения кожи дерматит, изме-нения состава крови (анемию и уменьшение со-держания лимфоцитов) и судороги. Пиридоксин синтезируется бактериями кишечника. Поэтому при отсутствии пиридоксина в пище организм человека обычно не испытывает недостатка в этом витамине. Однако если развитие кишечных бакте-рий угнетено современными мощными антибиоти-ками, то могут возникнуть явления авитаминоза.
Суточная потребность человека в пиридоксине составляет около 2? 4 мг. Этим витамином бога-ты дрожжи, печень, почки, мышцы. Пантотеновая кислота Пантотеновая кислота имеет значение для роста всех клеток и очень широко распространена .Недостаток в пантотеновой кислоте у эксперимен-тальных животных приводит к задержке роста, падению веса тела, патологическим изменениям кожных покровов,поседению волос, анемии, пора-жению надпочечников , у собак возникают судоро-ги, приводящие к смерти. Суточная потребность человека в пантотеновой кислоте составляет 5?10 мг; она полностью удовлетворяется при нормаль-ном смешанном питании.
Витамины1
Витаминами называют различные по химической природе органические веществ, не относящиеся к белкам, жирам, углеводам или продуктам их рас-пада, необходимые для питания человека и живот-ных.Они оказывают сильное и в известной мере специфическое влияние на рост, обмен веществ и физиологическое состояние организма. Витамины выполняют в организме различные каталитические функции и требуются в ничтожно малых количе-ствах. В организме животных, для которых необ-ходимо поступление с пищей определенного вита-мина, последний или совсем не образуется, или же образуется в недостаточных для удовлетворения физиологических потребностей количествах. Ис-точником витаминов в основном являются расте-ния, в кот. образуются или сами витамины, или же вещества, преобразуемые в организме животных в витамины, т. е. так называемые провитамины. Че-ловек получает витамины с пищей растительного или животного происхождения. Наличие витами-нов в пищевых продуктах животного происхожде-ния обусловлено тем, что витамины, получаемые с пищей или синтезируемые из провитаминов, могут накапливаться в некоторых органах животных. Человек нуждается 16-18 витаминах . Большую их часть организм должен получать с пи-щей.Некоторые витамины синтезируются микроб-ной флорой кишечника_всасываются, поэтому даже при их отсутствии организм не испытывает недостатка в этих витаминах. Различные витамины и по своей химической структуре и по своему дей-ствию не имеют между собой ничего общего. Часть витаминов служит в организме, источником образования активных так называемых простети-ческих групп ферментов. В некоторых случаях при этом происходит фосфорилирование витаминов. Активная группа, в состав которой входит опреде-ленный витамин, вступает затем в соединение с белком приобретающим ферментные функ-ции.Обнаружение подобных фактов объяснило, во-первых механизм влияния витаминов на процессы обмена веществ и, во-вторых, объяснило, почему витамины необходимы в малых количествах. При отсутствии в пище того или иного витамина воз-никает патологическое состояние, называемое авитаминозом, а при недостаточном его содержа-нии ? гиповитаминозом. Различные авитаминозы и гиповитаминозы (например; цинги, рахит; пелла-гра, полиневрит и др.) резко различаются по кли-нической картине и представляют собой совер-шенно разные заболевания. Каждое из них может быть предупреждено или излечено введением в организм соответствующего Витами-на.Авитаминозы и гиповитаминозы могут возник-нуть даже при наличии витаминов в пище в тех случаях, когда нарушено их всасывание (при забо-леваниях пищеварительного тракта) или использо-вание в организме. Такие авитаминозы и гипови-таминозы называют вторичными. Все витамины делят на две большие группы: 1) растворимые в воде, 2) растворимые в жирах. К водорастворимым витаминам относятся: большая группа витаминов В, витамин С (аскорбиновая кислота) и витамин Р.
МЕХАНИЗМЫ ТЕПЛООТДАЧИ
Отдача тепла организмом осуществляется путем излучения и испарения. Излучением теряется примерно 50-55% шла в окружаю-щую среду путем лучеиспускания за счет ин-фрасной части спектра. Количество тепла, рассеиваемого организмом (окружающую среду с излучением, пропорционально пло-щади поверхности частей тела, которые со-прикасаются с воздухом, и разностью сред-них значений температур кожи и окружаю-щей среды. Отдача шла излучением прекра-щается, если выравнивается температура ко-жи и окружающей среды.
Теплопроведение может происходить путем кондукции и испареня. Кондукцией тепло теряется при непосредственном контакте уча-стков тела человека с другими физическими средами. 1ри этом количество теряемого теп-ла пропорционально разнице средних темпе-ратур контактирующих поверхностей и вре-мени теплового контакта. Конвекция? спо-соб теплоотдачи организма, осушествляемый путем переноса тепла движущимися частица-ми воздуха. Конвекцией тепло рассеивается при обтекании поверхности тела потоком воздуха с более низкой температурой, чем температура воздуха. Движение воздушных потоков (ветер, вентиляция) увеличивает количество отдаваемого тепла. Путем тепло-проведения организм теряет 15-20% тепла, при этом конвекция представляет более об-шинный механизм теплоотдачи, чем кондук-ция.
Теплоотдача путем испарения ? это способ рассеивания организмом тепла (около 30%) в окружающую среду за счет его затраты на испарение пота или влаги с поверхности кожи и слизистых дыхательных путей. При температуре внешней среды 20" испарение
влаги у человека составляет 600-800 г в су-тки. При переходе в 1 г воды организм теряет 0.58 ккал тепла. Если внешняя темпер пре-вышает среднее значение температуры кожи, то организм отдает во внешнюю среду тепло излучением и проведением, а нас поглощает тепло извне. Испарение жидкости с поверх-ности происходит при влажности воздуха менее 100%.
МЕХАНИЗМЫ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЯ
Образование тепла в организме происходит главным образом в результате химических реакций обмена веществ. При окислении пи-щевых компонентов и других реакций ткане-вого метаболизма образуется тепло. Величина теплообразования находится в тесной связи уровнем метаболической активности орга-низма. Поэтому теплопродукцию называют также химической терморегуляцией.
Химическая терморегуляция имеет особо важное значение поддержания постоянства температуры тела в условиях охлаждения При понижении температуры окружающей среды происходит увеличение интенсивности обмена веществ и, следовательно, тепле разо-вания. У человека усиление теплообразования отмечается в 1 случае, когда температура окружающей среды становится ниже оптимальной температуры или зоны комфорта. В обычной легко одежде эта зона находится в пределах 18-20?, а для обнаженного человека ?28?С.
Суммарное теплообразование в организме происходит в ходе химических реакций об-мена веществ (окисление, гликолиз), что ее составляет так называемое первичное тепло и при расходов энергии макроэргических со-единений (АТФ) на выполнение раб (вторич-ное тепло). В виде первичного тепла рас-сеивается 60-70% энергии. Остальные 30-40% после расщепления АТФ обеспечивают рабо-ту мышц, различные процессы су секреции и др. Но и при этом та или иная часть энергии переход затем в тепло. Таким образом, и вто-ричное тепло образуется вследствие экзотер-мических химических реакций, а при сокра-щении! щечных волокон?в результате их трения. В конечном итоге переходит в тепло или вся энергия, или подавляющая ее часть.
Наиболее интенсивное теплообразование в мышцах при их сокращении Относительно небольшая двигатели активность ведет к уве-личению теплообразования в 2 раза, а тяжеля
работа ? в 4-5 раз и более. Однако в этих условиях существенно возрастают потери тепла с поверхности тела.
При продолжительном охлаждении организ-ма возникают непроизвольные периодические сокращения скелетной мускулатуры. При этом почти вся метаболическая энергия в мышце освобождается в виде тепла. Актива-ция в условиях холода симпатической нерв-ной системы стимулирует липолиз в жировой ткани. В Кровоток выделяются и в после-дующем окисляются с образованием большо-го количества тепла свободные жирные ки-слоты. Наконец, значение теплопродукции связано с усилением функций надпочечников и щитовидной железы. Гормоны этих желез, усиливая обмен веществ, вызывает повышен-ное теплообразование. Следует также иметь в виду, что все физиологические механизмы, которые регулируют окислительные процес-сы, влияют в то же время и на уровень тепло-образования.
ТЕПЛОВОЙ ОБМЕН
Способность организма человека сохранять постоянную температуру обусловлена слож-ными биологическими и физико-химическими процессами терморегуляции. В отличие от холоднокровных (пойкилотерм-ных) животных, температура тела теплокров-ных (гамойотермных) животных при колеба-ниях температуры внешней среды поддержи-вается на определенном уровне, наиболее выгодно для жизнедеятельности организма. Поддержание теплового баланс осуществля-ется благодаря строгой соразмерности в обра-зовании тепла и в ее отдаче. Величина тепло-образования зависит от интенсивности хими-ческих реакций, характеризующих уровень обмена веществ. Теплоотдача регулируется преимущественно физическими процессами (теплоизлучение, теплопроведение, испаре-ние).
Температура тела человека и высших живот-ных поддерживается на относительно посто-янном уровне, несмотря на колебания температуры внешней среды. Это постоянство тем-пературы тела носит название изотермии. Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно.
Постоянство температуры тела у человека может сохранят лишь при условии равенства теплообразования и теплопотери организма. Это достигается посредством физиологиче-ских терморегуляции, которую принято раз-делять на химическую и физическую. Спо-собность человека противостоять воздейст-вию тепла и холода, сохраняя стабильную температуру тела, имеет известные пределы. При чрезмерно низкой или очень высокой температуре среды защитные терморегуляци-онные механизмы оказывав недостаточными, и температура тела начинает резко падать или повышаться. В первом случае развивается состояние гипотермии, втором? гипертер-мии.
ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ4
Выделение кожного сала и молока
Сальные железы
К поту примешивается на поверхности кожи некоторое количество сала, отделяемого сальными железами кожи. Кожное сало смяг-чает кожу и смазывает волосы. В момент вы-деления кожное сало жидко, но быстро густе-ет. Оно состоит главным образом из ней-тральных жиров. Под влиянием кислот пота кожное сало разлагается, причем образуются жирные кислоты с характерным запахом.
Сальные железы кожи расположены большей частью вблизи волос; отверстия их протоков открываются в волосяной мешок. Сальные железы относятся к так называемым голок-ринным железам, деятельность которых свя-зана с разрушением железистых клеток. Сальные железы имеют вид ветвистых меш-ков, покрытых оболочкой; стенки этих меш-ков состоят из многослойного эпителия. По мере того как этот эпителий растет, его клет-ки перемещаются все ближе к просвету желе-зы, подвергаются жировому перерождению и гибнут. Сальные железы иннервируются сим-патическими нервами.
Молочные железы и отделение молока
Женское молоко содержит белки, жиры, уг-леводы, витамины А, В, С, В, минеральные вещества (Са, Мg, Р и др.) и 87% воды. В мо-локе имеются бактерицидные вещества и ан-титела, способствующие возникновению пас-сивного иммунитета у ребенка, питающегося этим молоком.
Белки молока ? казеин, лактоальбумин и лактоглобулин ? содержат все необходимые организму аминокислоты в нужных пропор-циях. Это обстоятельство, а также высокая усвояемость белков молока делают его весьма полноценным пищевым продуктом. Однако в молоке содержится мало железа и поэтому оно не может длительное время служить единственным источником питания.
Молоко вырабатывается молочными железа-ми, которые развиваются под влиянием жен-ского полового гормона ? эстрогена,?а также гормона роста гипофиза. Созревание железистого эпителия и подготовка его к сек-реции осуществляются благодаря влиянию другого женского полового гормона ? про-гестерона. Большое количество эстрогена и прогестерона, вырабатываемых плацентой и циркулирующих в крови во время беременно-сти, обеспечивает развитие молочных желез и их подготовку к секреции молока. Сама же секреция возникает под влиянием гормона пролак-тина (лактогенного, или маммотроп-ного, гормона), вырабатываемого передней долей гипофиза.
Эстрогены и прогестерон тормозят продук-цию пролактина, без которого молоко не про-дуцируется. Резкое падение содержания эст-рогенов и прогестерона в крови после родов, вызванное удалением из организма выраба-тывающей их плаценты, ведет к тому, что тормозящее влияние этих гормонов на гипо-физ устраняется и он начинает синтезировать значительные количества пролактина. Под влиянием последнего в молочной железе на-чинается секреция молока.
Выработка молока под влиянием пролакти-на_происхрдит непрерывно, однако его выде-ление возникает только в момент кормления ребенка. Для того чтобы молоко начало вы-деляться, необходим переход его из альвеол молочной железы в молочные протоки. Этот переход осуществляется благодаря сокраще-нию миоэпителиальных клеток, окружающих альвеолы железы, которое регулируется сложным нервно-гуморальным путем.
Сосательные движения ребенка раздражают чувствительные нервные окончания соска. Возникающие при этом нервные импульсы рефлекторно через гипоталамус возбуждают секрецию задней доли гипофиза. Выделяю-щийся в ней гормон окситоцин приносится с током крови к мио-эпителиальным клеткам железы, вызывая их сокращение, выход мо-лока из альвеол в молочные ходы и его выде-ление.
Таким образом, сосательные движения ре-бенка оказывают рефлекторное стимулирую-щее влияние на выделение молока, но благо-даря включению гуморального механизма само выделение начинается не сразу, а через несколько десятков секунд после начала со-сания.
Нервная система регулирует не только выде-ление молока, но и его выработку. Нормаль-ной секреции молока способствует хорошее самочувствие и настроение матери. Тяжелые психические переживания, страх, подавлен-ное настроение уменьшают секрецию молока и могут привести к полному угнетению сек-реции.
ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ4
Потоотделение
Потовые железы, осуществляя секрецию пота, имеют значение:
1) в выделении продуктов распада, образующихся в процессе обмена;
2) в терморегуляции, так как испаре-ние пота с поверхности кожи яв-
ляется фактором теплоотдачи; 3) в осморегу-ляции, т. е. в поддержании
постоянства осмотического давления путем выделения воды и солей.
Потовые железы заложены в соединительнот-канной подкожной клетчатке и распростране-ны на поверхности тела неравномерно. Наи-более велико количество их на ладонях, по-дошвах и подмышками, где на 1 см2 кожи имеется 400?500 потовых желез.
Количество, состав и свойства пота
Пот обычно содержит 0,7?2% плотных ве-ществ; из них 0,4?1% неорганических и 0,31% органических соединений. Пот содер-жит мочевину (концентрация ее равна 0,03?0,05%), мочевую кислоту, аммиак, гиппуро-вую кислоту, индикан. Кроме них, имеются безазотистые органические соединения. Так, у больных сахарным диабетом пот содержит глюкозу.
Реакция пота слабо щелочная; на по-верхности тела пот разлагается и из содержащихся в нем жиров образуются летучие жирные кислоты, вследствие чего он становится кислым. Количество пота в условиях температурного комфорта составляет в среднем 500 мл в сутки. С этим количеством пота выделяется около 2 г хлористого натрия и около 1 г азота. Пот вы-деляется непрерывно, но обычно он испаря-ется тотчас же по выделении на поверхность кожи.
Несмотря на различия состава пота и мочи, потовые железы до некоторой степени могут замещать почки в тех случаях, когда вследст-вие заболевания почек количество выделяе-мой мочи уменьшается. В этих случаях пото-вые железы выделяют вдвое?втрое больше пота, чем обычно; кроме того, изменяется самый состав пота ? он содержит больше мочевины.
Потоотделение при разных условиях
Усиленное потоотделение происходит в ус-ловиях высокой температуры внешней среды. При пребывании исследуемого в специальной камере, в которой температура воздуха была равна 50?60?, выделялось за 1,5 часа 2,5 л пота. Потоотделение усиливается и при дру-гих воздействиях, повышающих температуру тела, например при интенсивной мышечной работе, когда резко увеличивается теплопро-дукция вследствие усиления обмена веществ.
Потоотделение увеличивается после поступ-ления большого количества жидкости в орга-низм. Особенно сильно возрастает потоотде-ление после горячих напитков. Обеднение организма водой, например при поносах, уменьшает потоотделение. Эти факты служат доказательством участия потовых желез в регулировании водного баланса организма.
Потоотделение наблюдается часто при пси-хическом возбуждении, при многих эмоцио-нальных состояниях ? гневе, страхе, боли. Этим объясняется выражение ?от страха хо-лодный пот выступил? (?холодным? этот пот называется потому, что одновременно с ним происходит сужение сосудов, ведущее к ох-лаждению кожи вследствие уменьшенного кровоснабжения ее). Это указывает на влия-ние коры больших полушарий мозга на пото-отделение. Кроме спинномозговых центров потоотделения, существует главный центр потоотделения в продолговатом мозгу, кото-рый в свою очередь связан с высшими вегета-тивными центрами обмена веществ, располо-женными в гипоталамусе
Потоотделение происходит рефлекторно. При действии высокой тем
пературы окружающего воздуха рефлекс воз-никает вследствие раздраже-
ния воспринимающих тепло кожных нервных окончаний.
ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ3
Количество, состав и свойства мочи
Количество мочи. Общее количество мочи, выделяемой человеком в сутки, колеблется в широких пределах, составляя в среднем 1,5 л.
При значительном потоотделении, например в условиях высокой температуры окружаю-щей среды, количество мочи уменьшается вследствие потери воды с потом.
Состав мочи. Почки представляют собой главный путь для выведения из тела азоти-стых продуктов распада белка ? мочевины, мочевой кислоты, аммиака, пуриновых осно-ваний, креатина, индикана.
Большая часть того аммиака, который выде-ляется с мочой (содержание его в моче около 0,04%), образуется в самих почках.
Креатин, который образуется из фосфокреа-тина, распадающегося в мышцах во время сокращения, переходит в выделяющийся с мочой (в количестве 0,075%) креатинин.
Кроме упомянутых выше азотистых продук-тов, в моче также находятся некоторые про-изводные продуктов гниения белков: индола, скатола, фенола, образующихся в кишечнике под действием гнилостных бактерий. В пече-ни эти вещества обезвреживаются путем об-разования парных соединений с серной ки-слотой. В мочу они поступают в виде индок-сил-серной (индикан), скатоксил-серной, ок-сифенил-уксусной и оксифенил-пропио-новой кислот.
Нерасщепленные белки в нормальной моче отсутствуют
Среди органических соединений небелкового происхождения в моче встречаются: соли щавелевой кислоты, поступающие в организм с пищей, в особенности с растительной, и отчасти образующиеся в самом организме; молочная кислота, выделяющаяся после ин-тенсивной мышечной деятельности; ацетоно-вые тела, образующиеся при диабете , при превращении в организме жирев в сахар.
Кроме этих органических веществ, в моче содержатся пигменты, от которых зависит желтый цвет мочи. Эти пигменты образуются из билирубина желчи в кишечнике, где били-рубин превращается в уробилин и урохром, которые частично всасываются в кровь ки-шечной стенкой и выделяются почками.
ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ2
Функция почек
Почки выделяют из организма различные образующиеся в нем продукты обмена ве-ществ и многие чужеродные и ядовитые ве-щества, поступающие из внешней среды, и выполняют еще ряд других функций: они участвуют в регуляции водного баланса, ки-слотно-щелочного равновесия, баланса на-трия, калия, хлора, фосфора и других мине-ральных веществ в организме, синтезируют некоторые химические соединения, образуют ренин?физиологически активное вещество, влияющее на уровень артериального давле-ния. Основной функцией почек является об-разование мочи.
Нефрон и его кровоснабжение
Почка имеет сложное строение и состоит примерно из 1 миллиона структурных и функциональных единиц ? нефронов. Меж-ду нефронами находится соединительная ткань.Функциональной единицей нефрон яв-ляется потому, что _он способен осуществить всю совокупность процессов, результатом которых является образование мочи.Каждый нефрон начинается небольшой капсулой, имеющей форму двухстенной чаши (капсула Шумлянского-Боумена), внутри которой на-ходится клубочек капиляров (мальпигиев клубочек). Между стенками капсулы имеется полость, от которой начинается просвет ка-нальца. Внутренний листок капсулы образо-ван плоскими мелкими эпителиальными клетками. Эти клетки, между которыми име-ются щели, расположены на базальной мем-бране, состоящей из трех слоев молекул.В клетках эндотелия капилляров мальпигиевого клубочка имеются отверстия диаметром око-ло 0,1 мк. Таким образом, барьер между кро-вью, находящейся в капиллярах клубочка, и полостью капсулы образован тонкой базаль-ной мембраной. От полости капсулы отходит мочевой каналец, имеющий вначале извитую форму, ? извитой каналец первого порядка. Дойдя до границы между корковым и мозго-вым слоем, каналец суживается и выпрямля-ется. В мозговом слое почки он образует пет-лю Генле и возвращается в корковый слой почки. Таким образом, петля Генле состоит из нисходящей, или проксимальной, и восхо-дящей, или дистальной, части.В корковом слое почки или на границе мозгового и кор-кового слоев прямой каналец вновь приобре-тает извитую форму, образуя извитой каналец второго порядка. Последний впадает в вы-водной проток?собирательную трубку. Зна-чительное количество таких собирательных трубок, сливаясь, образует общие выводные протоки, которые проходят через мозговой слой почки к верхушкам сосочков, высту-пающим в полость почечной лоханки.
ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ
выделительные процессы представляют со-бой конечные звенья обмена веществ орга-низма; непосредственным результатом их является удаление из организма продуктов распада, не используемых далее организмом. Органами выделения у человека являются почки, потовые железы, легкие, кишечник.
Легкие являются органами выделения, поскольку через них вы-дятся из организ-ма углекислота, вода и некоторые летучие вещества, например пары эфира и хлорофор-ма при наркозе, пары алкоголя при опьяне-нии. Кишечник выделяет из организма неко-торые соли тяжелых металлов, а также про-дукты превращения желчных пигментов. На-ряду с выделением из организма конечных продуктов обмена, органы выделения имеют значение и для поддержания постоянства со-става и свойств внутренней среды организма. Так, они участвуют в осморегуляции, т. е. сохранении постоянства осмотического давления (изоосмия), и в сохранении посто-янства ионного состава (изоиония) внутрен-ней среды организма.
Выделительные органы ? почки, легкие, по-товые железы ? имеют важное значение и в поддержании постоянства концентрации во-дородных ионов в организме.
Поскольку испарение воды с поверхности кожи и альвеол легких понижает температуру тела, потовые железы и легкие имеют значе-ние и в терморегуляции.
Особое место среди органов выделения зани-мают сальные и молочные железы. Выделяе-мые ими вещества ? кожное сало и молоко ? не являются конечными продуктами обме-на веществ и имеют определенное физиоло-гическое значение: молоко как продукт пита-ния для новорожденных, а кожное сало для смазывания кожи.
ПРОЦЕСС МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ
Согласно современным представлениям, об-разование конечной мочи является результа-том трех процессов: фильтрации, реабсорб-ции и секреции.
Процесс фильтрации воды и низкомолеку-лярных компонентов плазмы через стенки капилляров клубочка происходит только в том случае, если давление крови в капиллярах (около 70 мм рт. ст.) превышает сумму онко-тического давления белков плазмы (около 30 мм рт. ст.) и давления жидкости (около 20 мм рт. ст.) в капсуле клубочка. Таким образом, эффективное фильтрационное давление, оп-ределяющее скорость клубочковой фильтра-ции, составляет около 20 мм рт ст.
Фильтрат, поступивший в капсулу Шумлян-ского-Боумена, составляет первичную мочу, которая по своему содержанию отличается от состава плазмы только отсутствием белков. В сутки через почки человека протекает 1500-1800 л крови, и из каждых Юл крови, прохо-дящей через капилляры клубочков, образует-ся около 1 л фильтрата, что составляет в те-чение суток 150-180 л первичной мочи. Такая интенсивная фильтрация возможна только в условиях обильного кровоснабжения почек и при особом строении фильтрационной по-верхности капилляров клубочка, в которых поддерживается высокое давление крови.
Канальцевая реабсорбция или обратное вса-сывание происходит в извитых канальцах и петле Генле, куда поступает образовавшаяся первичная моча. Из 150-180 л первичной мо-чи реабсорбируется около 148-178 л воды. В почечных канальцах остается небольшое ко-личество жидкости ? вторичная (конечная) м о ч а, с уточный объем которой равен около 1.5л. Через собирательные трубки, почечные лоханки и мочеточники она поступает в мочевой пузырь. Такое значительное обратное всасывание объясняется тем, что общая сум-марная площадь канальцев почек человека составляет 40-50 м2, а длина всех извитых канальцев достигает 80-100 км. Длина ка-нальцев одного нефрона не превышает 40-50 мм. Реабсорбции подвергаются кроме воды многие необходимые для организма органи-ческие (глюкоза, аминокислоты, витамины) и неорганические (ионы К+, N3*, Са2+, фосфа-ты) вещества.
Канальцевая секреция осуществляется клет-ками канальцев, которые также способны выводить из организма некоторые вещества. Такие вещества слабо фильтруются или со-всем не проходят из плазмы крови в первич-ную мочу (некоторые коллоиды, органиче-ские кислоты). Механизм канальцевой секре-ции состоит в том, что клетки эпителия неф-рона захватывают названные вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца. Другой вариант ка-нальцевой секреции заключается в выделении в просвет канальцев новых органических ве-ществ, синтезированных в клетках нефрона (мочевина, мочевая кислота, уробилин и др.). Скорость каждого из этих процессов регули-руется в зависимости т состояния организма и характера воздействия на него.
Регуляция мочеобразования осуществляется нейрогуморальным путем. Высшим подкор-ковым центром регуляции мочеобразования является гипоталамус. Импульсы от рецепторов почек по симпатическим нервам посту-пают в гипоталамус, где вырабатывается ан-тидиуретический гормон (АДГ) или вазо-прессин, усиливающий реабсорбцию воды из первичной мочи и являющийся основным компонентом гуморальной регуляции. Этот гормон поступает в гипофиз, там накаплива-ется и затем выделяется в кровь. Повышение секреции АДГ сопровождается увеличением проницаемости извитых канальцев и собира-тельных трубок для воды. Усиленная реаб-сорбция воды при недостаточном ее поступ-лении в организм приводит к снижению диу-роеза; моча при этом характеризуется высокой концентрацией находящихся в ней ве-ществ. При избытке воды в организме осмо-тическое давление плазмы падает. Через ос-мо- и ионорецепторы гипоталамуса и почек происходит рефлекторное снижение продук-ции АДГ и его поступления в кровь. В этом случае организм избавляется от избытка воды путем выделения большого количества мочи низкой концентрации. Существенное значе-ние в гуморальной регуляции мочеобразова-ния принадлежит гормону коры надпочечни-ков альдостерону (из группы минерало-кортикоидов), который увеличивает реаб-сорбцию ионов Nа* и секрецию ионов К+, уменьшая диурез.
Нервная регуляция мочеобразования выраже-на слабее, чем гуморальная, и осуществляется как условнорефлекторным, так и безус-ловнорефлекторным путем. В основном она происходит благодаря рефлекторным измене-ниям просвета почечных сосудов под влияни-ем различных воздействий на организм. Это ведет к сдвигам почечного кровотока и, сле-довательно, процесса мочеобразования. Ус-ловнореф-лекторное повышение диуреза на индифферентный раздражитель, подкреплен-ное повышенным потребление воды, свиде-тельствует об участии коры больших полу-шарий в регуляции мочеобразования. Следует иметь в виду, что почки обладают высокой способностью к
саморегуляции. Выключение высших корко-вых и подкорковых центров регуляции не приводит к прекращению мочеобразования.
КОЖА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ2
Чувство боли воспринимается специальными свободными нервными окончаниями. Число болевых рецепторов в коже человека очень велико, примерно 100?200 на 1 см2 кожной поверхности. Общее число таких рецепторов достигает 2?4 млн. Место восприятия боли человек определяет довольно точно. Чувство боли нервные окончания воспринимают не только в коже, но и в слизистых и серозных оболочках, во внутренних органах. Нередко чувство боли ощущается не только в повреж-денном органе, но и в других частях тела, например в определенных участках кожи. Такие боли называют отраженными, ирра-диирующими. Например, при спазме венеч-ных (коронарных) артерий сердца (ише-мической болезни сердца) боли определяются не только в сердце (за грудиной), но и в об-ласти левой лопатки, в руке.
Болевые ощущения имеют большое значение, так как они возникают при повреждениях тканей органов, как сигналы об опасности, включающие защитно-оборонительные меха-низмы (повышение тонуса мышц, учащение сердцебиения, дыхания). Усиливается выде-ление гормонов, участвующих в мобилизации защитных сил организма (гормонов надпо-чечных желез ? адреналина, кортикостерои-дов).
Нервные импульсы, возникшие в рецепторах кожи, поступают не только в спинной мозг, в его чувствительные и двигательные центры, которые участвуют в образовании автомати-ческих, подсознательных, защитных, оборо-нительных рефлексов на уровне сегментов спинного мозга. Имеется в виду отдергива-ние, например, руки при ожоге или уколе. Здесь болевой или температурный импульсы передаются на чувствительные ядра задних рогов спинного мозга, из него ? в двигатель-ные ядра передних рогов. Соответствующие двигательные импульсы по аксонам двига-тельных нейронов передних рогов поступают к мышцам. Одновременно чувствительные импульсы от кожных рецепторов через чувст-вительные ядра задних рогов спинного мозга или черепных нервов по проводящим путям через таламус направляются к корковому концу анализатора общей чувствительности, к нейронам постцентральной извилины. В коре полушарий большого мозга, в постцен-тральной извилине, происходит высший ана-лиз, сознательное восприятие всех тех чувств (тактильных, температурных болевых), кото-рые воспринимаются соответствующими кожными рецепторами. Для осознанных дей-ствий в ответ на поступившие в постцен-тральную извилину нервные импульсы из этой извилины по ассоциативным волокнам передаются в эффекторные (двигательные, секреторные) центры коры большого мозга (в предцентральную извилину) или в другие, подкорковые центры.
КОЖА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ1
Кожа выполняет многообразные функции: защитную, терморегуляционную, дыхатель-ную, обменные. Железы кожи вырабатывают пот, кожное сало. С потом у человека в обыч-ных условиях в течение суток выделяются около 500 мл воды и растворенные в ней со-ли, конечные продукты азотистого обмена. Кожа активно участвует в обмене витаминов Особенно важен синтез витамина О под влиянием ультрафиолетовых лучей. Площадь кожного покрова взрослого человека достига-ет 1,5?2 м2. Эта поверхность является об-ширным рецепторным полем тактильной, болевой, температурной, кожной чувстви-тельности. Различные воздействия восприни-мают расположенные в коже терморецепто-ры, механорецепторы, ноцицепторы. Первые воспринимают изменение температуры, вто-рые ? прикосновения к коже, третьи ? бо-левые раздражения. Тела чувствительных нейронов, по дендритам которых распростра-няются импульсы от таких рецепторов, зале-гают в спинномозговых узлах и чувствитель-ных узлах черепных нервов.
Кожная чувствительность. Расположенные на разной глубине в коже нервные окончания воспринимают прикосновения, температур-ное чувство, чувство боли. Каждое воздейст-вие воспринимается специальными рецепто-рами, отличающимися друг от друга своими формой и строением. Распределены рецепто-ры неравномерно, их много в коже кончиков пальцев рук, ладоней, подошв, губ, наружных половых органов. Намного меньше рецепто-ров в коже спины. Значение кожной чувстви-тельности в жизни человека очень велико.
Прикосновение и давление (тактильную чув-ствительность) воспринимают расположен-ные в коже примерно 500 000 рецепторов. Это механорецепторы, к которым принадле-жат и свободные нервные окончания, прони-кающие в эпидермис и воспринимающие дав-ление, и несвободные окончания (инкапсули-рованные ? имеющие капсулу). К несвобод-ным чувствительным нервным окончаниям относятся расположенные в собственно коже крупные пластинчатые тельца (Фатгера?Паччини), осязательные тельца (Мей-снера).
Чувства осязания и давления позволяют не только узнавать предметы, но и определять их форму, размеры, характер материала, из которого эти предметы сделаны.
Температурное чувство (чувство холода и теплоты) воспринимается разными рецепто-рами. Одни из них возбуждаются действием холода на нервные тельца (колбы Крау-зе), другие ? действием тепла на луковицеобраз-ные тельца (Гольджи?Маццони). Холодовые рецепторы, проникающие между клетками эпидермиса, расположены более поверхност-но, чем тепловые. Холодовых рецепторов намного больше (около 250 000), чем тепло-вых (около 39000). Кожа конечностей (рук, ног), особенно открытые места, менее чувст-вительна, чем кожа туловища (закрытые мес-та). Рецепторы, воспринимающие темпера-турные воздействия, приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды (воздуха, воды), как бы ?привыкают?. Так, например, вначале очень горячая вода посте-пенно воспринимается как менее горячая, даже просто теплая. ?Привыкает рука или нога и к холодной воде.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ3
Механизм влияния гормонов на клеточную активность зависит от их способности связы-ваться с рецепторами клеток-мишеней. Влия-ние пептидных гормонов и производных аминокислот осуществляется путем их связы-вания со специфическими рецепторами на поверхности клеточных мембран, что вызы-вает цепную реакцию биохимических преоб-разований в клетках. Стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы, обладающие способностью проникнуть через клеточную мембрану, образуют в цитоплазме комплекс со специфическими рецепторами, который проникает в клеточное ядро и морфогенети-ческие эффекты образования ферментов и |видоспецифичных белков, а также усиление энергообразования в митохондриях, транс-порта глюкозы и аминокислот и другие изме-нения в жизнедеятельности клеток.
В клетках-мишенях имеются механизмы для саморегуляции собогненных реакций на гор-мональные воздействия. При избытке моле-кул гормона уменьшается число свободных рецепторов клетки для их связывания, и тем самым снижается чувствительность клетки к действию гормона, а при недостатке гормо-нов ? увеличение числа С1юбодных рецеп-торов повышает клеточную восприимчивость.
Почти для всех гормонов выявлены отчетли-вые суточные колебания их содержания в крови. Большей частью происходит увеличе-ние их концентрации в дневное время и уменьшение в ночное время. Однако в этой периодике имеются специфические особен-ности ? тик, максимальное содержание гор-мона роста в крови наблюдается поздним ве-чером, в начальные стадии сна, а гормонов надпочечников глюкокортикоидов?в утрен-ние часы
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ2
Специфичность вызываемых ими функцио-нальных эффектов. Быстрое разрушение гор-монов (например, период полураспада крови адреналина и норадреналина ? около 0.5-2.5 мин, большей части гормонов гипофиза ?10-15 мин).
Эндокринные железы должны постоянно вы-рабатывать гормоны, чтобы, несмотря на бы-строе разрушение, поддерживать необходи-мую их концентрацию в крови. Сохранение нормального уровня каждого гормона и их соотношений в организме регулируется особь! ми нервными и гуморальными меха-низмами отрицательной обрат ной связи: при избытке в крови какого-либо гормона или образуема под его воздействием веществ сек-реция этого гормона соответствует щей желе-зой снижается, а при недостатке ? увеличи-вается. Нарушения деятельности эндокрин-ных желез могут проявляться в их чрезмер-ной активности ? гиперфункции или ослаб-лении активности? гипофункции, что при-водит к снижению работоспособности, раз-личным патологиям в организме и даже смер-ти. 1
Гормонами называют особые химические вещества, выделяемые специализированными эндокринными клетками и обладающими дистантным действием, с помощью которых осуществляется гуморальная регуляция функций различных органов и тканей орга-низма. По химической структуре выделяют 3 группы гормонов: Стероидные гормоны ? половые гормоны и кортикостероидные гор-моны надпочечников;
Производные аминокислот ? гормоны моз-гового вещества надпочечников (адреналин, норадреналин), щитовидной железы. Пептид-ные гормоны?гормоны гипофиза, поджелу-дочной железы, околощитовидных желез, а также гипоталамические нейрапептиды. Функции гормонов заключаются в изменении обмен! веществ в тканях (метабо-лическое действие), активации генетического аппарата, регулирующего рост и формообра-зование различных органов тела, запуске раз-личных функций (например, выделение из печени глюкозы в кровь при работе), модуля-ции текущей активности различных органов (например, изменения частоты сердцебиений при эмоциональных состояниях организма).
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ1
Гуморальная регуляция осуществляется дву-мя способами: 1) системой желез внутренней секреции или эндокринными железами (греч. эмдон ? внутрь, крино ? выделять), продук-ты которых (гормоны) поступают непосред-ственно в кровь и действуют дистантно на удаленные от них органы и ткани, а также системой эндокринных тканей других орга-нов; 2) системой местной саморегуляции, т. е. действием на соседние клетки (в пределах одного органа или ткани) биологически ак-тивных веществ (тканевых ?гормонов??гистамина, серотомина, кининов, простаглан-динов) и продуктов клеточного метаболизма (например, появление при физических на-грузках молочной кислоты в мышцах ведет к расширению в них кровеносных сосудов и увеличению доставки кислорода).
К эндокринным железам относят следующие железы: эпифиз (верхний придаток мозга или шишковидная железа), гипофиз (нижний придаток мозга), вилочковая железа (тимус или зобная железа), щитовидная (тиреоидная) железа, околощитовидные (паратирсоидные) железы, поджелудочная железа (панкреас), надпочечники, половые железы (гонады). Гормоны выделяются также клетками неко-торых органов (почки, сердце, плацента, пи-щеварительный факт).
Методами изучения желез внутренней секре-ции являются традиционные методы удале-ния или разрушения (у человека при заболе-ваниях или у животных в эксперименте), вве-дение определенного гормона в организм, а также наблюдения в клинике за больными с патологией эндокринной системы. В совре-менных условиях концентрацию гормонов в железах, крови или моче изучают биологиче-скими ихимическими методами, используют ультразвуковое исследований применяют радиоиммунологический метод.
Общими свойствами желез внутренней сек-реции является отсутствие внешних протоков в отличие от желез внешней секреции, имеющих такие протоки (например, сальных, молочная слюнных и др.); продуцируемые эндокринными железами гормоны всасыва-ются непосредственно в кровь, проходящую через железу.
Сравнительно небольшие размеры и вес. Дей-ствие гормонов на клетки и ткани в весьма малых концентрациях (например, всего 1 г адреналина может активизировать 1 млн. ля-гушачьих сердец).
Избирательность действия гормонов на опре-деленные ткани клетки-мишени, имеющие специальные рецепторы на поверхности кле-точной мембраны или в плазме, с которыми связываются гормоны.
Гипофиз3
Задняя доля гипофиза секретирует гормон вазопрессин , который образуются в клетках гипоталамуса, затем по нервным волокнам поступают в нейрогипофиз, где накапливают-ся и затем выделяются в кровь.
Вазопрессин (лат.?давление) вызывает двоякий физиологический эффект в организ-ме. Во-первых, он вызывает сужение крове-носных сосудов и повышение артериального давления. Во-вторых, этот гормон увеличива-ет обратное всасываание воды в почечных канальцах, что вызывает повышение концен-трации и уменьшение объема мочи, т. е. он действует в качестве уретического гормона (АДГ). Его секреция в кровь стимулируется из менениями водно-солевого обмена, физи-ческими нагрузками, эмоциональными стрес-сами. При употреблении алкоголя угнетается секреция вазопрессина (АДГ), увеличивается выведение мочи и возникает обезвоживание организма. В случае резкого падения выра-ботки этого гормона возникает несахарный диабет, проявляющийся в патологической потере воды организмом.
Окситоцин стимулирует сокращения матки при родах, выделение молока молочными железами. Его секрецию усиливают импуль-сы от механорецепторов матки при ее растя-жении, а также выделение женского полового гормона эстрогена.
Промежуточная доля гипофиза почти не раз-вита у человека, имеется лишь небольшая группа клеток, секретирующих меланотроп-ный гормон, вызывающий образование мела-нина?пигмента кожи и волос. В основном эту функцию у человека обеспечивает корко-тропин передней доли гипофиза.
Гипофиз2
Гиганты и карлики имеют пропорциональное телосложение, однако у них наблюдаются изменения некоторых функций организма, вчастности снижение внутрисекреторных функций половых желез. Избыток соматотро-пина во взрослом состоянии (после оконча-ния роста I ела) приводит к разрастанию еще не окостеневших окончательно частей скеле-та?удлинению пальцев рук и ног, кистей и стоп, уродливому росту носа, подбородка, а также к увеличению внутренних органов. Такое заболевание называется акромегалия.
Пролактин регулирует рост молочныхжелез, синтез и секрецию молока (выведение молока обеспечивает другой гормон?окситоцин), стимулирует инстинкт материнства, а также влияет на водно-I солевой обмен в организме, эритропоэз, вызывает послеродовое ожирение и др. эффекты. Его выделение рефлекторно активизируется актом сосания. В связи с тем, что пролакгин поддерживает существоввание желтого тела и выработку им гормона прогес-терона, он почил также название лютеотроп-ного гормона. Кортикотропин (адренокорти-котропныйгормон ? АКТГ) является круп-ным белком, при образовании которого выде-ляются в качестве побочных продуктов ме-ланотропин (влияющий на образо-иние пиг-мента меланина) и важный пептид ? эндор-фин, обеспечивающий обезболивающие эф-фекты в организме. Основное влияние эрти-котропин оказывает на функции коркового слоя надпочечников, особенно на образова-ние глкжокортикоидов. Кроме того, он вызы-вает расщепление жиров в жировой ткани, увеличивает секрецию инсулина и сомато-тропина. Стимулируют выделение кортико-тропина различные стрессовые раздражители ? сильная боль, холод, значительные физи-ческие нагрузки, психоэмоциональное на-пряжение. Способствуя усилению белкового, жирового и углеводного обменов в стрессо-вых ситуациях, он обеспечивает повышение сопротивляемости действию неблагоприят-ных факторов среды, т. е. является адаптив-ным гормоном.
Тиреотропин (тиреотропный гормон ? ТТГ)увеличивает массу щитовидной железы, число активных клеток, способствует захвату йода, что в целом усиливает секрецию ее гормонов. В результате нарастает интенсив-ность всех видов обмена веществ, повышает-ся температуры тела. Образование ТТГ уве-личивается при понижени и внешней темпе-ратуры среды и тормозится травмами, боле-выми ощущениями. Секреция ТТГ может вызываться условно-рефлекторным путем?по сигналам, предшествующим охлаждению, т. е. контролируется корой больших полуша-рий. Это имеет большое значение для процес-сов закаливания, тренировки к пониженным температурам.
Гонадотропные гормоны (ГТГ) ? фоллитро-пини мотропин (их иначе еще называют фол-ликулостимулируюший и лютеинизирующий гормоны) ? синтезируются и секретируются с ними и теми же клетками гипофиза, они одинаковы у мужчин и женщин и по своему действию являются синергистами,. Эти моле-кулы химически защищены от разрушения в печени. ГТГ стимулирует образование и сек-рецию половых гормонов, а также функции яичников и семенников. Содержание ГТГ в крови зависит от концентрации в крови муж-ских и женских половых гормонов, от реф-лекторных влияний при половом акте, от раз-личных факторов внешне среды, от уровня нервно-психических расстройств.
Гипофиз1
Деятельность желез внутренней секреции находится под контролем многочисленных прямых и обратных связей в организме. Ос-новным регулятором их функций является гипоталамус, непосредственно связанный с главной эндокринной железой ? гипофизом, влияния которого распространяются на дру-гие периферические железы.
ФУНКЦИИ ГИПОФИЗА
Гипофиз состоит из трех долей: 1) передняя доля (аденогипофизе), 2) промежуточная доля и 3) задняя доля или нейрогипофиз. В адено-гипофизе главную секреторную функцию выделяют 5 групп клеток, которые вырабаты-вают 5 специфических гормонов. Среди них выделяют тропные гормоны (лат. направле-ние), регулирующие функции перифериче-ских желез эффекторные гормоны, непосред-ственно действующие на клетки-мишени. К тропным гормонам относят следующие: кор-тикотропин илиадренокортикотропныйгор-мон(АКТГ),регулирующий функции корково-го слоя надпочечников; тиреотропный гормон (ТТГ), активизирующий щитовидную железу; гонадотропныи гормон (ГТГ), влияющий на функции половых желез.
Эффекторными гормонами являются сомато-тропн: гормон (СТГ) или соматотропин, оп-ределяющий рост тела, и пролактин, контро-лирующий деятельность молочных желез.
Выделение гормонов передней доли гипофиза регулируется веществами, образуемыми ней-росекреторными клетками гипоталал гипота-ламическими нейропептидами: стимулирую-щими секреглиберинами и тормозящими ее ? статинами. регулирующие вещества дос-тавляются потоком крови из гипоталаммуса в переднюю долю гипофиза, где и оказывают влияние на секрецию гормонов клетками ги-пофиза.
Соматоропин представляет собой видоспеци-фичный белок, определяющий рост тела (главным образом увеличивающий рост в длину). Работы по генной инженерии с вне-дрением соматотропина в генетический аппа-рат мышей позволили получить супермышей вдвое большего роста. Однако, современные исследования показали, что соматотропин организмов одного вида может увеличивать рост тела у видов, стоящих на более низких ступенях эволюционного развития, но не эф-фективен для более высокоразвитых орга-низмов. В настоящее время найдено вещест-во-посредник, передающий влияния СТГ на клетки-мишени, - соматомедин, который вы-рабатывается клетками печени и костной тка-ни. Соматотрог обеспечивает синтез белка в клетках, накопление РНК, усиливает транс-порт из крови аминокислот в клетки, способ-ствует усвоению азота, создавая положитель-ный азотистый баланс в организме, помогает утилизации жиров. Выделение соматотропно-го гормона увеличивается во время сна, при физических нагрузках, травмах, некоторых инфекциях В гипофизе взрослого человека его содержание составляет около 4-15 мг, у женщин среднее его количество несколько выше. Особенно увеличивается концентрация СТГ в крови у подростков в период полового созревания. При голодании его концентрация возрастает в 10-15 раз.
Чрезмерное выделение соматотропина в ран-нем возрасте приводит к резкому увеличению длины тела (до 240-250 см) ? а его недоста-ток?к задержке роста ?карликовости.
ФУНКЦИИ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ЭПИФИЗА
Вилочковая железа (тимус или зобная железа) имеет основное значение для обеспечения в организме иммунитета (образование и специализация Т-лимфоцитов), а также выполняет эндок-ринные функции. Секрет этой железы - гормон тимозин - способствует иммуно-логической специализации Т-лимфоцитов. Кроме того, он обеспечи-вает процессы проведения возбуждения в синапсах, стимулирует гормональные реакции, облегчая связывание гормонов, активирует метаболические реакции в организме.
Функции эпифиза (верхнего мозгового придатка или шишковидной железы) связаны со степенью освещенности ор-ганизма и, соответственно, имеют чет-кую суточную периодичность. Это свое-образные ?биологические часы? орга-низма. Гормон эпифиза - мелатонин вы-рабатывается и секретируется в кровь и церебро-спинальную жидкость под влиянием импульсов от сетчатки глаза. На свету выработка его снижается, а в темноте - повышается. Мелатонин угне-тает функции гипофиза, снижая, с одной стороны, выработку облегающих его функции гипоталамических либеринов, а с другой, непосредственно угнетая ак-тивность аденогипофиза, в первую оче-редь подавляя образование гонадотропи-нов. Под действием мелатонина задер-живается преждевременное развитие половых желез, формируется циклич-ность половых функций, определяется длительность овариально-менструального цикла женского орга-низма.
ФУНКЦИИ ЩИТОВИДНОЙ (ТИРЕОИДНОЙ) ЖЕЛЕЗЫ1
В щитовидной железе имеются две группы клеток, образующих два основных вида гор-монов. Одна группа клеток вырабатывает трийодтиронин и тироксин, а другая ? каль-цитонин. Первые клетки захватывают из кро-ви соединения йода, преобразуют их в ато-марный йод и в комплексе с остатками ами-нокислоты тирозина синтезируют гормоны трийодтиронин и тетрайодиронин или тирок-син (Т4), которые поступают в кровь и лим-фу. Эти гормоны, активизируя генетический аппарат клеточную ядра и митохондрии кле-ток, стимулируют все виды обмена веществ и энергетический обмен организма. Они усили-вают поглощение кислорода, увеличивают основной обмен в организме и повышают температуру тела, влияют на белковый, жи-ровой и углеводный обмен, обеспечивают рост и развитие организма, усиливают: ак-тивность симпатических воздействий на час-тоту сердечных сокращений, артериальное давление и потоотделение, повышают возбу-димость ЦНС.
В крови тироксин существует в связанной с белками неактивной форме. Лишь около 0.1 % его количества находится в свободной ак-тивной форме, которая и вызывает функцио-нальные эффекты. Более выраженным физио-логическим действием обладает трийодтинин, но его содержание в крови значительно ниже.
Гормон кальцитонин (или тирокальцитонин) вместе с гормонами околощитовидных желез участвует в регуляции содержания кальция в организме. Он вызывает снижение концен-трации кальция в крови и поглощение его костной тканью, что способствует образова-нию и росту костей. В регуляции секреции кальцитонина участвуют гормоны желудоч-но-кишечного тракта, в частности гастрин.
При недостаточном поступлении в организм йода возникает резкое снижение активности щитовидной железы ? гипотиреоз. В де ком возрасте это приводит к развитию кретинизма ? задержке полового, физического и умст-венного развития, нарушения пропорций те-ла. Дефицит гормонов щитовидной железы во взрослом состоянии вызывает слизистый отек тканей?микседему. Возникает в результате нарушения белкового обмена, повышающего онкотическое давление тканевой жидкости, и соответственно, вызывающего задержку воды в тканях. При этом, несмотря на разрастание железы (зоб), секреция гормонов снижена. Для компенсации недостатка йода в пище и воде, имеющегося в некоторых регионах зек и вызывающего так называемый эндемиче-ский зоб, в рацион населения включают йодированную соль и морепродукты. Гипотиреоз может также возникать при генетических аномалиях, в результате иммунного разрушения щитовидной железы и при нарушениях секреции тиреотропного гормона гипофиза.
В случае гипертиреоза (избыточного образо-вания гормонов щитовидной железы) возни-кают токсические явления, вызывающие Ба-зедову болезнь. Происходит разрастание щи-товидной желез (зоб), повышается основной обмен, наблюдаются потеря веса, пучеглазие, повышение раздражительности. ФУНКЦИИ ОКОЛОЩИТОВИДНЫХ ЖЕЛЕЗ У человека имеются четыре околощитовидные железы прилегающие к задней поверхности щито-видной железы. Их продукт?паратирин или паратгормон участвует в регуляции содержа-ния кальция в организме. Он повышает кон-центрацию кальция в крови, усиливая его всасывание в кишечнике и выход из костей. Выработка паратгормона усиливается при недостаточном содсржании кальция в крови и в результате симпатических влияний, а по-давление секреции ? при избытке кальция. Нарушение нормальной секреции приводит в случае гиперфункции околощитовидных же-лез к потере костной тканью кальция и фос-фора (деминерализация костей) и деформа-ции костей, а также к появлению камней в почках, падению возбудимости нервной и мышечной тканей, ухудшению процессов внимания и памяти. В случае недостаточной функции и околощитовидных желез возни-кают резкое повышение возбуди мости нерв-ных центров, патологические судороги и смерть в результате тетанического сокраще-ния дыхательных мышц.
ЭНДОКРИННЫЕ ФУНКЦИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Поджелудочная железа функциони-рует как железа внешней секреции, выделяя пищеварительный сок через специальные протоки в 12-ти перстную кишку, и как железа внутрен-ней секреции, секретируя непосредственно в кровь гормоны инсулин глюкагон. Около 1 % массы этой железы составляют особые скоп-ления клеток ? островки Лангерганса, среди которых имеются в преобладающем количест-ве бета-клетки, вырабатывающие гормон ин-сулин, и в меньшем числе альфа-клетки, вы-деляющие гормон гликагон.
Глюкагон вызывает расщепление глико-гена в печени и выход в кровь глюкозы, а так-же стимулирует расщепление жиров в печени I жировой ткани.
Инсулин-это полипептид, обладающий широким действием на различные процессы в организме - он регулирует все виды обмен ве-ществ и энергообмен. Действуя путем повы-шения проницаемости клеточных мембран мышечных и жировых клеток, он способствует переходу глюкозы внутрь мышечных волокон, повышая мышечные запасы синтезируемого в них гликогена, а в клетках жировой ткани спо-собствует превращению глюкозы в жир. Про-ницаемость клеточных мембран под влияни-ем инсулина повышается также и аминокис-лот, в результате чего стимулируется синтез информационной РНК и внутриклеточный синтез белка. В печени инсулин вызывает синтез гликогена, аминокислот и белков в печеночных клетках. Все указанные процес-сы обуславливают анаболический эффект инсулина.
Продукция гормонов поджелудочной же-лезы регулируется содержанием глюкозы в крови, собственными особыми клетками островках Лангерганса, ионами Са2+ и влия-ниями вегетативной нервной системы. В слу-чае снижения концентрации глюкозы в кров (гипогликемии) до 2.5 мМоль- л'1 или 40-50 мг% в первую очередь резко нарушается деятельность мозга, лишенного источнике энергии, наступают судороги, потеря сознания и даже смерть челе века. Гипогликемия мо-жет возникать при избытке инсулина в ор-ганизме, при повышенном расходе глюкозы во время мышечной работы.
Дефицит инсулина вызывает тяжелое за-болевание ? сахарный диабет (мочеизнуре-ние), характеризующийся гипергликемией. В организме при этом нарушается утилизация в клетках глюкозы, но повышается концен-трация глюкозы в крови и в моче, что сопро-вождается значительными потерями воды с мочой (до 12-15 л ), соответственно, сильной жаждой и большим потребление воды. Воз-никает мышечная слабость, падение веса. По-терю углеводных источников энергии орга-низм компенсирует распадом жиров белков. В результате их неполной переработки в крови накапливаются ядовитые вещества, кетоновые тела и возникает сдвиг рН в кислую сторону (ацидоз). Это приводит к диабетической ко? потерей сознания и угрозой смерти.
ФУНКЦИИ НАДПОЧЕЧНИКОВ2
Избыточное содержание кортизола в орга-низме приводит к гипергликемии, распаду белков, отекам, повышению артериального давления. При недостаточности кортизола развивается аддисонова болезнь, которая со-провождается бронзовой окраской кожи, ос-лаблением деятельности сердечной и скелет-ной мышц, повышенной утомляемостью, снижением устойчивости к инфекционным заболеваниям.
Минералкортикоиды у человека представле-ны основным гормоном - альдостероном, ко-торый имеет существен! значение в регуля-ции минерального обмена в организме. Аль-достерон способствует поддержанию на по-стоянном уровне концентрации натрия и ка-лия в плазме крови, лимфе и межтканевой жидкости, увеличивая при необходимости обратное всасывание натрия в почки выход калия в мочу. Сохранение натрия в организме приводит к задержке воды и повышению ар-териального давления. От правильного соот-ношения натрия и калия в жидких средах за-висят процесс возбуждения в нервных и мы-шечных тканях, деятельность сенсорных сис-тем и управление поведением организма. На-рушение секреции альдостерона может при-вести к гибели организма. Образов альдосте-рона регулируется не только содержанием натрия в крови, но и действием гормона ре-нина, выделяемого эндокринной тканью по-чек при ухудшении их кровоснабжения.
Половые гормоны надпочечников ? это пре-имущественно андрогены или мужские поло-вые гормоны и эстрогена (женские половые гормоны), которые наиболее активны на ран-них этапах онтогенеза (до полового созрева-ния) и в пожилом возрасте (после снижения активности половых желез). Они ускоряют созревание мальчиков, формируют половое поведение женщин. Андрогены вызывают анаболические эффекты, повышая синтез белков в коже, мышечной и костной ткани, способствуют развитию вторичных половых признаков по мужскому типу (харак. оволо-сение у мальчиков и избыточное оволосе-ние?вирилизация -девушек).
Мозговой слой надпочечников содержит слой симпатических клеток (хромаффинные клет-ки), которые секретируют адреналининорад-реналин. Они синтезируются из аминокисло-ты тирозина в результате цепочки поэтапных преобразований из предшественников. В моз-говом слое синтезируется в 6 раз больше гор-мона адреналина, чем норадреналина. Однако в плазме крови норадремалина оказывается в 4 больше за счет дополнительного его посту-пления из окончаний симпапатических нер-вов. Эти гормоны различаются по способно-сти связывать разные адренорецепторы кле-ток-мишеней. Адреналин и норадреналин играют важную роль в адаптации организма к чрезвычайным напряжениям ? стрессам, т. е. они являются адаптивными гормонами. Ад-реналин вызывает целый ряд эффектов, обес-печивающих деятельное состояние организ-ма:
учащение и усиление сердечных сокращений, облегчение дыхания путем расслабления бронхиальных мышц, что обеспечивает уве-личение доставки кислородатканям; рабочее перераспределение крови ? путем сужения сосудов кожи и органов брюшной полости и расширения сосудов мозга, сердечной и ске-летных мышц; мобилизация энергоресурсов организма за счет увеличения выхода в кровь глюкозы из печеночных депо и жирных ки-слот из жировой ткани;
усиление в тканях окислительных реакций и повышение теп
лопродукции; стимуляция анаэробного рас-щепления глюкозы в мышцах, т. е. повыше-ние анаэробных возможностей организма;
повышение возбудимости сенсорных систем и ЦНС.
Норадреналин вызывает сходные эффекты, но сильнее действует на кровеносные сосуды, вызывая повышение артериального давления, и менее активен в отношении метаболических реакций. Активация выброса адреналина и норадреналина в кровь обеспечивается сим-патической нервной системой, вместе с кото-рой эти гормоны функционально составляют единую симпато-адреналовую систему, обес-печивающую приспособительные реакции организма в любым изменениям внешней среды.
ФУНКЦИИ НАДПОЧЕЧНИКОВ1
Надпочечники располагаются над почками и состоят из различающихся по своим функци-ям частей? коры надпочечников (близкой по происхождению к половым железам) и моз-гового вещества (формирующегося из симпа-тических клеток).
В коре вырабатывается группа гормонов, на-зываемых кортикоидам и или кортикостерои-дами. Кортикоиды являются жизненно необ-ходимыми для организма гормонами, их от-сутствие приводит к смерти. Кора надпочеч-ников состоит из следующих трех слоев:
Клубочковая (наружная)зона, секретирующая гормоны
минералкортикоиды (в основном ? альдо-стерон),
Пучковая (средняя)зона,секретирующая глю-кокортикоиды (преимущественно кортизол или гидрокортизол);
Сетчатая (внутренняя) зона, секретирующая небольшое
количество половых гормонов (андрогенов и эстрогенов).
Минералкортикоиды у человека представле-ны основным гормоном - альдостероном, ко-торый имеет существенное значение в регу-ляции минерального обмена в организме. Он способствует поддержанию на постоянном уровне натрия и калия в крови, лимфе и меж-тканевой жидкости, увеличивая при необхо-димости обратное всасывание натрия в поч-ках и выход калия в мочу. Сохранение натрия в плазме крови приводит к задержке воды в организме и повышению артериального дав-ления. От правильного соотношения натрия и калия в жидких средах зависят процессы возникновения и проведения возбуждения в нервной и мышечной тканях, т. е. все Про-цессы восприятия, переработки информации и управления поведением организма. Нару-шение секреции альдостерона может привес-ти к гибели организма.
Образование альдостерона регулируется не только содержанием К в крови, но и с помо-щью ренина, выделяемого эндокринной тка-нью почек при ухудшении в них кровотока.
Глюкокортикоиды главным образом обеспе-чивают синтез глюкозы (глюконеогенез), образование запасов гликогена в печени и мышцах, увеличение концентрации глюкозы в крови (мобилизация из печени). При этом они выполняют особую роль в белковом об-мене. Они угнетают синтез белков в печени и мышцах (создают отрицательный азотистый баланс), увеличивают выход свободных ами-нокислот, их переаминирование и стимули-руют образование из них ферментов, необхо-димых для новообразования глюкозы, вызы-вая при этом мобилизацию жиров из жировой ткани, глюкокорти-коиды создают необходи-мые жировые и углеводные энергоресурсы для активной деятельности организма. По-вышению работоспособности способствует также повышение этими гормонами воспри-имчивости тканей к адреналину и норадрена-лину, повышение иммунитета и снижение аллергических реакций, улучшение процессов переработки информации в сенсорных систе-мах и ЦНС. Все указанные эффекты глюко-кортикоидов (кортизола) обеспечивают по-вышение устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов среды, стрессо-вым ситуациям, в связи с чем их называют адаптивными гормонами.
ФУНКЦИИ ПОЛОВЫХ ЖЕЛЕЗ
К половым железам (гонадам) относят семен-ники в мужском организме и яичники в жен-ском организме. Эти железы выполняют двоякую функцию: формируют половые клетки и выделяют в кровь половые гормоны. Как в мужском, так и в женском организме выра6атываются и мужские половые гормоны (андрогены) и женские - ( клрогены), которые отличаются по их количеству. Их выработка и активность регулируются гонадотропными гормонами гипофиза. По химической струк-туре они являются стероидами (производны-ми холестерина), продуцируются из общего предшественника. Эстрогены образуются путем преобразования из тестостерона. Муж-ской половой гормон тестостерон вырабаты-вается специальными клетками в области из-витых канальцев семенников. Другая часть обеспечивает созревание сперматозоидов и вместе с тем продуцирует эстрогены. Гормон тестостерон начинает действовать еще в ста-дии внутриутробного развития, формируя организм по мужскому типу. Обеспечивает развитие первичных и вторичных половых признаков женского организма, регулирует процессы сперматогенеза, протекание новых актов, формирует характерное половое пове-дение, особенности строения и состава тела, психические особенности. Тестостерон обла-дает сильным анаболическим действием?он стимулирует синтез белков, способствуя ги-пертрофии мышечной ткани. Выработка жен-ских половых гормонов (эстрогенов) осуще-ствляется в яичниках клетками фолликулов. Основным гормоном этих клеток является эстрадиол. В яичниках также вырабатывают-ся мужские половые гормоны?андрогены. Эстрогены регулируют процессы формирова-ния женского организма, развитие первичных и вторичных половых признаков женского организма, рост матки и молочных желез, становление цикличности половых функций. Эстрогены обладают анаболическим действи-ем в организме, но в меньшей степени, чем андрогены. Кроме гормонов эстрогенов, в женском организме вырабатывается гормон прогестерон. Сходной функцией обладают клетки желтого тела, которое после овуляци становится особой железой внутренней сек-реции. Секреция эстетов и прогестерона на-ходится под контролем полового центра ги-поталамуса и гонадотропного гормона гипо-физа, которые формируют периодичность овариалъно-менструалъного цикла (ОМЦ). Овариально-менструальный цикл состоит из следующих 5 фаз: ? менструальная (пример-но 1-3 день) ? отторжение неоплодотворенной яйцеклетки с частью маточного эпителия и кровотечением (менструацией); постменструальная (4-12 день) - созревание очередного фолликула с яйцеклеткой и уси-ленное выделение эстрогенов;
овуляторная (13-14 день) ? разрыв фоллику-ла и выход яйцелетки в маточные трубы; по-стовуляторная (15-25 день) ? образование из лопнувшего фолликула желтого тела и про-дуцирование гормона прогестерона, необхо-димого для внедрения оплодотворенной яй-цеклетки в стенку матки и нормального про-текания беременности; предменструальная (26-28 день) ? разрушение желтого тела
(при отсутствии оплодотворения), снижение секреции генов и прогестерона, ухудшение самочувствия и работоспособности.
УТОМЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРИ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЕ2
Физиологические и биохимические сдвиги, происходящие в организме во время работы, приводят к ухудшению функционального состояния работающего органа. Но они в то же время стимулируют восстановительные процессы,' причем скорость восстановления тем выше, чем быстрее наступает утомление. По современным представлениям, истощение энергетического материала клеток, прежде всего АТФ, оставляет структурный след в генетическом аппарате клетки. Дефицит АТФ стимулирует увеличение белковой массы ми-тохондрий и по принципу обратной связи ведет к увеличению выработки АТФ по ходу работы и в восстановительном периоде. В результате адаптация к этому виду нагрузки повышается. Истощение, превышающее до-пустимые пределы, ведет к срыву адаптации с развитием картины переутомления. Совре-менные концепции утомления складываются из представлений о многоструктурности и неоднозначности функциональных изменений в отдельных системах во время работы. В зависимости от вида работы, ее напряженности, продолжительности ведущая роль в развитии утомления может принадлежать различным физиологическим системам. Изменения в гуморальной системе регуляции могут стать ведущими факторами утомления при напряженной мышечной работе. Утомление и восстановление при мышечной работе, связанной с эмоциональным стрессом. При длительной истощающей работе наряду с предельными затратами энергии продолжение работы мо-жет лимитировать и утомление системы гипоталамус ? гипофиз ? надпочечники. Нарушения в центральном звене регуляции физиологических функций могут играть существенную роль в развитии утомления при кратковременной мышечной работе скоростного характера. В результате мощного потока проприоцептивных и хеморецеп-тивных импульсов в ЦНС развивается запре-дельное торможение (первичное утомление). Чрезмерная частота нервных импульсов к исполнительным приборам истощает и гене-рирующие их нервные клетки. Уже через не-сколько секунд работы падает лабильность нервных центров, в результате чего снижает-ся и скорость выполнения упражнений. Сни-жение скорости ресинтеза АТФ вследствие накопления продуктов межуточного обмена может рассматриваться как главный фактор, ограничивающий продолжительность интенсивной работы. В скелетных ? мышцах под-держивается относительно постоянная кон-центрация АТФ. Расходование ее инициирует компенсаторные процессы: повышается ак-тивность окислительных ферментов. Углево-ды, свободные жирные кислоты и аминокис-лоты окисляются в митохондриях. При этом освобождается энергия, которая ищет на ре-синтез АТФ или запасается в макроэргиче-ских связях. При работе в анаэробных усло-виях ресинтез АТФ вдет с накоплением мо-лочной кислоты. Переключение на анаэроб-ные источники энергии при работе определя-ется не только ее интенсивностью, но и уров-нем тренированности спортсмена. Чем ниже этот уровень, тем быстрее совершается пере-ход на менее экономичный способ получения энергии, тем быстрее развивается некомпен-сируемое утомление. Избыток молочной ки-слоты в мышцах может приводить к разобще-нию процессов образования энергии в окис-лительном цикле и накоплению ее в фосфаге-нах. Поэтому спортсмен с невысоким уров-нем тренированности отказывается от работы значительно раньше, чем у него наступает истощение энергетических ресурсов. Молоч-ная кислота служит источником водородных ионов.
УТОМЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРИ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЕ1
Утомление ? это временное функциональное состояние, наступающее вследствие выпол-нения продолжительной или интенсивной работы, проявляющееся в снижении работо-способности. Биологическая роль утомления состоит в своевременной защите организма от истощения при длительной или напряженной мышечной работе. Физиологические сдвиги при резко выраженном утомлении носят черты стрессовой реакции, сопровож-дающейся нарушением постоянства внутрен-ней среды организма. В то же время повтор-ное утомление, не доводимое до чрезмерного, является средством повышения функцио-нальных возможностей организма.
В зависимости от преимущественного содер-жания работы (умственной или физической) можно говорить об умственном или физиче-ском утомлении. Различают также острое и хроническое, общее и локальное, скрытое (компенсируемое) и явное (некомпенсируе-мое) утомление. Острое утомление наступает при относительно кратковременной работе, если ее интенсивность не соответствует уровне физической подготовленности субъ-екта. Оно проявляется в резком падении сер-дечной производительности (сердечная не-достаточность), расстройстве регуляторных влияний со стороны ЦНС и эндокринной сис-темы, в увеличении потоотделения, рушении водно-солевого баланса. Хроническое утом-ление является результатом недовосстанов-ления после работы. При хроническом утом-лении утрачивает способность к усвоению новых двигательных навыков, падает работо-способность, снижается естественная ус-тойчивость организма к заболеваниям. Утом-ление, возникающее при физической работе, в которую вовлечены обширные мышечные группы, называется общим. Для общего утомления характерно нарушение регулятор-ной функции ЦНС, координации двигатель-ной и вегетативной функций, снижение эф-фективности волевого контроля за качеством выполнения движений. Общее утомление сопровождается расстройствами вегетатив-ных функций: неадекватным нагрузке увели-чением ЧСС, падением пульсового давления, уменьшением легочной вентиляции. Субъек-тивно это ощущается как резкий упадок сил, одышка, сердцебиение, невозможность продолжать работу. Когда чрезмерная нагрузка падает на отдельные мышечные группы, раз-вивается так называемое локальное утомле-ние. В отличие от общего утомления, при локальном утомлении страдает не столько центральный аппарат управления, сколько местные структурные элементы регуляции движений: терминали двигательных нервов, нервно-мышечный синапс. Нарушения в нервно-мышечной передаче возбуждения развиваются задолго до того, как сами исполнительные приборы перестают нормально функционировать. В пресинаптической мембране уменьшается количество ацетилхолина, вследствие чего падает потенциал действия постсинаптической мембраны. Происходит частичное блокирование эфферентного нерв-ного сигнала, передаваемого на мышцу, Со-кратительная функция мышцы ухудшается. В скрытой, компенсируемой фазе развития утомления сохраняется высокая работоспо-собность, поддерживаемая волевыми усилия-ми. Но экономичность работы при этом пада-ет. Продолжение ее вызывает некомпенси-руемое, явное утомление. Главным призна-ком некомпенсируемого утомления является снижение работоспособности при угнетении функций внутренних органов и двигательно-го аппарата. Угнетается функция надпочечников, снижается активность дыхатель-ных ферментов, интенсивные процессы ана-эробного энергообмена ведут к накоплению недоокисленных продуктов и падению ре-зервной щелочности крови. При резком паде-нии работоспособности, когда физически не-возможно продолжать работу, спортсмен ока-зывается от нее (сходит с дистанции, прекра-щает тренировку).
Рациональное построение тренировочного процесса невозможно без глубокого понима-ния механизмов развития утомления. Появле-ние центрально-нервной теории связано с именем И.М. Сеченова. Утомление в целост-ном организме наступает прежде всего в ЦНС. При этом более ранимыми оказываются высокодифференцированные клетки коры полушарий большого мозга. Торможение ? универсальный механизм, предохраняющий нервную систему, а через нее и все органы и ткани от истощения, в результате которого организм может утратить жизнеспособность. И.П. Павлов показал, что утомление и вос-становление ? это две стороны одного про-цесса. Соотношение их ? основа деятельного состояния или перехода к пониженной актив-ности живой структуры.
Экология как биологическая наука
рплоралрооларлапрлрпроопраорпо
2. Kahendotsimine (binary search).
"Lõigu poolitamine" matemaatikas. On rakendatav kahel eeltingimusel:
1. vaadeldav struktuur on järjestatud
2. elemendid on indekseeritavad
O(log n)
/**
* Leida etteantud listist etteantud element kahendotsimise abil.
* @param a list.
* @param e otsitav element.
* @returns otsitava elemendi indeks või -1, kui elementi ei leidu.
*/
static public int otsi (List a, Comparable e) {
int j = -1;
int l = 0; // vasakpoolne otspunkt
int r = a.size() - 1; // parempoolne otspunkt
while (l <= r) {
j = (l + r) / 2;
if (e.compareTo ((Comparable)a.get (j)) == 0)
return j;
if (e.compareTo ((Comparable)a.get (j)) > 0)
l = j+1; // vasak otspunkt nihkub paremale
else
r = j-1; // parem otspunkt nihkub vasakule
};
return -1;
} // otsi lopp
Algoritmi omadused. Algoritmide asümptootiline analüüs
a) Algoritmi iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi mõisteid:
* Korrektsus (algoritm lahendab "õiget" ülesannet, tulemus vastab spetsifikatsioonile).
* Määratletus (sammud on lõplikud ja üheselt määratud).
* Kirjelduse lõplikkus (algoritm on kirjeldatav lõpliku arvu sammudega).
* Peatuvus. Töö lõpetamine mistahes sisendi korral - kõikjal määratud algoritm. Osaline e. "poollahenduv" algoritm kas annab tulemuse või ei lõpeta tööd.
* Determinism (samade algandmete korral vastus sama, lahenduskäik on korratav) vs. mittedeterminism (näit. "tõeline" juhuarvude generaator).
* Universaalsus (lahendab probleemide klassi: sisend -> väljund ).
* Keerukus (efektiivsus, kas lõpetamise aeg ja/või mälumaht on praktilised).
b) Asümptootilised hinnangud, "suure O", "väikese o", "suure oomega", "väikese oomega" ja teeta-tähistused:
"f kasvab mitte kiiremini kui g" ( f big-Oh g ) - leiduvad konstant c>0 ja koht N nii, et iga n>N korral
|f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe on ülalt tõkestatud.
"f kasvab aeglasemalt kui g" ( f little-oh g ) - mistahes konstandi c>0 jaoks leidub koht N nii, et iga n>N korral
|f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe pole alt tõkestatud.
"f kasvab niisama kiiresti kui g" ( f big-Theta g ) - leiduvad konstandid b, c>0 ja koht N nii, et iga n>N korral
b|g(n)| < |f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe on nii ülalt kui ka alt tõkestatud.
"f kasvab mitte aeglasemalt kui g" ( f big-Omega g ) - "g kasvab mitte kiiremini kui f"
f ja g suhe on alt tõkestatud.
"f kasvab kiiremini kui g" ( f little-omega g ) - "g kasvab aeglasemalt kui f"
f ja g suhe pole ülalt tõkestatud.
Järjestamine: pistemeetod (insertion sort) ja kiirmeetod (quicksort).
Pistemeetod:
Jada jagatakse "järjestatud osaks" (algselt tühi) ja "järjestamata osaks" (algselt kogu jada).
Järjestatud osa pikkust suurendatakse järjekordse elemendi paigutamisega õigele kohale järjestatud osas.
/**
* Sorteerida pistemeetodil List, mille elemendid realiseerivad
* liidest Comparable.
* @param a sorteeritav list.
*/
static public void pisteSort (List a) {
if (a.size() < 2) return;
for (int i=1; i<a.size(); i++) {
Comparable b = (Comparable) a.remove (i);
int j;
for (j=0; j<i; j++) {
if (b.compareTo ((Comparable)a.get (j)) < 0) break;
}
a.add (j, b); // pistame b kohale j
}
} // pisteSort() lopp
/**
* Sorteerime massiivi, mille elemendid realiseerivad
* liidest Comparable.
* @param a sorteeritav massiiv.
*/
static public void pisteSort (Comparable[] a) {
if (a.length < 2) return;
for (int i=1; i<a.length; i++) {
Comparable b = a[i];
int j;
for (j=i-1; j>=0; j--) {
if (a[j].compareTo (b) <= 0) break;
a[j+1] = a[j]; // vabastame pistekoha
}
a[j+1] = b; // pistame b kohale
}
} // pisteSort() lopp
Kiirmeetod:
(Osa)jada jagatakse kaheks lühemaks osajadaks nii, et ükski element esimeses osas ei oleks suurem ühestki elemendist teises osas. Siis võib kummagi osa sorteerida eraldi (nad on sõltumatud). "Jaga ja valitse"
/**
* Sorteerida massiiv kiirmeetodil.
* @param massiiv sorteeritav massiiv.
* @param l vasakpoolne otspunkt.
* @param r parempoolne otspunkt.
*/
static public void sort (Comparable[] massiiv, int l, int r) {
if (massiiv.length < 2) return;
int i = l; int j = r;
Comparable x = massiiv [(i+j) / 2];
do {
while (massiiv [i].compareTo (x) < 0) i++;
while (x.compareTo (massiiv [j]) < 0) j--;
if (i <= j) {
Comparable tmp = massiiv [i];
massiiv [i] = massiiv [j]; massiiv [j] = tmp;
// selle koha peal on väljatrükk silumiseks: "veelahe" ja vahetatavad
i++; j--;
}
} while (i < j);
if (l < j) sort (massiiv, l, j); // rekursioon
if (i < r) sort (massiiv, i, r); // rekursioon
} // sort() lopp
Paisksalvestus, paisktabel (hash table).
Hashing (paisksalvestus) - Elemendi asukoht massiivis leitakse rakendades võtmele hash funktsiooni.
Mitme võtme sattumist samale kohale nimetatakse kokkupõrkeks. Kokkupõrke lahendamiseks on mitu meetodit
? avatud adresseerimine (lingitud listiga)
? rehash
Hash otsingu keerukus - Halvimal juhul lineaarne otsing (O(n)) - Kõik elemendid on ühes lingitud listis.
Parimal juhul konstantne otsing (O(1)) - Iga võti annab erineva hash väärtuse
Kahendotsimine (binary search).
"Lõigu poolitamine" matemaatikas. On rakendatav kahel eeltingimusel:
1. vaadeldav struktuur on järjestatud
2. elemendid on indekseeritavad
O(log n)
/**
* Leida etteantud listist etteantud element kahendotsimise abil.
* @param a list.
* @param e otsitav element.
* @returns otsitava elemendi indeks või -1, kui elementi ei leidu.
*/
static public int otsi (List a, Comparable e) {
int j = -1;
int l = 0; // vasakpoolne otspunkt
int r = a.size() - 1; // parempoolne otspunkt
while (l <= r) {
j = (l + r) / 2;
if (e.compareTo ((Comparable)a.get (j)) == 0)
return j;
if (e.compareTo ((Comparable)a.get (j)) > 0)
l = j+1; // vasak otspunkt nihkub paremale
else
r = j-1; // parem otspunkt nihkub vasakule
};
return -1;
} // otsi lopp
Algoritmi omadused. Algoritmide asümptootiline analüüs
a) Algoritmi iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi mõisteid:
* Korrektsus (algoritm lahendab "õiget" ülesannet, tulemus vastab spetsifikatsioonile).
* Määratletus (sammud on lõplikud ja üheselt määratud).
* Kirjelduse lõplikkus (algoritm on kirjeldatav lõpliku arvu sammudega).
* Peatuvus. Töö lõpetamine mistahes sisendi korral - kõikjal määratud algoritm. Osaline e. "poollahenduv" algoritm kas annab tulemuse või ei lõpeta tööd.
* Determinism (samade algandmete korral vastus sama, lahenduskäik on korratav) vs. mittedeterminism (näit. "tõeline" juhuarvude generaator).
* Universaalsus (lahendab probleemide klassi: sisend -> väljund ).
* Keerukus (efektiivsus, kas lõpetamise aeg ja/või mälumaht on praktilised).
b) Asümptootilised hinnangud, "suure O", "väikese o", "suure oomega", "väikese oomega" ja teeta-tähistused:
"f kasvab mitte kiiremini kui g" ( f big-Oh g ) - leiduvad konstant c>0 ja koht N nii, et iga n>N korral
|f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe on ülalt tõkestatud.
"f kasvab aeglasemalt kui g" ( f little-oh g ) - mistahes konstandi c>0 jaoks leidub koht N nii, et iga n>N korral
|f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe pole alt tõkestatud.
"f kasvab niisama kiiresti kui g" ( f big-Theta g ) - leiduvad konstandid b, c>0 ja koht N nii, et iga n>N korral
b|g(n)| < |f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe on nii ülalt kui ka alt tõkestatud.
"f kasvab mitte aeglasemalt kui g" ( f big-Omega g ) - "g kasvab mitte kiiremini kui f"
f ja g suhe on alt tõkestatud.
"f kasvab kiiremini kui g" ( f little-omega g ) - "g kasvab aeglasemalt kui f"
f ja g suhe pole ülalt tõkestatud.
Dünaamiline kavandamine (dynamic programming). Pikima ühise osasõne leidmine.
Dynamic programming
From Wikipedia, the free encyclopedia
Jump to: navigation, search
In computer science, dynamic programming is a method of solving problems exhibiting the properties of overlapping subproblems and optimal substructure (described below) that takes much less time than naïve methods.
Optimal substructure means that optimal solutions of subproblems can be used to find the optimal solutions of the overall problem. For example, the shortest path to a goal from a vertex in an acyclic graph can be found by first computing the shortest path to the goal from all adjacent vertices, and then using this to pick the best overall path, as shown in Figure 1. In general, we can solve a problem with optimal substructure using a three-step process:
1. Break the problem into smaller subproblems.
2. Solve these problems optimally using this three-step process recursively.
3. Use these optimal solutions to construct an optimal solution for the original problem.
The subproblems are, themselves, solved by dividing them into sub-subproblems, and so on, until we reach some simple case that is easy to solve.
Figure 2. The subproblem graph for the Fibonacci sequence. That it is not a tree but a DAG indicates overlapping subproblems.
To say that a problem has overlapping subproblems is to say that the same subproblems are used to solve many different larger problems. For example, in the Fibonacci sequence, F3 = F1 + F2 and F4 = F2 + F3 ? computing each number involves computing F2. Because both F3 and F4 are needed to compute F5, a naïve approach to computing F5 may end up computing F2 twice or more. This applies whenever overlapping subproblems are present: a naïve approach may waste time recomputing optimal solutions to subproblems it has already solved.
In order to avoid this, we instead save the solutions to problems we have already solved. Then, if we need to solve the same problem later, we can retrieve and reuse our already-computed solution. This approach is called memoization (not memorization, although this term also fits). If we are sure we won't need a particular solution anymore, we can throw it away to save space. In some cases, we can even compute the solutions to subproblems we know that we'll need in advance.
In summary, dynamic programming makes use of:
* Overlapping subproblems
* Optimal substructure
* Memoization
Dynamic programming usually takes one of two approaches:
* Top-down approach: The problem is broken into subproblems, and these subproblems are solved and the solutions remembered, in case they need to be solved again. This is recursion and memoization combined together.
* Bottom-up approach: All subproblems that might be needed are solved in advance and then used to build up solutions to larger problems. This approach is slightly better in stack space and number of function calls, but it is sometimes not intuitive to figure out all the subproblems needed for solving the given problem.
Some programming languages with special extensions [1] can automatically memoize the result of a function call with a particular set of arguments, in order to speed up call-by-name evaluation (this mechanism is referred to as call-by-need). Some languages (e.g., Maple) have automatic memoization builtin. This is only possible for a function which has no side-effects, which is always true in pure functional languages but seldom true in imperative languages.
Pikima ühise osasõne otsimine
Osasõne on saadud antud sõnest (võib-olla) migite sümbolite väljajätmise teel. Iga sõne osasõnedeks on tühisõne ja see sõne ise, kokku on variante halvimal juhul 2n, kus n on sõne pikkus (halvim juht realiseerub näiteks siis, kui kõik sümbolid on erinevad).
Olgu antud sõne s pikkusega m ja sõne t pikkusega n. Leida niisugune sõne u pikkusega k, et u oleks nii s kui ka t osasõneks ja k oleks maksimaalne kõigi võimaluste hulgast. Selle ülesande lahend ei pruugi olla ühene - ühepikkuseid pikimaid ühiseid osasõnesid võib olla mitu (aga pikkus k on üheselt määratud).
Paneme tähele järgmisi tõsiasju:
1. Kui s ja t lõpud langevad kokku, siis on see ühine lõpp ka lahendi u lõpp ja me saame ülesande taandada selle lõpu võrra lühemate sõnede juhtumile. Kui see nii ei oleks, siis saaksime sõnet u pikendada, aga u on eelduse kohaselt pikim.
2. Kui s ja t viimased sümbolid ei lange kokku, siis valime s ja t hulgast selle, kumba viimane sümbol ei lange kokku u viimase sümboliga, ning eemaldame selle sümboli (tegelikult võiks lõpust eemaldada sümboleid kuni jõutakse u viimase sümboli esinemiseni) ja taandame ülesande lühema sõne juhtumile (u jääb samaks).
Seega saaks lahendit leida järgmise (ebaefektiivse) rekursiivse algoritmiga:
See on väga ebaefektiivne korduvalt samade alamülesannete lahendamise tõttu. Otstarbekas oleks alamülesannete vastused meeles pidada ja neid kasutada ülesande lahendamiseks (vrd. Fibonacci arvude arvutamine). Niisugune lähenemine kattuvate alamülesannetega algoritmile kannab nimetust dünaamiline kavandamine.
Antud ülesande jaoks koostame m x n abimaatriksi, mille element indeksitega i,j on s|i ja t|j pikima ühise osasõne pikkus.Rajatingimustena lisame maatriksile nullinda rea ja nullinda veeru, mille elementide väärtused on nullid. Arvutame selle tabeli ette välja: keerukus O(mn).
Ahned (greedy) algoritmid. Pakkimine Huffmani puu abil.
Huffmani puu antud teksti jaoks on niisugune koodipuu, mille abil kodeeritud teksti pikkus on minimaalne (kõikvõimalike koodipuude hulgas).
Huffmani puu moodustamine:
1. Kodeeritava teksti eeltöötlus: teeme kindlaks tekstis esinevate sümbolite hulga ning iga sümboli esinemissageduse. Seda etappi ei pruugi teha, kui kasutame mingit standardset ja ettearvutatud sagedustega tähestikku (aga siis ei tule skeem optimaalne).
2. Moodustame tulevase koodipuu lehed, säilitades neis sümbolit ning selle esinemissagedust. Iga lehte käsitleme alampuu juurena.
3. Valime kaks alampuud, mille juurest võetud esinemissagedused on vähimad kõigi alampuude hulgas (kui kaht puud enam valida ei saa, siis on algoritm oma töö lõpetanud). Moodustame nende kohale uue vahetipu, millesse salvestame alluvate esinemissageduste summa ning paneme valitud alampuud selle vahetipu vasakus ja paremaks alluvaks.
4. Jätkame sammuga 3 niikaua, kuni enam kaht puud valida ei saa.
Kodeerimine, kodeerimisskeemid, prefikskood. Shannon-Fano pakkimismeetod.
Kodeerimine
* Ruumi kokkuhoiuks (pakkimine, näit. Shannon-Fano, Huffmani ja Ziv-Lempeli koodid)
* Edastusvigade automaatseks parandamiseks (näit. Hammingi koodid)
* Krüptoloogia (salajase ja avaliku võtme krüptograafia, digiallkiri, sõnumilühendid jne.)
Kodeerimisskeem on kujutus, mis seab lähtetekstile vastavusse kodeeritud teksti.
Tähestikupõhine kodeerimisskeem vaatleb lähteteksti sümbolite kaupa ning seab igale sümbolile vastavusse tema koodi.
Kui lähtetekst on koodi põhjal täpselt taastatav, siis nimetatakse seda üheseks kodeerimisskeemiks.
Üheses kodeerimisskeemis kadusid ei esine:
* erinevate sümbolite koodid on erinevad
* kodeeritud tekstis saab koode eristada üheselt (ei leidu kahte erinevat lähteteksti, mis annaksid ühesuguse kodeeritud teksti)
Viimast omadust saab tagada näiteks nn. prefikskoodide abil: ühegi sümboli kood ei ole mingi teise sümboli koodi prefiksis.
Vaatleme edasises juhtu, kus koodi väljendatakse kahendsüsteemis (0-1).
Siis saab kodeerimisskeemi kujutada kahendpuuna, mille lehtedeks on kodeeritavad sümbolid. Iga liikumine vasakusse alampuusse on kodeeritud nulliga, liikumine paremasse alampuusse ühega. Sümboli koodiks on bitijada, mis saadakse liikumisel selle kahendpuu juurest sümbolile vastava leheni.
Eelpool kirjeldatud puud nimetatakse antud sümbolite hulga koodipuuks. Tegemist on prefikskoodiga, sest:
* tee kahendpuu juurest leheni on üheselt määratud,
* mistahes koodi prefiksile vastab koodipuus vahetipp, mitte kunagi leht.
"Tavaline" kodeering on täielik 8-tasemeline kahendpuu (igale sümbolile vastab bitijada pikkusega 8).
Pakkimine
Kokkuhoidu mälumahus saab saavutada näiteks kasutades muutuva pikkusega koode - sagedamini esinevatel sümbolitel on lühike kood, harvaesinevatel pikem. Vajame infot sümbolite esinemissageduse kohta.
Prefikskoodi kasutamisel oleks vaja koodipuu koostada nii, et sagedamini esinevad sümbolid oleksid juurele lähemal, harvemesinevad kaugemal.
Sõnealgoritmid: Boyer-Moore'i algoritm.
Boyer-Moore'i algoritm
Ka Boyer-Moore'i algoritm pühendub "paremale hüppamisele" tekstis. Sobitamine toimub paremalt vasakule, prefiksfunktsiooni asemel arvutatakse sufiksfunktsioon ning lisaks veel sümboli nn. viimase esinemise funktsioon (iga sümboli viimase esinemise positsioon otsisõnes, mitteesinemisel null). Valitakse maksimaalne erinevate hüppevõimaluste vahel.
Praktikas saavutatakse oluliselt pikemad hüpped, ideaaljuhul taandub keerukus O(n/m)-ni, halvim keerukus on O(mn).
Sama algoritm pseudokoodis
Täiustatud variant:
Sõnealgoritmid: Knuth-Morris-Pratt'i algoritm, Rabin-Karp'i algoritm.
Täpne otsimine
Antud on:
1. sõne t pikkusega n (n võib olla suur) - tekst
2. sõne s pikkusega m (m <n) - muster, otsisõne
Leida: kõik positsioonid k, mille korral muster s esineb tekstis t positsioonis k
Naiivne algoritm selle ülesande lahendamiseks vaatab läbi kogu otsinguruumi, sobitades s kõikvõimalikesse positsioonidesse tekstis t, niisuguseid positsioone on n-m +1 tükki ja iga sobitus võtab halvimal juhul m võrdlust: seega on naiivse algoritmi keerukus O((n-m+1)m) ~ O(mn), m<n.
Knuth-Morris-Pratti algoritm
Naiivset algoritmi saab oluliselt parandada, analüüsides eelnevalt otsisõne struktuuri. Kui praegu "nihutatakse" mustrit igal sammul ühe positsiooni võrra, siis Knuth-Morris-Pratti algoritmis arvutatakse võimalikud nihked ette välja ning kantakse tabelisse, mida siis nihutamisel kasutatakse (tabelis sisalduvat nn. prefiksfunktsiooni võib tõlgendada ka lõpliku automaadi terminites).
Prefiksfunktsiooni väärtus arvutatakse otsisõne s iga positsiooni i jaoks ning see on pikima sellise s prefiksi pikkus, mis on positsioonis i-1 lõppeva s alamsõne sufiksiks.
Sama algoritm pseudokoodis
Rabin-Karpi algoritm
Täpse otsimise ülesannet oleme siiani lahendanud jõumeetodi parandamise teel pikemate hüpete suunas. Teine lähenemine on parandada otsisõne ja vastava tekstilõigu võrdlemise kiirust (seni O(m)). Sõnede võrdlemise asemel võrdleme nende räsisid (potentsiaalse valehäire hinnaga). Räsifunktsiooni väärtust arvutame järgneva tekstilõigu jaoks kasutades eelmise lõigu räsi. Selline lähenemine töötab siis, kui m ei ole suur ja tähestiku võimsus ei ole suur. Olgu näiteks tähestik { 0, 1, 2, ..., 9 }. Siis iga sõnet selles tähestikus esindab täisarv, mille kümnendkujuks see sõne on. Selle arvu väljaarvutamise keerukus on O(m). Samas saab mustri nihutamist paremale arvutada kiiremini (lahutame räsi väärtusest suurima järgu, korrutame tähestiku võimsusega ning lisame uue vähima järgu). Valehäired tekivad sellest, et me arvutame mingis jäägiklassiringis (ei ole otstarbekas arvutada väga suurte täisarvudega). Seega tuleb räside kokkulangemisel alati kontrollida, kas ka sõned tegelikult kokku langesid.
m-rajaline otsimispuu, B-puu.
B-puu
Kahendotsimise puud võib üldistada m>2 juhtumile, lubades ühes puu tipus hoida kuni m-1 kirjet (m on konstant).
m-rajaline otsimispuu on kas:
1. tühi või
2. koosneb juurest, milles hoitakse järjestatuna j võtit (0<=j<m) ning j+1 alampuust, mis kõik peavad olema kas mittetühjad m-rajalised otsimispuud või (kõik) tühjad puud. Juure võtmete k1 <= k2 <= ... <= kj ja alampuude T0, T1, ... , Tj jaoks kehtivad järgmised kitsendused:
1. kõik alampuus T0 esinevad võtmed k ei ületa juure esimest võtit k1: k <= k1
3. kõigi võtmete k jaoks alampuust Ti (0<i<j) kehtib ki <= k <= ki+1
4. kõik alampuus Tj esinevad võtmed k pole väiksemad kui juure viimane võti kj: k >= kj
m-järku B-puu (Bayer, McGreigh) on niisugune m-rajaline otsimispuu, milles
1. kõik lehed on samal tasemel;
2. lehed ei sisalda võtmeid (fiktiivsed, edaspidi jätame joonistel kujutamata);
3. juurel on 2 kuni m alluvat;
4. kõigil teistel vahetippudel on t=ceil[m/2] (t>=2) kuni m alluvat.
Seega on juures 1 kuni m-1 võtit, vahetippudes t-1 kuni m-1 võtit.
Tipp on täitunud, kui ta sisaldab m-1 võtit.
Kõrgus h <= log t ((n+1)/2)
Mahutavus n ~ O (2*(m/2)h)
3-järku B-puu = 2-3 puu (igal vahetipul 2 või 3 alluvat).
Otsimine: O(th)
Lõigu "poolitamise" asemel otsitakse õigest alamlõigust (igal sammul kuni m valikut, kuni h sammu).
Kahendkuhi (binary heap) ja sorteerimine kuhjameetodil (heap sort).
Kuhjaomadus: puu ühegi tipu võti pole suurem kui tema ülemuse võti (mittekasvavad jadad juurest alla).
Kahendkuhi (edaspidi lihtsalt kuhi) on kuhjaomadusega kompaktne kahendpuu. Suurim võti on puu juurtipus.
Overview
One simple way to sort a list of objects is to use a heap data structure. All elements to be sorted are inserted into a heap, and the heap organizes the elements added to it in such a way that either the largest value (in a max-heap) or the smallest value (in a min-heap) can be quickly extracted. Moreover, because this operation preserves the heap's structure, the largest/smallest value can be repeatedly extracted until none remain. This gives us the elements in order.
In doing so, the only extra space required is that needed to store the heap. In order to achieve constant space overhead, we use a trick: we store a binary heap (or alternatively, a heap with more than two children) inside the part of the input array which has not yet been sorted. (The structure of this heap is described at Binary heap: Heap implementation.) Heapsort makes use of two standard heap operations: insertion and root deletion. Each time we delete (extract) the maximum, we place it in the last location of the array not yet occupied, and use the remaining prefix of the array as a heap holding the remaining unsorted elements:
AVL-puu, binomiaalpuu ja värvitud kahendpuu (red-black tree).
AVL (Adelson-Velski, Landis) puu on kahendotsimise puu, mille korral:
1. Vasak ja parem alampuu on AVL-puud ning nende kõrgused erinevad ülimalt ühe võrra.
2. Tühi puu on AVL-puu.
Otsimine puud ei muuda ja on korraldatud samuti, nagu kahendotsimise puus.
Lisamine ja eemaldamine tuleb defineerida nii, et AVL-puu omadus säiliks, s.t. alampuude kõrguste vahe ei tohi olla suurem kui 1.
Pööre.Alampuude I ja III kõrgused enne pööret erinevad 2 võrra, omadus a≤b säilib.
Seda joonist võiks vaadata ka peegelpildis.
Topeltpööre. Alampuude I ja III kõrgused enne pööret erinevad 2 võrra, omadus a≤c≤b säilib.
Ka seda joonist võib vaadata peegelpildis.
Kahendpuu ja selle läbimine, kahendotsimise puu (binary search tree).
Kahendpuu on puu, mille igal tipul on null kuni kaks alluvat, seejuures tehakse vahet vasakpoolse ja parempoolse alluva vahel.
T on kahendpuu, kui kas:
1. T on tühi
või
2. T = (t0, Tv, Tp), kus t0on puu T juur, Tv on kahendpuu (vasak alampuu) ja Tp on kahendpuu (parem alampuu).
Täielik kahendpuu sisaldab kõiki võimalikke tippe etteantud sügavusel (kõikidel vahetippudel on täpselt kaks alluvat);
kui eemaldada järjest parempoolseimaid lehti, on igal sammul tulemuseks kompaktne kahendpuu.
Kahendpuu läbimine
Eesjärjestuses (pre-order):
Kui T ei ole tühi, siis:
1. töödelda juur
2. läbida vasak alampuu eesjärjestuses
3. läbida parem alampuu eesjärjestuses.
Taga- e. lõppjärjestuses (post-order, end-order):
Kui T ei ole tühi, siis:
1. läbida vasak alampuu lõppjärjestuses
2. läbida parem alampuu lõppjärjestuses
3. töödelda juur.
Keskjärjestuses (in-order):
Kui T ei ole tühi, siis:
1. läbida vasak alampuu keskjärjestuses
2. töödelda juur
3. läbida parem alampuu keskjärjestuses.
Kahendotsimise puu
Olgu kahendpuu iga tipuga t seotud võti t.x (võrreldavad väärtused).
T.x olgu mittetühja kahendpuu T juure võti.
Kahendotsimise puu on kahendpuu T, milles
1. Kas T on tühi või
2.
1. iga tipu tv korral vasakust alampuust Tv kehtib tv.x <= T.x
3. iga tipu tp korral paremast alampuust Tp kehtib tp.x >= T.x
4. Tv ja Tp on kahendotsimise puud
Kahendotsimise puu moodustamine = järjestamine
Tasakaalustatud kahendpuu korral on Tv ja Tp enam-vähem võrdse suurusega (näit. kõrguste erinevus kuni 1).
Ammendav otsing. Lippude paigutamise ülesanne (8 queens).
Ammendav otsing (variantide läbivaatus)
Teatud ülesannete korral on ainsaks täpseks lahendusmeetodiks "proovimise meetod", s.t. kõigi võimalike lahendusvariantide süstemaatiline läbivaatus (ammendav otsing). Kuna lõplikul n-elemendilisel hulgal on 2^n alamhulka, siis on ammendava otsingu ülesanne üldjuhtumil eksponentsiaalse keerukusega. Konkreetset keerukust saab teatud juhtudel vähendada otsinguruumi ahendamisega.
Kaht liiki ülesanded:
* esimese sobiva lahendi leidmine
* kõigi lahendite leidmine
Variandigeneraator - funktsioon lahendusvariantide süstemaatiliseks genereerimiseks.
Tagasivõtt, backtracking: uue variandi valik antud tasemel, kui kõik alamjuhtumid on ammendatud.
Näide. 8 lippu - kõigi lahendite leidmine.
Paigutada malelauale 8 lippu nii, et ükski neist ei oleks mõne teise lipu tules.
Idee: paigutada lippe järjekorras "vasakult paremale" nii, et n-nda lipu jaoks otsitakse kohta olukorras, kus eelnevad n-1 lippu on nõuetekohaselt paigutatud. Kui sobivat kohta n-ndas veerus ei leidu, siis vähendada n väärtust (backtracking) ning leida järgmine sobiv paigutus "eelmisele" lipule.
Kujutame malelaua seisu ühemõõtmelise massiivina laud, mille iga element kodeerib ühe malelaua veeru järgmiselt:
laud[j]=0 - veerus j ei ole lippu paigutatud
laud[j]=i - veerus j paikneb lipp i-ndas reas (1 <= i <= 8)
Predikaat onTules(n) : kas lipp number n on mõne eelneva lipu tules (samal real või diagonaalil, samas veerus ei saa olla juba seisu kujutusviisi tõttu).
Rekursioon, näide: Hanoi tornid. Rekursiooni eemaldamine, "sabarekursioon" (tail recursion).
Hanoi tornid
On n erineva läbimõõduga ketast, augud keskel, ning kolm varrat, millele kettaid saab laduda. Igal käigul tohib võtta ühe ketta ning tõsta selle mingile teisele vardale, kuid suuremat ketast ei tohi kunagi asetada väiksema peale. Eesmärgiks on laduda "torn" ainult lubatud käikude abil ühelt vardalt teisele (kolmandat varrast abiks võttes).
Osutub, et ülesanne on eksponentsiaalse ajalise keerukusega ketaste arvu suhtes.
Arutluskäik:
Baasjuht: kui ketaste arv on null, siis ei ole tarvis mitte midagi teha.
Samm: kui oskame laduda k-1 ketast vardalt a vardale b, siis k ketta ladumiseks vardalt x vardale z tuleb:
1. laduda k-1 ketast vardalt x vardale y (võimalik eelduse põhjal)
2. tõsta suurim ketas (k) vardalt x vardale z "põhjaks"
3. laduda needsamad k-1 ketast vardalt y vardale z (võimalik eelduse põhjal)
On oluline, et algseis (ja tegelikult ka mistahes järgnev seis) oleks lubatav.
kood
public static void hanoi (int n, int x, int y, int z) {
if (n > 0) {
hanoi (n-1, x, z, y);
System.out.print (String.valueOf(x) + ">" + String.valueOf(z) + " "); // tõste
hanoi (n-1, y, x, z);
}
}
Algoritmid graafidel: toesepuu (spanning tree).
Toesepuu
Sidusa lihtgraafi (V, E) toesepuuks e. toeseks (spanning tree) nim. sidusat atsüklilist graafi (V, T), milles T on E alamhulk.
Kõik tipud on samad, servi on eemaldatud nii, et kaoksid tsüklid, aga sidusus säiliks. Toes ei ole üldjuhul üheselt määratud.
Kui servadel on mittenegatiivsed kaalud, siis pakub huvi niisuguse toese leidmine, mille kogukaal oleks minimaalne (kõigi toespuude hulgast).
Kruskali algoritm: järjestada servad kaalude järgi mittekahanevalt ning valida selle alusel järjekordne serv toesesse juba olemasolevate osapuude ühendamiseks (kui moodustub tsükkel, siis seda serva ei võeta). Alt-üles (alguses on üksikud tipud, lõpuks peavad kõik tipud esinema omas sidususkomponendis), ahne strateegia (valitakse hetkel parim tee).
Primi algoritm: töötatakse antud lähtetipust laiuti sarnaselt Dijkstra algoritmiga (toesesse valitakse hetkejätkudest minimaalse kaaluga serv, meeles peetakse kaalu ja eellast, vajadusel parandatakse eellast teel allikast antud tipuni).
Algoritmid graafidel: kauguste arvutamine kõigi tipupaaride vahel.
Floyd-Warshall algorithm (sometimes known as the Roy-Floyd algorithm or Warshall's algorithm) is an algorithm for solving the all-pairs shortest path problem on weighted, directed graphs in cubic time.
Algorithm
The Floyd?Warshall algorithm takes as input an adjacency matrix representation of a weighted, directed graph (V, E). The weight of a path between two vertices is the sum of the weights of the edges along that path. The edges E of the graph may have negative weights, but the graph must not have any negative weight cycles. The algorithm computes, for each pair of vertices, the minimum weight among all paths between the two vertices. The running time complexity is Θ(n3). The algorithm is based on the following observation:
* Assuming the vertices of a directed graph G are V = {1, 2, 3, 4, ..., n}, consider a subset {1, 2, 3, ..., k}.
* For any pair of vertices i, j in V, consider all paths from i to j whose intermediate vertices are all taken from {1, 2, ..., k}, and p is a minimum weight path from among them.
* The algorithm exploits a relationship between path p and shortest paths from i to j with all intermediate vertices in the set {1, 2, ..., k−1}.
* The relationship depends on whether or not k is an intermediate vertex of path p.
Note that the pseudocode assumes the input graph is an adjacency matrix representation of a directed graph, with the value ∞ (infinity) as the weight between vertices which have no edge that directly connects them and 0 on the diagonal (distance from a vertex to itself)
function fw(int[1..n,1..n] graph) {
// Initialization
var int[1..n,1..n] dist := graph
var int[1..n,1..n] pred
for i from 1 to n
for j from 1 to n
pred[i,j] := nil
if (dist[i,j] > 0) and (dist[i,j] < Infinity)
pred[i,j] := i
// Main loop of the algorithm
for k from 1 to n
for i from 1 to n
for j from 1 to n
if dist[i,j] > dist[i,k] + dist[k,j]
dist[i,j] = dist[i,k] + dist[k,j]
pred[i,j] = pred[k,j]
return ( dist, pred ) // Tuple of the distance a
Algoritmid graafidel: tippude topoloogiline järjestamine.
The canonical application of topological sorting is in scheduling a sequence of jobs. The jobs are represented by vertices, and there is an edge from x to y if job x must be completed before job y can be done. Then, a topological sort gives an order in which to perform the jobs. This has applications in computer science, such as in instruction scheduling, ordering of formula cell evaluation in spreadsheets, dependencies in makefiles, and symbol dependencies in linkers.
The graph shown to the left has many valid topological sorts, including:
o 7,5,3,11,8,2,9,10
o 7,5,11,2,3,10,8,9
o 3,7,8,5,11,10,9,2
[edit] Algorithms
The usual algorithms for topological sorting have running time linear in the number of nodes plus the number of edges (Θ(|V|+|E|)).
One of these algorithms works by choosing vertices in the same order as the eventual topological sort. First, find a list of "start nodes" which have no incoming edges and insert them into a queue Q. Then,
Q ← Set of all nodes with no incoming edges
while Q is non-empty do
remove a node n from Q
output n
for each node m with an edge e from n to m do
remove edge e from the graph
if m has no other incoming edges then
insert m into Q
if graph has edges then
output error message (graph has a cycle)
If this algorithm terminates without outputting all the nodes of the graph, it means the graph has at least one cycle and therefore is not a DAG, so a topological sort is impossible. Note that, reflecting the non-uniqueness of the resulting sort, the structure Q need not be a queue. It may be a stack or simply a set.
An alternative algorithm for topological sorting is based on depth first search. Loop through the vertices of the graph, in any order, initiating a depth first search for any vertex that has not already been visited by a previous search. The desired topological sorting is the reverse postorder of these searches. That is, we can construct the ordering as a list of vertices, by adding each vertex to the start of the list at the time when the depth first search is processing that vertex and has returned from processing all children of that vertex. Since each edge and vertex is visited once, the algorithm runs in linear time.
Algoritmid graafidel: sidususkomponentide leidmine.
Sidususkomponentide leidmine
Leida iga tipu v sidususkomponendi järjekorranumber k(v).
Algselt kõigis tippudes k(v) = 0.
Vaadeldava sidususkomponendi järjekorranumber n = 0.
Tsükkel üle kõigi tippude v (kasutades külgnevusstruktuuri):
kui k(v)==0, siis n=n+1 ning nummerdada kõik v-st saavutatavad tipud w numbriga n:
k(w)=n.
Graafi läbimise algoritmid: laiuti (breadth first) ja sügavuti (depth first).
BFS is an uninformed search method that aims to expand and examine all nodes of a graph systematically in search of a solution. In other words, it exhaustively searches the entire graph without considering the goal until it finds it. It does not use a heuristic.
From the standpoint of the algorithm, all child nodes obtained by expanding a node are added to a FIFO queue. In typical implementations, nodes that have not yet been examined for their neighbors are placed in some container (such as a queue or linked list) called "open" and then once examined are placed in the container "closed".
Algorithm (informal)
1. Put the ending node (the root node) in the queue.
2. Pull a node from the beginning of the queue and examine it.
* If the searched element is found in this node, quit the search and return a result.
3. Otherwise push all the (so-far-unexamined) successors of this node into the end of the queue, if there are any.
4. If the queue is empty, every node on the graph has been examined -- quit the search and return "not found".
5. Repeat from Step 2.
Depth-first search (DFS) is an algorithm for traversing or searching a tree, tree structure, or graph. Intuitively, one starts at the root (selecting some node as the root in the graph case) and explores as far as possible along each branch before backtracking.
Formally, DFS is an uninformed search that progresses by expanding the first child node of the search tree that appears and thus going deeper and deeper until a goal node is found, or until it hits a node that has no children. Then the search backtracks, returning to the most recent node it hadn't finished exploring. In a non-recursive implementation, all freshly expanded nodes are added to a LIFO stack for expansion.
Space complexity of DFS is much lower than BFS (breadth-first search). It also lends itself much better to heuristic methods of choosing a likely-looking branch. Time complexity of both algorithms are proportional to the number of vertices plus the number of edges in the graphs they traverse ( O(|V| + |E|) ) .
When searching large graphs that can not be fully contained in memory, DFS suffers from non-termination when the length of a path in the search tree is infinite. The simple solution of "remember which nodes I have already seen" doesn't always work because there can be insufficient memory. This can be solved by maintaining an increasing limit on the depth of the tree, which is called iterative deepening depth-first search.
For the following graph:
a depth-first search starting at A, assuming that the left edges in the shown graph are chosen before right edges, and assuming the search remembers previously-visited nodes and will not repeat them (since this is a small graph), will visit the nodes in the following order: A, B, D, F, E, C, G.
Performing the same search without remembering previously visited nodes results in visiting nodes in the order A, B, D, F, E, A, B, D, F, E, etc. forever, caught in the A, B, D, F, E cycle and never reaching C or G.
Iterative deepening prevents this loop and will reach the following nodes on the following depths, assuming it proceeds left-to-right as above:
* 0: A
* 1: A (repeated), B, C, E
(Note that iterative deepening has now seen C, when a conventional depth-first search did not.)
* 2: A, B, D, F, C, G, E, F
(Note that it still sees C, but that it came later. Also note that it sees E via a different path, and loops back to F twice.)
* 3: A, B, D, F, E, C, G, E, F, B
For this graph, as more depth is added, the two cycles "ABFE" and "AEFB" will simply get longer before the algorithm gives up and tries another branch.
Graafi kujutamine, graafiga seotud maatriksid, tehted graafidega.
Graafi kujutamine
1. Joonis (huvipakkuv probleem selles valdkonnas - tasandilised graafid).
2. Kaarte loetelu (eeldades, et otstippude kohta käiv informatsioon on kaares olemas).
Sellise loetelu organiseerimiseks on palju võimalusi.
3. Külgnevusmaatriks (kaaslusmaatriks) jt. graafi ühest taastamist võimaldavad maatriksid.
4. Külgnevusstruktuur - tippude loetelu, milles iga tipuga on seotud sellest lähtuvate kaarte loetelu (iga kaare kohta on teada tipp, kuhu ta suubub).
Kauguste maatriks D=d[i, j] on |V|x|V| maatriks, milles d[i, j] on kaare (i, j) "pikkus" (kui kaar puudub, võib pikkuseks lugeda lõpmatuse).
Analoogiliselt võib kaartega siduda kaalud - tulemuseks on nn. kaalude maatriks (puuduva kaare kaal tavaliselt null).
Tipust v lähtuvate kaarte hulka tähistame:
Adj(v) = {e hulgast E | w kuulub hulka V: e=(v,w)}
Graaf, graafiga seotud mõisted: orienteeritud ja orienteerimata graaf, multigraaf, lihtgraaf, sidusus, alamgraaf.
Graaf
G = (V, E) - graaf
V - lõplik tippude hulk
E C V x V (tipupaaride hulga alamhulk)
Kui E elemente vaadeldakse kaheelemendiliste hulkadena (tippude järjekord paaris ei ole oluline), siis nimetatakse graafi orienteerimata graafiks ning hulka E graafi servade hulgaks.
Kui E elemente vaadeldakse järjestatud tipupaaridena, siis nimetatakse graafi orienteeritud graafiks (digraph) ning hulka E graafi kaarte hulgaks.
Graafiga seotud mõisteid
Kui hulka E vaadeldakse multihulgana (element võib hulgas esineda mitmes eksemplaris), siis nimetatakse graafi multigraafiks (kordsete servade/ kaartega graafiks).
Paari (v, v) hulgast E nim. silmuseks.
Tippe u, v hulgast V nim. serva e=(u, v) otstippudeks, samuti öeldakse, et tipud u ja v on intsidentsed servaga e (orienteerimata graafis u ja v on naabertipud).
Silmuste ja kordsete servadeta orienteerimata graafi nim. lihtgraafiks.
Graafi G = (V, 0) nim. nullgraafiks (servade hulk on tühi).
Lihtgraafi
G = (V, VxV {(v, v)| v kuulub hulka V})
nim. täisgraafiks (esinevad kõik erinevate tippude vahelised servad).
Tee tipust u tippu v on paarikaupa ühiste otstippudega kaarte jada:
(u, w0), (w0, w1), ... , (wn, v) kuuluvad hulka E .
Orienteerimata graafi nim. sidusaks, (orienteeritud graafi tugevalt sidusaks) kui leidub tee mistahes tipust mistahes teise tippu.
Orienteeritud graaf on nõrgalt sidus, kui kaarte suundade ärajätmisel saadav orienteerimata graaf on sidus.
Graafi G1 = (V1, E1) nim. graafi G = (V, E) alamgraafiks, kui V1 on hulga V alamhulk ja E1 on E ühisosa hulgaga V1xV1 (NB! mitte selle ühisosa alamhulk: alamhulga korral on tegemist nn. blokiga).
Puu läbimise viisid (põhialgoritmid).
Puu läbimine
Eesjärjestus (pre-order):
1. Töödelda juur
2. Töödelda juure alampuud järjestuses vasakult paremale
Lõppjärjestus (post-order, end-order):
1. Töödelda juure alampuud järjestuses vasakult paremale
2. Töödelda juur
Kahendpuu läbimine keskjärjestuses (in-order)
1. Töödelda vasak alampuu
2. Töödelda juur
3. Töödelda parem alampuu
Avaldise prefikskuju saadakse puu läbimisega eesjärjestuses, postfikskuju (ja pööratud poola kuju) puu läbimisega lõppjärjestuses; läbimine keskjärjestuses ei anna praegusel juhul üheselt taastatavat avaldist!
Preorder: A B D G H E F I C J
Postorder: G H D E I F B J C A
Puu, puu kujutamine. Suluesitused.
Puu (programmeerimisalal tavaliselt järjestatud puu):
* dünaamiline andmestruktuur
* komponentideks nn. puu tipud: juurtipp e. juur, vahetipud, lehed (terminaalsed tipud)
* peegeldab ranget hierarhiat: juurtipp on kõige kõrgema taseme "ülemus", kõigil ülejäänud tippudel on täpselt üks ülemus (kasutatakse ka "vanemad-lapsed-vennad" metafoori)
* alluvateta tipud = puu lehed, kõik ülejäänud tipud on vahetipud
* sama ülemuse alluvad - kolleegid, naabrid
* järjestatud puu korral on oluline iga tipu alluvate (naabrite) omavaheline järjestus
Näide: aritmeetilise avaldise puu
Infikskuju prioriteedisulgudega: (5 - 1) * 7 + 6 / 3
Prefikskuju sulgudega: + (* (- (5, 1), 7), / (6, 3))
Postfikskuju sulgudega: (((5, 1)-, 7)*, (6, 3)/ )+
Pööratud poola kuju: 5 1 - 7 * 6 3 / +
Järjekord (queue), järjekordade eriliigid.
Järjekord (queue)
FIFO - First In First Out
Järjekorra omadused:
1. dünaamiline struktuur (elementide arv on muutuv)
2. elemendid on sama tüüpi
3. elementide järjestus on oluline
4. juurdepääs on ainult esimesena lisatud elemendile (front); "lisamine" lisab lõppu ja "võtmine" eemaldab algusest (järjekorra metafoor)
5. tavaliselt realiseeritavad operatsioonid: tühja järjekorra loomine, lisamine, võtmine, alatäitumise (underflow) kontroll (et vältida tühjast järjekorrast võtmist), mõne realisatsiooni korral ka ületäitumise (overflow) kontroll (kas on "ruumi" lisamiseks), vahendid järjekorra läbivaatamiseks (näit. iteraatorid vms.)
Keeles Java võib järjekorra realisatsiooni luua klassi java.util.LinkedList spetsialiseerides (baseerub topeltseotud ahelal).
Näiteid järjekorra kasutamise kohta: ressursside jagamine (printer), tegevuste planeerimine, graafi läbimine
Eelistusjärjekord
Järjekord, milles on olulised elementide (võtmete) väärtused. Prioriteetidega järjekord. "Lisamine" on sisuliselt hulgateoreetiline lisamine ja "võtmine" on vähima (suurima) võtmeväärtusega elemendi eemaldamine. Kui prioriteedid on staatilised (ei muutu elemendi järjekorras olemise ajal), siis saab "lisamise" teha pistemeetodi abil "Õigesse kohta".
Muutuvate eelistustega järjekord
Kui elemendi prioriteet võib elemendi järjekorras olemise ajal dünaamiliselt muutuda (niisugust järjekorda nim. muutuvate eelistustega järjekorraks), siis tuleb "võtmine" realiseerida järjekorra läbivaatusena ("lisamine" on selle eest lihtne). Teine võimalus on kajastada iga prioriteedimuutust kohe järjekorras, aga see ei pruugi olla hea lahendus (näiteks kui muutusi on palju, aga võtmisi vähe).
Magasin (stack). Avaldise pööratud poola kuju (RPN).
Magasin (stack)
LIFO - last in first out
Magasini omadused:
1. dünaamiline struktuur (elementide arv on muutuv)
2. elemendid on sama tüüpi
3. elementide järjestus on oluline
4. juurdepääs on ainult viimasena lisatud elemendile (magasini tipp); "lisamine" lisab lõppu ja "võtmine" eemaldab lõpust
5. tavaliselt realiseeritavad operatsioonid: tühja magasini loomine, lisamine (push), võtmine (pop), alatäitumise (underflow) kontroll (et vältida tühjast magasinist võtmist), mõne realisatsiooni korral ka ületäitumise (overflow) kontroll (kas on "ruumi" lisamiseks), tipu lugemine ilma eemaldamiseta (optim. kaalutlustel)
Keeles Java võib magasini realisatsiooni leida klassides java.util.Stack (baseerub vektoril) või java.util.LinkedList spetsialiseerides (baseerub topeltseotud ahelal).
Magasini kasutamise näited: avaldise väärtustamine, 'return stack', puu läbimine, ...
Avaldise postfikskuju ja selle interpreteerimine
"Tavaline" infikskuju: (5-1) * 7 + 6 / 3
Prefikskuju sulgudega: +( *( -( 5, 1), 7), /(6, 3))
Postfikskuju sulgudega: (((5, 1)-, 7)*, (6, 3)/ )+
Sulgudeta postfikskuju - nn. "pööratud poola kuju": 5 1 - 7 * 6 3 / + .
3
1 7 6 6 2
5 5 4 4 28 28 28 28 30
--------------------------
5 1 - 7 * 6 3 / +
Abstraktsed andmetüübid (ADT), staatilised ja dünaamilised andmestruktuurid. Ahel (list), ahelate liigid.
Abstraktsed andmetüübid
"Varajane" OOP. Eesmärk: peita realisatsiooni detailid, anda rakenduse programmeerijale probleemorienteeritud liides.
ADT - Abstract Data Type
1. Lubatud väärtuste hulk (väärtusvaru)
2. Lubatud operatsioonide hulk
3. (Notatsioon - tähistused väärtuste ja operatsioonide jaoks)
Näit. kompleksarvud, polünoomid, graafid, geomeetrilised kujundid, ...
OOP muutis niisuguse lähenemise kohustuslikuks.
Väärtusvaru järgi jagunemine:
1. lihttüübid, mille väärtustel ei ole sisemist struktuuri: arv, tõeväärtus, ...
2. struktuursed tüübid, mille väärtus koosneb komponentidest: massiiv, objekt (kirje), ...
Operatsioonid on OOP-s "kinnistatud" objekti juurde (kapseldus).
1. Kinnised operatsioonid: tulemus kuulub sama tüübi väärtusvarusse
2. mittekinnised operatsioonid: tulemus on mingit teist tüüpi
3. tüübiteisendused: tegelikud ja deklaratiivsed
Näit. kinnine operatsioon "summa" (mis iganes see ka poleks)
Imperatiivne lähenemine: m = summa (a, b) "funktsiooni summa parameetriteks on a ja b"
OOP lähenemine: m = a.summa (b) "objektile a saadetakse teade 'summa' parameetriga b"
Andmestruktuurid võib jagada:
1. staatilised: komponentide arv ja tüübid fikseeritud: näiteks kompleksarv
2. dünaamilised: väärtuse komponentide arv on muutuv, komponendid ise tavaliselt üht tüüpi: näiteks magasin, järjekord, graaf, ...
Andmestruktuuride korral on oluliseks küsimuseks juurdepääsu tagamine komponentidele ning struktuuri muutmine (vastavate operatsioonide ajaline keerukus).
"Võtmine" ja "lisamine".
Lineaarse keerukusega järjestamismeetodid: kimbumeetod (bucket sort), positsioonimeetod (radix sort) ja loendamismeetod (counting sort).
Bucket sort, or bin sort , is a sorting algorithm that works by partitioning an array into a finite number of buckets. Each bucket is then sorted individually, either using a different sorting algorithm, or by recursively applying the bucket sorting algorithm. Bucket sort is a generalization of pigeonhole sort. Bucket sort runs in linear time (Θ(n)). Since bucket sort is not a comparison sort, it is not subject to the Ω(n log n) lower bound.
Bucket sort works as follows:
1. Set up an array of initially empty "buckets" the size of the range.
2. Go over the original array, putting each object in its bucket.
3. Sort each non-empty bucket.
4. Put elements from non-empty buckets back into the original array
Pseudocode
function bucket-sort(array, n) is
buckets = new array of n empty lists
for i = 0 to (length(array)-1) do
insert array[i] into buckets[msbits(array[i], k)]
for i = 0 to n - 1 do
next-sort(buckets[i])
return the concatenation of buckets[0], ..., buckets[n-1]
Jump to: navigation, search
Elements are distributed among bins
Then, elements are sorted within each bin
Least Significant Digit Radix Sorts
A least significant digit (LSD) radix sort is a fast stable sorting algorithm which can be used to sort keys in lexicographic order. Keys may be a string of characters, or numerical digits in a given radix. The processing of the keys begins at the least significant digit, the rightmost digit, and proceeds to the most significant digit, the leftmost digit. The sequence in which digits are processed by a least significant digit (LSD) radix sort is the opposite of the sequence in which digits are processed by a most significant digit (MSD) radix sort.
A least significant digit (LSD) radix sort operates in O(nk) time, where n is the number of keys, and k is the average key length. You can get this performance for variable-length keys by grouping all of the keys that have the same length together and separately performing an LSD radix sort on each group of keys for each length, from shortest to longest, in order to avoid processing the whole list of keys on every sorting pass.
A radix sorting algorithm was originally used to sort punched cards in several passes. A computer algorithm was invented for radix sort in 1954 at MIT by Harold H. Seward. In many newer applications requiring super speeds and massive memory, the computer radix sort is an improvement on (slower) comparison sorts.
LSD radix sorts have resurfaced as an alternative to other high performance comparison-based sorting algorithms (like heapsort and mergesort) that require Ω(n ? log n) comparisons, where n is the number of items to be sorted. Comparison sorts can do no better than Ω(n ? log n) execution time but offer the flexibility of being able to sort with respect to more complicated orderings than a lexicographic one; however, this ability is of little importance in many practical applications.
Each key is first figuratively dropped into one level of buckets corresponding to the value of the rightmost digit of each key. Each bucket preserves the original order of the keys as the keys are dropped into each bucket. There is a one-to-one correspondence between the number of buckets and the number of values that can be represented by a digit. Then, the process repeats with the next neighboring digit until there are no more digits to process. In other words:
1. Take the least significant digit (or group of bits, both being examples of radices) of each key.
2. Group the keys based on that digit, but otherwise keep the original order of keys. (This is what makes the LSD radix sort a stable sort).
3. Repeat the grouping process with each more significant digit.
The sort in step 2 is usually done using bucket sort or counting sort, which are efficient in this case since there are usually only a small number of digits.
When an LSD radix sort processes keys which all have the same fixed length, then the upper bound of the execution time is O(n), where n is the number of keys to be sorted. When processing fixed-length keys, some implementations of LSD radix sorts are slower than O(n ? log n) comparison-based sorting algorithms, such as heap sort, unless a sufficiently large amount of input data is processed. What a sufficiently large amount of input data precisely is will vary from computer system to computer system and from implementation to implementation. If the keys used are short 2-byte integers, it is practical to complete the sorting with only two passes, processing 1 byte of each key per pass. In this case, and even when sorting 32-bit floating point numbers, radix sort can in practice be significantly faster than any other sorting algorithm. In one possible implementation of an LSD radix sort, variable length keys are padded with zero digits at the beginning of the keys to make all of the keys a fixed length, which requires O(NL) processing time, where N is the number of keys to be sorted and L is the length of the longest key.
One disadvantage of an LSD radix sort is that it does not run in place, which means that the keys or pointers to the keys must be temporarily stored outside of their original memory space during processing. O(n) additional memory space is needed to hold the keys or pointers to the keys. For fixed-length keys, another disadvantage of an LSD radix sort is that it requires one sorting pass over the input list for each digit in a key.
[edit] An example
Sort the list:
170, 45, 75, 90, 2, 24, 802, 66
1. Sorting by least significant digit (1s place) gives:
170, 90, 2, 802, 24, 45, 75, 66
Notice that we keep 2 before 802, because 2 occurred before 802 in the original list, and similarly for 170 and 90.
2. Sorting by next digit (10s place) gives:
2, 802, 24, 45, 66, 170, 75, 90
3. Sorting by most significant digit (100s place) gives:
2, 24, 45, 66, 75, 90, 170, 802
It is important to realize that each of the above steps requires just a single sorting pass over the data, since each item can be placed in its correct bucket without having to be compared with other items.
Some LSD radix sort implementations allocate space for buckets by first counting the number of keys that belong in each bucket before moving keys into those buckets. The number of times that each digit occurs is stored in an array. Consider the previous list of keys viewed in a different way:
170, 045, 075, 090, 002, 024, 802, 066
The first counting pass starts on the least significant digit of each key, producing an array of bucket sizes:
2 (bucket size for digits of 0: 170, 090)
2 (bucket size for digits of 2: 002, 802)
1 (bucket size for digits of 4: 024)
2 (bucket size for digits of 5: 045, 075)
1 (bucket size for digits of 6: 066)
A second counting pass on the next more significant digit of each key will produce an array of bucket sizes:
2 (bucket size for digits of 0: 002, 802)
1 (bucket size for digits of 2: 024)
1 (bucket size for digits of 4: 045)
1 (bucket size for digits of 6: 066)
2 (bucket size for digits of 7: 170, 075)
1 (bucket size for digits of 9: 090)
A third and final counting pass on the most significant digit of each key will produce an array of bucket sizes:
6 (bucket size for digits of 0: 002, 024, 045, 066, 075, 090)
1 (bucket size for digits of 1: 170)
1 (bucket size for digits of 8: 802)
At least one LSD radix sort implementation now counts the number of times that each digit occurs in each column for all columns in a single counting pass. (See the external links section.) Other LSD radix sort implementations allocate space for buckets dynamically as the space is needed.
Counting sort is a sorting algorithm which (like bucket sort) takes advantage of knowing the range of the numbers in the array to be sorted (array A). It uses this range to create an array C of this length. Each index i in array C is then used to count how many elements in A have a value less than i. The counts stored in C can then be used to put the elements in A into their right position in the resulting sorted array. It is less efficient than pigeonhole sort.
Characteristics of counting sort
Counting sort is stable (see sorting algorithm) and has a running time of Θ(n+k), where n and k are the lengths of the arrays A (the input array) and C (the counting array), respectively. In order for this algorithm to be efficient, k must not be too large compared to n. As long as k is O(n) the running time of the algorithm is Θ(n).
The indices of C must run from the minimum to the maximum value in A to be able to index C directly with the values of A. Otherwise, the values of A will need to be translated (shifted), so that the minimum value of A matches the smallest index of C. (Translation by subtracting the minimum value of A from each element to get an index into C therefore gives a counting sort. If a more complex function is used to relate values in A to indices into C, it is a bucket sort.) If the minimum and maximum values of A are not known, an initial pass of the data will be necessary to find these (this pass will take time Θ(n); see selection algorithm).
The length of the counting array C must be at least equal to the range of the numbers to be sorted (that is, the maximum value minus the minimum value plus 1). This makes counting sort impractical for large ranges in terms of time and memory needed. Counting sort may for example be the best algorithm for sorting numbers whose range is between 0 and 100, but it is probably unsuitable for sorting a list of names alphabetically (again, see bucket sort and pigeonhole sort). However counting sort can be used in radix sort to sort a list of numbers whose range is too large for counting sort to be suitable alone.
Because counting sort uses key values as indexes into an array, it is not a comparison sort, allowing it to break the Ω(n log n) lower-bound on those sorts.
[edit] The algorithm
[edit] Informal
1. Count the discrete elements in the array. (after calculating the minimum and the maximum)
2. Accumulate the counts.
3. Fill the destination array from backwards: put each element to its countth position.
Each time put in a new element decrease its count.
Jaga ja valitse: ühildusmeetod (merge sort).
Ühildamismeetod:
"Jaga ja valitse": jagatakse kogu aeg pooleks (kuni pikkus < 2),
pooled ühendatakse lineaarse keerukusega ühildamise abil,
kasutatakse lisamälu mahuga O(n)
Järjestamine: pistemeetod (insertion sort) ja kiirmeetod (quicksort).
Pistemeetod:
Jada jagatakse "järjestatud osaks" (algselt tühi) ja "järjestamata osaks" (algselt kogu jada).
Järjestatud osa pikkust suurendatakse järjekordse elemendi paigutamisega õigele kohale järjestatud osas.
/**
* Sorteerida pistemeetodil List, mille elemendid realiseerivad
* liidest Comparable.
* @param a sorteeritav list.
*/
static public void pisteSort (List a) {
if (a.size() < 2) return;
for (int i=1; i<a.size(); i++) {
Comparable b = (Comparable) a.remove (i);
int j;
for (j=0; j<i; j++) {
if (b.compareTo ((Comparable)a.get (j)) < 0) break;
}
a.add (j, b); // pistame b kohale j
}
} // pisteSort() lopp
/**
* Sorteerime massiivi, mille elemendid realiseerivad
* liidest Comparable.
* @param a sorteeritav massiiv.
*/
static public void pisteSort (Comparable[] a) {
if (a.length < 2) return;
for (int i=1; i<a.length; i++) {
Comparable b = a[i];
int j;
for (j=i-1; j>=0; j--) {
if (a[j].compareTo (b) <= 0) break;
a[j+1] = a[j]; // vabastame pistekoha
}
a[j+1] = b; // pistame b kohale
}
} // pisteSort() lopp
Kiirmeetod:
(Osa)jada jagatakse kaheks lühemaks osajadaks nii, et ükski element esimeses osas ei oleks suurem ühestki elemendist teises osas. Siis võib kummagi osa sorteerida eraldi (nad on sõltumatud). "Jaga ja valitse"
/**
* Sorteerida massiiv kiirmeetodil.
* @param massiiv sorteeritav massiiv.
* @param l vasakpoolne otspunkt.
* @param r parempoolne otspunkt.
*/
static public void sort (Comparable[] massiiv, int l, int r) {
if (massiiv.length < 2) return;
int i = l; int j = r;
Comparable x = massiiv [(i+j) / 2];
do {
while (massiiv [i].compareTo (x) < 0) i++;
while (x.compareTo (massiiv [j]) < 0) j--;
if (i <= j) {
Comparable tmp = massiiv [i];
massiiv [i] = massiiv [j]; massiiv [j] = tmp;
// selle koha peal on väljatrükk silumiseks: "veelahe" ja vahetatavad
i++; j--;
}
} while (i < j);
if (l < j) sort (massiiv, l, j); // rekursioon
if (i < r) sort (massiiv, i, r); // rekursioon
} // sort() lopp
Paisksalvestus, paisktabel (hash table).
Hashing (paisksalvestus) - Elemendi asukoht massiivis leitakse rakendades võtmele hash funktsiooni.
Mitme võtme sattumist samale kohale nimetatakse kokkupõrkeks. Kokkupõrke lahendamiseks on mitu meetodit
? avatud adresseerimine (lingitud listiga)
? rehash
Hash otsingu keerukus - Halvimal juhul lineaarne otsing (O(n)) - Kõik elemendid on ühes lingitud listis.
Parimal juhul konstantne otsing (O(1)) - Iga võti annab erineva hash väärtuse
Kahendotsimine (binary search).
"Lõigu poolitamine" matemaatikas. On rakendatav kahel eeltingimusel:
1. vaadeldav struktuur on järjestatud
2. elemendid on indekseeritavad
O(log n)
/**
* Leida etteantud listist etteantud element kahendotsimise abil.
* @param a list.
* @param e otsitav element.
* @returns otsitava elemendi indeks või -1, kui elementi ei leidu.
*/
static public int otsi (List a, Comparable e) {
int j = -1;
int l = 0; // vasakpoolne otspunkt
int r = a.size() - 1; // parempoolne otspunkt
while (l <= r) {
j = (l + r) / 2;
if (e.compareTo ((Comparable)a.get (j)) == 0)
return j;
if (e.compareTo ((Comparable)a.get (j)) > 0)
l = j+1; // vasak otspunkt nihkub paremale
else
r = j-1; // parem otspunkt nihkub vasakule
};
return -1;
} // otsi lopp
Algoritmi omadused. Algoritmide asümptootiline analüüs
a) Algoritmi iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi mõisteid:
* Korrektsus (algoritm lahendab "õiget" ülesannet, tulemus vastab spetsifikatsioonile).
* Määratletus (sammud on lõplikud ja üheselt määratud).
* Kirjelduse lõplikkus (algoritm on kirjeldatav lõpliku arvu sammudega).
* Peatuvus. Töö lõpetamine mistahes sisendi korral - kõikjal määratud algoritm. Osaline e. "poollahenduv" algoritm kas annab tulemuse või ei lõpeta tööd.
* Determinism (samade algandmete korral vastus sama, lahenduskäik on korratav) vs. mittedeterminism (näit. "tõeline" juhuarvude generaator).
* Universaalsus (lahendab probleemide klassi: sisend -> väljund ).
* Keerukus (efektiivsus, kas lõpetamise aeg ja/või mälumaht on praktilised).
b) Asümptootilised hinnangud, "suure O", "väikese o", "suure oomega", "väikese oomega" ja teeta-tähistused:
"f kasvab mitte kiiremini kui g" ( f big-Oh g ) - leiduvad konstant c>0 ja koht N nii, et iga n>N korral
|f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe on ülalt tõkestatud.
"f kasvab aeglasemalt kui g" ( f little-oh g ) - mistahes konstandi c>0 jaoks leidub koht N nii, et iga n>N korral
|f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe pole alt tõkestatud.
"f kasvab niisama kiiresti kui g" ( f big-Theta g ) - leiduvad konstandid b, c>0 ja koht N nii, et iga n>N korral
b|g(n)| < |f(n)| < c|g(n)|
f ja g suhe on nii ülalt kui ka alt tõkestatud.
"f kasvab mitte aeglasemalt kui g" ( f big-Omega g ) - "g kasvab mitte kiiremini kui f"
f ja g suhe on alt tõkestatud.
"f kasvab kiiremini kui g" ( f little-omega g ) - "g kasvab aeglasemalt kui f"
f ja g suhe pole ülalt tõkestatud.
Глава I I
Строение и функции клеток
Различные структуры живой клетки, которые отвечают за выполне?ние той или иной функции, получили название органоидов или орга-нелл, подобно органам целого организма. По строению клетки био?логи делят все живые существа на ?безъядерные? организмы ? прокариоты (буквально ? доядерные) и ?ядерные? ? эукариоты. В группу прокариот попали все бактерии и синезеленые водоросли (цианеи), а в группу эукариот ? грибы, растения и животные.
Таким образом, в настоящее время выделяют два уровня клеточ?ной организации и соответственно два крупных типа клеток: прока-риопгический и эукариотический.
Прокариотические организмы сохраняют черты глубочайшей древности: они очень просто устроены. На этом основании их выделя?ют в самостоятельное царство.
Клетки эукариот содержат ограниченное оболочкой ядро, а так?же сложно устроенные ?энергетические станции? ? митохондрии; в растительных клетках, кроме того, имеются и пластиды. Иными словами, все клетки ?ядерных? организмов высоко организованы, приспособлены к потреблению кислорода и поэтому могут произво?дить большое количество энергии.
25.
Прокариотическая клетка
Пример типичных прокариотических клеток являют собой бактерии. Они живут повсюду: в воде, в почве, в пищевых продуктах.
Схема строения клетки бактерий представлена на рисунке 63.
Размеры бактериальных клеток колеблются в широких пределах: от 1 до 10?15 мкм. По форме выделяют шаровидные клетки (кокки), вытянутые (палочки, или бациллы) и извитые (спириллы) (рис. 64). Некоторые виды микроорганизмов живут по отдельности, другие об?разуют скопления.
Бактерии могут существовать только в аэробных или только в анаэробных условиях, или и в тех и в других. Необходимую энергию они получают в процессе дыхания, брожения или фотосинтеза. Мно?гие бактерии паразитируют в организме животных или растений, вы?зывая у них заболевания.
Основная особенность строения бактерий ? отсутствие ядра. На?следственная информация у них заключена в одной кольцевой моле?куле ДНК, имеющей форму кольца и погруженной в цитоплазму. ДНК у бактерий не образует комплексов с белками, и поэтому все гены, входящие в состав хромосомы, ?работают?, т. е. с них непрерывно счи?тывается наследственная информация. Бактериальная клетка окру?жена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки. В ци?топлазме мембран мало. В ней находятся рибосомы, осуществляющие синтез белков.
Ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности бакте?рий, рассеяны по цитоплазме или прикреплены к внутренней поверх?ности мембраны.
У многих микроорганизмов внутри клетки откладываются запас?ные вещества ? полисахариды, жиры, полифосфаты. Эти вещества, включаясь в обменные процессы, могут продлевать жизнь клетки при отсутствии внешних источников энергии.
Обычно бактерии размножаются делением надвое.
Бактериям свойственно спорообразование. Споры возникают, как правило, когда ощущается недостаток в питательных веществах или когда в среде в избытке накапливаются продукты обмена. Спорообра?зование начинается с отшнуровывания части цитоплазмы от мате?ринской клетки. Отшнуровавшаяся часть содержит хромосому и ок?ружена мембраной и толстой клеточной стенкой (рис. 65).
Споры бактерий очень устойчивы. В сухом состоянии они сохра?няют жизнеспособность многие сотни и даже тысячи лет, выдержи?вая резкие колебания температуры.
Вопросы для повторения и задания
1. По какому признаку все живые организмы делят на две груп?пы ? прокариоты и эукариоты? Чем они различаются?
2. Какие организмы относятся к прокариотам?
3. Опишите строение бактериальной клетки.
4.Как размножаются бактерии?
5.В чем сущность и биологический смысл процесса спорообразова?ния у бактерий?
26. Эукариотическая клетка. Цитоплазма
Эукариотические клетки самых разнообразных организмов ? от про?стейших (корненожки, жгутиковые, инфузории и др.) до грибов, выс?ших растений и животных ? отличаются и сложностью, и разнооб?разием строения (рис. 66). Типичной клетки в природе не существует, но у тысяч различных типов клеток можно выделить общие черты строения (рис. 67).
В растительной клетке есть все органоиды, свойственные и жи?вотной клетке: ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохонд?рии, аппарат Гольджи. Вместе с тем она отличается от животной клет?ки существенными особенностями строения: 1) прочной клеточной стенкой значительной толщины; 2) особыми органоидами ? пласти?дами, в которых происходит первичный синтез органических веществ из минеральных за счет энергии света; 3) развитой системой вакуо?лей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток.
Каждая клетка состоит из двух важнейших, неразрывно связан?ных между собой частей ? цитоплазмы и ядра.
Цитоплазма. В цитоплазме находится целый ряд структур (орга-нелл, или органоидов), каждая из которых отличается особенностя?ми строения и выполняет определенную функцию. Есть органоиды, свойственные всем клеткам, ? митохондрии, клеточный центр, ап?парат Гольджи, рибосомы, эндоплазматическая сеть, лизосомы. Дру?гие органоиды встречаются только в клетках определенного типа ? миофибриллы, реснички и т. д.
В цитоплазме откладываются также различные вещества ? их называют включениями. Это непостоянные структуры цитоплазмы (а иногда и ядра), которые, в отличие от органоидов, то возникают, то исчезают в процессе жизнедеятельности клетки. Плотные включе?ния называют гранулами, жидкие ? вакуолями. В процессе жизне?деятельности в клетках накапливаются продукты обмена веществ (пигменты, белковые гранулы в секреторных клетках) или запасные питательные вещества (глыбки гликогена, капли жира).
В основе структурной организации клетки лежит мембранный принцип строения. Это означает, что клетка в основном построена из мембран сходного строения. Они образованы двумя рядами липидов, в которые на разную глубину с наружной и внутренней стороны по?гружены многочисленные и разнообразные молекулы белков.
Наружная цитоплазматическая мембрана имеется у всех кле?ток, она отграничивает содержимое цитоплазмы от внешней среды. Поверхность живой клетки находится в непрерывном движении: на ней возникают выросты и впячивания, она совершает волнообразные колебательные движения, в ней постоянно перемещаются макромо?лекулы.
Поверхность клетки обладает высокой прочностью и эластично?стью, легко и быстро восстанавливает свою целостность при неболь?ших повреждениях. Однако цитоплазматическая мембрана несплош-мая: она пронизана многочисленными мельчайшими отверстиями ? порами, через которые с помощью ферментов внутрь клетки могут проникать ионы и мелкие молекулы. К тому же они могут попадать в клетку и непосредственно через мембрану, причем это не пассивная диффузия, а активный избирательный процесс, требующий затрат энергии.
Клеточная мембрана легко проницаема для одних веществ и не?проницаема для других. Так, концентрация
выше, чем в окружающей среде напротив, ионов_ Nа+ всегда больше в межклеточной жидкости. Избирательная проницаемость клеточ?ной мембраны носит название полу проницаемости.
Помимо указанных двух способов, химические соединения и твер?дые частицы могут проникать в клетку путем пино- и фагоцитоза (рис. 68). Мембрана клеток образует выпячивания, края выпячива?ний смыкаются, захватывая межклеточную жидкость (пиноцитоз) или твердые частицы (фагоцитоз).
Цитоплазматическая мембрана выполняет еще одну функцию -обеспечивает связь между клетками в тканях многоклеточных орга?низмов: во-первых, путем образования многочисленных складок и выростов, во-вторых ? за счет выделения клетками плотного цемен?тирующего вещества, заполняющего межклеточное пространство.
Растительная клетка, как и животная, окружена цитоплазмати-ческой мембраной, но, кроме того, ограничена толстой, состоящей из целлюлозы клеточной стенкой, которой нет у животных. Клеточ?ная стенка имеет поры, через которые каналы эндоплазматической сети соседних клеток сообщаются друг с другом.
Клетки грибов, как и растений, окружены клеточной стенкой, но она образована не целлюлозой, а хитиноподобным веществом.
Эндоплазматическая сеть ? это сложная система мембран, про?низывающая цитоплазму всех эукариотических клеток; у прокариот ее нет. Она особенно развита в клетках с интенсивным обменом ве?ществ. В среднем объем эндоплазматической сети составляет от 30 до 50% всего объема клетки. Различают два вида эндоплазматической сети: гладкую и шероховатую. Одной из функций гладкой эндоплаз?матической сети является синтез липидов и углеводов. Особенно обильно гладкая Эндоплазматическая сеть представлена в клетках сальных желез (синтез жиров), в клетках печени (синтез гликогена), в клетках, богатых запасными питательными веществами (семена растений).
Основная функция шероховатой эндоплазматической сети ? синтез белка, который осуществляется в рибосомах, покрывающих поверхность уплощенных мембранных мешочков (цистерн) эндоплаз?матической сети, за что она и получила название шероховатой.
Таким образом, Эндоплазматическая сеть ? общая внутрикле?точная циркуляционная система, по каналам которой осуществля?ется транспорт веществ, а в мембраны этих каналов встрое?ны многочисленные ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность клетки.
Рибосомы представляют собой сферические тельца диаметром 15,В?35,0 нм, состоящие из двух частей ? субъединиц (см. рис. 61, 62). В рибосомах примерно равное количество белка и РНК. Рибосом-ная РНК (рРНК) синтезируется в ядре на молекуле ДНК одной из хромосом в зоне ядрышка. Там же формируются рибосомы, которые затем покидают ядро. В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или прикрепляться к наружной поверхности мембран эндо-нлазматической сети. Рибосомы есть во всех клетках, как прокарио-тических, так и эукариотических.
Основной структурный элемент комплекса (аппарата) Голъд-жи ? гладкая мембрана, которая образует пакеты уплощенных цистерн, крупные вакуоли или мелкие пузырьки (см. рис. 67). Син?тезированные на мембранах эндоплазматической сети белки, полиса?хариды, жиры транспортируются к комплексу Гольджи, конденси?руются внутри его структур и ?упаковываются? в виде секрета, готового к выделению, либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности.
Лизосомы (от греч. лизис ? расщепление) ? небольшие оваль?ные тельца диаметром около 0,4 мкм, окруженные трехслойной мем?браной. Они заполнены пищеварительными ферментами, способны?ми расщеплять белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды и другие вещества. Лизосомы образуются из структур комплекса Гольджи (рис. 69) либо непосредственно из эндоплазматической сети. Они приближаются к пиноцитозным или фагоцитозным вакуолям и изливают в их полость свое содержимое (см. рис. 68). Кроме того, ли-зосомы могут разрушать структуры самой клетки при их старении, в ходе эмбрионального развития, когда происходит замена зародыше-кых тканей на постоянные (см. с. 162), и в ряде других случаев.
Митохондрии имеются практически во всех типах эукариотиче?ских клеток одноклеточных и многоклеточных организмов. Такое распространение митохондрий в животном и растительном мире ука?зывает на важную роль, которую они играют в клетке.
Митохондрии имеют форму сферических, овальных, цилиндри?ческих и даже нитевидных телец. Размеры их составляют от 0,2 до 1 мкм в диаметре и до 7 мкм в длину. Длина нитевидных форм дости?гает 15?20 мкм. Количество митохондрий в разных тканях неодина?ково и зависит от функциональной активности клетки: их больше там, где интенсивнее синтетические процессы (печень) или велики затраты энергии. Так, в грудной мышце у летающих птиц содержа?ние митохондрий значительно выше, чем у нелетающих. Число ми?тохондрий может быстро увеличиваться путем деления, что обуслов?лено наличием молекулы ДНК в их составе. Стенка митохондрии состоит из двух мембран: наружной и внутренней. Наружная мем?брана гладкая, а внутренняя образует складки, или кристы. На мем?бранах крист располагаются многочисленные ферменты, участвую?щие в энергетическом обмене. Основная функция митохондрий ? синтез универсального источника энергии ? АТФ.
Пластиды_?органоиды растительных клеток. В них происхо?дит первичный синтез углеводов из неорганических веществ. Разли?чают три вида пластид: 1) лейкопласты ? бесцветные пластиды, в которых из моносахаридов и дисахаридов синтезируется крахмал (есть лейкопласты, запасающие белки или жиры); 2) хлоропласты -зеленые пластиды, содержащие пигмент хлорофилл, где осуществля?ется фотосинтез; 3) хромопласты, включающие различные пигмен?ты из группы каротиноидов, обусловливающих яркую окраску цвет?ков и плодов. Пластиды могут превращаться друг в друга. Они содержат ДНК и РНК и размножаются делением надвое.
Вакуоли- растительных клеток окружены мембраной и развивают?ся из цистерн эндоплазматической сети. Вакуоли содержат в раство?ренном виде белки, углеводы, низкомолекулярные продукты синтеза, витамины, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое рас?творенными в вакуолярном соке веществами, приводит к тому, что в клетку поступает вода, которая обусловливает тургор ? напряжен?ное состояние клеточной стенки. Это обеспечивает прочность растений к статическим и динамическим нагрузкам.
Клеточный центр состоит из двух очень маленьких телец ци?линдрической формы, расположенных под прямым углом друг к другу. Эти тельца называют центриолями (см. рис. 67). Стенка центрио-ли состоит из 9 пучков, включающих по три микротрубочки, а ось органоида образована парой центральных микротрубочек. Центрио-ли относятся к самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы. Их воспроизведение, по-видимому, осуществляется путем самосбор?ки из белковых субъединиц. Клеточный центр играет важную роль в клеточном делении: от центриолей начинается рост веретена деле?ния. В растительных клетках центриолей нет, и веретено деления образуется в специальных ферментных центрах.
Цитоскелет. Одной из отличительных особенностей эукариоти-ческой клетки является наличие в ее цитоплазме скелетных образо?ваний в виде микротрубочек и пучков белковых волокон. Элементы цитоскелета тесно связаны с наружной цитоплазматической мембра?ной и ядерной оболочкой, образуют сложные переплетения в цито?плазме. Опорные элементы цитоплазмы определяют форму клетки, обеспечивают движение внутриклеточных структур и перемещение всей клетки.
Вопросы для повторения и задания
1.Что такое цитоплазма?
2. Какие органоиды клетки находятся в цитоплазме?
3. Какие органоиды клетки являются самовоспроизводящимися и почему?
4. Что такое включения?
5. В чем различие между пиноцитозом и фагоцитозом?
27.
Эукариотическая клетка. Ядро
Ядро ? важнейшая составная часть клетки грибов, растений и жи?вотных. Клеточное ядро содержит ДНК, т.е. гены, и благодаря этому выполняет две главные функции: 1) хранение и воспроизведение ге?нетической информации и 2) регуляцию процессов обмена веществ, протекающих в клетке.
Безъядерная клетка не может долго существовать, и ядро тоже не способно к самостоятельному существованию, поэтому цитоплазма и ядро образуют взаимозависимую систему.
Как правило, клетки содержат одно ядро. Нередко можно наблю?дать 2?3 ядра в одной клетке, например в клетках печени. Известны и многоядерные клетки, причем число ядер может достигать несколь?ких десятков. Форма ядра зависит большей частью от формы клетки, она может быть и совершенно неправильной.
Ядро окружено оболочкой, которая состоит из двух мембран. На?ружная ядерная мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, по?крыта рибосомами, внутренняя мембрана гладкая. Ядерная оболоч?ка ? часть мембранной системы клетки. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, обра?зуя единую систему сообщающихся каналов. Обмен веществ между ядром и цитоплазмой осуществляется двумя основными путями. Во-первых, ядерная оболочка пронизана многочисленными порами, через которые происходит обмен молекулами между ядром и цито?плазмой. Во-вторых, вещества могут попадать из ядра в цитоплазму и обратно путем отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки (рис. 70).
Несмотря на активный обмен между ядром и цитоплазмой, ядер?ная оболочка отграничивает ядерное содержимое от цитоплазмы, обеспечивая тем самым различия в их химическом составе. Это необ?ходимо для нормального функционирования ядерных структур.
Содержимое ядра представляет собой ядерный сок в гелеобраз-ном состоянии, в котором располагаются хроматин и одно или не?сколько ядрышек.
В живой клетке ядерный сок выглядит бесструктурной массой, заполняющей промежутки между структурами ядра. В состав ядер?ного сока входят различные белки (в том числе большинство фермен?тов ядра), свободные нуклеотиды, аминокислоты, а также продукты жизнедеятельности ядрышка и хроматина, транспортируемые затем из ядра в цитоплазму.
Хроматином (от греч. хрома ? окраска, цвет) называют глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра, интенсивно окрашивающие?ся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин состоит из ДНК и белков и представляет собой спирализо-ванные и уплотненные участки хромосом. Спирализованные участки хромосом в генетическом отношении неактивны. Свою специфиче?скую функцию ? передачу генетической информации ? могут осуществлять только деспирализованные ? раскрученные участ?ки хромосом, которые в силу своей малой толщины не видны в све?товой микроскоп. В делящихся клетках все хромосомы сильно спирализуются, укорачиваются и приобретают компактные размеры и форму.
Форма хромосом зависит от положения так называемой первич?ной перетяжки, или центромеры, ? области, к которой во время деления клетки (митоза) прикрепляются нити веретена деления. Цен?тромера делит хромосому на два плеча, которые могут быть одинако?вой или разной длины (рис. 71).
Изучение хромосом позволило установить следующие факты:
1. Во всех соматических клетках любого растительного или жи?вотного организма число хромосом одинаково.
2. Половые клетки любого вида организмов всегда содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические клетки.
3. У всех организмов, относящихся к одному виду, количество хромосом в клетках одинаково.
Число хромосом не зависит от уровня организации вида и не все?гда указывает на его родственные связи: количество их может быть одинаковым у представителей очень далеких друг от друга система?тических групп ? и может сильно различаться 5* близких по проис?хождению видов. Например, у таких разных организмов, как шим?панзе, таракан и перец, диплоидное число хромосом одинаково и равно 48; у человека ? 46 хромосом, а у гораздо проще устроенного сазана ? 104! Таким образом, характеристика хромосомного набора в целом видоспецифична, т. е. свойственна только одному какому-то виду организмов растений или животных.
Совокупность количественных (число и размеры) и качественных (форма) признаков хромосомного набора соматической клетки назы?вают кариотипом (рис. 72).
Число хромосом в кариотипе большинства видов живых организ?мов четное. Это объясняется тем, что в каждой соматической клетке находятся две одинаковые по форме и размеру хромосомы: одна ? из отцовского организма, вторая ? из материнского.
Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинако?вые гены, называют гомологичными. Хромосомный набор соматиче?ской клетки, в котором каждая хромосома имеет себе пару, носит название двойного (или диплоидного) и обозначается 2п. Количество ДНК, соответствующее диплоидному набору хромосом, обозначают 2с. Из каждой пары гомологичных хромосом в половые клетки попа?дает только одна, и поэтому хромосомный набор гамет называют оди?нарным (или гаплоидным).
После завершения деления клетки хромосомы деспирализуются и в ядрах образовавшихся дочерних клеток снова становятся види?мыми только тонкая сеточка и глыбки хроматина.
Третья характерная для ядра клетки структура ? ядрышко. Оно представляет собой плотное тельце, погруженное в ядерный сок (см. рис. 67). Ядрышки есть только в неделящихся ядрах, во время митоза они исчезают, а после завершения деления возникают вновь.
Ядрышко не является самостоятельной структурой ядра. Оно об?разуется вокруг участка хромосомы, в котором закодирована струк?тура рибосомальной РНК (рРНК). В нем содержится большое число молекул рРНК. Кроме накопления рРНК, в ядрышке происходит формирование рибосом, которые потом перемещаются в цитоплазму. Таким образом, ядрышко ? это скопление рРНК и рибосом на раз?ных этапах формирования.
Вопросы для повторения и задания
1. Опишите строение ядра эукариотической клетки.
2. Что такое ядрышко?
3. Что такое хроматин? Опишите строение и состав хромосомы.
4. Как соотносится число хромосом в соматических и половых клетках?
5. Какие хромосомы называют гомологичными?
6.Что такое кариотип? Дайте определение.
7.Вспомните строение хромосомы бактерий. Чем она отличается от хромосомы эукариот?
28.Деление клеток
Жизненный цикл клетки. Митотическии цикл клетки/.
В многоклеточном организме клетки специализированы, т. е. имеют строго опре?деленные строение и функции. В соответствии со специализацией клетки обладают разной продолжительностью жизни. Например, нервные и мышечные клетки после завершения эмбрионального пе?риода развития перестают делиться и функционируют на протяжении всей жизни организма. Другие ? клетки костного мозга, эпидермиса, эпителия тонкого кишечника ? в процессе осуществления своей спе?цифической функции быстро погибают, и поэтому в этих тканях клет?ки непрерывно размножаются.
Промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления до ее гибели или до следующего деления про) ставляет собой жизненный цикл клетки. В это время клетка рас?тет, специализируется и выполняет свои функции в составе ткани и органов многоклеточного организма. В тех тканях, где клетки непре?рывно делятся (костный мозг, эпителий кишки и др.), у части из них жизненный цикл совпадает с митотическим циклом.
Митотическим циклом называют совокупность последова тельных и взаимосвязанных процессов в период подготовки клет ки к делению, а также на протяжении самого митоза (рис,. 73).
Синтез ДНК. Из рисунка 73 видно, что после завершения митоза клетка может вступить в период подготовки к синтезу ДНК (G1). В это время в клетке усиленно образуются РНК и белки, повышается активность ферментов, участвующих в биосинтезе. Затем клетка приступает к синтезу ДНК или ее редупликации ? удвоению. Дно спирали старой молекулы ДНК расходятся, и каждая становится матрицей для воспроизводства новых цепей ДНК (рис. 74). Каждая из двух дочерних молекул обязательно включает одну старую спи?раль и одну новую. Удвоение молекул ДНК происходит с удивительной точностью: новая молекула абсолютно идентична старой. В этом заключается глубокий биологический смысл, потому что нарушение структуры ДНК, приводящее к искажению генетического кода, сде?лало бы невозможным сохранение и передачу по наследству генетиче?ской информации, обеспечивающей развитие присущих организму признаков.
Продолжительность синтеза ДНК ? 5-фазы митотического цик?ла ? в разных клетках неодинакова: от нескольких минут у бакте?рий до 6?12 ч в клетках млекопитающих.
После завершения /8-фазы клетка, как правило, не сразу начина?ет делиться (см. рис. 73). По окончании синтеза ДНК происходит подготовка клетки к митозу (С2). Для осуществления митоза, кроме удвоения ДНК, необходимы и другие подготовительные процессы, в том числе удвоение центриолей, синтез белков, из которых строит?ся веретено деления, завершение роста клетки.
Митоз состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы, те-лофазы (рис. 75, 76).
В профазе увеличивается объем ядра, хромосомы, спирализуясь, становятся видимыми, по две центриоли расходятся к полюсам клетки. В результате спирализации хромосом считывание генетической информации с ДНК становится невозможным, и синтез РНК пре?кращается. Между полюсами протягиваются нити ахроматиново-го веретена ? формируется аппарат, обеспечивающий расхождение хромосом к полюсам клетки., В конце профазы ядерная оболоч?ка исчезает. На протяжении профазы продолжается спирализация хромосом, которые утолщаются и укорачиваются. После распада ядерной оболочки хромосомы свободно и беспорядочно лежат в цито?плазме.
В метафазе спирализация хромосом достигает максимума; уко?роченные хромосомы устремляются к экватору клетки, располагаясь на равном расстоянии от полюсов. Центромерные участки хромосом располагаются строго в одной плоскости, а сами хромосомы состоят из двух сестринских хроматид, соединенных только в области цен?тромеры и обращенных к противоположным полюсам клетки. Мито-тическое веретено уже полностью сформировано и имеет вид нитей, соединяющих полюса с центромерами хромосом.
В анафазе центромера каждой из хромосом разделяется, и с это?го момента хроматиды становятся самостоятельными дочерними хромосомами. Нити веретена, прикрепленные к центромерам, тянут хромосомы к полюсам клетки, а плечи хромосом при этом пассивно следуют за центромерой. Таким образом, в анафазе хроматиды удво?енных еще в интерфазе хромосом становятся самостоятельными хро?мосомами и точно расходятся к полюсам клетки. В этот момент в клетке находятся два диплоидных набора хромосом.
Завершается митоз телофазой. Хромосомы, собравшиеся у по?люсов, деспирализуются и становятся плохо видимыми. Из мембран?ных структур эндоплазматической сети цитоплазмы образуется ядер?ная оболочка. В клетках животных цитоплазма делится путем перетяжки тела клетки на две меньших размеров, каждая из кото?рых содержит один диплоидный набор хромосом. В клетках растений цитоплазматическая мембрана возникает в середине клетки и рас?пространяется к периферии, разделяя клетку пополам. После образо?вания поперечной цитоплазматической мембраны у растительных клеток появляется целлюлозная стенка.
В митотическом цикле клетки митоз ? относительно короткая стадия, продолжающаяся обычно от 0,5 до Зч. Начиная с первого митотического деления оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) все дочерние клетки, образовавшиеся в результате митоза, содержит одинаковый набор хромосом и одни и те же гены. Следовательно, митоз ? это способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клет?ками. В результате митоза обе дочерние клетки получают диплоид?ный набор хромосом.
Биологическое значение митоза огромно. Постоянство строения и правильность функционирования органов и тканей многоклеточно?го организма были бы невозможны без сохранения одинакового набо?ра генетического материала в бесчисленных клеточных поколениях. Митоз обеспечивает такие важные моменты жизнедеятельности, как эмбриональное развитие, рост, восстановление органов и тканей по?сле повреждения, поддержание структурной целостности тканей при постоянной утрате клеток в процессе их функционирования (замеще?ние погибших эритроцитов, слущивающихся клеток кожи, эпителия кишечника и пр.).
Вопросы для повторения и задания
1. Что такое жизненный цикл клетки?
2. Дайте определение митотического цикла клетки.
3. В чем смысл удвоения молекул ДНК?
4. В чем заключается подготовка клетки к митозу?
5. Последовательно опишите фазы митоза. В чем его биологиче?ское значение?
29.
Клеточная теория строения организмов
Как вам уже известно, клетка служит основой строения всех живых организмов: растений, животных, грибов и микроорганизмов. Для прокариот и простейших, низших грибов и некоторых водорос?лей понятия ?клетка? и ?организм? совпадают. Можно сказать, что клетка ? это элементарная биологическая система, способная к самообновлению, самовоспроизведению и развитию.
Такое представление о клетке установилось в науке не сразу. Сама клетка (точнее, клеточная оболочка) была открыта в XVII в. англий?ским физиком Р. Гуком. Рассматривая под микроскопом срез пробки, Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородка?ми. Эти ячейки он назвал клетками. Долгое время главной частью клетки считали ее оболочку. Лишь в XIX в. ученые обратили вни?мание на полужидкое студенистое содержимое, заполняющее клетку. В 1831 г. английский ботаник Б. Броун обнаружил в клетках ядро. Это открытие послужило важной предпосылкой для установления сходства между клетками растений и животных. Ботаник М. Шлей-ден доказал, что ядро есть в любой растительной клетке.
В конце 30-х гг. XIX в. зоолог Т. Шванн, обобщив накопленные сведения о строении живых организмов, пришел к заключению, что клетка ? их главная структурная единица и что именно образование клеток обусловливает рост и развитие живых тканей.
Клеточная теория строения была сформулирована и опубликова?на Т. Шванном в 1839 г. Она сыграла огромную роль в развитии био?логии. Исчезла казавшаяся непроходимой пропасть между царством растений и царством животных. Провозглашая единство живого ми?ра, клеточная теория послужила одной из предпосылок возникнове?ния теории эволюции Ч. Дарвина.
Позднее клеточная теория была развита многими учеными. Не?мецкий врач Р. Вирхов доказал, что вне клеток нет жизни, что глав?ная составная часть клетки ? ядро и что клетки образуются только от клеток. Дальнейшее совершенствование микроскопической тех?ники, создание электронного микроскопа и появление методов моле?кулярной биологии позволили глубже проникнуть в тайны клетки, познать ее сложную структуру и многообразие протекающих в ней биохимических процессов.
В настоящее время основные положения клеточной теории фор?мулируются следующим образом:
1) клетка является структурно-функциональной единицей, а так?же единицей развития всех живых организмов;
2)клеткам присуще мембранное строение;
3)ядро ? главная составная часть клетки;
4) клетки размножаются только делением;
5) клеточное строение организма ? свидетельство того, что рас?тения и животные имеют единое происхождение.
Неклеточные формы жизни ? вирусы и бактериофаги ? устрое?ны проще, чем клетки даже самых примитивных бактерий. Их орга?низацию вы изучили в 7 классе.
Вопросы для повторения и задания
1.Расскажите историю открытия клетки.
2.Кем и когда впервые была сформулирована клеточная теория?
3. Изложите основные положения клеточной теории.
горе от ума 222
Нехитрая идеология этого человека раскрывается в разговоре с Чацким. Для Фамусова главные жизненные ценности - чины и богатства. И людей о также судит по количеству медалей и орденов, не принимая во внимание нравственные качества и ум. В фамусовском обществе это не имеет значения. Главная цель в жизни - "и нагрзжденья брать и весело пожить". Фамусов поучает молодежь: "Учились бы, на старших глядя". Его идеал человека - дядя Максим Петрович - "он не то на серебре, не то на золоте едал; сто человек к его услугам; Весь в орденах; езжал-то вечно цугом; Век при дворе, и при каком дворе!". Причем неважно, какой ценой достались эти блага. Главное и бесценное человеческое качество - уметь "сгибаться вперегиб", подличать и пресмыкаться, а также не иметь собственного мнения или, боже упаси, каких-то новых мыслей. Фамусов с восторгом рассказывает о том, как дядя сумел использовать для блага даже конфуз, случившийся при дворе императрицы. Сделав из себя посмешище, дядя сумел добиться и чина, и пенсии.
Это чинопоклонство и подличанье Фамусов называет мудростью, так живут все, а потому те, кто не желает "прислуживаться", по его мнению, глупцы и вообще государственно опасные люди.
В таком обществе нельзя иметь собственное мнение, если не имеешь чинов. Во всем нужно ориентироваться на богатых и именитых людей. Не случайно в финале Фамусов восклицает: "Ах, боже мой! Что станет говорить княгиня Марья Алексеевна!" Он агрессивно защищает устои старого мира. Все в нем живут, паразитируя на других, на чести, на совести, на долге леред отечеством. Трудно вообразить себе, через скольких перешагнули московские тузы ради чина! И разве Фамусов или Скалозуб служат Родине? Хотя и Павел Афанасьевич - государственный человек, служит он формально - подписывает бумаги, не читая их. Неделя этого чиновника заполнена обедами и ужинами. На службе он окружен родственниками.
При мне служащие чужие очень редки,
Все больше сестрины, свояченицы детки,
Как станешь представлять к крестику ль, к местечку:
Ну как не порадеть родному человечку!
Жизнь Фамусова удивительно пуста в духовной точки зрения: он ярый ненавистник просвещения, считая его основным источником вольнодумства:
"Ученье - вот чума, ученость - вот причина,
Что нынче пуще, чем когда,
Безумных развелось людей, и дел, и мнений"
Чем занять ум этого человека? Разговорами о благах и путях их зарабатывания, обсуждением чужих богатств, осуждением молодежи да мыслью о том, как бы выгоднее выдать дочь замуж. "Кто беден - тот тебе не пара" - внушает он дочери. Вот почему Скалозуб - идеальный жених:
"Известный человек, солидный
И знаков тьму отличья нахватал;
И не по летам и чин завидный
Не ныне-завтра генерал."
Фамусова не интересует. Что полковник глуп, груб, умеет рассуждать лишь о службе и орденах. Но в характере Скалозуба обнаруживается еще одна черта - хищность и подлость. Вот как он стал полковником:
Довольно счастлив я в товарищах моих,
Вакансии как раз открыты;
То старших выключат иных,
Другие, смотришь, перебиты.
Это истинный философ, когда речь заходит о каналах "добычи" чинов. Его заветная цель - сделаться генералом. Скалозуб заслуживает полного и безоговорочного одобрения Фамусова. .
Также на хорошем счету у этого московского туза и Мочалин. В соответствии с принципом классической трагедии, у этого человека "говорящая" фамилия. Умение промолчать, а также умеренность и аккуратность - достоинства, особо почитаемые в фамусовском обществе. Поэтому он и оказался на службе у Павла Афанасьевича, хотя и не доводится ему родней. При встрече с Чацким Молчалин разговаривает с ним в тоне снисходительного участия ("Вам не дались чины, по службе неуспех?), даже с сознанием собственного превосходства. Чацкий открыто издевается над ним, но Молчалин в силу своей ограниченности не понимает этого. Он в курсе всех новостей и суждений, всех московских сплетен - где и что можно добыть (у Татьяны Юрьевны, например). Молчалин услужлив, льстив. Ему нет равных в искусстве поднять платок, поставить стул, погладить шпица влиятельной старухи, с похвалой отозваться о том, о чем все отзываются также.
Поэтому Молчалин так успешно продвигается по службе. Он незаменим. Это образ приспособленца, главное достоинство которого в глазах окружающих - говорить то, что от него хотят услышать. На самом же деле за его скромностью, уступчивостью скрывается беспринципность и безнравственность, пустота. Мы видим, как он открывает свое истинное лицо: даже искреннюю любовь Софьи он пытался использовать в корыстных целях.
В обществе Фамусовых и Молчалиных Чацкий единственный здравомыслящий человек на двадцать пять глупцов, по признанию автора, естественно и закономерно объявлен сумасшедшим за то, что посмел судить устои старого мира: слепое подражание Западу, бесчеловечное отношение помещиков к крестьянам, ненависть к просвещению, раболепство, умственный застой. Он изгнан фамусовским обществом, но, как замечал Гончаров, "Чацкий сломлен количеством старой силы, нанеся ей в свою очередь, смертельный удар качеством силы свежей".
kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk
#Среди других играющих детей
Она напоминает лягушонка.
Заправлена в трусы худая рубашонка,
Колечки рыжеватые кудрей
Рассыпаны, рот длинен, зубки кривы,
Черты лица остры и некрасивы.
Двум мальчуганам, сверстникам е?,
Отцы купили по велосипеду.
Сегодня мальчики, не торопясь к обеду,
Гоняют по двору, забывши про не?,
Она ж за ними бегает по следу.
Чужая радость так же, как своя,
Томит е? и вон из сердца рв?тся,
И девочка ликует и сме?тся,
Охваченная счастьем бытия.
Ни тени зависти, ни умысла худого
Ещ? не знает это существо.
Ей вс? на свете так безмерно ново,
Так живо вс?, что для иных мертво!
И не хочу я думать, наблюдая,
Что будет день, когда она, рыдая,
Увидит с ужасом, что посреди подруг
Она всего лишь бедная дурнушка!
Мне верить хочется, что сердце не игрушка,
Сломать его едва ли можно вдруг!
Мне верить хочется, что чистый этот пламень,
Который в глубине е? горит,
Всю боль свою один переболит
И перетопит самый тяжкий камень!
И пусть черты е? нехороши
И нечем ей прельстить воображенье,-
Младенческая грация души
Уже сквозит в любом е? движенье.
А если это так, то что есть красота
И почему е? обожествляют люди?
Сосуд она, в котором пустота,
Или огонь, мерцающий в сосуде?
fjgdfckjvg
Петербург Ф.М.Достоевского
Сочинение на тему:
?Петербург Ф.М.Достоевского?
Выполнил: ученик 10В класса
Ибрагимов Ильнур
Проверила: Шашкова О.В.
Тюмень, 2003
?Люблю тебя, Петра творенье,
Люблю твой строгий, стройный вид,
Невы державное теченье,
Береговой ее гранит,
Твоих оград узор чугунный,
Твоих задумчивых сводов
Прозрачный сумрак, блеск бездонный,
Когда я в комнате моей
Пишу, читаю без лампады,
И ясны спящие громады
Пустынных улиц и светла
Адмиралтейская игла...?
А.С.Пушкин
Достоевский, один из немногих писателей, описавший великий город не со
стороны дворцов и великолепных зданий, а со стороны дворов Петербурга,
населенных нищими, отрекшимися от жизни людьми. Он представляет нам
отвратительную картину города.
Первое описание гадкой натуры Петербурга ? это комнатка Раскольникова,
более похожая на шкаф или, по словам Дуни, на ?гроб?: ?Это была крошечная
клетушка, шагов в шесть длиной, имевшая самый жалкий вид со своими
желтенькими, пыльными и всюду отставшими от стены обоями, и до того низкая,
что чуть-чуть высокому человеку в ней жутко, и все казалось, что вот-вот
стукнешься головой о потолок?. Сразу ясно, что такое жилище влияет на
душевное здоровье героя, постоянно давя на него маленьким пространством и
своим видом. И такой элемент описания Петербурга, как комната главного
героя, несомненно, играет роль в создании его образа и атмосферы
постоянного давления. Но ?шкаф? Раскольникова ? не исключение, та же
картина предстает перед ним и в конторе квартального: ?лестница была
узенькая, крутая и вся в помоях. Все кухни всех квартир во всех четырех
этажах отворялись на эту лестницу и стояли так почти целый день. Оттого
была страшная духота, ?духота была чрезвычайная и, кроме того, до тошноты
било в нос свежею, еще не выстоявшеюся краской на тухлой олифе вновь
покрашенных комнат?. Эта действительность еще более усиливает эффект
атмосферности Петербурга, т.е. его влияние на окружающих людей, их
поведение и поступки.
Атмосфера этого ?проклятого? города наполнена духотой, потом,
нестерпимой вонью, смрадом от нищих и пьяных, болью и безысходностью. Где
бы ни прогуливался Раскольников ? везде его встречал душный и зловонный
Петербург. В питейной, где Родион Романович встретил Мармеладова ?было
душно, так что было даже нестерпимо сидеть, и все до того было пропитано
винным запахом, что, кажется, от одного этого воздуха можно было в пять
минут сделаться пьяным?. Можно сказать, что эти питейные заведения,
являются сетями города, которые заманивают и привлекают обнищавших людей,
думающих, что зеленый змий поможет избавиться от проблем. Но вместе с тем
город обвивает человека своими сетями и никогда больше не выпускает его,
принося людям одну смерть.? Надо отметить, что в повествовании романа очень
часты нелепые и легкомысленные смерти: сначала старуха-процентщица, затем
Лизавета, Мармеладов, Катерина Ивановна. Причем происходят без особых
душевных терзаний Раскольникова. Ведь он даже и не думал, что, убив
процентщицу, он поступил неправильно, напротив, он был уверен, что сделал
доброе дело? И по поводу этих смертей напрашивается мысль о том, что
Раскольников попав в сети Петербурга, стал в его руках ?орудием убийства?.
Чувство отвращения возникает у Раскольникова и на улице: ?На улице жара
стояла страшная, к тому же духота, толкотня, всюду известка, леса, кирпич,
пыль и та особенная летняя вонь, столь известная каждому петербуржцу, не
имеющему возможность нанять дачу? Нестерпимая же вонь из распивочных,
которых в этой части города особенное множество, и пьяные, поминутно
попадавшиеся, несмотря на буднее время, довершили отвратительный и грустный
колорит картины?, а также и ?около харчевен в нижних этажах, на грязных и
вонючих дворах домов Сенной площади, а наиболее у распивочных, толпилось
много разного и всякого сорта промышленников и лохмотников?. Вся картина
Петербурга удручающа и создает впечатление чего-то отвратительного, гадкого
и противного.
Казалось бы, должен же быть в этой ?обители зла? островок чего-то
приятного и чистого, но даже Великолепная панорама Исаакиевского собора и
Зимнего дворца была превращена городом для Раскольникова в источник плохого
настроения и не приносила радости: ?Необъяснимым холодом веяло на него от
этой великолепной панорамы; духом немым и глухим полна была для него эта
пышная картина...?. Это была граница изоляции мира нищеты от мира
величественных дворцов, и создавала еще более гнетущую атмосферу.
Все эти обстоятельства не могут не создать образ Петербурга, как
отдельного героя романа, он играет едва ли не главнейшую роль в развитии
сюжета и душевных переживаний Раскольникова. И именно этот факт образности
города ставит Достоевского на пьедестал выдающегося писателя, создавшего
уникальный в русской литературе образ города и развившего его почти до
совершенства?.
динар
1849. В январской и февральской книжках "Отечественных записок" опубликованы первые две части романа "Неточка Незванова". Знакомство с Н. А. Спешневым, одним из наиболее радикально настроенных петрашевцев, имевшим "уклон к коммунизму". Достоевский становится постоянным посетителем кружка С. Ф. Дурова, являвшегося своеобразным филиалом общества петрашевцев. 1 апреля. На собрании у Петрашевского Достоевский принимал участие в обсуждении вопросов о свободе книгопечатания и освобождении крестьян. 15 апреля. Достоевский читал на собрании у Петрашевского письмо Белинского к Гоголю. 22 апреля. Завизировано секретное предписание III Отделения об аресте Достоевского. 23 апреля. Арест и помещение в Алексеевский равелин Петропавловской крепости. 29 апреля. Начало следствия по делу петрашевцев. В майском номере журнала "Отечественные записки" напечатана третья часть "Неточки Незвановой" без подписи. 6 мая. Первый допрос Достоевского, на котором он заявил: "Я вольнодумец в том же смысле, в котором может быть назван вольнодумцем и каждый человек, который в глубине сердца своего чувствует себя вправе быть гражданином, чувствует себя в праве желать добра своему отечеству, потому что находит в сердце своем и любовь к отечеству и сознание, что никогда ничем не повредил ему". 30 сентября - 16 ноября. Суд над петрашевцами. В приговоре о Достоевском говорилось: "Военный суд приговорил его... за недонесение о распространении преступного о религии и правительстве письма литератора Белинского и злоумышленного сочинения поручика Григорьева,- лишить... чинов, всех прав состояния и подвергнуть смертной казни расстрелянием". 19 ноября. Генерал-аудиториат сделал относительно Достоевского следующее заключение: "Отставного поручика Достоевского, за участие в преступных замыслах, распространение письма литератора Белинского, наполненного дерзкими выражениями против православной церкви и верховной власти, и за покушение, вместе с прочими, к распространению сочинений против правительства посредством домашней литографии, лишить всех прав состояния и сослать в каторжную работу в крепостях на 8 лет". Рукою императора Николая I наложена резолюция: "На 4 года, а потом рядовым". 22 декабря. На Семеновском плацу петрашевцам объявили приговор о смертной казни. Позднее Достоевский вспоминал: "Приговор смертной казни расстрелянием, прочитанный нам всем предварительно, прочтен был вовсе не в шутку; почти все приговоренные были уверены, что он будет исполнен, и вынесли, по крайней мере, десять ужасных, безмерно страшных минут ожидания смерти. В эти последние минуты некоторые из нас... может быть, и раскаивались в иных тяжелых делах своих... но то дело, за которое нас осудили, те мысли, те понятия, которые владели нашим духом, представлялись очищающим мученичеством, за которое нам многое простится!" 24 декабря. Достоевский, закованный в кандалы, отправлен в Тобольск
s
Под одной кровлей, в одной квартире, в одном четвертом этаже жили два молодые сослуживца, Аркадий Иванович Нефедевич и Вася Шумков... Автор, конечно, чувствует необходимость объяснить читателю, почему один герой назван полным, а другой уменьшительным именем, хоть бы, например, для того только чтоб не сочли такой способ выражения неприличным и отчасти фамильярным. Но для этого было бы необходимо предварительно объяснить и описать и чин, и лета, и звание, и должность, и, наконец, даже характеры действующих лиц; а так как много таких писателей, которые именно так начинают, то автор предлагамой повести, единственно для того, чтоб не походить на них (то есть, как скажут, может быть, некоторые, вследствие неограниченного своего самолюбия), решается начать прямо с действия. Кончив такое предисловие, он начинает.
s
Вечером, накануне Нового года, часу в шестом, Шумков воротился домой. Аркадий Иванович, который лежал на кровати проснулся и вполглаза посмотрел на своего приятеля. Он увидал, что тот был в своей превосходнейшей партикулярной паре и в чистейшей манишке. Это, разумеется, его поразило. "Куда бы ходить таким образом Васе? да и не обедал он дома!" Шумков между тем зажег свечку, и Аркадий Иванович немедленно догадался, что приятель собирается разбудить его нечаянным образом. Действительно, Вася два раза кашлянул, два раза прошелся по комнате и, наконец, совершенно нечаянно выпустил из рук трубку, которую было стал набивать в уголку, возле печки. Аркадия Ивановича взял смех про себя.
- Вася, полно хитрить! ? сказал он
Водоросли
Водоросли - это низшие растения, живущие приемущественно в водной среде
Известно около 30000 видов...
Обмен веществ клетки
Совокупность химических реакций биосинтеза и распада...
Водоросли
Водоросли - это низшие растения, живущие приемущественно в водной среде
Известно около 30000 видов...
Ч. Дарвин
доказал, что огромное многообразие видов, населяющих Землю, образовалось благодаря постоянно возникающим в природе разнонаправленным наследственным изменениям и естественному отбору. Способность организмов к интенсивному размножению, и одновременное выживание немногих особей привели Дарвина к мысли о наличии между ними борьбы за существование, следствием которой является выживание организмов, наиболее приспособленных к конкретным усповями среды и вымиранию неприспособленных.
Движущие силы эволюции:
Борьба за существование - совокупность многообразных и сложных взаймоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Различают борьбу внутривидовую (между особыми одного вида), межвидовую (между особями разных видов) и борьбу с неблагоприятными условиями. Внутривидовая борьба является наиболее острой, так как особи одного вида имеют сходные потребности для выживания.
Естественный отбор - процесс избирательного воспроизведения организмов, происходящий в природе, в результате которого в популяции возрастает доля особей с полезными Дли вида признаками и свойствами в конкретных условиях среды. Творческая роль отбора заключается в том, что в процессе эволюции он сохраняет и накапливает из разнонаправленных мутаций наиболее соответствующие условиям среды и полезные для вида.
Наследственная изменчивость, (мутационная или генотипическая) связана с изменением генсугипа особи, поэтому возникающие изменения наследуются. Она является материалом для естественного отбора. Дарвин назвал эту наследственность неопределенной. Источником наследственной изменчивости являются мутации.
Образование новых видов начинается в популяциях, насыщенных постоянно возникающими мутациями, которые при свободном скрещивании приводят к изменениям генотипов и фенотипов. Изменение условий существования ведет к расхождению признаков среди особей данной популяции, к дивергенции. Исходная популяция образует группу форм, имеющих различную степень отклонений признаков. Отдельные организмы с измененными признаками способны осваивать новые места обитания, увеличивать свою численность. При движущем отборе наибольшие возможности выжить и оставить плодовитое потомство имеют особи с крайними, контрастными отклонениями. Промежуточные формы больше контактируют и быстрее вымирают. Так в исходной популяции возникают новые фуппы особей, из которых вначале образуются новые популяции, а затем, при последующей дивергенции, новые подвиды и виды. Принцип дивергенции объясняет происхождение многообразия жизненных форм.
Согласно общепринятой классификации, систематической единицей живых организмов является вид.
Вид - это группа особей, сходных по строению, происхождению и характеру физиологических процессов; свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Особи одного вида имеют одинаковые приспособления к жизни в определенных условиях. Любой вид, состоящий из одной или нескольких популяций, представляет собой единое целое. Целостность достигается связями между особями вида: заботой о потомстве, общением через различные сигналы, совместной защитой от врагов, скрещиванием. Целостность достигается и биологической изоляцией - обособленностью от других видов (особи разных видов, как правило, не скрещиваются). Все это характеризует вид как надорганизменную систему.
Критерии вида:
Морфологический - сходство внешнего и внутреннего строения особей.
Физиологический - сходство процессов жизнедеятельности, сроков размножения.
Географический - занимаемый особями вида ареал (территория) характерен для всех особей вида. Он может быть большим или маленьким, прерывистым или сплошным
Экологический - ниша, занимаемая особями одного вида внутри ареала, обусловленная определенными экологическими условиями (влажностью, температурой и т.д.).
Генетический - главный критерий. Это характерный для каждого вида набор хромосом, их определённое число, размеры и форма. Особи разных видов имеют разные наборы хромосом и поэтому не могут скрещиваться, т. к. невозможна конъюгация при мейозе.
При установлении видовой принадлежности правильно характеризует вид вся совокупность критериев.
Генетика и теория эволюции
Мутации составляют основу наследственной изменчивости. Особи с различными мутациями, скрещиваясь между собой, обретают новые сочетания генов. Мутационная изменчивость дает первичный материал для естественного отбора, ведущего к образованию новых видов. Основной формой существования видов является популяция. В генетике популяций наблюдаются закономерности, которые выражаются в законе Харди-Вайнберга: в популяциях из поколения в поколение при свободном скрещивании относительные частоты генов и генотипов не меняются. Закон справедлив при соблюдении следующих условий: популяция должна быть достаточно велика, чтобы обеспечить случайное сочетание генов; должен отсутствовать отбор, благоприятствующий и неблагоприятствующий определенным генам; не должно возникать новых мутаций, не должно происходить миграций особей с иными генотипами из соседних популяций данного вида. В природе эти условия не соблюдаются, что приводит к нарушению равновесия генов в популяции.
Природные популяции при их относительной фенотипической однородности (насыщены разнообразными рецессивными мутациями, которые не проявляются до тех пор, пока остаются гетерозиготными. По достижении достаточно высокой концентрации мутаций рецессивные мутации могут перейти в гомозиготное состояние. Они проявятся фенотипически и попадут под влияние естественного отбора. Каждой популяции характерен свой генофонд (совокупность генов популяции), который дает возможность для быстрого изменения в соответствии с направлением отбора. Различают несколько форм отбора. Движущий отбор - такая форма, при которой действие отбора направлено в определенную сторону, что приводит к сдвигу нормы реакции в одну сторону. Стабилизирующий отбор - форма, ведущай к меньшей изменчивости в постоянных условиях среды. В этом случае отсекаются мутации, расширяющие норму реакции. Обе эти формы отбора тесно связаны друг с другом. Движущий отбор преобразует виды в меняющихся условиях среды, стабилизирующий отбор закрепляет признаки, полезные в относительно постоянных условиях среды.
Основы селекции
Одним из основоположников селекции является Ч. Дарвин, раскрывший роль наследственной изменчивости и искусственного отбора в создании новых пород и сортов.
Селекция - наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов. Порода (сорт) - это искусственно созданная человеком популяция, которая характеризуетсяГпрлрзными для человека наследственными особенностями, высокой продуетирнрстыо и своими морфологическими и физиологическими признаками. Появление пород домашних животных и сортов культурных растений стало результатом искусственного отбора, проводимого человеком. Животные и растения,.выведенные человеком, имеют общие черты, резко отличающие их от диких видов, У культурных форм сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность кур давать 300 и более яиц в год лишена биологического смысла, т. к. такое количество яиц курица не может насиживать.
Все современные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Успех селекционной работы зависит от генетического разнообразия исходной группы растений или животных. При выведении новых сортов растений или пород животных очень важны поиски и выявление полезных признаков у диких предков.
В развитие селекции как науки большой вклад внес русский ученый Н. И. Вавилов. Он организовал многочисленные экспедиции по всему миру с целью накопления семенного материала, который был использован в селекционной работе. Вавилов выделил 7 центров происхождения культурных растений на Земле, которыми являются в основном горные районы, древние очаги земледелия, характеризующиеся многообразием видов.
Центры происхождения культурных растений:
Южноазиатский: рис, сахарный тростник, цитрусовые;
Восточноазиатский: просо, гречиха, корнеплоды, груши, яблони, сливы;
Юго-Западноазиатский: пшеница, бобовые, виноград, тыквенные;
Средиземноморский: капуста, оливки, соя;
Эфиопский: зерновые, кофе;
Центральноамериканский: кукуруза, какао, табак, арахис;
Южноамериканский: картофель, ананас.
Методы селекции
Гибридизация - это скрещивание организмов разных пород. Различают гибридизацию двух видов. Близкородственное скрещивание (инбридинг) позволяет перевести рецессивные гены в гомоамготное состояние и вывести чистые линии. Неродственное скрещивание, позволяющее объединить в одном организме признаки разных форм. Последнее скрещивание может бьть внутривидовым (скрещивание особей одного вида) и отдалены и скрещивание особей разных видов и родов. При таких неродственных скрещиваниях в первом поколении гибридов повышается их жизнеспособность и наблюдается мощное развитие (гетерозис).
Отбор - выделение для размнёже-ния ценных форм. В селекции растений проводят два видаютбора. Массовый отбор - выделение группы особей, сходных по фенотипу, но дающих расщепление в потомстве. Индивидуальный отбор - выделение единичных форм и раздельное выращивание потомства каждой особи, который приводит к созданию чистых линий (потомство одной самоопыляемой особи). В селекции животных применяемся только индивидуальный отбор, потомство животных чаще всего малочисленна Лри отборе животных необходимо учитывать развитие эк-стерьерных тфйзнаков (телосложение, соотношение частей тела), их связь с признаками продуктивности породы (молочность у коров, яйценоскость кур).
Искусственный мутагенез - действие на организм мутагенами, в качестве которых используются некоторые химические вещества, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи и др. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной мутаций, ведущих к наследственной изменчивости.
Вирусы
Вирусные гепатиты относятся к заболеваниям, которые в значительной степени определяют заболеваемость и смертность во всем мире и рассматриваются ВОЗ как серьезная проблема в общественной охране здоровья, что обусловлено их глобальным распространением, часто длительным и тяжелым течением, неблагоприятными близкими и отдаленными последствиями. По частоте поражения населения вирусные гепатиты занимают второе место после гриппа и ОРЗ, превосходя их значительно по длительности, тяжести, не говоря о возможности затяжного, рецидивирующего течения с формированием хронического процесса. Для успешного лечения пациента необходимо достаточно полное представление о самой болезни, которое расширяется по мере прогресса науки и новых достижений в области вирусологии и иммунологии. Современный этап изучения этой проблемы называют «золотой эрой». Благодаря использованию современных методов молекулярной биологии, раскрыты новые горизонты понимания этой инфекции. На сегодня открыто и охарактеризовано 7 видов вирусных гепатитов А, В, С, Д, Е, F, G и продолжаются интенсивные исследования по идентификации других вирусов. Появились сообщения о вирусе ТТУ, который вызывает также гепатит. Вместе с тем, несмотря на успехи, достигнутые в изучении гепатитов, проблема лечения тяжелых, затяжных и хронических форм по-прежнему актуальна.
Успех лечения определяется прежде всего ранней госпитализацией и применением тех или других медикаментов в зависимости от стадии и тяжести патологического процесса. Лечение больных вирусными гепатитами должно быть индивидуальным, с учетом этиологического фактора, особенностей течения, сопутствующих и перенесенных заболеваний.
Клинико-эпидемиологические особенности вирусного гепатита А определяют характер лечебных методов. При легких формах медикаментозное лечение должно быть минимальным. В остром периоде достаточно базисной терапии, которая включает галаскорбин 0,5-1,0 г трижды в день, или аскорбиновую кислоту 0,05-0,1 г три раза в день, или аскорутин по 1-2 таблетки три раза в день, десенсибилизирующие препараты - тавегил по 1-2 таблетки или диазолин по 0,05-0,1 г дважды в день, режим, диету.
В первые 7-10 дней желтушного периода до желтушного криза необходимо соблюдать постельный, а затем полупостельный режим. Назначается полноценная калорийная диета, обогащенная витаминами. Основу ее составляет диета № 5 или № 5а в зависимости от стадии и тяжести болезни. Рекомендуется употребление до 2-2, 5 л жидкости в сутки. Необходимое количество витаминов обеспечивается употреблением свежих фруктов, соков, овощей.
При среднетяжелой форме в большинстве случаев можно ограничиться базисной терапией. При интоксикации рекомендуется парентеральное применение дезинтоксикационных средств, которые обеспечивают выведение вредных метаболитов из крови, коррекцию водно-электролитного и кислотно-щелочного баланса. Внутривенно, медленно, 40 - 50 капель в минуту, вводят 5% раствор глюкозы, раствор Рингера по 500 мл с дополнением аскорбиновой кислоты. Раствор глюкозы рекомендуется комбинировать с препаратами калия и инсулина - поляризующая смесь, которая включает 3,7 г калия хлорида и 12 ед инсулина на 1 л 5% раствор глюкозы. При нарастании токсикоза количество жидкости, которая вводится в вену, может быть увеличена до 1000-1500 мл, иногда в два приема. В более тяжелых случаях показан реополиглюкин 200-400 мл.
Физиологическим и безопасным методом детоксикации является энтеросорбция, не имеющая побочных эффектов, свойственных экстракорпоральным методам. Оральные сорбенты (углеводные, кремнеземные, волокнистые, косточковые) обеспечивают детоксикацию естественным путем - связывание и удаление из желудочно-кишечного тракта разных продуктов нарушенного метаболизма, продуктов распада - аммиака, фенолов и других токсических веществ.
При холестатической форме заболевания действие энтеросорбентов направлено на усиление эвакуации желчных кислот из организма. Из сорбентов чаще всего применяются углеродные (СКН, карбосфер, карболонг), волокнистые (УВЕСОРБ), кремнийорганического ряда (энтеросгель, селикагель, полисорб, силард). Энтеросорбенты назначаются за 1,5-2 часа до или после еды. Карбосфер назначается до 10 г, УВЕСОРБ по 0.5 г, полисорб по 0.7 г, энтеросгель по 40-60 мл трижды в день.
Сорбционная детоксикация способствует уменьшению слабости, кожного зуда, улучшению аппетита, уменьшению размеров печени, нормализации показателей билирубина, АлАТ, АсАТ в сыворотке крови.
Вирусный гепатит В - одна из наиболее важных медико-социальных проблем. По данным ВОЗ, более 1/3 населения планеты уже было инфицировано вирусом гепатита В. 5% из них, 350 млн. человек, являются хроническими носителями этой инфекции. Заболеваемость на гепатит В на протяжении жизни больше суммарной заболеваемости корью, свинкой, полиомиелитом, коклюшем, краснухой.
Ежегодно в мире от патологии, связанной с этой болезнью, умирает около 2 млн. человек. Из них ежегодно 100 тыс. от молниеносной формы, еще полмиллиона - острой инфекции, около 700 тыс. - от цирроза и 300 тыс. - от карциномы печени (Д.Львов, 1996).
В последнее время появились данные о мутантных вариантах HBV, которые имеют мутации в области генома, которые подавляют экспрессию НВе-антигена. В таких случаях больные остаются серонегативными по HBeAg, несмотря на инфекционность, которая остается, и наличия антител к HBeAg. Течение гепатита у анти-HBe-позитивных/HBeAg-негативных более тяжелое и длительное. Поэтому чрезвычайно важно предупредить хронизацию патологического процесса.
При легких формах ВГВ медикаментозное лечение проводится в объеме базисной терапии.
Для терапии среднетяжелых и тяжелых форм ВГВ применяется энтеросорбционная и парентеральная дезинтоксикация.
Целесообразно применение спленина - активного безбелкового препарата из селезенки крупного рогатого скота. Спленин нормализует азотистый обмен, повышает обезвреживающую функцию печени. Препарат назначается по 2 мл один раз в день внутримышечно 10-15 дней. Показано применение препаратов, которые стимулируют энергетические процессы в гепатоцитах, антиоксидантных и мембранстимулирующих препаратов - рибоксин по 0, 2 г. три раза в день, цитохром С по 10 мг. внутримышечно 10-14 дней.
В связи с тошнотой, рвотой назначаются регуляторы моторики желудочно-кишечного тракта - церукал, мотилиум, препульсид. Целесообразно назначение ферментных препаратов, таких как фестал, энзистал, панзинорм-форте, мезим-форте, трифермент, панкурмен, панкреатин, креон. Эти препараты замещают дефицит собственных ферментов, уменьшают нагрузку на пищеварительную систему, метеоризм. Их назначение особенно показано при сопутствующем поражении поджелудочной железы.
Медикаментозные средства, применяемые для лечения вирусных гепатитов, не всегда обеспечивают надежный терапевтический эффект. Основные трудности при лечении больных вирусными гепатитами обусловлены отсутствием надежных средств этиотропной терапии. Патогенетическое лечение не всегда эффективно. Все это вызывает необходимость поиска новых направлений в лечебной тактике у больных вирусными гепатитами. В последние годы, благодаря интенсивным исследованиям патогенеза вирусных гепатитов, выяснены многие аспекты механизмов формирования иммунного ответа при различных формах заболевания. Полученные данные широко используются как для диагностики, так и для разработки новых принципов терапии вирусных гепатитов.
Нарушения деятельности иммунной системы, проявляющиеся в виде вторичных иммунодефицитов, корригируются прежде всего контролирующими системами организма. Однако влияние их часто оказывается недостаточным и вызывает необходимость вмешательства клинициста. Изменения иммунологической реактивности не только указывают на нарушения отдельных звеньев иммунного статуса, но и косвенно свидетельствуют о напряженности компенсаторных возможностей всей иммунной системы. Весьма перспективным является возможность активации факторов специфической и неспецифической резистентности организма. В этой связи широкие перспективы в плане повышения эффективности терапии больных вирусными гепатитами открывает применение наряду с экзогенными интерферонами, использование индукторов синтеза эндогенного интерферона. Интерфероновая система является «аварийной защитой», обязательным компонентом иммунологической реактивности, определяющим состояние противовирусного иммунитета и регуляцию ряда его функций в организме, таких как гиперчувствительность замедленного типа, пролиферация и синтез ДНК, активность нормальных киллеров.
У больных вирусными гепатитами отмечается снижение уровня сывороточного интерферона и угнетение интерферонсинтезирующей активности лейкоцитов крови. Установлена обратная коррелятивная связь между уровнем интерферона и темпом элиминации вируса из организма, поэтому вполне обоснована возможность применения интерферона и стимуляторов интерфероногенеза при лечении больных вирусными гепатитами. Для терапии среднетяжелых и тяжелых форм ВГВ применяются рекомбинантные альфа-2-интерфероны (лаферон, интрон А, реаферон). С каждым годом непрерывно увеличивается число препаратов, обладающих интерфероностимулирующим, иммуномодулирующим действием. Эффективность лечения при этом зависит от правильного подбора препарата, непосредственно воздействующего на этиопатогенетические механизмы, которые вызывают развитие тяжелых, затяжных и хронических форм вирусного гепатита.
Одним из распространенных и изученных индукторов интерфероногенеза является циклоферон, принадлежащий к классу акриданонов (камедон, неовир, циклоферон). Циклоферон - уникальный аналог растительного алкалоида citrus grandis, обладающий пролонгированным противовирусным, противовоспалительным и иммуномодулирующим действием. Он осуществляет коррекцию иммунного статуса организма, восстанавливая ослабленную выработку интерферона.
Препарат быстро проникает в кровь, практически не связывается с белками, широко распространяется в органах и тканях, в биологических жидкостях организма, 99% введенного препарата элиминируется почками в неизмененном виде в течение 24 часов.
Препарат выпускается по 250 мг в виде 12,5% раствора в ампулах или по 250 мг лиофилизированого порошка во флаконах, в упаковке - 5 штук.
Циклоферон обладает низкой токсичностью, не имеет побочного действия, хорошо сочетается с традиционными терапевтическими средствами, характеризуется пролонгированным иммуномодулирующим действием.
Циклоферон активизирует Т-лимфоциты и естественные киллерные клетки, нормализует баланс между субпопуляциями Т-хелперов и Т-супрессоров.
Циклоферон как иммунокорректор с противовирусным действием рекомендуется для лечения вирусных гепатитов А, В, С, дельта, смешанных форм гепатита и ВИЧ-инфекции. При этом необходимо учитывать степень активности патологического процесса, ведущего синдрома болезни, фазы репликации и интоксикации.
Вирусный гепатит А, как правило, протекает остро, не выходя за рамки циклического течения. Циклоферон рекомендуется назначать при затяжных формах вирусного гепатита А. Наиболее целесообразным является введение по 0,25 - 0,5 (1-2 ампулы) от 5 до 10 инъекций на 1, 2, 4, 6, 8, 11, 14, 17, 20, 22, 24, 28 сутки. При необходимости возможно повторение курса через 10-14 дней.
В результате проводимого лечения с применением циклоферона наступает клиническое улучшение, более быстро нормализуется пигментный обмен, активность аланинаминотрансфераз, быстрее наступает уменьшение размеров печени.
При наклонности вирусного гепатита В к затяжному течению, когда традиционная базисная терапия не дает удовлетворительного клинического эффекта, рекомендуется назначение циклоферона- 12,5% стерильный раствор циклоферона по 2 мл внутримышечно 1 раз в день на 1, 2, 4, 6, 8, 10, 13, 16, 19 день лечения. При этом отмечается положительная динамика.
Применение у больных циклоферона позволяет сократить период обратного развития цитолитического, холестатического и мезенхимально-воспалительного синдрома. Персистенция HBsAg у больных, получавших циклоферон, сохранилась у 26% больных - через 1 месяц после лечения, а через 3,6 месяцев НВ А в сыворотке крови не определялся, тогда как в группе не получавших препарат, HBsAg через 1,3,6, месяцев сохранялся у 50,25% больных. В группе больных HBV, получавших циклоферон, хронический гепатит сформировался в 2,3%, в контрольной группе больных - в 11,8% (Ф.И.Ершов, А.Л.Коваленко, Ю.В.Аспель, М.Г.Романцов, 1999 год).
Дельта-инфекция (НДУ) является как бы спутником HBV, составляя с ним единое целое. При одновременном заражении вирусом В и Д развивается коин-фекция, при инфицировании вирусом Д на одном из этапов острого гепатита или у хронических носителей HBsAg - суперинфекция. Установлена связь между дельта-инфекцией и прогрессирующим поражением печени.
У больных с коинфекцией В- и Д-вирусами течение гепатита преимущественно с высокими показателями билирубинемии, наблюдается бифазное повышение активности аминотрансфераз, Инфекционный процесс имеет циклический характер.
Клиническая картина суперинфекции НДУ имеет признаки острого инфекционного процесса и рассматривается как обострение хронического заболевания. Суперинфекция дельта-агентом даже на фоне вялотекущего процесса вызывает прогрессирование патологического процесса. В связи с этим циклоферон может быть рекомендован при суперинфекции Д-агентом: 10 инъекций 12,5% стерильного раствора по 2 мл внутримышечно 1 раз в день на 1, 2,4, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22 день лечения, что позволит добиться улучшения общего состояния, снижение активности АлАТ и показателя билирубина. Иногда возникает необходимость курс лечения циклофероном повторить.
Вирусный гепатит С занимает особое место в гепатологии. Он недостаточно изучен. Имеет широкое распространение и характеризуется высоким хрониогенным потенциалом, часто волнообразным течением. Согласно расчетным данным, в мире инфицировано HCV 800 млн. чел, что составляет 10 % всей популяции. Предполагают, что в недалеком будущем распространение ВГС вырастет в десятки раз, а миллионы носителей HCV в ближайшие 20 - 30 лет станут тяжелыми больными, что приведет к резкому увеличению смертности от ГС, цирроза печени, гепатоцеллюлярной карциномы в 3-4 раза.
Пациентам с вирусным гепатитом С и смешанной этиологии - (В+С) рекомендуется 10-дневный курс циклоферона, при необходимости - 20-дневный курс. Побочных эффектов циклоферона в процессе как 10-ти, так и 20-ти инъекционных курсов лечения у больных вирусными гепатитами не наблюдалось.
Таким образом, циклоферон как интерферонстимулятор, иммунокорректор с противовирусным и противовоспалительным действием рекомендуется для лечения больных вирусными гепатитами А, В, С, Д и смешанными формами.
При острых гепатитах с наклонностью к затяжному течению целесообразно назначение по 0,25-0,5 циклоферона от 5 до 10 инъекций на 1, 2, 4, 6, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29 сутки. При затяжном течении возможно повторение курса через 10-14 дней.
У больных хроническим гепатитом В, С, дельта и смешанных формах рекомендуется введение препарата по 1,2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 день лечения, а затем 1 раз в 5 дней в течение 3 месяцев.
Препарат применяется на фоне базисной, дезинтоксикационной терапии. В каждом конкретном случае необходим индивидуальный подход, определение сроков лечения, дозировка в зависимости от тяжести патологического процесса.
Брови и ресницы
Брови и ресницы защищают глаза от пыли.Кроме того,брови отводят стекающий со лба пот.Все знают,что человек постоянно моргает(2-5 движений веками в 1 мин.) В момент моргания смачивается слезной жидкостью,предохраняющей ее от высыхания,заодно при этом очищаясь от пыли.
Орган зрения
Орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата.Вспомогательный аппарат - это брови,веки и ресницы,слезная железа,слезные канальцы,глазодвительные мышцы,нервы и кровеносные сосуды.
Анализаторы
Это сложная система,обеспечивающая анализ раздражений,называется анализатором.Она состоит из трёх частей:рецептора,пути передачи возбуждения(проводника) и соответствующей зоны коры полушарий большого мозга.Все анализаторы взаимодействуют друг с другом
Восприятие зрительных раздражений
Свет попадает в глазное яблоко через зрачок.Хрусталик и стекловидное тело служат для проведения и фокусирования световых лучей на сетчатку.В рецепторах сетчатки происходит преобразование света в нервные импульсы,которые по зрительному нерву передаются в головной мозг -- в зрительную зону коры полушарий.
Зрачок
В центре радужной оболочки находится небольшое отверстие -- зрачок,который рефлекторно с помощью мышц может расширяться или сужаться,пропуская в глаз необходимое количество света.
Сосудистая оболочка
Сосудистая оболочка расположена под склерой.Её передняя часть называется ражужкой,в ней содержится пигмент,определяющий цвет глаз.
Сосудистая оболочка пронизана густой сетью кровеносных сосудов,питающих глазное яблоко.Изнутри к сосудистой оболочке прилежит слой пигментных клеток,поглощающих свет,поэтому внутри глазного яблока свет не рассеивается.
Роговица
Роговица представляет собой выпукло-вогнутую линзу,через которую свет проникает внутрь глаза.
Глазное яблоко
Глазное яблоко располагается в углублении черепа-глазнице.Она имеет шаровидную форму и состоит из внутреннего ядра,покрытого тремя оболочками:наружной-фиброзной,средней-сосудистой и внутренней -сетчатой.Фибриозная оболочка подразделяется на заднюю непрозрачную часть --белочную оболочку,или склеру,и переднюю прозрачную --роговицу.
Слуховая мембрана
Над рецепторами находится звуковая мембрана.
Улитка
Представляет собой спирально закрученный костный канал,образующий 2,5 завитка.Одна из стенок перепончатой части улитки состоит из 24 тыс. упруго натянутых волоконец разной длины.
Внутреннее ухо
Представляет собой сложную систему тонких изогнутых каналов и полостей,расположеннных в толще височных костей.Во внутреннем ухе выделяют орган слуха --улитку и орган равновесия--преддверие и три полукружных канала,которые анатомически взаимосвязаны друг с другом.Внутри перепончатого лабиринта находится жидкость-эндолимфа,а в щеловидном пространстве--перелимфа.
Среднее ухо
Находится в толще височной кости и представляет собой узкую полость.В ней расположены 3 слуховые косточки(молоточке,наковальная,стремя)--самые маленькие косточки нашего тела,их масса всего около 0,5 г.Они образуют систему рычагов,которая в 50 раз усиливает слабые колебания барабанной перепонки и передаёт их во внутреннее ухо.Полость среднего уха(барабанная полость) продолжается в слуховую трубку,которая открывается в глотку.
Наружное ухо
Включает ушную раковину и наружный слуховой проход.Слуховой проход соединяет ушную раковину со средним ухом.Наружное ухо отделено от среднего барабанной перепонкой,которая преобразует звуковые волны в механические колебания и передаёт их в среднее ухо.
Орган слуха
Орган слуха подразделяют на наружное,среднее и внутреннее ухо.
Звук
Колебания воздуха.Наш орган слуха улавливает колебания частотой 16-20 тыс. в секунду.
Механизм работы вестибулярного аппарата
Давление кристалликов вызывает возбуждение рецепторов.Возникшие нервные импульсы проводятся в головной мозг(средний мозг,мозжечок,кору полушарий большого мозга).Из мозга ответные импульсы поступают к различным группам скелетных мыщц.Происходит их рефлекторное сокращение,и равновесие тела,если оно было нарушено,восстанавливается.Вестибулярный аппарат постоянно информирует центнтральную нервную систему о положении тела и его частей в пространстве.
Орган равновесия(Вестибулярный аппарат)
У человека функцию органа равновесия выполняет часть внутреннего уха--это два маленьких мешочка и три полукружных канала.Каналы представляют собой кольцевидно-изогнутые трубки,лежащие в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.Полости преддверия и полукружных каналов заполнены жидкостью.В стенках полостей полукружных каналов располагаются рецепторы,их строение сходно с чувствительными волосковыми рецепторами органа слуха.Здесь же находятся мелкие кристаллики углекислого кальция.
Работа слухового анализатора
Ушные раковины улавливают звуковые колебания и направляют их в слуховой проход.По нему колебания направляются в среднее ухо и,достигнув барабанной перепонки,вызывают её колебания.Через систему слуховых косточек колебания передаются дальше,во внутреннее ухо.В пластинке,разделяющей полости среднего и внутреннего уха,имеется два окна,затянутых тонкими перепонками.В одно из них -- овальное--упирается стремя,передавая звуковые колебания перепонке.Её колебания вызывают движение жидкости в улитке,она,в свою очередь,заставляет колебаться волоконца.При движении волоконец волоски рецепторных клеток касаются покровной мембраны.В рецепторах возникает возбуждение,которое по слуховому нерву передаётся в центральный отдел слухового анализатора--слуховую зону полушарий большого мозга.Здесь происходит окончательное различение характера звука.
ФАКТОРЫ СРЕДЫ
Живое неотрывно от среды. Каждый отдельный орга¬низм, являясь самостоятельной биологической системой, постоянно находится в прямых или косвенных отношениях с разнообразными компонентами и явлениями окружающей его среды или, иначе, среды обитания, влияющими на состояние и свойства организма.
Среда — одно из основных экологических понятий, кото¬рое означает весь спектр окружающих организм элементов и условий в той части пространства, где обитает организм, все то, среди чего он живет и с чем непосредственно взаимодейст¬вует. При этом организмы, приспособившись к определенному комплексу конкретных условий, в процессе жизнедеятельнос¬ти сами постепенно изменяют эти условия, т. е. среду своего существования.
Составные части и свойства среды многообразны и измен¬чивы. В земных условиях существуют четыре основных типа среды обитания живых организмов: водная, наземная (воз¬душная), почвенная, а также тело другого организма, исполь¬зуемое паразитами.
Понятие о популяции. Популяционная структура вида
Каждый вид организмов утверждает себя в окружающей среде пс как простая сумма особей, а в форме группировок, пред¬ставляющих собой единое функциональное [[елое-популяцию. Эта закономерность получила название «правило объединения в популяции», которое было сформулировано в 1903 г. Слово популяция произошло от латинского «популюс» парод, пасс-лен ис. Популяция - ото население одного вида на определен¬ной территории с общим генофондом, одинаковой морфоло¬гией и одинаковым жизненным циклом.
Популяция - это группа особей одного вида, обитающих на общей территории в сходных экологических условиях, сво¬бодно скрещивающихся и способных поддерживать свою чиоленность необозримо длительное время, относительно изо¬лированная от других популядий.
Если особи вида постоянно перемещаются па обширных пространствах, то такой вид имеет небольшое число крупных популяций (северные олени, гтеецы). Границы меж л у ними проходят по крупным географическим преградам (реки, хреб¬ты и др.). Подвижный вид с небольшим ареалом может быть представлен только одной популяцией. При слабой способ¬ности к перемещению формируется множество популяций, отражающих мозаичность ландшафта. У растений и малопо¬движных особей их число находится в прямой зависимости от степени разнородности среды. Степень их обособленнос¬ти разная. В некоторых случаях отти резко разделяются терри¬торией, непригодной для обитания, и четко локализованы в пространстве (оазисы, долины рек в пустыне). При сплош¬ном поселении выделить границы между популяциями мож¬но условно между областями с высокой плотностью (малый суслик в степях, божья коровка с с ми точечная). В пределах одного и того же вила могут быть популяции как с хорошо выраженными, так и со смазанными границами (клоп чере¬пашка). Между популяциями может быть достаточно регуляр¬ный либо эпизодический обмен особями. Связи между попу¬ляциями поддерживают вид как единое целое. Слишком дли¬тельная и полная изоляция популяций приводит обычно к образован ию новых видов. Таким образом, популяции слу¬жат элементарными эволюционирующими структурами. По¬пуляция является первой надорганизменной биологической макросистемой.
Широкое распространение в экологии получила концеп¬ция иерархии популяций в зависимости от размеров зани¬маемой территории. По Н.П.Наумову, вид подразделяется на популяции вследствие приспособления к огромному разно¬образию условий в пределах ареала. Так как ареал, населяе¬мый видом, при больших размерах занимает несколько гео¬графических УОН. характеризующихся определенными геогра-фиче-скими условиями, то вид подразделяется па группы, населяющие эти зоны, которые называются географически¬ми популяциями. Географическая популяция - это группа особей, населяющих территорию с однородными географи¬ческими условиями существования. Они довольно основа¬тельно разграничены и относительно изолированы (попу¬ляции белки в Сибири и Беларуси). Поскольку в пределах географической зоны встречаются различные биотопы (уча¬стки ареала с однородными экологическими условиями), то внутривидовые группировки, приуроченные к ним, назы¬ваются экологическими популяциями. Они слабо изолиро¬ваны друг от друга и обмен генетической информацией в них происходит чаще, чем между географическими популяция-МЙ, которые они формируют TS совокупности. Поскольку R пределах биотопа корм распределяется неравномерно, то совокупности особей вида, населяющих участки с однород¬ными условиями и определенным количеством корма, на¬зываются элементарными популяциями, а сами участки био¬топа - стациями. Стации бывают: 1) стации переживания -это стации, богатые кормом; и 2) стации расселения - это стации, бедные кормом. Экологические популяции, в среде обитания которых преобладают стации переживания, на¬зываются независимыми, а там, где преобладают стации расселения, — зависимыми. Если в биотопе соотношение стаций переживания и стаций расселения примерно рав¬ное, то экологическая популяция, населяющая данный био¬топ, называется полузависимой. Элементарные популяции в совокупности формируют экологические популяции. Не¬редко в природе границы между элементарными популя¬циями стираются.
Следовательно, каждый вид слагается из того или иного числа относительно изолированных популяций. Однако изоkяция не бывает абсолютной,, я результате чего поддержива¬ется их общность в пределах вида.
По В.Н.Беклемишеву, выделяют несколько типов популяций, используя разные критерии. По особенности к самовос¬произведению различают постоянные и временные популя¬ции. Постоянные популяции могут быть независимыми, т.е. не нуждающимися в притоке особей извне для поддержания своей численности, и полузависимыми, когда приток извне существенно повышает их численность, по они могут сохра
няться и без него. Временные популяции называют зависи¬мыми, длительность их существования зависит от иммигран¬тов. По размерам различают карликовые, обычные локальные и суперпопуляции. Супер популяции занимают сплошь обшир-ные территории и состоят из большого числа особей. В их пределах вычленяют субпопуляции разных масштабов
Зона сухих степей и полупустынь умеренного пояса.
Южнее зоны степей тянется зона полупустынь. Южные степи (их называют сухими степями), граничащие с полупустынями, существенно отличаются растительным покровом и почвами от северных степей. По своему растительному покрову и почвам южные степи ближе к полупустыням, чем к степям.
В засушливых и экстраконтинентальных условиях сухих степей и полупустынь формируются соответственно каштановые и бурые пустынно-степные почвы.
В Евразии каштановые почвы занимают небольшую площадь в Румынии и более широко представлены в аридных центральных районах Испании. Узкой полосой они тянутся по побережью Черного и Азовского морей. К востоку (в Нижнем Поволжье, Западном Прикаспии) площадь этих почв увеличивается. Очень широко распространены каштановые почвы на территории Казахстана, откуда сплошная полоса этих почв уходит в Монголию, а затем в Восточный Китай, занимая большую часть территории Монголии и центральных провинций Китая. В Центральной и Восточной Сибири каштановые почвы встречаются уже только островами. Самый восточный район распространения каштановых почв – степи Юго-Восточного Забайкалья.
Распространение бурых пустынно-степных почв более ограничено – это преимущественно полупустынные районы Казахстана.
В Северной Америке каштановые и бурые почвы располагаются в центральной части континента, с востока гранича с черноземной зоной, а с запада – со Скалистыми горами. На юге область распространения этих почв ограничена Мексиканским плоскогорьем.
Климат сухих и пустынных степей резко континентальный, континентальность усиливается по мере движения с запада на восток (в Евразии). Средняя годовая температура изменяется от 5–9° С на западе до от 3–4° С на востоке. Годовое количество осадков уменьшается с севера на юг (в Евразии) от 300–350 до 200 мм. Осадки распределены в течение года равномерно. Испаряемость (условная величина, характеризующая максимально возможное испарение в данной местности при неограниченном запасе воды) значительно превышает количество атмосферных осадков, поэтому здесь господствует непромывной водный режим (почвы промачиваются на глубину от 10 до 180 см). Сильные ветры еще больше иссушают почву и способствуют эрозии.
В растительности этой области преобладают степные злаки и полыни, содержание которых с севера на юг возрастает. Биомасса растительности сухих степей составляет около 100 ц/га, причем основная ее часть (80% и более) приходится на подземные органы растений. Ежегодный опад составляет 40 ц/га.
Почвообразующими породами служат лессовидные суглинки, залегающие на породах различного состава, возраста и происхождения.
Строение профиля каштановых и бурых почв:
А – гумусовый горизонт. В каштановых почвах он серовато-каштанового цвета, насыщен корнями растений, комковатой структурой и имеет мощность 15–25 см. В бурых почвах он бурого цвета, комковатой непрочной структуры, мощностью около 10–15 см. Содержание гумуса в этом горизонте от 2 до 5% в каштановых почвах и около 2% в бурых.
В – переходный горизонт коричнево-бурого цвета, уплотненный, внизу встречаются карбонатные новообразования. Мощность 20–30 см.
С – почвообразующая порода, представленная лессовидным суглинком желтовато-бурого цвета в каштановых почвах и буровато-палевого в бурых. В верхней части встречаются карбонатные новообразования. Ниже 50 см в бурых почвах и 1 м в каштановых встречаются новообразования гипса.
Изменение количества гумуса вниз по профилю происходит постепенно, как и в черноземах. Реакция почвенного раствора в верхней части профиля слабощелочная (рН = 7,5), ниже реакция становится более щелочной.
Среди каштановых почв выделяют три подтипа, сменяющих друг друга с севера на юг:
Темно-каштановые, имеющие мощность гумусового горизонта около 25 см и более, каштановые с мощностью гумусового горизонта около 20 см и светло-каштановые, с мощностью гумусового горизонта около 15 см.
Характерная особенность почвенного покрова сухих степей – чрезвычайная его пестрота, это связано с перераспределением по формам мезо- и микрорельефа теплоты и особенно влаги, а вместе с ней и водорастворимых соединений. Недостаток влаги является причиной очень чувствительной реакции растительности и почвообразования даже на слабое изменение увлажнения. Зональные автоморфные почвы (т.е. каштановые и бурые пустынно-степные) занимают лишь 70% территории, остальная часть приходится на засоленные гидроморфные почвы (солонцы, солончаки др.).
Сложность использования почв сухих степей для земледелия объясняется как небольшим содержанием перегноя, так и неблагоприятными физическими свойствами самих почв. В земледелии, в основном, используют темно-каштановые почвы в наиболее увлажняемых районах и которые обладают довольно высокой степенью плодородия. При надлежащей агротехнике и необходимой мелиорации эти почвы могут давать устойчивые урожаи. Так как основой причиной неурожаев является недостаток воды, то особую остроту приобретает проблема орошения.
В медико-географическом отношении каштановые и особенно бурые почвы местами перегружены легкорастворимыми соединениями и обладают повышенным содержанием некоторых рассеянных химических элементов, в первую очередь, фтора, это может иметь отрицательные последствия для человека.
Зона луговых степей, лесостепей и лугово-разнотравных степей.
В Евразии южнее зоны широколиственных лесов тянется зона лесостепей, которую еще южнее сменяет зона степей. Автоморфные почвы ландшафтов луговых степей зоны лесостепей и лугово-разнотравных степей зоны степей получили название черноземов.
В Евразии черноземы простираются сплошной полосой через Восточно-Европейскую равнину, Южный Урал и Западную Сибирь до Алтая, восточнее Алтая они образуют отдельные массивы. Наиболее восточный массив находится в Забайкалье.
В Северной Америке также есть зоны лесостепей и степей, западнее зон смешанных и широколиственных лесов. Субмеридиональное простирание – с севера они граничат с зоной тайги (около 53° с.ш.) а на юге доходят до побережья Мексиканского залива (24° с.ш.), однако полоса черноземных почв расположена только во внутриконтинентальной области и к морскому побережью не выходит.
В Евразии климатические условия зоны распространения черноземов характеризуются нарастанием континентальности с запада на восток. В Западных областях зима теплая и мягкая (средняя температура января –2…–4° С), а в восточных областях – суровая и малоснежная (средняя температура января –25…–28° С). С запада на восток уменьшается количество безморозных дней (от 300 на западе до 110 на востоке) и годовое количество осадков (от 500–600 на западе до 250–350 на востоке). В теплый период различия в климате сглаживаются. На западе зоны средняя температура июля – +19…+24° С, на востоке – +17…+20° С.
В Северной Америке суровость климата в зоне распространения черноземных почв возрастает с севера на юг: средняя температура января меняется от 0° С на юге до –16° С на севере, летние температуры одинаковы: средняя температура июля составляет +16 – +24° С. Годовое количество осадков также не меняется – от 250 до 500 мм в год.
Для всей области распространения черноземных почв испарение равно годовому количеству осадков или меньше. Большая часть осадков выпадает летом, часто в виде ливней, – это способствует тому, что значительная часть осадков не впитывается в почву, а удаляется в виде поверхностного стока, поэтому для черноземов характерен непромывной водный режим. Исключение составляют лесостепные районы, где почвы периодически промываются.
Почвообразующие породы территории черноземов представлены преимущественно лёссовидными отложениями (лёсс представляет собой тонкозернистую осадочную породу светло-желтого или палевого цвета).
Черноземы сформировались под травянистой растительностью, в составе которой преобладают многолетние злаки, однако сейчас большая часть черноземных степей распахана и естественная растительность уничтожена.
Биомасса в естественных степных сообществах достигает 100–300 ц/га, из которых половина ежегодно отмирает, в результате в черноземной зоне в почву поступает значительно больше органических веществ, чем в лесной зоне умеренного пояса, хотя биомасса лесов более чем в 10 раз превышает биомассу степей. В степных почвах микроорганизмов значительно больше, чем в лесных (3–4 млрд. в 1 г, а для некоторых районов и больше). Интенсивная деятельность микроорганизмов, направленная на переработку растительного опада, прекращается только в периоды зимнего промерзания и летнего иссушения почвы. Значительное количество ежегодно поступающих растительных остатков обеспечивает накопление больших количеств гумуса в черноземных почвах. Содержание гумуса в черноземах от 3–4 до 14–16%, а иногда и более. Отличительной чертой черноземов является содержание гумуса во всем почвенном профиле, причем вниз по профилю оно уменьшается очень постепенно. Реакция почвенного раствора верхней части профиля в этих почвах нейтральная, в нижней части профиля, начиная с иллювиального горизонта (В), реакция становится слабощелочной.
Наиболее характерной особенностью этих почв, обусловившей их название, является мощный хорошо развитый гумусовый горизонт интенсивно черного цвета.
Строение профиля типичных черноземов:
А0 – степной войлок. Этот горизонт мощностью в 1–3 см состоит из остатков травянистой растительности и встречается только на целинных землях.
А1 – гумусовый горизонт. Его цвет во влажном состоянии интенсивно черный, мощность – 40–60 см. Горизонт насыщен корнями растений.
В – переходный горизонт черновато-бурой неравномерной окраски, постепенно переходящей в цвет почвообразовательной породы. Из гумусового горизонта сюда заходят потеки гумуса. В нижней части горизонта содержится значительное количество карбоната кальция. Мощность этого горизонта – 40–60 см.
С – почвообразовательная порода (лёссовидные отложения).
В Евразии южнее типичных черноземов распространены обыкновенные, а еще южнее – южные черноземы. К югу снижается годовое количество осадков, общая биомасса и, соответственно, масса поступающего ежегодно растительного опада. Это обуславливает уменьшение мощности гумусового горизонта (в обыкновенных черноземах его мощность около 40 см, в южных – 25 см). Свойства черноземных почв меняются также по мере увеличения континентальности климата, т.е. с запада на восток (в Евразии).
Черноземы славятся своим плодородием, районы их распространения – основная база производства многих зерновых, в первую очередь, пшеницы, а также ряда ценнейших технических культур (сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза). Урожай на черноземах зависит, главным образом, от содержания воды в доступной для растения форме. В нашей стране для черноземных областей были характерны неурожаи, вызванные засухами.
Вторая не менее важная проблема черноземов – это разрушение почв, вызванное эрозией. На используемых под земледелие черноземных почвах необходимы специальные противоэрозионные мероприятия.
Медико-географическая характеристика черноземов благоприятна. Черноземы являются эталоном оптимального соотношения химических элементов необходимых для человека. Эндемические болезни, связанные с дефицитом химических элементов, не свойственны районам распространения этих почв.
Зона широколиственных лесов.
В умеренном поясе в более теплых условиях (по сравнению с таежными и подтаежными смешанными лесами) распространены широколиственные леса с богатым травяным покровом. В Северной Америке зона широколиственных лесов простирается на востоке континента южнее зоны смешанных лесов. В Евразии эти леса сплошную зону не образуют, а тянутся прерывистыми полосами от Западной Европы до Приморского края России.
Ландшафты широколиственных лесов, благоприятные для человека, длительное время подвергаются воздействию с его стороны, поэтому они сильно изменены: лесная растительность либо полностью уничтожена (на большей части Западной Европы и США), либо заменена вторичной растительностью.
Среди почв, сформированных в этих ландшафтах, выделяются два типа:
1. Серые лесные почвы, сформированные во внутриконтинентальных районах (центральные области Евразии и Северной Америки). В Евразии эти почвы островами тянутся от западных границ Белоруссии до Забайкалья. Серые лесные почвы образуются в континентальных климатических условиях. В Евразии суровость климата возрастает с запада на восток, среднеянварские температуры меняются от –6° С на западе зоны до –28° С на востоке, длительность безморозного периода – от 250 до 180 дней. Условия лета относительно одинаковы – средняя температура июля колеблется от 19 до 20° С. Годовое количество осадков меняется от 500–600 мм на западе до 300 мм на востоке. Почвы промачиваются осадками на большую глубину, но так как грунтовые воды в этой зоне залегают глубоко, то промывной водный режим здесь не характерен, лишь в наиболее увлажненных районах происходит сплошное промачивание почвенной толщи до грунтовых вод.
Растительность, под которой сформировались серые лесные почвы, представлена преимущественно широколиственными лесами с богатым травяным покровом. К западу от Днепра это грабово-дубовые леса, между Днепром и Уралом – липово-дубовые леса, восточнее Урала в пределах Западно-Сибирской низменности преобладают березовые и осиновые леса, еще восточнее появляется лиственница.
Масса опада этих лесов значительно превышает массу опада таежных лесов и составляет 70–90 ц/га. Опад богат зольными элементами, особенно кальцием.
Почвообразующими породами служат преимущественно покровные лессовидные суглинки.
Благоприятные климатические условия обуславливают развитие почвенной фауны и микробного населения. В результате их деятельности происходит более энергичное преобразование растительных остатков, чем в дерново-подзолистых почвах. Это обуславливает более мощный гумусовый горизонт. Однако часть опада все-таки не разрушается, а накапливается в лесной подстилке, мощность которой меньше, чем мощность подстилки в дерново-подзолистых почвах.
Строение профиля серой лесной почвы (см. МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ):
А0 – лесная подстилка из опада деревьев и трав, обычно небольшой мощности (1–2 см);
А1 – гумусовый горизонт серого или темно-серого цвета, мелко- или среднекомковатой структуры, содержащий большое количество корней трав. В нижней части горизонта часто есть налет кремнеземистой присыпки. Мощность этого горизонта – 20–30 см.
А2 – горизонт вымывания, серого цвета, с неясно выраженной листовато-пластинчатой структурой и мощностью около 20 см. В нем встречаются мелкие железомарганцевые конкреции.
В – горизонт вмывания, коричнево-бурового цвета, с ясно выраженной ореховатой структурой. Структурные отдельности и поверхности пор покрыты темно-коричневыми пленками, встречаются мелкие железомарганцевые стяжения. Мощность этого горизонта – 80–100 см.
С – почвообразующая порода (покровный лессовидный суглинок желтовато-бурого цвета с хорошо выраженной призматической структурой, часто содержит карбонатные новообразования).
Тип серых лесных почв разделяется на три подтипа – светло-серых, серых и темно-серых, названия которых связаны с интенсивностью окраски гумусового горизонта. С потемнением гумусового горизонта несколько увеличивается мощность гумусового горизонта и уменьшается степень выраженности вымывания этих почв. Элювиальный горизонт А2 есть только у светло-серых и серых лесных почв, у темно-серых его нет, хотя нижняя часть гумусового горизонта А1 имеет белесоватый оттенок. Образование подтипов серых лесных почв обусловлено биоклиматическими условиями, поэтому светло-серые лесные почвы тяготеют к северным районам полосы серых почв, серые – к срединным, а темно-серые – к южным.
Серые лесные почвы значительно плодороднее дерново-подзолистых, они благоприятны для выращивания зерновых, кормовых, садово-огородных и некоторых технических культур. Основной недостаток – сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительное разрушение в результате эрозии.
2. Бурые лесные почвы образовались на территориях с мягким и влажным океанического климатом, в Евразии – это Западная Европа, Карпаты, Горный Крым, теплые и влажные районы Кавказа и Приморского края России, В Северной Америке – приатлантическая часть континента.
Годовое количество осадков значительно (600–650 мм), однако большая их часть выпадает летом, поэтому промывной режим действует на протяжении коротких промежутков времени. В то же время мягкие климатические условия и значительное атмосферное увлажнение активизируют процессы преобразования органического вещества. Значительную массу опада перерабатывают и перемешивают многочисленные беспозвоночные, способствуя образованию гумусового горизонта. При разрушении гумусовых веществ начинается медленное перемещение глинистых частиц в горизонт вмывания.
Профиль бурых лесных почв характеризуется слабо дифференцированным и маломощным не очень темным гумусовым горизонтом.
Строение профиля:
А1 – гумусовый горизонт серо-бурого цвета, гумусовый оттенок постепенно убывает внизу, структура комковатая. Мощность – 20–25 см.
В – горизонт вмывания. Вверху яркий коричнево-бурый, глинистый, вниз коричневый оттенок уменьшатся, и цвет приближается к цвету материнской породы. Мощность горизонта – 50–60 см.
С – почвообразующая порода (лессовидный суглинок палевого цвета, иногда с карбонатными новообразованиями).
Содержание гумуса в бурых почвах довольно высокое – 4–6% и более. В верхней части почвенного профиля реакция этих почв близка к нейтральной (рН = 6,6–6,8). К нижней части переходного горизонта В реакция становится слабо щелочной (рН = 7,8).
При большом количестве вносимых удобрений и рациональной агротехнике эти почвы дают очень высокие урожаи различных сельскохозяйственных культур, в частности, самые высокие урожаи зерновых культур получают именно на этих почвах. В южных районах Германии и во Франции бурые почвы используют, в основном, под виноградники.
Зона смешанных лесов.
К югу от зоны таежных лесов располагаются смешанные хвойно-лиственные леса. В Северной Америке эти леса распространены на востоке материка в районе Великих Озер. в Евразии – на территории Восточно-Европейской равнины, где они образуют широкую зону. За Уралом продолжаются далеко на восток, вплоть до Приамурья, хотя и не образуют сплошную зону.
Климат смешанных лесов характеризуется более теплым и продолжительным летом (средняя температура июля от 16 до 24° С) и более теплой зимой (средняя температура января от 0 до –16° С) по сравнению с зоной таежных лесов. Ежегодное количество осадков – от 500 до 1000 мм. Количество осадков везде превышает испарение, что обуславливает хорошо выраженный промывной водный режим. Растительность – смешанные леса из хвойных (ель, пихта, сосна), мелколиственных (береза, осина, ольха и др.) и широколиственных (дуб, клен и др.) пород. Характерной чертой смешанных лесов является более или менее развитый травяной покров. Биомасса смешанных лесов больше, чем в тайге, и составляет 2000–3000 ц/га. Масса опада также превышает биомассу таежных лесов, но благодаря более интенсивной микробиологической деятельности процессы разрушения мертвого органического вещества идут более энергично, поэтому в смешанных лесах подстилка имеет меньшую мощность, чем в тайге, и больше разложена.
Зона смешанных лесов обладает довольно пестрым почвенным покровом. Наиболее характерным типом автоморфных почв смешанных лесов Восточно-Европейской равнины являются дерново-подзолистые почвы – южная разновидность подзолистых почв. Формируются почвы только на суглинистых почвообразующих породах. Дерново-подзолистые почвы имеют то же строение почвенного профиля, что и подзолистые. От подзолистых они отличаются меньшей мощностью лесной подстилки (2–5 см), большей мощностью всех горизонтов и более четко выраженным гумусовым горизонтом А1, лежащим под лесной подстилкой. Внешний вид гумусового горизонта дерново-подзолистых почв также отличается от горизонта в подзолистых почвах, в верхней части он содержит многочисленные корни трав, которые часто образуют хорошо выраженную дернину. Цвет – серый различных оттенков, сложение рыхлое. Мощность гумусового горизонта – от 5 до 20 см, содержание гумуса – 2–4%.
В верхней части профиля эти почвы характеризуются кислой реакцией (рН = 4), с глубиной реакция постепенно становится менее кислой.
Использование почв смешанных лесов в земледелии выше, чем почв таежных лесов. В южных районах европейской части России распахано 30–45% площади, к северу доля распаханных земель значительно меньше. Земледелие затруднено вследствие кислой реакции этих почв, сильной их выщелоченности, а местами заболоченности и завалуненности. Для нейтрализации избыточной кислотности почвы известкуют. Для получения высоких урожаев нужны большие дозы органических и минеральных удобрений.
Зона широколиственных лесов. В умеренном поясе в более теплых условиях (по сравнению с таежными и подтаежными смешанными лесами) распространены широколиственные леса с богатым травяным покровом. В Северной Америке зона широколиственных лесов простирается на востоке континента южнее зоны смешанных лесов. В Евразии эти леса сплошную зону не образуют, а тянутся прерывистыми полосами от Западной Европы до Приморского края России.
Ландшафты широколиственных лесов, благоприятные для человека, длительное время подвергаются воздействию с его стороны, поэтому они сильно изменены: лесная растительность либо полностью уничтожена (на большей части Западной Европы и США), либо заменена вторичной растительностью.
Среди почв, сформированных в этих ландшафтах, выделяются два типа:
1. Серые лесные почвы, сформированные во внутриконтинентальных районах (центральные области Евразии и Северной Америки). В Евразии эти почвы островами тянутся от западных границ Белоруссии до Забайкалья. Серые лесные почвы образуются в континентальных климатических условиях. В Евразии суровость климата возрастает с запада на восток, среднеянварские температуры меняются от –6° С на западе зоны до –28° С на востоке, длительность безморозного периода – от 250 до 180 дней. Условия лета относительно одинаковы – средняя температура июля колеблется от 19 до 20° С. Годовое количество осадков меняется от 500–600 мм на западе до 300 мм на востоке. Почвы промачиваются осадками на большую глубину, но так как грунтовые воды в этой зоне залегают глубоко, то промывной водный режим здесь не характерен, лишь в наиболее увлажненных районах происходит сплошное промачивание почвенной толщи до грунтовых вод.
Растительность, под которой сформировались серые лесные почвы, представлена преимущественно широколиственными лесами с богатым травяным покровом. К западу от Днепра это грабово-дубовые леса, между Днепром и Уралом – липово-дубовые леса, восточнее Урала в пределах Западно-Сибирской низменности преобладают березовые и осиновые леса, еще восточнее появляется лиственница.
Масса опада этих лесов значительно превышает массу опада таежных лесов и составляет 70–90 ц/га. Опад богат зольными элементами, особенно кальцием.
Почвообразующими породами служат преимущественно покровные лессовидные суглинки.
Благоприятные климатические условия обуславливают развитие почвенной фауны и микробного населения. В результате их деятельности происходит более энергичное преобразование растительных остатков, чем в дерново-подзолистых почвах. Это обуславливает более мощный гумусовый горизонт. Однако часть опада все-таки не разрушается, а накапливается в лесной подстилке, мощность которой меньше, чем мощность подстилки в дерново-подзолистых почвах.
Строение профиля серой лесной почвы (см. МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ):
А0 – лесная подстилка из опада деревьев и трав, обычно небольшой мощности (1–2 см);
А1 – гумусовый горизонт серого или темно-серого цвета, мелко- или среднекомковатой структуры, содержащий большое количество корней трав. В нижней части горизонта часто есть налет кремнеземистой присыпки. Мощность этого горизонта – 20–30 см.
А2 – горизонт вымывания, серого цвета, с неясно выраженной листовато-пластинчатой структурой и мощностью около 20 см. В нем встречаются мелкие железомарганцевые конкреции.
В – горизонт вмывания, коричнево-бурового цвета, с ясно выраженной ореховатой структурой. Структурные отдельности и поверхности пор покрыты темно-коричневыми пленками, встречаются мелкие железомарганцевые стяжения. Мощность этого горизонта – 80–100 см.
С – почвообразующая порода (покровный лессовидный суглинок желтовато-бурого цвета с хорошо выраженной призматической структурой, часто содержит карбонатные новообразования).
Тип серых лесных почв разделяется на три подтипа – светло-серых, серых и темно-серых, названия которых связаны с интенсивностью окраски гумусового горизонта. С потемнением гумусового горизонта несколько увеличивается мощность гумусового горизонта и уменьшается степень выраженности вымывания этих почв. Элювиальный горизонт А2 есть только у светло-серых и серых лесных почв, у темно-серых его нет, хотя нижняя часть гумусового горизонта А1 имеет белесоватый оттенок. Образование подтипов серых лесных почв обусловлено биоклиматическими условиями, поэтому светло-серые лесные почвы тяготеют к северным районам полосы серых почв, серые – к срединным, а темно-серые – к южным.
Серые лесные почвы значительно плодороднее дерново-подзолистых, они благоприятны для выращивания зерновых, кормовых, садово-огородных и некоторых технических культур. Основной недостаток – сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительное разрушение в результате эрозии.
2. Бурые лесные почвы образовались на территориях с мягким и влажным океанического климатом, в Евразии – это Западная Европа, Карпаты, Горный Крым, теплые и влажные районы Кавказа и Приморского края России, В Северной Америке – приатлантическая часть континента.
Годовое количество осадков значительно (600–650 мм), однако большая их часть выпадает летом, поэтому промывной режим действует на протяжении коротких промежутков времени. В то же время мягкие климатические условия и значительное атмосферное увлажнение активизируют процессы преобразования органического вещества. Значительную массу опада перерабатывают и перемешивают многочисленные беспозвоночные, способствуя образованию гумусового горизонта. При разрушении гумусовых веществ начинается медленное перемещение глинистых частиц в горизонт вмывания.
Профиль бурых лесных почв характеризуется слабо дифференцированным и маломощным не очень темным гумусовым горизонтом.
Строение профиля:
А1 – гумусовый горизонт серо-бурого цвета, гумусовый оттенок постепенно убывает внизу, структура комковатая. Мощность – 20–25 см.
В – горизонт вмывания. Вверху яркий коричнево-бурый, глинистый, вниз коричневый оттенок уменьшатся, и цвет приближается к цвету материнской породы. Мощность горизонта – 50–60 см.
С – почвообразующая порода (лессовидный суглинок палевого цвета, иногда с карбонатными новообразованиями).
Содержание гумуса в бурых почвах довольно высокое – 4–6% и более. В верхней части почвенного профиля реакция этих почв близка к нейтральной (рН = 6,6–6,8). К нижней части переходного горизонта В реакция становится слабо щелочной (рН = 7,8).
При большом количестве вносимых удобрений и рациональной агротехнике эти почвы дают очень высокие урожаи различных сельскохозяйственных культур, в частности, самые высокие урожаи зерновых культур получают именно на этих почвах. В южных районах Германии и во Франции бурые почвы используют, в основном, под виноградники.
Таежная зона.
Таежно-лесные ландшафты образуют обширный пояс в северном полушарии, тянущийся с запада на восток в Евразии и Северной Америке.
Таежные леса располагаются в умеренном климатическом поясе. Климатические условия огромной территории таежного пояса различны, но, в целом, климат характеризуется довольно большими сезонными колебаниями температуры, умеренно холодной или холодной зимой (со средней температурой января –10… –30° С), относительно прохладным летом (со среднемесячной температурой, близкой к +14…+16° С) и преобладанию суммы атмосферных осадков над испарением. В наиболее холодных районах таежного пояса (восточнее Енисея в Евразии, на севере Канады и на Аляске в Северной Америке) – многолетняя мерзлота, но почва оттаивает летом на глубину от 50 до 250 см, поэтому мерзлота не мешает росту деревьев с неглубокой корневой системой. Эти климатические условия обуславливают промывной тип водного режима на территориях, не скованных многолетней мерзлотой. В районах с многолетней мерзлотой промывной режим нарушается.
Преобладающий тип растительности зоны – хвойные леса, иногда с примесью лиственных пород деревьев. На самом юге таежной зоны местами распространены чистые лиственные леса. Около 20% всей площади таежной зоны занимает болотная растительность, площади под лугами невелики. Биомасса хвойных лесов значительна (1000–3000 ц/га), однако опад составляет лишь несколько процентов от биомассы (30–70ц/га).
Значительная часть лесов Европы и Северной Америки уничтожена, поэтому почвы, образовавшиеся под воздействием лесной растительности, уже длительное время находятся в условиях безлесных, измененных человеком ландшафтов.
Таежная зона неоднородна: лесные ландшафты разных районов существенно отличаются условиями почвообразования.
В отсутствие многолетней мерзлоты на хорошо водопроницаемых песчаных и супесчаных почвообразующих породах образуются разные виды подзолистых почв. Строение профиля этих почв:
А0 – лесная подстилка, состоящая из опада хвои, остатков деревьев, кустарников и мхов, находящихся на разных стадиях разложения. Внизу этот горизонт постепенно переходит в рыхлую массу грубого гумуса, в самом низу частично смешанным с обломочными минералами. Мощность этого горизонта от 2–4 до 6–8 см. Реакция лесной подстилки сильно кислая (рН = 3,5–4,0). Ниже по профилю реакция становится менее кислой (рН увеличивается до 5,5–6,0).
А2 – элювиальный горизонт (горизонт вымывания), из которого в нижние горизонты вынесены все более или менее подвижные соединения. В этих почвах этот горизонт называется подзолистым. Песчаный, легко рассыпающийся, вследствие вымывания бледно-серого, почти белого цвета. Несмотря на небольшую мощность (от 2–4 см на севере и в центре до 10–15 см на юге таежной зоны), этот горизонт резко выделяется в почвенном профиле благодаря своему цвету.
В – ярко коричневый, кофейный или ржаво-бурый иллювиальный горизонт, в котором преобладает вмывание, т.е. осаждение соединений тех химических элементов и мелких частиц, которые были вымыты из верхней части почвенной толщи (главным образом, из подзолистого горизонта). С глубиной в этом горизонте убывает ржаво-бурый оттенок и постепенно переходит в почвообразующую породу. Мощность 30–50 см.
С – почвообразующая порода, представленная серым песком, щебнем и валунами.
Мощность профиля этих почв постепенно увеличивается с севера на юг. Почвы южной тайги имеют такое же строение, как и почвы северной и средней тайги, но мощность всех горизонтов у нее больше.
В Евразии подзолистые почвы распространены только в части таежной зоны к западу от Енисея. В Северной Америке подзолистые почвы распространены в южной части зоны тайги. Территория восточнее Енисея в Евразии (Центральная и Восточная Сибирь) и северная часть таежной зоны в Северной Америке (северная часть Канады и Аляска) характеризуются сплошной многолетней мерзлотой, а также особенностями растительного покрова. Здесь формируются кислые бурые таежные почвы (подбуры), иногда называемые мерзлотно-таежными ожелезненными почвами.
Для этих почв характерен профиль с верхним горизонтом, сложенным грубым гумусом, и отсутствие осветленного горизонта вымывания, свойственного подзолистым почвам. Мощность профиля небольшая (60–100 см), он слабо дифференцирован. Как и подзолистые, бурые таежные почвы образуются в условиях замедленного биологического круговорота и небольшой массы растительного годового опада, который почти полностью поступает на поверхность. В результате замедленного преобразования растительных остатков и промывного режима на поверхности образуется оторфованная темно-коричневая подстилка, из органического вещества которой вымываются легкорастворимые гумусовые соединения. Эти вещества осаждаются по всему почвенному профилю в виде гумусово-оксидножелезистых соединений, в результате чего почва приобретает бурый, иногда охристо-бурый цвет. Содержание гумуса вниз по профилю уменьшается постепенно (под подстилкой гумуса содержится 8–10%; на глубине 50 см около 5%, на глубине 1 м 2–3%).
Сельскохозяйственное использование почв таежной зоны связано с большими трудностями. В восточно-европейской и западно-сибирской тайге пашни занимают 0,1–2% от всей площади. Развитию земледелия мешают неблагоприятные климатические условия, сильная завалуненность почв, повсеместная заболоченность территории, многолетняя мерзлота к востоку от Енисея. Более активно развивается земледелие в южных районах восточно-европейской тайги и в лугово-степных районах Якутии.
Для эффективного использования таежных почв требуются большие дозы минеральных и органических удобрений, нейтрализация высокой кислотности почв, местами – удаление валунов.
В медико-географическом отношении зона таежных лесов малоблагоприятна, так как в результате интенсивного вымывания почвы теряют многие химические элементы, в том числе, и необходимые для нормального развития человека и животных, поэтому в этой зоне создаются условия частичного дефицита ряда химических элементов (йода, меди, кальция и др.)
Тундровая (субарктическая) зона.
На территории Евразии эта зона занимает широкую полосу на севере континента, большая ее часть находится за Северным полярным кругом (66° 33ў с. ш.), однако на северо-востоке континента тундровые ландшафты распространяются значительно южнее, доходя до северо-восточной части побережья Охотского моря (примерно 60° с.ш.). В Западном полушарии тундровая зона занимает почти всю Аляску и обширную площадь северной Канады. Тундровые ландшафты распространены и на южном побережье Гренландии, в Исландии, на некоторых островах Баренцева моря. Местами тундровые ландшафты встречаются в горах выше границы леса.
Зона тундр принадлежит преимущественно к субарктическому климатическому поясу. Климатические условия тундр характеризуются отрицательной среднегодовой температурой: от –2 до –12° С. Средняя температура июля не поднимается выше +10° С, а средняя температура января опускается до –30° С. Продолжительность безморозного периода около трех месяцев. Для летнего времени характерна высокая относительная влажность воздуха (80–90%) и непрерывное солнечное освещение. Годовое количество осадков небольшое (от 150 до 450 мм), но из-за низких температур их количество превышает испарение.
Где-то на островах, а где-то повсеместно – многолетняя мерзлота, почва оттаивает на глубину 0,2–1,6 м. Расположение плотного промерзшего грунта близко от поверхности и избыточное атмосферное увлажнение обуславливает переувлажнение почвы в безморозный период и, как следствие, ее заболачивание. Близость мерзлых грунтов сильно охлаждает почвенную толщу, что сдерживает развитие почвообразовательного процесса.
В составе тундровой растительности преобладают кустарники, кустарнички, травянистые растения, мхи и лишайники. Древесных форм в тундре нет. Почвенная микрофлора довольно разнообразна (бактерии, грибы, актиномицеты). Бактерий в тундровых почвах больше, чем в арктических – от 300 до 3800 тыс. в 1 г почвы.
Среди почвообразующих пород преобладают различные типы ледниковых отложений.
Над поверхностью многолетнемерзлых толщ распространены тундрово-глеевые почвы, они формируются в условиях затрудненного дренажа почвенно-грунтовых вод и дефицита кислорода. Для них, как и для других типов тундровых почв, характерно накопление слаборазложившихся растительных остатков, в силу чего в верхней части профиля располагается хорошо выраженный торфянистый горизонт (Ат), состоящий преимущественно из органического вещества. Ниже торфянистого горизонта располагается маломощный (1,5–2 см) гумусовый горизонт (А1) коричнево-бурого цвета. Содержание гумуса в этом горизонте около 1–3%, реакция близка к нейтральной. Под гумусовым горизонтом залегает глеевый почвенный горизонт специфического голубовато-серого цвета, который образуется в результате восстановительных процессов в условиях водонасыщения почвенной толщи. Глеевый горизонт продолжается до верхней поверхности многолетней мерзлоты. Иногда между гумусовым и глеевым горизонтами обособляется маломощный пятнистый горизонт с чередованием серых и ржавых пятен. Мощность почвенного профиля соответствует глубине сезонного оттаивания почвы.
В ряде районов тундры возможно земледелие. Вокруг крупных промышленных центров выращивают овощи: картофель, капусту, лук, в теплицах – многие другие культуры.
Сейчас в связи с активным освоением минеральных богатств Севера встала проблема охраны природы тундры, и, в первую очередь, ее почвенного покрова. Верхний торфянистый горизонт тундровых почв легко нарушается, и для его восстановления требуются десятилетия. Следы транспорта, буровых и строительных машин покрывают поверхность тундры, способствуя развитию эрозионных процессов. Нарушение почвенного покрова наносит непоправимый ущерб всей уникальной природе тундры. Строгий контроль хозяйственной деятельности в тундре – сложная, но крайне необходимая задача.
Экология как биологическая наука
Термин "Экология" был введён в 1866 г. немецким ученым зоологом Геккелем..... и тд.
Обмен веществ клетки
Совокупность химических реакций биосинтеза и распада...
Биосинтез белка - одно из наиболее важных свойств живой клетки
Водоросли
Водоросли - это низшие растения, живущие приемущественно в водной среде
Известно около 30000 видов...
Лизосомы
#Лизосомы
- шаровидные тельца диаметром от 0,2 до 1мкм. Они покрыты элементарной мембраной и содержат около 30 гидролитических ферментов, способных расщеплять белки, нуклеиновые кислоты, жиры и углеводы.
Образование лизосом происходит в комплексе Гольджи. Если в цитоплазму клетки попадают пищевые вещества или микроорганизмы, ферменты лизосом принимают участие в их переваривании.
Хромопласты
#Хромопласты
- содержат красные, оранжевые и жёлтые пигменты (каратиноиды).
Больше всего хромопластов в плодах и увядающих цветках и листьях.
Оранжевый пигмент, от которого зависит цвет моркови, также находится в хромопластах. Хромопласты могут развиваться из зелёных хлоропластов, которые при этом теряют хлорофилл и накапливают каротиноиды. Это происходит при созревании многих фруктов: налившись спелым соком,
они желтеют, розовеют и краснеют
Клетки
Таким образом, между клеткой и окружающей ее внешней средой происходит непрерывный обмен веществ, являющийся необходимым условием существования клетки. С прекращением обмена веществ прекращается и жизнь.
Проявлением жизни клеток, кроме обмена веществ, являются их раздражимость и способность к размножению.
Под раздражимостью подразумевается свойство клетки отвечать на внешние или внутренние воздействия. Разные группы клеток выполняют в организме различную роль. Поэтому группы клеток отвечают на раздражение по-разному: например, клетки мышечной ткани сокращаются, клетки слизистых оболочек отвечают на раздражение выделением слизи и т. д.
Число клеток в многоклеточном организме постоянно изменяется: одни клетки отмирают, другие образуются вновь. При этом новые клетки, как правило, возникают в организме путем размножения.
Размножение клеток происходит делением. В результате деления из старой клетки образуются две новые, несколько отличающиеся по своим свойствам от исходной, материнской клетки.
# два типа деления клетки
Различаются два типа деления клетки:
1) прямое, которое состоит в том, что ядро постепенно как бы перетягивается, перешнуровывается на две части, а затем делится на клеточное тело, и
2) непрямое, сопровождающееся сложными изменениями в ядре и протоплазме.
Вакуоли
Вакуоли простейших можно разделить на две группы:
1) пищеварительные, в которых происходит внутриклеточное пищеварение;
2) сократительные, собирающие и выводящие за пределы клетки продукты диссимиляции и излишки воды.
Клетки
Животные клетки обычно имеют тонкую белковую оболочку. В оболочках могут быть многочисленные поры, через которые протоплазма соседних клеток сообщается между собой. Оболочки растительных клеток, построенные из клетчатки, значительно толще животных клеток, хорошо выражены и легко различимы.
Каждая отдельная клетка многоклеточного организма питается, размножается, изменяется, стареет и умирает.
Из окружающей внешней среды или через смежные клетки каждая клетка получает необходимые питательные вещества и кислород, которые усваиваются ею и превращаются в живое вещество клетки. Процесс усвоения веществ, поступивших в организм, превращение этих веществ в усвояемые белки, углеводы и жиры требует затраты энергии.
Одновременно с усвоением происходит противоположный процесс: клеточное вещество подвергается частичному разрушению и окислению. За счет этого распада сложных веществ живых клеток и образуется энергия, необходимая для процесса усвоения.
В результате в клетке образуются ненужные и даже вредные для нее вещества, которые удаляются наружу.
Митохондрии
В цитоплазме расположены также митохондрии-энергетические органоиды клеток.
Форма митохондрий различна- они могут овальными, округлыми, палочковидными.
Синтез белка
- сложный процесс, который осуществляется не одной рибосомой, а целой группой, включающей до нескольких десятков объединенных рибосом.
Функция рибосом - это синтез белка.
Рибосомы
Рибосомы - микроскопические тельца округлой формы диаметром 15-20 нм. Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой.
В одной клетке содержится много тысяч рибосом, они располагаются либо на мембранах гранулярной эндоплазматической сети, либо свободно лежат в цитоплазме.
Клеточное ядро
Клеточное ядро - это важнейшая часть клетки. Оно есть почти во всех клетках многоклеточных организмов. Клетки организмов, которые содержат ядро называют эукариотами.
Клеточное ядро содержит ДНК - вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки.
Поэтому ядро необходимо для осуществления двух важнейших функций:
Во-первых, это деление, при котором образуются новые клетки, во всём подобные материнской.
Во-вторых, ядро регулирует все процессы белкового синтеза, обмена веществ и энергии, идущие в клетке.
Ядро чаще всего имеет шаровидную форму или овальную форму.
Тело животных и растений построено из клеток. Некоторые клетки, например клетки мякоти арбуза, хорошо различимы невооруженным глазом.
Большинство же клеток, наоборот, имеет настолько незначительные размеры, что их можно увидеть только через лупу, а чаще при помощи микроскопа при сильном увеличении.
Среди бесчисленного множества населяющих мир живых существ имеются такие, которые состоят только из одной клетки. К числу таких организмов относятся микробы-возбудители болезней человека и животных, дрожжевые и плесневые грибки и многие другие. Их называют одноклеточными организмами. Большинство же организмов состоит из бесчисленного множества связанных между собою клеток.
Клеточное ядро
С этими сложно устроенными, или многоклеточными, живыми существами мы встречаемся повседневно. К ним относится большинство известных нам растений, животных и сам человек.
#Эндоплазматическая сеть
Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной.
Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети.
Эндоплазматическая сеть неоднородна по своему строению. Известны два ее типа- гранулярная и гладкая. Эндоплазматическая сеть выполняет много разнообразных функций.
Основная функция гранулярной эндоплазматической сети - участие в синтезе белка, который осуществляется в рибосомах.
# Протоплазма — бесцветная, вязкая, как белок сырого куриного яйца, похожая на студень, жидкость. В центре протоплазмы находится ядро, покрытое ядерной оболочкой. Как правило, в протоплазме клетки находится только одно ядро, но бывает и по несколько ядер.
В состав протоплазмы и ядра входят сложные органические вещества - белки, углеводы, жиры, — минеральные соли и вода. Углеводы и жиры состоят из соединений химических элементов — углерода и кислорода. Белки построены более сложно; кроме углерода, водорода и кислорода, в них входят азот, сера, фосфор и другие элементы.
#Белок
— важнейшая составная часть клетки; с ним связано проявление жизни клетки, иначе, белок — основа жизни.
Аппарат Гольджи
Во многих клетках животных, например в нервных, он имеет форму сложной сети, расположенной вокруг ядра. В клетках растений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы.
Строение этого органоида сходно в клетках растительных животных организмов, несмотря на разнообразие его формы.
Аппарат Гольджи выполняет много важных функций. По каналам эндоплазматической сети к нему транспортируются продукты синтетической деятельности клетки - белки, углеводы и жиры. Все эти вещества сначала накапливаются, а затем в виде крупных и мелких пузырьков поступают в цитоплазму и либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности, либо выводятся из нее и используются в организме.
Животная клетка и ее строение
Началом изучения клетки можно считать 1665 год, когда английский ученый Роберт Гук впервые увидел в микроскоп на тонком срезе пробки мелкие ячейки; он назвал их клетками.
К началу 19 века представления о клеточном строение живых организмов получили широкое распространение, но, однако, как устроена клетка, какова ее роль для организма, как она произошла и множество других вопросов оставалось без ответа.
Животная клетка и ее строение
Очень важное открытие сделал шотландский ученый Р. Броун в 30-х годах 19 века. Он обнаружил внутри клетки плотное круглое образование, которое назвал ядром.
В 1838 году М. Шлейден и Т. Шванн пришли к выводу, что все растительные и животные клетки сходны - у них есть ядра.
Животная клетка и ее строение
Обобщив разрозненные факты, Шванн и Шлейден сформулировали основное положение клеточной теории: все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по строению.
Рудольф Вирхов спустя 20 лет доказал, что клетка происходит только от клетки.
Животная клетка и ее строение
Клетки могут быть самой разнообразной формы:
-шаровидные,
-нитевидные,
-кубические,
-цилиндрические,
-веретенообразные и т. п.
Все они обычно состоят из протоплазмы, ядра и оболочки.
Основные направления развития биотехнологии.
1. Биотехнология — целенаправленное использование биологических объектов и процессов в разных отраслях производства: медицине, охране природы. Микроорганизмы, клетки растений, животных — основные объекты биотехнологии. Производство человеком с давних времен сыра, хлебопечение, виноделие, выделка кож на основе использования микроорганизмов.
2. Выращивание бактерий, низших грибов, дрожжей на специальных питательных средах в стерильных условиях, при определенной температуре, реакции среды с целью повышения интенсивности их размножения, ускорения производства витаминов, ферментов, белков, антибиотиков, лимонной, уксусной кислот.
Использование произведенной с помощью микроорганизмов продукции в пищевой промышленности (в качестве пищевых добавок, корма для скота), в здравоохранении (в качестве лекарств), применение ферментов для ускорения процесса производства сыров. Производство с помощью микроорганизмов свыше 150 видов продукции, в том числе ценной аминокислоты — лизина, который не синтезируется в организме человека и животных, а его недостаток в организме задерживает рост. 3. Клеточная инженерия — направление биотехнологии, в основе которого лежит процесс выращивания из отдельной клетки или кусочка ткани целых организмов или большой массы органического вещества. Создание для выращивания клеток специальных условий: особой питательной среды, определенной реакции среды, температуры, влажности, стерильных условий. Возможность получения из небольшой части растения путем выделения и выращивания отдельных клеток до 1 млн растений в год. Использование этого метода в селекции растений для ускорения размножения растений нового сорта и сокращения сроков его выведения с 12 до 4 лет. Нерешенность проблемы выращивания из отдельных клеток организма животного. Выращивание биологической массы женьшеня с помощью клеточной инженерии, сокращение сроков выращивания до 5—6 недель вместо 5—6 лет в природе.
4. Генная инженерия — направление биотехнологии, в основе которого лежит пересадка генов от одного организма к другому, получение организмов с новыми свойствами. Создание с помощью пересадки генов новых сортов растений с ценными для человека признаками, например устойчивого к колорадскому жуку картофеля, высокоурожайных сортов сои и других растений. Возможность пересадки генов человека в клетки микроорганизмов с целью синтеза ими ценных для человека ферментов, гормонов, например инсулина, необходимого больным сахарным диабетом.
5. Клонирование — новое направление в биотехнологии, в основе которого лежит пересадка ядра из клетки тела в яйцеклетку другого организма, пересадка этой яйцеклетки в клетку другого животного с целью получения организма с новыми свойствами. Пример клонирования — получение овечки Доли в Англии.
Экологические факторы, их влияние на организм.
1. Экологические факторы— элементы среды обитания, которые прямо или косвенно связаны с организмами, ее населяющими; их объединение в группы: абиотические, биотические, антропогенные факторы.
Абиотические факторы — факторы неживой природы, среди них химические (например, состав атмосферного воздуха, пресной и соленой воды, содержание в них разнообразных примесей) и физические (температура воздуха, воды, их плотность, давление, господствующие ветры, течения, радиационный фон). Биотические факторы живой природы — животные, растения, грибы, бактерии, оказывающие своей жизнедеятельностью влияние на другие организмы и на неживую природу. Антропогенный фактор (деятельность человека) — фактор, оказывающий наиболее сильное воздействие на организмы и их среду обитания.
2. Взаимосвязь организма и среды его обитания. Поглощение организмами из среды различных веществ: кислорода, углекислого газа, воды, органических и минеральных веществ. Выделение в окружающую среду организмами продуктов обмена. Отрицательное влияние недостатка какого-либо фактора среды (кислорода, воды, света, органических веществ для животных) на жизнедеятельность организмов. Зависимость численности и распределения видов и популяций от абиотических факторов. Биотические факторы как пища, среда обитания для других организмов (растительноядные животные для хищных, хозяева для паразитов). Влияние экологических факторов на размножение организмов (насекомых на опыление растений), их распространение.
3. Приспособленность организмов. Формирование в процессе эволюции у организмов приспособлений к различным экологическим факторам, например к недостатку влаги, тепла, кислорода. Примеры приспособлений: покровительственная окраска и форма тела насекомых, пресмыкающихся, птиц и других животных, благодаря которым они незаметны на окружающем их фоне; восковой налет на листьях некоторых растений, их опушенность, превращение в колючки — защита от чрезмерного испарения воды; обтекаемая форма тела водных животных — приспособление к преодолению сопротивления воды при передвижении. Различные отношения между организмами: конкуренция, симбиоз, хищник — жертва, паразит — хозяин. Примеры: симбиоз ряда шляпочных грибов и деревьев, клубеньковых бактерий и бобовых растений, рака-отшельника и актинии, что приносит пользу обоим организмам; взаимоотношения типа конкуренции (хищник — жертва, паразит — хозяин) способствуют регуляции численности видов и не ведут к гибели всех жертв.
Бактерии, их строение, место в системе органического мира, роль в природе.
1. Бактерии — доядерные организмы (прокариоты). Отсутствие в клетках бактерий оформленного ядра. Наличие нуклеоида, рассеянного в цитоплазме ядерного вещества. Роль нуклеоида в делении бактериальной клетки. Отсутствие в клетках бактерий митохондрий. Особенности строения оболочки (клеточной стенки), ее отличия по химическому составу от растений, грибов, животных. 2. Бактерии — в основном гетеротрофы по способу питания. Подавляющее большинство бактерий — сапрофиты (сапротрофы) — разрушители органических веществ. Существование бактерий — автотрофов, способных образовывать органические вещества из неорганических. Бактерии — паразиты болезнетворные (туберкулезная палочка, дизентерийная палочка и др.). Образование бактериями спор — приспособление к перенесению неблагоприятных условий.
3. Роль бактерий в природе. Участие в круговороте многих химических элементов: углерода, азота, фосфора, железа. Бактерии — разрушители органических веществ до неорганических, важное звено в цепи питания. Роль клубеньковых бактерий в повышении плодородия почвы, улучшении азотного питания растений. Участие бактерий в образовании полезных ископаемых; селитры — ценного азотного удобрения, железных руд, серы и др.
Основные направления эволюции органического мира.
1. Прогрессивный характер развития живой природы, эволюция ее от низших форм к высшим, а также специализация, приспособление видов к конкретным условиям. Главные линии эволюции живого: 1) подъем общей организации (ароморфоз); 2) мелкие эволюционные изменения, приспособление к определенным условиям обитания (идиоадап-тация); 3) эволюционные изменения, ведущие к упрощению организации (дегенерация).
2. Осуществление подъема общей организации организмов за счет крупных эволюционных изменений, повышающих интенсивность их жизнедеятельности, обеспечивающих преимущества в борьбе за существование, освоение новых сред обитания. Примеры данного направления эволюции: появление многоклеточных организмов от одноклеточных, возникновение легких и легочного дыхания у животных, четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих, коры головного мозга у птиц, млекопитающих у человека; возникновение хлорофилла и хлороплас-тов, фотосинтеза у растений, корней, развитой проводящей системы у папоротников, семени у голосеменных, цветка и плода у покрытосеменных.
3. Направление эволюции, способствующее развитию органического мира, на основе мелких эволюционных изменений по пути приспособления к жизни в определенной среде обитания. Например, у одних видов птиц сформировались в процессе эволюции приспособления к полету (стриж, ласточка), у других — к плаванию (пеликан, утка), у третьих — к жизни в лесу (глухарь, серая куропатка); приспособления у разных видов покрытосеменных растений к жизни в разных условиях (кувшинка, рогоз, камыш к жизни в водоемах, на болоте, тюльпан, ковыль — в степи, папоротник — в лесу).
4. Направление эволюции — дегенерация, ведущая к упрощению организации, утрате организмами ряда органов, потерявших свое значение, возникновению приспособлений к специфическим условиям жизни. Наиболее частое проявление дегенерации при переходе к сидячему или паразитическому образу жизни, который не снижает уровень приспособленности организмов к среде обитания, их жизнеспособность. Пример дегенерации: у многих червей-паразитов отсутствует кишечник, но хорошо развиты присоски, при помощи которых они прикрепляются к стенкам кишечника хозяина; хорошо развиты органы размножения, обеспечивающие высокую плодовитость червей-паразитов, большую численность. Растение-паразит — повилика присосками прикрепляется к стеблю других растений, не имеет корней и листьев, питается органическими веществами растения-хозяина.
5. Эволюция видов по пути увеличения их численности, расширения ареала — биологический прогресс. Примеры: развитие серой крысы, колорадского жука, саранчи. Развитие видов по пути сокращения ареала, уменьшения численности — биологический регресс. Примеры: виды слонов, тигров, львов.
Вредные привычки, их отрицательное влияние на организм.
1. Вредные привычки, связанные с употреблением веществ, которые оказывают на человека одурманивающее действие, вызывая состояние эйфории (в переводе «повышенно радостное настроение»): токсикомания, курение, алкоголизм, наркомания.
2. Употребление токсичных веществ — токсикомания. Токсические вещества, пагубно влияющие на организм человека и вызывающие привыкание к ним: табак, вещества хозяйственно-бытового назначения (например, бензин, ацетон, синтетические моющие средства) и другие средства наркотического действия, в том числе лекарственные. Возможные последствия использования токсических веществ подростками даже при первом употреблении: сильная головная боль, тошнота, рвота, одышка, учащенное сердцебиение, усиленное потоотделение, резкое падение кровяного давления, галлюцинации, аллергические реакции у аллергиков, в тяжелых случаях острая кислородная недостаточность в клетках головного мозга и сердечной мышце.
3. Последствия многократного и длительного употребления крепкого чая и кофе в связи с наличием в них активного вещества — кофеина: нарушение сна, потеря аппетита, желудочно-кишечные расстройства, нарушение ритма сердечных сокращений, привыкание к токсическим веществам, которое может при постоянном употреблении перерасти в физическую и психическую зависимость от них.
4. Курение, его отрицательное воздействие на организм. В составе табака около 300 веществ, большинство из них вредно для здоровья: никотин, канцерогенные вещества (т. е. вызывающие злокачественные опухоли), тяжелые металлы и др. Попадание этих веществ при курении в табачный дым, содержание в нем ядовитых газов (сероводорода, угарного и углекислого газа), синильной кислоты и других вредных для организма веществ. Постепенное формирование физической зависимости от табакокурения. Отрицательное воздействие табачного дыма на курильщиков и людей, находящихся с ними в одном помещении.
Появление у курильщиков утреннего кашля, болей в области сердца, желудка, головных болей, потливости, колебаний артериального давления; потеря сна, аппетита; спазмы сосудов, нервозности. Влияние табачного дыма на легочную ткань: потеря ее эластичности, нарушение ферментативных процессов, происходящих в легких. Возможное развитие тяжелых заболеваний: хронического бронхита, инфаркта сердца, рака и др.
Осложнения во время беременности и родов у курящих женщин, увеличение вероятности рождения у них детей с патологическими изменениями (с врожденными пороками сердца, с различными формами эпилепсии, «заячьей» губой и др.). Передача вредных веществ ребенку с молоком матери.
5. Алкоголизм. Отравляющее действие алкоголя на центральную нервную систему, процессы торможения в ней, что приводит к снижению самоконтроля, самообладания, появлению несдержанности, самонадеянности, развязности. Снижение у алкоголиков умственной и физической работоспособности, ухудшение координации движений, ослабление умственных способностей, деградация личности.
Под влиянием алкоголя перерождение клеток печени, образование язвы, рака желудка, заболеваний других внутренних органов.
Развитие в результате привыкания к алкоголю хронического заболевания — алкоголизма. Его симптомы: дрожание рук, а иногда и всего тела, психическое возбуждение, страхи, потеря памяти, нарушение функций жизненно важных органов, повышенное влечение к спиртным напиткам, потеря чувства меры при их употреблении. На последних стадиях развития заболевания включение алкоголя в обмен веществ. Отставание в физическом и умственном развитии детей алкоголиков.
6. Наркомания — болезненное влечение к веществам, обладающим наркотическим действием. Запрещение законом распространения наиболее опасных наркогенных веществ (опиум, гашиш, героин и др.). Быстрое развитие (иногда, после 2—3 приемов) физической и психической зависимости от наркогенных веществ. Тяжелое состояние — «ломка» (болезненность мышц, суставов, озноб, головная боль, слабость и др.) при их отсутствии. Социальная опасность наркомании, способность человека на любые действия, даже тяжелые преступления для получения наркотиков. Необходимость социальной и медицинской помощи для лечения наркомании.
Уровни организации живой природы, их характеристика.
1. Сложная структура живой природы, выделение молекулярного, клеточного, организменно-го, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уровней. Соподчинение и связь разных уровней организации структур живой природы, изучение их разными областями биологической науки: молекулярной биологией, цитологией, ботаникой, зоологией, анатомией и физиологией человека, экологией и др.
2. Молекулярный, наиболее древний уровень структуры живой природы, граничащий с неживой природой. Изучение химического состава и строения молекул сложных органических веществ, входящих в состав клетки (белков, нуклеиновых кислот и др.). Выявление роли нуклеиновых кислот в хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.
3. Клеточный уровень жизни, включающий в себя молекулярный. Сложное строение клетки, наличие в ней оболочки, плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы и других органоидов; присущие ей разнообразные процессы жизнедеятельности: рост, развитие, деление, обмен веществ. Сходное строение и жизнедеятельность клеток организмов растений, животных, грибов и бактерий.
4. Организменный уровень, включающий в себя молекулярный и клеточный. Сходство организмов разных царств живой природы — их клеточное строение, сходное строение клеток и протекающих в них процессов жизнедеятельности. Различия между растениями и животными в строении и способах питания. Связь организмов со средой обитания, их приспособленность к ней.
5. Популяционно-видовой — надорганизменный уровень жизни, включающий в себя организменный уровень. Пищевые, территориальные и родственные связи между особями вида, связь их с факторами неживой природы. Приуроченность экологических закономерностей и эволюционных процессов к этому уровню.
6. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями, а также факторами неживой природы. Проявление на этом уровне экологических закономерностей и эволюционных процессов.
7. Биосферный — высший уровень организации жизни. Биосфера — биологическая оболочка Земли, совокупность всего живого населения. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере — основа ее целостности, роль живых организмов в нем. Роль солнечной энергии в круговов хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.
3. Клеточный уровень жизни, включающий в себя молекулярный. Сложное строение клетки, наличие в ней оболочки, плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы и других органоидов; присущие ей разнообразные процессы жизнедеятельности: рост, развитие, деление, обмен веществ. Сходное строение и жизнедеятельность клеток организмов растений, животных, грибов и бактерий.
4. Организменный уровень, включающий в себя молекулярный и клеточный. Сходство организмов разных царств живой природы — их клеточное строение, сходное строение клеток и протекающих в них процессов жизнедеятельности. Различия между растениями и животными в строении и способах питания. Связь организмов со средой обитания, их приспособленность к ней.
5. Популяционно-видовой — надорганизменный уровень жизни, включающий в себя организменный уровень. Пищевые, территориальные и родственные связи между особями вида, связь их с факторами неживой природы. Приуроченность экологических закономерностей и эволюционных процессов к этому уровню.
6. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями, а также факторами неживой природы. Проявление на этом уровне экологических закономерностей и эволюционных процессов.
7. Биосферный — высший уровень организации жизни. Биосфера — биологическая оболочка Земли, совокупность всего живого населения. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере — основа ее целостности, роль живых организмов в нем. Роль солнечной энергии в круговов хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.
3. Клеточный уровень жизни, включающий в себя молекулярный. Сложное строение клетки, наличие в ней оболочки, плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы и других органоидов; присущие ей разнообразные процессы жизнедеятельности: рост, развитие, деление, обмен веществ. Сходное строение и жизнедеятельность клеток организмов растений, животных, грибов и бактерий.
4. Организменный уровень, включающий в себя молекулярный и клеточный. Сходство организмов разных царств живой природы — их клеточное строение, сходное строение клеток и протекающих в них процессов жизнедеятельности. Различия между растениями и животными в строении и способах питания. Связь организмов со средой обитания, их приспособленность к ней.
5. Популяционно-видовой — надорганизменный уровень жизни, включающий в себя организменный уровень. Пищевые, территориальные и родственные связи между особями вида, связь их с факторами неживой природы. Приуроченность экологических закономерностей и эволюционных процессов к этому уровню.
6. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями, а также факторами неживой природы. Проявление на этом уровне экологических закономерностей и эволюционных процессов.
7. Биосферный — высший уровень организации жизни. Биосфера — биологическая оболочка Земли, совокупность всего живого населения. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере — основа ее целостности, роль живых организмов в нем. Роль солнечной энергии в круговороте веществ, значение растений и фотосинтеза в поглощении и использовании солнечной энергии для поддержания жизни всего многообразия видов на Земле, сохранения равновесия.
Гигиена умственного и физического труда. Приемы, способствующие повышению его продуктивности.
1. Особенности умственного труда. Основан на знаниях, памяти, мышлении, волевых усилиях, требует незначительной мышечной активности, небольших энергетических затрат (около 13 500 кДж в сутки). Работники умственного труда: ученые, инженеры, техники, врачи, учителя, писатели, художники, артисты, юристы, психологи. Основная задача школьников — получение знаний в процессе умственного труда.
2. Организация умственного труда школьников. Создание оптимальных условий, способствующих повышению работоспособности, развитию ученика, сохранению его здоровья. Соблюдение режима дня: выделение времени для приготовления домашних заданий, отдыха, выполнения обязанностей по дому, прогулки, достаточного по времени сна; разумная организация быта; полноценное сбалансированное питание; организация рабочего места, подбор мебели по росту; забота о сохранении правильной осанки при приготовлении домашних заданий.
3. Особенности физического труда. Большие энергозатраты (при тяжелом немеханизированном труде более 20 000 кДж в сутки), велика роль мышечной работы, возрастание потребности в кислороде в 2—4 раза, частота пульса — до 150 ударов в минуту. Усиление в мышцах обмена веществ, усиление кровотока, более интенсивное функционирование внутренних органов.
Зависимость работоспособности при физическом труде от состояния человека, трудовой нагрузки, от условий труда (температуры и влажности воздуха, шума, организации рабочего времени, чередования труда и отдыха). Уменьшение затрат энергии при повышении работоспособности, приобретении автоматических навыков.
4. Гигиена физического труда. Повышение производительности труда путем автоматизации производства и уменьшения доли тяжелой мышечной работы. Гигиенические правила, позволяющие избежать утомления и улучшить работоспособность: делать перерывы в работе, несколько раз в день менять форму деятельности, делать производственную гимнастику, правильно организовать рабочее место, определить ритм работы (примерно 1ч — врабатывание, 2ч — устойчивая работоспособность, затем утомление, снижение уровня работоспособности). В связи с этим обеденный перерыв через 4 ч, затем продолжение работы. Компенсация больших энергозатрат за счет полноценного питания, включающего белки, жиры, углеводы, витамины. Обеспечение рабочих соками, водой в связи с повышенным выделением пота в процессе физической работы. Полноценный отдых после рабочего дня. Необходимость снижать производственный шум.
Изменения в биосфере под влиянием деятельности человека.
1. Отношение человека к природе как к неиссякаемому источнику, проявляющееся в стремлении добывать больше руды, угля, нефти, строить больше дорог, чтобы обеспечить процветание, прогрессивное развитие общества. Последствия подобного отношения — истощение природных ресурсов.
2. Возобновимые (почва, растительный и животный мир) и невозобновимые (большинство руд, горючие ископаемые) природные ресурсы. Естественное восстановление возобновимых природных ресурсов с учетом непревышения критических пределов их потребления. Значительное уменьшение природных ресурсов (нефти, угля, газа, сокращение запасов меди, свинца, цинка) вследствие интенсивного их потребления.
3. Отрицательные последствия деятельности человека: ежегодное сокращение площади лесов на 2%, уничтожение тропических лесов, опасность их полного исчезновения за 20—30 лет, уничтожение тайги в Сибири за 40—50 лет, снижение численности промысловых животных, запасов рыбы. Снижение плодородия почвы из-за неправильной агротехники, их эрозия, засоление, ежегодные потери десятков миллионов гектар.
4. Загрязнение природной среды. Загрязнение воды, почвы, воздуха вследствие роста промышленного производства, транспорта, сельскохозяйственного производства, выброса вредных веществ и накопление их в природной среде — угроза здоровью человека и жизни большинства видов растений и животных. Кислотные дожди вследствие выброса в атмосферу оксидов азота и серы — причина угнетения растительности, гибели хвойных лесов. Загрязнение почвы соединениями тяжелых металлов (свинца, ртути, кадмия), радиоактивными веществами, включение их в цепи питания, их поступление в организмы растений, животных, человека — причина отравления и генетических уродств. Современное сельскохозяйственное производство — источник мощного загрязнения почвы, насыщения ее удобрениями, ядохимикатами. 5. Планетарное загрязнение природной среды,
способное вызвать изменение климата. Задержка части тепла, излучаемого Землей в космическое пространство, задымление и насыщение атмосферы углекислым газом, частицами пыли — причины парникового эффекта, который может вызвать таяние льдов, затопление больших площадей.
6. Истощение озонового слоя за счет разрушения молекул озона газообразными соединениями (фтора, хлора) — фреонами, используемыми в холодильных агрегатах, в аэрозолях.
7. Снижение биологического разнообразия, сокращение числа видов животных и растений, истребление человеком ряда видов. Изменение природной среды — угроза исчезновения 2/з существующих видов, ежедневное исчезновение нескольких видов растений и животных.
8. Защита природной среды. Рациональное, экологически грамотное природопользование, внедрение в производство экологически оправданных технологий, перестройка сознания людей — основные пути поддержания равновесия в биосфере.
Высшая нервная деятельность человека, социальная обусловленность его поведения.
1. Высшая нервная деятельность (ВНД) — совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающая взаимодействие организма с окружающей средой. Кора головного мозга и ближайшие к ней подкорковые структуры — материальная основа осуществления сложных реакций, лежащих в основе высшей нервной деятельности. Основа высшей нервной деятельности — рефлексы (безусловные и условные). Выработка в процессе жизнедеятельности организма на базе безусловных новых условных рефлексов, позволяющих ему целесообразно реагировать на внешние раздражители и тем самым приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Затухание или исчезновение при изменении среды выработанных ранее рефлексов благодаря торможению.
2. Рассудочная деятельность. Мышление. Элементы рассудочной деятельности у животных (шимпанзе достает высоко подвешенные бананы, поставив один ящик на другой). Прямая зависимость уровня рассудочной деятельности от уровня развития нервной системы. Наибольшее развитие рассудочной деятельности у человека, ее проявление в виде мышления.
3. Особенности ВИД человека. Раздражители для условных рефлексов у человека. Не только факторы внешней среды (тепло, холод, цвет, запах), но и слова, обозначающие тот или иной предмет, явление. Исключительная способность человека (в отличие от животных) воспринимать смысл слова, свойства предметов, явления, человеческие переживания, обобщенно мыслить, общаться друг с другом с помощью речи. Вне общества человек не может научиться говорить, воспринимать письменную и устную речь, изучать опыт, накопленный за долгие годы существования человечества и передавать его потомкам.
Движущие силы эволюции, их взаимосвязь.
1. Учение Ч. Дарвина о движущих силах эволюции. Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.
2. Наследственная изменчивость. Причина наследственных изменений — изменение генов и хромосом, перекомбинация (сочетание) родительских признаков у потомства. Полезные, вредные и нейтральные наследственные изменения. Случайный, ненаправленный характер наследственных изменений. Роль наследственной изменчивости в эволюции: поставка материала для действия естественного отбора.
3. Борьба за существование — сложные взаимоотношения между особями одного вида, разных видов, с факторами неживой природы. Причина борьбы за существование — способность особей к безграничному размножению, увеличению численности и ограниченность ресурсов (пищи, территории и др.) для их существования. Роль борьбы за существование в эволюции: обострение взаимоотношений между особями. Снижение численности особей под влиянием хищников, паразитов, болезнетворных микроорганизмов, недостатка пищи, территории, неблагоприятных погодных условий.
4. Формы борьбы за существование:
— борьба с неблагоприятными условиями неживой природы (абиотическими факторами). Влияние на любой организм неблагоприятных условий: избытка или недостатка влаги, света, повышенной или пониженной температуры воздуха. Пример: гибель или угнетение особей светолюбивого растения в условиях недостаточной освещенности;
— межвидовая борьба за существование — взаимоотношения между особями разных видов. Прямая межвидовая борьба — поедание особями одного вида особей другого вида (отношения «хищник — жертва») или паразитирование на них (отношения «паразит — хозяин»). Косвенная или конкурентная борьба между видами со сходными потребностями, например щукой и окунем, обитающими в одном водоеме и конкурирующими из-за пищи;
— внутривидовая борьба за существование — взаимоотношения между особями одного вида. Наибольшая напряженность внутривидовой борьбы вследствие сходства потребностей у особей одного вида (необходимость сходной пищи, освещенности, почвы и др.).
5. Естественный отбор — процесс выживания особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и их последующее размножение. Отбор — следствие борьбы за существование, главный фактор эволюции, сохраняющий особей преимущественно с полезными в определенных условиях среды наследственными изменениями. Отбирающий фактор — условия внешней среды: высокая или низкая температура воздуха; избыток или недостаток влаги, света, пищи.
6. Механизм действия естественного отбора:
— появление у особей наследственных изменений (полезных, вредных, нейтральных);
— сохранение в результате борьбы за существование, естественного отбора преимущественно особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями;
— размножение особей с полезными изменениями, увеличение их численности;
— преимущественное выживание особей с изменениями, соответствующими среде обитания, среди потомства, их размножение и передача полезных изменений части потомков;
— распространение полезных в данных условиях среды наследственных изменений.
7. Взаимосвязь движущих сил эволюции. Неоднородность особей вида вследствие наследственной изменчивости, поставляющей материал для действия борьбы за существование и для естественного отбора. Обострение взаимоотношений между особями в результате борьбы за существование. Сохранение особей преимущественно с полезными наследственными изменениями естественным отбором как следствие борьбы за существование.
Ферменты, их роль в организме.
1. Ферменты — биологически активные органические вещества, которые ускоряют химические реакции в клетке. Зависимость скорости любой химической реакции от свойства химических веществ, их концентрации, температуры среды. Особенности химических веществ клетки: низкая химическая активность и концентрация, сравнительно низкая температура клеточной среды.
2. Особенности химических реакций в клетке — очень большая скорость благодаря участию в них биологических катализаторов — ферментов. Ускорение химических реакций в клетке в десятки миллионов раз за счет участия в них ферментов.
3. Химическая природа ферментов. Белки — обязательная составная часть ферментов. Наличие у ряда ферментов небелковой части, образование соединений белка с витаминами или другими веществами. Все ферменты — белки, но не все белки — ферменты. Значительное превышение ферментом размера вещества, на которое он действует. Пример, молекулярная масса фермента каталазы 250 000, а пероксида водорода, на который он действует, — 34.
4. Механизм действия фермента. Главное условие химических реакций — тесное сближение молекул, участвующих в реакции.
Геометрическое соответствие структуры фермента и вещества, на которое он действует, отвечает этому условию и способствует их сближению. Соответствие структуры фермента и вещества как ключ замку. Нарушение структуры фермента — причина исчезновения его каталитических свойств.
5. Разнообразие ферментов. Огромное разнообразие химических реакций, протекающих в клетках всех организмов. Ускорение каждой химической реакции особым ферментом. Тысячи химических реакций в клетке, их ускорение несколькими тысячами различных ферментов. Так, каждую реакцию обмена веществ катализирует своя группа ферментов: многочисленные реакции пластического обмена — одна группа ферментов, а реакции энергетического обмена — другая группа ферментов.
Вид, его характеристика. Многообразие видов.
1. Вид — совокупность особей, сходных по ряду признаков, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, занимающих в природе определенный ареал и обитающих в сходных экологических условиях. Примеры видов: лютик едкий и лютик кашубский, большой пестрый дятел и малый пестрый дятел.
2. Признаки вида:
— сходство внешнего и внутреннего строения особей вида, например, сходство внешнего и внутреннего строения особей бурого медведя, отличия бурого и белого медведей, относящихся к разным видам;
— сходство процессов жизнедеятельности у особей вида. Например, замедление обмена веществ во время зимнего сна у всех особей бурого медведя;
— способность особей одного вида скрещиваться и давать плодовитое потомство. Нескрещиваемость особей разных видов, отсутствие у них потомства при скрещивании или появление бесплодного потомства. Пример: гибрид зайца-беляка и зайца-русака — заяц-тумак бесплоден;
— определенный набор хромосом, их форма и размеры в клетках организмов каждого вида. Пример:
наличие в клетках человека 46 хромосом (2п = 46), дрозофилы — 8 хромосом (2л = 8);
— определенный ареал (территория), занимаемый видом в природе. Например, обитание белого медведя в Арктике, а бурого медведя — в лесотаеж-ной зоне;
— совокупность факторов внешней среды, определенные экологические условия, в которых существует вид. Например, обитание всех особей лютика кашубского в смешанных и лиственных лесах, а лютика едкого — на увлажненных лугах.
3. Относительность признаков вида. Необходимость учета всей совокупности признаков при определении принадлежности особи к какому-либо виду вследствие относительности каждого отдельно взятого признака. Примеры: появление альбиносов (особей, лишенных пигмента и имеющих белую окраску) у ряда видов, отличающихся внешне от других особей вида; совпадение числа хромосом у отдельных видов; совпадение ареалов разных видов (например, даурской лиственницы и душистого тополя).
4. Многообразие видов. Обитание на Земле около 0,5 млн видов растений, а видов животных примерно в 3—4 раза больше, около 100 тыс. видов грибов и около 25 тыс. видов бактерий.
5. Причины многообразия видов — результат взаимодействия движущих сил эволюции: наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора.
Гормоны, их роль в регуляции деятельности организма.
1. Гормоны — биологически активные вещества, которые выделяются железами внутренней или смешанной секреции непосредственно в кровь или в тканевую жидкость и с током крови разносятся по всему организму. Главные функции гормонов: гуморальная регуляция обмена веществ и других процессов жизнедеятельности в основном путем их воздействия на активность ферментов, обмен витаминов, на рост тканей и всего организма в целом, на активность генов, на формирование пола и размножение, на приспособленность к среде обитания, на поддержание постоянства внутренней среды организма. Высокая биологическая активность гормонов (оказывают воздействие на процессы жизнедеятельности в очень низких концентрациях: 1 г действующего вещества достаточно для того, чтобы вызвать линьку у 2 • 108 особей насекомых), влияние на жизнедеятельность органов, расположенных вдали от места их образования. Специфичность действия гормонов (влияние на строго определенные клетки, ткани, органы), распространение по организму, необходимость их постоянного поступления в кровь в связи с быстрым разрушением. Взаимосвязь гуморальной и нервной регуляции функций в организме.
2. Железы внутренней секреции (гипофиз, щитовидная железа, надпочечники и др.), их значительная роль в регуляции физиологических процессов в организме.
Главная особенность желез внутренней секреции, в отличие от желез внешней секреции, — отсутствие выводных протоков. Поступление гормонов непосредственно в кровь и лимфу, а затем во все органы организма. Контроль нервной системы за деятельностью желез внутренней секреции.
3. Железы смешанной секреции (поджелудочная, половые), выработка ими гормонов. Так, поджелудочная железа вырабатывает не только поджелудочный сок, но и гормоны, регулирующие обмен углеводов. Один из них — инсулин, способствующий превращению избытка сахара в гликоген-углевод, который откладывается в запас в печени и мышцах.
4. Сахарный диабет. Нарушение обмена углеводов при недостатке инсулина в организме человека. Потеря способности поглощать и использовать глюкозу клетками тела, что ведет к истощению организма, к мышечной слабости. Повышение содержания глюкозы в крови больного при сахарном диабете, удаление ее избытка из организма с мочой, постоянная жажда. Необходимость систематического введения инсулина или использования лекарственных препаратов. Диабет — наследственное заболевание.
Загрязнение природной среды мутагенами, его последствия.
1. Мутагены — факторы, вызывающие мутации (рентгеновские лучи и другие виды излучения, различные химические вещества, в том числе алкоголь, никотин, токсические и наркотические вещества).
2. Источники загрязнения окружающей среды мутагенами: промышленные и бытовые отходы, ядерные взрывы, бесконтрольное использование удобрений и ядохимикатов.
3. Последствия загрязнения окружающей среды мутагенами: появление наследственных заболеваний у организмов, в том числе у человека вследствие мутаций.
4. Мутации — стойкие изменения генов и хромосом.
5. Причины мутаций: увеличение или уменьшение набора хромосом (например, вместо двойного набора хромосом в клетках 2п = 18 появление клеток с увеличенным вдвое набором хромосом 4л = 36); изменение числа отдельных хромосом (наличие в ядре на одну хромосому больше или меньше, чем у родительских организмов, например вместо 18 — 17 или 19 хромосом); нарушение структуры хромосом (например, потеря хромосомой какого-либо участка); изменение числа генов и др.
6. Наследственные заболевания человека: болезнь Дауна, обусловленная добавлением одной лишней хромосомы (2п = 47 вместо 2л = 46) и проявляющаяся в задержке умственного развития, врожденных заболеваниях сердца; гемофилия (не свертываемость крови), карликовость, появление лишних пальцев, отсутствие зубов или ногтей.
7. Профилактика наследственных заболеваний. Отказ от вредных привычек, здоровый образ жизни, употребление в пищу экологически чистых продуктов, предотвращение загрязнения окружающей среды путем строительства очистных сооружений, внедрения малоотходных и безотходных технологий.
Лишайники, их строение, место в системе органического мира, роль в природе.
1. Место лишайников в системе органического мира: самостоятельная группа комплексных симби-отических организмов, которых нельзя отнести ни к растениям, ни к животным, ни к грибам. Строение лишайника: тело — слоевище состоит из нитей гриба, между которыми находятся одноклеточные водоросли. Симбиоз гриба и водоросли. Гетероавтотроф-ное питание лишайника: водоросли синтезируют органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии, а гифы гриба поглощают из окружающей среды воду и минеральные соли.
2. Размножение лишайников — вегетативное, частями слоевища. Приспособленность лишайников к обитанию в тех местах, где не могут жить высшие растения: на скалах, камнях, раскаленных песках, на гниющих пнях, стволах деревьев и кустарников. Чувствительность лишайников к загрязнению окружающей среды, поэтому они служат показателем загрязнения атмосферы.
3. Роль лишайников в природе: участвуют в образовании почв, служат кормом для северных оленей. Роль лишайников в жизни человека: сырье для получения красок, дубильных веществ, лакмуса.
Основные методы селекции растений и животных.
1. Селекция — наука о выведении новых сортов растений и пород животных с целью увеличения их продуктивности, повышения устойчивости к болезням, вредителям, приспособления к местным условиям и др.
2. Гибридизация (скрещивание) и искусственный отбор — главные методы селекции растений и животных.
3. Скрещивание как способ увеличения наследственной неоднородности особей сорта или породы, получения исходного материала для искусственного отбора. Виды скрещивания: близкородственное (скрещивание особей одного сорта или породы), неродственное (скрещивание особей разных сортов, пород, разных видов).
4. Искусственный отбор — сохранение селекционером для размножения особей с нужными человеку признаками, не всегда полезными для самого организма, в отличие от естественного отбора, который сохраняет особей с полезными им признаками.
5. Выведение с помощью указанных и новых методов сотен и тысяч сортов культурных растений (пшеницы, кукурузы, огурцов, томатов, сои, картофеля), а также десятков пород животных (крупного рогатого скота, лошадей, свиней, кур, гусей).
6. Необходимость постоянного обновления сортов растений и пород животных в связи с новыми потребностями общества, утрата сортами и породами ценных качеств при их выращивании и разведении.
Характеристика царства грибов.
1. Строение грибов. Грибы — особое царство организмов, имеющих черты сходства и различия как с растениями, так и с животными. Грибы, как и растения, неподвижны, растут в течение всей жизни, всасывают питательные вещества всей поверхностью тела, а не заглатывают их, как животные. Наличие у клетки гриба твердой оболочки, как у растений и бактерий. Отсутствие в клетках грибов хлоро-пластов, в связи с чем в них не происходит фотосинтез. Грибы, как и животные, гетеротрофы (питаются готовыми органическими веществами). Содержание в оболочке клеток грибов хитина, как и в наружном скелете многих животных. Почти все грибы многоклеточные, тело их состоит из тонких нитей — гифов, которые часто ветвятся и образуют мицелий, или грибницу, а у некоторых грибов, например у шляпочных, и плодовые тела, в которых гифы плотно прилегают друг к другу. Сложное строение грибной клетки — наличие оболочки мембраны, цитоплазмы с органоидами и ядра с хромосомами.
2. Жизнедеятельность грибов. Грибы-гетеротро-фы всасывают органические вещества поверхностью гифов. Грибы-сапротрофы питаются органическими соединениями мертвых организмов. Грибы-паразиты используют для питания живые ткани организма хозяина. Симбиоз шляпочных грибов с деревьями — срастание гифов грибов с древесными корнями и образование микоризы. Поглощение грибами воды и раствора минеральных солей из почвы — снабжение ими растений. Использование грибами органических веществ, созданных растениями. Размножение грибов в основном бесполым путем — многочисленными спорами, очень легкими, далеко разносящимися ветром. Прорастание спор в благоприятных условиях и образование грибницы. Вегетативное размножение грибов частями грибницы, а одноклеточных грибов, например дрожжей, — почкованием. Грибам свойственно и половое размножение.
3. Многообразие грибов. Самые высокоорганизованные грибы — шляпочные: белые, подберезовики, опята, маслята, шампиньоны и др. Развитие грибницы в почве, на пнях, в тканях деревьев. Образование плодовых тел на грибнице шляпочных грибов. Быстрый рост при невысокой температуре, большой влажности, притоке воздуха. Съедобные и ядовитые шляпочные грибы (бледная поганка, мухомор, желчный гриб, ложные опята). Необходимость сохранения грибницы при сборе съедобных грибов (белого, подосиновика, сыроежки и др.). Плесневые грибы — небольшие по размерам, нетребовательные к пище и среде обитания, с высокой скоростью размножения, часто поселяющиеся на продуктах питания при хранении их в теплом, сыром месте: мукор, пеницилл. Разрушение ими органических веществ и порча продуктов. Плесневые грибы, поселяющиеся на деревянных постройках, кожаных изделиях, промышленных материалах. Плесневые грибы — возбудители заболеваний растений, животных и человека. Использование плесневых грибов: пеницилла (для производства пенициллина), а также грибов, использующихся для производства витаминов, антибиотиков, лимонной кислоты, сыра. Использование дрожжей в хлебопечении, виноделии, для производства спирта.
4. Роль грибов в природных сообществах. Симбиоз шляпочных грибов с деревьями, роль грибов в водном обмене и минеральном питании растений. Плесневые грибы, выполняющие роль санитаров, разрушают органические вещества мертвых остатков организмов до неорганических веществ. В природных сообществах важна роль грибов — разрушителей органических соединений, что способствует круговороту веществ, значит, и существованию биосферы.
Доказательства происхождения человека от животных.
1. Научное обоснование Ч. Дарвинем идеи происхождения человека от животных на основе установления сходства человека с млекопитающими животными, особенно с человекообразными обезьянами. Утверждение Ч. Дарвина, что современные человекообразные обезьяны не могут быть предками человека.
2. Доказательства происхождения человека от животных: сравнительно-анатомические, эмбриологические , палеонтологические.
3. Сравнительно-анатомические доказательства происхождения человека от млекопитающих животных: человек имеет все признаки класса млекопитающих и относится к этому классу, сходное строение всех систем органов, имеет диафрагму, млечные железы, ушные раковины и др. Наличие у человека рудиментов (развитых у млекопитающих, но атрофированных у человека органов): копчика, аппендикса, остатка третьего века (всего около 90 рудиментов) — доказательство родства человека с животными. Случаи рождения детей с признаками млекопитающих животных — атавизмы (возврат к предкам): с густым волосяным покровом тела, с большим числом сосков, с удлиненным хвостовым отделом позвоночника — доказательство происхождения человека от животных.
4. Эмбриологические доказательства происхождения человека от животных: сходство развития зародышей человека и животных, развитие начинается с одной оплодотворенной клетки, на определенном этапе у зародыша человека закладываются жаберные щели, развит хвостовой отдел позвоночника, мозг месячного эмбриона имеет сходство с мозгом рыбы, а семимесячного — с мозгом обезьяны и др.
5. Сходство строения, жизнедеятельности, поведения человека и человекообразных обезьян. Выражение обезьянами чувства радости, гнева, печали, забота о детенышах, хорошая память, развитая высшая нервная деятельность, использование предметов как орудий труда, сходные с человеком болезни. 6. Палеонтологические доказательства — находки ископаемых остатков предков человека, сходство их строения с современным человеком и человекообразными обезьянами — свидетельство их родства, а также развития предков человека и современных человекообразных обезьян по разным направлениям: по пути все большего формирования человеческих черт у предков человека и узкой специализации человекообразных обезьян к жизни в определенных условиях, к определенному образу жизни.
Факторы, сохраняющие и разрушающие здоровье человека.
1. Здоровье, его значение для жизни и деятельности человека, развития общества. Здоровье человека как его физическое, психическое и социальное благополучие, одна из основных жизненных ценностей, важнейший социальный и экономический фактор. Задача каждого человека — научиться его сохранять.
2. Факторы, сохраняющие здоровье. Общение с природой как средство для снятия нервно-эмоциональных нагрузок, восстановления сил и душевного равновесия человека. Влияние социальной и природной среды. Роль личной и общественной гигиены, рационального режима дня в сохранении здоровья. Значение двигательной активности, чередования умственного и физического труда в повышении работоспособности человека, в активизации защитно-приспособительных реакций организма (выделение биологически активных веществ в тканях и органах, иммунные и воспалительные реакции организма, повышение активности центральной нервной системы, самоочистительные функции кожи и др.). Соблюдение режима дня, труда и отдыха, чередование умственного и физического труда, гигиена сна, дыхания, умеренное полноценное питание — важнейшие факторы сохранения здоровья, нарушение обмена веществ и появление многих заболеваний вследствие недостаточного питания или переедания. Закаливание организма как основа повышения устойчивости к простуде, инфекциям, физическим и нервным перегрузкам. Предупреждение глистных, желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых заболеваний, воздушно-капельных инфекций, заболеваний мочевыделительной системы, кожи, ВИЧ-инфекции, нарушения зрения и слуха, травматизма.
3. Факторы, нарушающие здоровье: инфекции, переохлаждение и перегревание организма, неправильное питание, малоподвижный образ жизни, травмы, употребление алкоголя, наркотиков, курение, различного рода облучения, в том числе ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами, умственное и физическое перенапряжение, избыточный производственный и бытовой шум, недостаточный сон, неполноценный отдых.
Многообразие видов — результат эволюции. Редкие и исчезающие виды растений и животных, меры по их сохранению.
1. Эволюция — процесс исторического развития органического мира. Изменение и усложнение растений и животных в течение многих миллионов лет. Вымирание одних видов, выживание других, давших начало новым видам.
2. Многообразие видов растений и животных — результат наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора. Систематика — наука о многообразии органического мира. Вид — основная единица систематики и эволюции. Разнообразие видов растений (0,5 млн) и животных (1,5 млн).
3. Значение видов растений и животных в природе и жизни человека. Многообразие видов — основа существования биосферы. Многообразие видов — богатство нашей планеты, без которого невозможна жизнь человека.
4. Сокращение числа видов растений и животных под влиянием деятельности человека. Редкие и исчезающие виды растений: гусиный лук, орхидея ятрышник, венерин башмачок, купена золотистая, пролеска голубая, безвременник и др. Редкие и исчезающие виды животных: розовая чайка, дрофа, белый журавль, амурский тигр, пятнистый олень и др.
5. Сохранение существующих видов растений и животных, предотвращение их исчезновения в результате деятельности человека. Защита природной среды от загрязнения. Красная книга — перечень редких и исчезающих видов, программа практических мер по их спасению. Заповедники, заказники, ботанические сады, зоопарки, их роль в сохранении видов растений и животных.
Рефлекс — основа нервной деятельности. Безусловные и условные рефлексы, их роль в жизни человека и животных.
1. Рефлекс — основная форма деятельности нервной системы, ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Восприятие раздражения из внешней и внутренней среды рецепторами, возникновение в них нервных импульсов, которые по чувствительным нейронам передаются в ЦНС, где поступают на вставочные, затем на исполнительные (двигательные) нейроны, и по ним к исполнительным органам (мышцам, железам и др.). Рефлекторная дуга — путь, по которому нервные импульсы проходят при осуществлении рефлекса. Ее целостность — обязательное условие функционирования рефлекса. Согласованная рефлекторная деятельность — результат взаимодействия в центральной нервной системе процессов возбуждения и торможения. Деление И. П. Павловым рефлексов на условные и безусловные.
2. Безусловные рефлексы — врожденные постоянные реакции на определенные внешние воздействия, присущие всем особям вида, обеспечивающие приспособление организма к постоянным условиям среды. Для их осуществления не требуется дополнительных условий.
3. Условные рефлексы — это приобретенные в течение индивидуальной жизни организма реакции, возникающие в определенных условиях на основе безусловных рефлексов. Различные условные рефлексы у разных особей одного вида. Формирование нервных путей для осуществления временных связей в результате многократного сочетания ранее безразличных раздражителей (например, звонка) с безусловными (например, с пищей). Приспособление организма с помощью условных рефлексов к изменяющимся факторам среды, воздействующим на него.
Приспособленность организмов к среде обитания — результат эволюции.
1. Приспособления — особенности строения, жизнедеятельности, размножения и развития, позволяющие организмам, видам и популяциям выживать в характерной для них среде обитания. Сохранение особей с полезными для них признаками в определенной среде обитания в результате действия естественного отбора. Примеры приспособленности: покровительственная окраска зеленого кузнечика, речного рака, самок открыто гнездящихся птиц делает их незаметными на фоне окружающей среды; предостерегающая окраска клопов-солдатиков и других «несъедобных» животных, не имеющих специальных средств защиты; сходство некоторых видов мух по форме тела и окраске с осами и пчелами, бабочек — с сухими листьями, гусениц — с сучками деревьев; изменение окраски у других животных в разные сезоны года (заяц-беляк). Приспособление растений к перекрестному опылению, к распространению семян плодов и др.
2. Относительный характер приспособленности. Приспособленность к среде обитания носит относительный характер, полезна только в тех условиях, в которых она исторически сформировалась. Крот имеет приспособления к жизни в почве, но на поверхности он беспомощен; медузы приспособлены к жизни в воде, но выброшенные на берег погибают, на яйца аскарид не действуют яды, они не погибают зимой при низких температурах, но солнечные лучи губительны для них; во время линьки речной рак беспомощен, с ним может справиться даже жук-плавунец; гусеницы капустной белянки ядовиты, птицы не едят их, но наездники откладывают яйца в гусениц этой бабочки, личинки наездника, которые выводятся из яиц, питаются гусеницами капустной белянки.
3. Приспособленность организмов к жизни в определенной среде обитания (на примере водных животных). Большая плотность воды по сравнению с наземно-воздушной сферой. В связи с этим обитание в ней высокоспециализированных видов, у которых в процессе эволюции сформировались приспособления, позволяющие уменьшить при движении затраты энергии на сопротивление воды. Так, у рыб обтекаемая форма тела, неподвижное соединение ее отделов (головы, туловища, хвоста), черепицеобразное расположение чешуи, слизь, покрывающая кожу, органы передвижения — плавники. Формирование приспособлений к передвижению в воде — основное направление эволюции видов, населяющих водную среду (тюленей, котиков, китов и др.).
Наследственные заболевания человека, их предупреждение.
1. Материальные основы наследственности человека — 46 хромосом со многими тысячами расположенных в них генов, локализация их в ядре клетки. Изменение структуры, химического состава ружение 47-й хромосомы у больных синдромом Дауна, расположение гена гемофилии, дальтонизма в Х-хромосоме. Изучение однояйцевых близнецов с целью определения роли хромосом и генов с одной стороны и влияния среды, воспитания в проявлении одаренности, предрасположенности к различным заболеваниям — с другой.
6. Предупреждение проявления наследственных заболеваний: генетическая консультация супружеской пары с целью определения степени риска появления детей с отклонениями от нормы; применение лечебных препаратов в раннем возрасте для нормализации процессов жизнедеятельности.
хромосом и генов в половых клетках — причина появления новых признаков у потомства, в том числе и наследственных заболеваний.
2. Причины изменения хромосом и генов, способствующих проявлению наследственных заболеваний у потомства, — загрязнение окружающей среды химическими и радиоактивными веществами, другими мутагенами (веществами, вызывающими мутации — наследственные изменения, связанные с нарушением строения хромосом и генов, процесса образования половых клеток и др.), наркомания, алкоголизм.
3. Изучение наследственности человека с целью выявления наследственных заболеваний, их причин, принятия мер для предупреждения их возникновения, проявления у потомства. Выявление тенденции увеличения от поколения к поколению числа мутаций, отрицательно влияющих на наследственность человека. Раннее распознавание характера заболевания, определения его наследственных основ — необходимое условие профилактики, его лечения.
4. Методы изучения наследственности человека, природы наследственных заболеваний, выявления связи их с нарушениями числа, структуры и химического состава хромосом, генов. Примеры наследственных заболеваний: болезнь Дауна, гемофилия, дальтонизм и др., а также наследственная предрасположенность к туберкулезу, шизофрении, эпилепсии и др. Выявление около 100 аномалий, связанных с нарушением числа или структуры хромосом, изменением состава генов.
5. Разнообразие методов изучения наследственности человека. Изучение родословных людей, в семьях которых обнаружены различные наследственные заболевания. Выявление наследственного характера заболеваний: гемофилии (несвертываемость крови), дальтонизма (неразличение ряда цветов, например коричневого и зеленого), болезни Дауна. Изучение числа и строения хромосом, обна-
Строение и жизнедеятельность растительной и животной клеток. Их сходство и различие.
1. Строение растительной и животной клеток. Признаки сходства в строении этих клеток: наличие ядра, цитоплазмы, клеточной мембраны, митохондрий, рибосом, комплекса Гольджи и др. Признаки сходства — доказательство родства растений и животных. Отличия: только растительные клетки имеют твердую оболочку из клетчатки, пластиды, вакуоли с клеточным соком.
2. Функции клеточных структур. Функции оболочки и клеточной мембраны: защита клетки, поступление в нее одних веществ из окружающей среды и выделение других. Выполнение оболочкой функции скелета (постоянная форма клетки). Расположение цитоплазмы между клеточной мембраной и ядром, а в цитоплазме всех органоидов клетки. Функции цитоплазмы: связь между ядром и органоидами клетки, осуществление всех процессов клеточного обмена веществ (кроме синтеза нуклеиновых кислот), расположение в ядре хромосом, в которых хранится наследственная информация о признаках организма, передача хромосом от родителей потомству в результате деления клеток. Роль ядра в управлении синтезом белка клетки и всеми физиологическими процессами. Окисление в митохондриях органических веществ кислородом с освобождением энергии. Синтез в рибосомах молекул белка. Наличие хлоропластов (пластид) в растительных клетках, образование в них органических веществ из неорганических с использованием солнечной энергии (фотосинтез).
3. Жизнедеятельность клетки. Питание, дыхание. Рост. Деление (размножение) клеток. Создание клеточной структуры в процессе питания из органических веществ. Сущность дыхания: окисление органических веществ клетки и освобождение энергии, которая используется в процессах жизнедеятельности. Рост молодых клеток и их старение. Размножение клетки путем деления.
Сходства и отличия человека и млекопитающих животных.
I. Место человека в системе органического мира. Тип хордовых, подтип позвоночных, класс млекопитающих, отряд приматов, вид человек разумный.
2. Сходство человека и млекопитающих животных: четырехкамерное сердце, диафрагма, хорошо развитая кора головного мозга, млечные железы, матка, где происходит развитие плода, теплокровность.
3. Направления эволюции человека: усложнение мозга, форм поведения, формирование признаков, связанных с прямохождением, совершенствованием руки как органа труда.
4. Отличие человека от млекопитающих: развитие головного мозга (по массе в среднем превышает мозг шимпанзе и гориллы в 3—4 раза), прогрессивное развитие областей мозга, связанных с появлением членораздельной речи, усложнение строения аппарата голосообразования, относительное увеличение мозгового отдела черепа и уменьшение лицевого, редукция волосяного покрова, S-образная форма позвоночника с четырьмя изгибами, расширенная форма таза, сводчатая стопа с расширенным большим пальцем, противопоставление большого пальца кисти остальным, развитие специфического для каждого человека узора на пальцах рук.
Учение Ч. Дарвина об эволюции органического мира.
1. Английский ученый Ч. Дарвин — автор эволюционного учения. Материалистическое объяснение Ч. Дарвином причин многообразия видов в природе, их приспособленности к среде обитания. Кругосветное путешествие Ч. Дарвина, изучение им разнообразия видов в природе, анализ методов и достижений селекции — важные условия, обеспечившие успех в разработке эволюционного учения.
2. Обобщение Ч. Дарвином успехов селекции, формулирование вывода о роли наследственной изменчивости организмов и искусственного отбора в создании новых пород животных и сортов растений. Наследственная изменчивость признаков обеспечивала селекционерам возможность отбирать для последующего размножения особей с полезными для человека признаками из поколения в поколение, получения таким путем сортов растений и пород животных с нужными качествами.
3. Движущие силы эволюции органического мира, выявленные Ч. Дарвином: наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. Раскрытие Ч. Дарвином роли каждого компонента движущих сил эволюции в историческом развитии органического мира, обоснование необходимости их совместного действия в природе.
4. Наследственная изменчивость, ее роль в эволюции. Наследственность — свойство всех организмов сохранять и передавать признаки от родителей потомству. Изменчивость — свойство всех организмов приобретать новые признаки. Изменения, которые передаются по наследству от родителей, называют наследственной изменчивостью. Причины наследственной изменчивости — изменение генов и хромосом в половых клетках. Увеличение наследственной неоднородности особей вида — необходимое условие эффективности естественного отбора, невозможность отбора среди особей со сходными признаками.
5. Борьба за существование. Несоответствие между численностью появляющихся в результате размножения особей вида и средствами к их жизни — причина конкуренции, борьба за существование. Наиболее острая борьба между особями одного вида в связи с одинаковыми потребностями в пище, условиями обитания, например борьба между лосями, питающимися корой деревьев и кустарников. Разные формы борьбы между особями разных видов: между волками и зайцами (хищник — жертва), между лосями и зайцами (конкуренция за пищу). Воздействие на организмы неблагоприятных условий, например засухи, сильных морозов, — также пример борьбы за существование. Выживание или гибель особей в борьбе за существование — результаты, последствия ее проявления.
6. Естественный отбор — главная движущая сила эволюции. Процесс, в результате которого выживают и оставляют потомство особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями, — естественный отбор. Выполнение условиями среды роли отбирающих факторов: сильные ветры на океанических островах — отбирающий фактор для насекомых и птиц; сильные морозы, засуха — факторы отбора растений и животных. Естественный отбор — направляющий фактор эволюции, способствующий сохранению особей лишь с полезными наследственными изменениями для жизни в тех условиях, где он действует, возникновению новых видов, формированию черт приспособленности у организмов. Постоянное, ежечасное действие естественного отбора в направлении совершенствования приспособлений за счет сохранения особей с полезными для них наследственными изменениями, в направлении формирования новых видов.
Характеристика царства животных. Роль животных в биосфере.
1. Характеристика царства животных. Разнообразие животных на Земле: около 2 млн видов. Их широкое расселение, обитание во всех средах: водной, наземно-воздушной, почвенной и в других организмах. Существенные различия в строении и поведении животных. Их общие признаки: активное передвижение большинства животных, питание готовыми органическими веществами, так как они ге-теротрофы: не могут сами создавать органические вещества из неорганических. Отсутствие в клетках целлюлозной оболочки, пластид и вакуолей с клеточным соком (как у растений). Определение принадлежности к царству животных не по одному признаку (например, способу питания), а по группе признаков. Например, коралловые полипы внешне похожи на растения и не могут передвигаться, но по роду других признаков они относятся к животным. 2. Роль в биосфере. Тесная связь животных с растениями и другими организмами, их большая роль в биосфере: опыляют растения, распространяют семена в природе, обогащают почву органическими веществами, а воздух углекислым газом, создавая условия для жизни растений. Животные — организмы-потребители органических веществ, важное звено в цепи питания: преобразуют органические вещества и делают их доступными для потребления другими организмами. Растительноядные животные, питающиеся растениями, нередко являются добычей хищников. Растительноядные и хищные животные могут служить средой обитания для паразитов; трупы животных — пища для организмов-сапротрофов. Выполнение животными, которые питаются трупами других животных, роли санитаров в природе.
Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека.
1. Экосистема — совокупность разных видов, длительное время совместно обитающих на определенной территории, связанных между собой и с компонентами неживой природы обменом веществ и превращениями энергии. Примеры экосистем: водоем, болото, дубрава и др.
2. Разнообразие видов растений, животных и организмов других царств, территориальные (пространственные) и пищевые связи между ними, круговорот веществ, осуществляемый живыми организмами, — основа целостности и продолжительности существования экосистем.
3. Деятельность человека — антропогенный фактор, его воздействие на экосистемы. Сокращение разнообразия видов, численности ряда видов за счет истребления особей, изменения среды их обитания. Уменьшение в связи с этим разнообразия пищевых связей, источников пищи и энергии для обитателей экосистем, чрезмерное изъятие из экосистемы массы органических веществ человеком — одна из причин сокращения биоразнообразия.
4. Загрязнение природной среды отходами производства, пестицидами, мутагенами, бытовыми отходами — причины изменения среды обитания видов в экосистемах, сокращения их численности, опасность исчезновения.
5. Сокращение площади земель, занятых экосистемами, за счет расширения строительства дорог, производственных и жилых зданий, создания агроценозов — причины изменения экосистем под влиянием деятельности человека.
6. Нарушение круговорота веществ в экосистемах за счет чрезмерного изъятия продукции, загрязнения окружающей среды, сокращения площади экосистем — причины глубоких изменений в экосистемах, нарушения их целостности, смены устойчивых экосистем нестабильными.
7. Планирование деятельности человека с учетом экологических закономерностей, необходимости сохранения замкнутого круговорота веществ в экосистемах, биоразнообразия, большого разнообразия цепей питания — важные условия сохранения экосистем.
Особенности скелета человека, связанные с прямо-хождением и трудовой деятельностью.
1. Система опоры и движения. Бе компоненты: скелет и мышцы. Функции скелета в организме: опора тела или его частей, определение формы тела, защита внутренних органов от механических повреждений. Примеры: череп защищает головной мозг, а позвоночник — спинной мозг, грудная клетка защищает сердце, легкие, крупные кровеносные сосуды грудной полости. Прикрепление мышц к костям скелета, их сокращение под влиянием нервных импульсов, изменение взаимного расположения костей. Многообразие движений, совершаемых человеком и млекопитающими животными вследствие сокращения мышц.
2. Сходство скелета человека и млекопитающих животных. Формирование скелета человека и млекопитающих животных из одних и тех же отделов, образованных сходно расположенными костями в них.
3. Особенности строения скелета человека, связанные с прямохождением: позвоночник, имеющий четыре изгиба, грудная клетка, расширенная в стороны, пояс нижних конечностей в виде чаши, кости нижних конечностей более толстые и прочные, чем кости рук, свод стопы. Смягчение толчков при ходьбе благодаря изгибам позвоночника, сводчатой стопе. Пояс нижних конечностей — опора для внутренних органов брюшной полости. Массивные кости нижних конечностей — опора для всего тела. 4. Рука — орган труда. Развитие большого пальца руки и его противопоставление всем остальным, благодаря чему кисть способна выполнять разнообразные и чрезвычайно тонкие трудовые операции.
Вирусы — неклеточная форма жизни, особенности их строения и функционирования. Вирусы — возбудители заболеваний.
1. Вирусы — живые существа или неживые объекты? Особенность — неклеточное строение вирусов; состоят из молекулы ДНК или иРНК, окруженной молекулами белка подобно оболочке.
2. Проявление вирусами признаков жизнедеятельности только в клетках других организмов, отсутствие собственного обмена веществ, способности самостоятельно размножаться вне клеток других организмов, существование в форме кристалла.
3. Вирусы — внутриклеточные паразиты. Механизм их проникновения в клетку хозяина: прикрепление к оболочке клетки-хозяина, ее частичное растворение и проникновение нуклеиновой кислоты внутрь клетки, образование на ее основе новых вирусов, гибель клетки и выход из нее вирусов, заражение ими новых клеток.
4. Вирусы — возбудители многих тяжелых заболеваний: СПИДа, бешенства, полиомиелита, гриппа, оспы и др., инфекционность— характерный признак вирусов.
5. Пути заражения ВИЧ-инфекцией, бешенством, полиомиелитом, оспой и меры профилактики заболеваний, вызываемых вирусами.
Потомство одной пары воробьев за 10 лет теоретически может составить более 200 млрд особей. Объясните, почему этого не происходит в природе.
Теоретически потомство одной пары воробьев за 10 лет может составить более 200 млрд особей. В действительности этого не происходит, так как огромное количество особей гибнет в результате взаимодействия организма с факторами среды, определяющими успех его выживания и размножения. Ч. Дарвин такое взаимодействие каждого организма с факторами среды назвал борьбой за существование. Она определяется количеством пищи, пространством для жизни и для размножения, способностью защитить себя и потомство от врагов, различными неблагоприятными изменениями в природе (морозы, засухи, сильные ветры, град и др.). Вследствие борьбы за существование происходит гибель воробьев, и потомство не может достичь такой высокой численности.
Витамины, их роль в обмене веществ. Способы сохранения витаминов в продуктах питания.
1. Витамины, их роль в организме человека.
Необходимость витаминов — биологически активных органических веществ — для нормальной жизнедеятельности организма человека, кроме белков, жиров, углеводов, воды, минеральных солей. Участие витаминов в биохимических и физиологических процессах как важнейших регуляторах жизнедеятельности. Потеря многими ферментами активности при отсутствии витаминов.
2. Авитаминозы и гипервита минозы. Поступление в организм человека витаминов с растительной и животной пищей. Синтез некоторых витаминов, например витамина D, в организме: образование под действием солнечных лучей в коже вещества, которое затем превращается в витамин D. Появление серьезных заболеваний — авитаминозов (длительный недостаток витаминов) и гипервитаминозов (избыток витаминов в организме). Заболевание цингой при недостатке витамина С, «куриной слепотой» при отсутствии витамина А, рахитом при недостатке витамина D у детей. Витамины должны поступать в организм постоянно и в необходимых дозах.
3. Способы сохранения витаминов в пище. Значительное снижение содержания витаминов в пище при неправильном хранении продуктов и кулинарной обработке. Так, витамин С легко разрушается при нагревании и соприкосновении с кислородом, с металлической посудой. Поэтому овощи надо чистить в момент приготовления пищи, опускать в кипящую воду, варить в эмалированной посуде.
Биотические связи, их роль в экосистеме.
1. Биотические — связи между живыми организмами в экосистеме. Основной вид биотических связей — пищевые связи (цепи питания).
2. Звенья пищевой цепи:
— производители — растения и некоторые бактерии, создающие органические вещества из неорганических;
— потребители — животные, некоторые растения и бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами;
— разрушители — грибы и некоторые бактерии, разрушающие органические вещества до неорганических.
3. Внутривидовые отношения — биотические связи между особями одного вида. Примеры: конкуренция между самцами из-за самки, борьба особей из-за лидерства в группе, забота родителей о потомстве, охрана самцами молодых животных и самок.
4. Межвидовые отношения — биотические связи между особями разных видов (хищничество, конкуренция, паразитизм, симбиоз).
5. Хищничество — прямые пищевые связи между организмами, при которых одни организмы уничтожаются другими организмами. Примеры: поедание лисицей зайцев, синицей — гусениц.
6. Конкуренция — тип взаимоотношений, возникающий между видами со сходными экологическими потребностями из-за пищи, территории и др. Пример: конкуренция между лосями и зубрами, обитающими в одном лесу, из-за пищи. Отрицательное влияние конкуренции на оба конкурирующих вида (например, уменьшение численности лосей и зубров вследствие недостатка корма).
7. Паразитизм — форма межвидовых отношений, при которых одни организмы существуют за счет других, питаясь их кровью, тканями или переваренной пищей. Многократное использование паразитом организма хозяина. Примеры паразитизма: гриб-трутовик и дерево, собака и клещ, паразитические черви и человек.
8. Симбиоз — тип межвидовых отношений, при котором оба организма получают взаимную пользу. Примеры симбиоза: рак-отшельник и актиния, клубеньковые растения и бактерии, шляпочные грибы и деревья, лишайники (симбиоз гриба и водоросли).
9. Роль биотических связей в экосистеме. Взаимосвязь организмов — производителей, потребителей и разрушителей в экосистеме — основа круговорота веществ и превращений энергии. Цепи питания — пути передачи веществ и энергии. Пример: растения —»- растительноядное животное (заяц) —»- хищник (волк). 10. Звенья круговорота веществ: поглощение производителями из окружающей среды неорганических веществ и создание ими органических веществ с использованием энергии солнечного света; потребление органических веществ и заключенной в них энергии организмами-потребителями (растительноядными животными, хищниками, паразитами); разрушение органических веществ до минеральных с освобождением заключенной в них энергии организмами-разрушителями (бактериями, грибами).
Естественный отбор — движущая сила эволюции.
1. Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.
2. Наследственная изменчивость, ее роль в эволюции: увеличение наследственной неоднородности особей популяции, повышающей эффективность естественного отбора.
3. Борьба за существование, ее роль в эволюции: обострение взаимоотношений между особями популяции, между особями различных популяций, способствующее выживанию одних и гибели других особей.
4. Естественный отбор — процесс сохранения и размножения особей с наследственными изменениями, полезными в определенных условиях среды.
5. Действие естественного отбора носит творческий характер, так как только он ведет к формированию приспособлений, возникновению новых видов.
6. Действие естественного отбора имеет направляющий характер. Наследственные изменения могут быть вредными, нейтральными, полезными.
Одни они не могут привести к формированию приспособлений, возникновению новых видов. Только естественный отбор сохраняет особей с определенными полезными для конкретных условий среды изменениями, придает изменениям определенную направленность. Например, в многочисленном потомстве насекомого могут появиться гусеницы разной окраски; от светло-зеленой до темно-зеленой, буроватой, так как наследственная изменчивость особей носит ненаправленный характер. Благодаря направляющему характеру естественного отбора в светлом березовом лесу будут сохраняться гусеницы со светло-зеленой окраской, а в более темном смешанном лесу — с темно-зеленой окраской, а в сосновом — с буро-зеленой.
Питание, его значение в жизни организма. Особенности питания растений.
1. Способы питания. Питание — процесс поглощения веществ из окружающей среды, их преобразование в организме и создание из них усваиваемых организмом веществ, специфических для каждого конкретного организма.
2. Автотрофный и гетеротрофный способы питания. Создание органических веществ из неорганических при автотрофном способе питания. Использование готовых органических веществ при гетеротрофном способе питания. Автотрофный способ характерен для зеленых растений и некоторых видов бактерий, а гетеротрофный — для всех других организмов.
Эволюция органического мира, ее причины и результаты.
1. Причины эволюции. Существование на Земле огромного разнообразия видов (около 0,5 млн видов растений и около 2 млн видов животных). Формирование многообразия органического мира в процессе его исторического развития — эволюции. Воздействие естественных факторов на эволюцию органического мира впервые изучено английским ученым Ч. Дарвином. Его теория эволюции, доказывающая, что все организмы обладают свойствами изменчивости и наследственности. Изменчивость — свойство, благодаря которому у организмов появляются разнообразные новые признаки. Наследственность — передача признаков по наследству, появление их у потомства. Гибель под воздействием различных факторов живой и неживой природы значительной части особей, доживание до взрослого состояния и оставление потомства лишь небольшой частью наиболее приспособленных особей.
Естественный отбор — процесс выживания особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям среды. Возникновение постепенно, через множество поколений, из одного вида новых видов, более приспособленных к жизни в измененных условиях.
2. Результаты эволюции. Образование новых видов, увеличение их многообразия, а также формирование у них черт приспособленности к среде обитания.
Биологическая природа и социальная сущность человека.
1. Биосоциальная сущность человека. Подчинение жизни человека как биологическим, так и социальным законам. Формирование человека, как и других организмов, в процессе эволюции, подчинение его процессов жизнедеятельности (питания и др.) биологическим законам. Существенные отличия человека от животных — прямохождение и труд, связанные с ними изменения в строении и жизнедеятельности — наличие в скелете позвоночника с четырьмя изгибами, сводчатой стопы, особенностей строения таза, кисти, черепа; увеличение мозга, способность трудиться, создавать орудия труда, общаться друг с другом, владеть членораздельной речью, отвлеченно мыслить, создавать науку и искусство, накапливать и использовать опыт предшествующих поколений, передавать его потомкам. Невозможность объяснить эти особенности только законами биологической эволюции. Существование законов развития человеческого общества, в соответствии с которыми подлинно человеческие черты формируются в процессе жизни человека в обществе, его воспитания. Дети, выросшие с раннего возраста среди животных, не владеют хорошо развитой речью, не могут отвлеченно мыслить.
2. Роль человека в биосфере. Целенаправленное воздействие человека как на неживую природу, так и на ее обитателей. Создание новых сортов растений и пород животных, изменение ареалов дикорастущих растений и диких животных, охота на животных, сбор лекарственных трав, использование лугов и степей в качестве пастбищ. Отрицательное влияние на природу развития промышленности, сельского хозяйства, транспорта, использования земель под дороги, строительства жилья на плодородных почвах, эрозии почвы, загрязнения почвы, воздуха, водоемов, сокращения численности видов, гибель многих из них. Сокращение биологического разнообразия, повышение численности ряда видов насекомых, бактерий, грибов и других организмов в результате деятельности человека. Ухудшение экологических условий, необходимых для жизни не только человека, но и растений, животных, грибов. Необходимость сохранения биологического генофонда самого человека, учета человеком в своей хозяйственной деятельности законов природы, разработки мер регулирования численности видов, сохранения среды обитания организмов.
Биологическое разнообразие, его роль в сохранении устойчивости биосферы.
I. Биологическое разнообразие— разнообразие населяющих Землю видов, разнообразие природных экосистем на земном шаре.
2. Разнообразие видов в природе — причина разнообразных пищевых, территориальных связей между ними, наиболее полного использования природных ресурсов, замкнутого круговорота веществ в природной экосистеме. Тропический лес — устойчивая экосистема благодаря большому разнообразию видов в ней, приспособленности организмов к совместному обитанию, оптимальному использованию природных ресурсов. Экосистема, состоящая из небольшого числа видов, например небольшой водоем, луг, — пример неустойчивых природных сообществ.
3. Сокращение видового разнообразия как результат деятельности человека: строительство городов, железных и шоссейных дорог, вырубка больших массивов леса, строительство промышленных предприятий, распашка земель под сельскохозяйственные угодья. Исчезновение в настоящее время около 10% видов высших растений на Земле. Вырубка тропических лесов, в которых сосредоточена значительная часть видов растений и животных, — проблема, требующая применения специальных мер защиты лесов. Исчезновение за последние 400 лет более 60 видов млекопитающих и более 100 видов птиц.
4. Влияние загрязнения окружающей среды на видовое разнообразие, причины его сокращения. Так, загрязнение воды в реках промышленными отходами — причина сокращения численности речного рака, пресноводной жемчужницы (моллюска), некоторых видов рыб. Обработка полей и садов ядохимикатами — причина гибели птиц, которые питаются насекомыми, зараженными ядами. Экосис-темный характер сокращения видового разнообразия: каждый исчезнувший вид растений уносит с собой пять видов беспозвоночных животных, существование которых неразрывно связано с этим растением.
5. Роль биоразнообразия в сохранении устойчивости биосферы. Зависимость существования человека от состояния биосферы, от ее биологического разнообразия. Сохранение видового разнообразия, мест обитания растений и животных. Охраняемые территории: заповедники, биосферные заповедники, национальные парки, памятники природы, их роль в сохранении разнообразия жизни на Земле.
Доядерные и ядерные организмы, их характеристика.
1. Разнообразие организмов на Земле, сходство их строения и жизнедеятельности: клеточное строение, сходное строение клеток, сходство химического состава, обмена веществ, размножения.
2. Различия в строении клетки — основа деления всех организмов на две большие группы: до-ядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты). Примеры доядерных организмов: бактерии и синезеле-ные водоросли. Примеры ядерных организмов: человек, животные, растения, грибы.
3. Особенности строения доядерных организмов: 1) отсутствие оформленного ядра, ядерной оболочки, ядерное вещество располагается в цитоплазме; 2) ДНК сосредоточена в одной хромосоме, имеющей форму кольца и располагающейся в цитоплазме; 3) отсутствие ряда органоидов: митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи; 4) все организмы этой группы одноклеточные.
4. Клетка безъядерных организмов, например бактерий, имеет плотную оболочку из углеводов, плазматическую мембрану, ядерное вещество (хромосому), цитоплазму, очень мелкие рибосомы.
5. Особенности строения ядерных организмов: 1) наличие в клетке оформленного ядра, отграниченного от цитоплазмы оболочкой с порами; 2) наличие всего комплекса органоидов цитоплазмы: митохондрий, аппарата Гольджи, лизо-сом, рибосом, эндоплазматической сети, клеточного центра, а также плазматической мембраны и наружной оболочки у клеток растений, грибов; 3) наличие нескольких хромосом, расположенных в ядре.
6. Разнообразие ядерных организмов по строению (одноклеточные и многоклеточные), по способу питания (автотрофы, гетеротрофы, сапрофиты, паразиты, симбионты), по способу размножения (половое, бесполое, вегетативное).
Естественные и искусственные экосистемы, их особенности.
1. Экосистема — совокупность живых организмов разных видов, связанных между собой и с компонентами неживой природы обменом веществ и превращениями энергии на определенном участке биосферы.
2. Структура экосистемы:
— видовая — число обитающих в экосистеме видов и соотношение их численности. Пример: произрастание в хвойном лесу около 30 видов растений, в дубовом лесу — 40—50 видов, на лугу — 30— 50 видов, во влажном тропическом лесу — свыше 100 видов;
— пространственная — размещение организмов в вертикальном (ярусность) и горизонтальном (мозаичность) направлениях. Примеры: наличие в широколиственном лесу 5—6 ярусов; различия в составе растений на опушке и в чаще леса, на сухих и увлажненных участках.
3. Компоненты сообщества: абиотические и биотические. Абиотические компоненты неживой природы — свет, давление, влажность, ветер, рельеф, состав почвы и др. Биотические компоненты: организмы — производители, потребители и разрушители.
4. Производители — растения и некоторые бактерии, создающие органические вещества из неорганических с использованием энергии солнечного света.
5. Потребители — животные, некоторые растения и бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами и использующие заключенную в них энергию (растительноядные животные, хищники, паразиты).
6. Разрушители — грибы и некоторые бактерии, разрушающие органические вещества до неорганических, питающиеся трупами, растительными остатками.
7. Круговорот веществ и превращения энергии — необходимое условие существования любой экосистемы. Перенос веществ и энергии в цепях питания в экосистеме.
8. Устойчивость экосистем. Зависимость устойчивости экосистем от числа обитающих в них видов и длины цепей питания: чем больше видов, цепей питания, тем устойчивее экосистема от круговорота веществ.
9. Искусственная экосистема — созданная в результате деятельности человека. Примеры искусственных экосистем: парк, поле, сад, огород.
10. Отличия искусственной экосистемы от естественной:
— небольшое число видов (например, пшеница и некоторые виды сорных растений на пшеничном поле и связанные с ними животные);
— преобладание организмов одного или нескольких видов (пшеница в поле);
— короткие цепи питания из-за небольшого числа видов;
— незамкнутый круговорот веществ вследствие значительного выноса органических веществ и изъятия их из круговорота в виде урожая;
— невысокая устойчивость и неспособность к самостоятельному существованию без поддержки человека.
Наследственность и изменчивость — движущие силы эволюции.
1. Наследственность — свойство организмов передавать особенности строения и жизнедеятельности из поколения в поколение.
2. Материальные основы наследственности —
хромосомы и гены, в которых хранится информация о признаках организма. Передача генов и хромосом из поколения в поколение благодаря размножению. Развитие дочернего организма из одной клетки — зиготы или группы клеток материнского организма в процессе размножения. Локализация в ядрах клеток, участвующих в размножении, генов и хромосом, определяющих сходство дочернего организма с материнским.
3. Наследственность — фактор эволюции, основа сходства родителей и потомства, особей одного вида.
4. Изменчивость — общее свойство всех организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
5. Виды изменчивости: ненаследственная (мо-дификационная) и наследственная (комбинативная, мутационная).
6. Ненаследственные изменения не связаны с изменениями генов и хромосом, не передаются по наследству, возникают под влиянием факторов внешней среды, исчезают со временем. Проявление сходных модификационных изменений у всех особей вида (например, на холоде у лошадей шерсть становится гуще). Исчезновение модификационных изменений при прекращении действия фактора, вызвавшего данное изменение (загар зимой исчезает, при ухудшении условий содержания и кормления надои молока у коров уменьшаются). Примеры мо-дификационной изменчивости: появление загара летом, увеличение массы тела животных при хорошем кормлении и содержании, развитие определенных групп мышц при занятиях спортом.
7. Наследственные изменения обусловлены изменениями генов и хромосом, передаются по наследству, различаются у особей в пределах одного вида, сохраняются в течение всей жизни особи.
8. Комбинативная изменчивость. Проявление комбинативной изменчивости при скрещивании, ее обусловленность появлением новых комбинаций (сочетаний) генов у потомства. Источники комбина-тивной изменчивости: обмен участками между гомологичными хромосомами, случайное сочетание половых клеток при оплодотворении и образовании зиготы. Разнообразные сочетания генов — причина перекомбинации (нового сочетания) родительских признаков у потомства.
9. Мутации — внезапно возникающие стойкие изменения генов или хромосом. Результат мутаций — появление новых признаков у дочернего организма, которые отсутствовали у его родителей, например коротконогость у овец, отсутствие оперения у кур, альбинизм (отсутствие пигмента). Полезные, вредные и нейтральные мутации. Вред большинства мутаций для организма вследствие проявления новых признаков, не соответствующих среде его обитания.
10. Наследственная изменчивость — фактор эволюции. Появление новых признаков у организмов и их многообразие — материал для действия естественного отбора, сохранения особей с изменениями, соответствующими среде обитания, формирования приспособленности организмов к изменяющимся условиям внешней среды.
Экосистема, ее основные звенья. Цепи питания.
1. Экосистема (природное сообщество). Совместное обитание в природе организмов всех царств. Экосистема — совокупность организмов разных видов, обитающих длительное время на определенной территории, приспособленных к совместной жизни и к факторам неживой природы.
2. Виды экосистем: естественные, или природные (лес, луг, болото, водоем и др.), и искусственные (поле, сад и др.).
3. Основные пищевые (трофические) группы организмов — компоненты экосистем. Группа организмов, которые производят на свету из неорганических веществ органические (автотрофы — зеленые растения), — организмы-производители; группа организмов, которые потребляют готовые органические вещества (гетеротрофы — в основном животные, грибы), — организмы-потребители; группа организмов, которые разрушают органические вещества и перерабатывают их в неорганические (гетеротрофы — бактерии, грибы, некоторые животные), — организмы-разрушители. В пищевых (трофических) взаимосвязях эти группы организмов выполняют роль звеньев пищевой цепи. 4. Пищевые связи в экосистеме. Тесная взаимосвязь всех звеньев (пищевых групп) в сообществе — условие его существования. Пищевые связи между организмами в экосистеме, при которых организмы одних видов служат пищей для других. Например, растения служат пищей для растительноядных животных, а они — для хищников. Формирование в каждой экосистеме на основе пищевых связей цепей питания, например: растения —»- полевка —*- лисица. Здесь указаны составляющие цепь питания организмы и стрелками обозначен переход вещества и энергии в этой цепи. Начальное звено цепи питания, как правило, растения (автотрофы, создающие органические вещества в процессе фотосинтеза). Использование запасенной растениями в органических веществах солнечной энергии гетеротрофами — всеми остальными звеньями цепи питания.
Особенности высшей нервной деятельности человека.
1. Высшая нервная деятельность (ВНД)— деятельность главных отделов центральной нервной системы, обеспечивающая приспособление животных и человека к окружающей среде. Основа высшей нервной деятельности — рефлексы (безусловные и условные). Возникновение в процессе жизнедеятельности организма новых условных рефлексов, позволяющих ему целесообразно реагировать на внешние раздражители и тем самым приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Затухание или исчезновение выработанных ранее рефлексов благодаря торможению при изменении среды.
2. Рассудочная деятельность. Мышление. Элементы рассудочной деятельности у животных. Прямая зависимость уровня рассудочной деятельности от уровня развития нервной системы. Наибольшее развитие рассудочной деятельности у человека, ее проявление в виде мышления. 3. Особенности ВИД человека. Раздражители для условных рефлексов у человека: не только факторы внешней среды (тепло, холод, свет, запасе), но и слова, обозначающие тот или иной предмет, явление. Исключительная способность человека (в отличие от животных) воспринимать смысл слова, свойства предметов, явления, человеческие переживания, обобщенно мыслить, общаться друг с другом с помощью речи. Вне общества человек не может научиться говорить, воспринимать письменную и устную речь, изучать опыт, накопленный за долгие годы существования человечества, и передавать его потомкам.
# 20. Отличительные признаки живых организмов.
1. Живые организмы — важный компонент биосферы. Клеточное строение — характерный признак всех организмов, за исключением вирусов. Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов. Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания.
2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы.
3. Обмен веществ — главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой.
4. Размножение, воспроизведение потомства — признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений.
5. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Наследственность — свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость — возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др.
6. Раздражимость — свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение — комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения — тро-пизмы, настии, таксисы.
Только комплекс всех перечисленных признаков характеризует живые организмы.
Фотосинтез. Космическая роль растений.
1. Фотосинтез — особый тип обмена веществ,
происходящий в клетках растений и ряда бактерий, содержащих хлорофилл и хлоропласты. Фотосинтез — процесс образования органических веществ в хлоропластах из углекислого газа и воды с использованием энергии солнечного света. Суммарное уравнение фотосинтеза:
2. Хлорофилл — высокоактивное органическое вещество, зеленый пигмент, его роль в фотосинтезе: поглощение энергии солнечного света, которая используется для образования богатых энергией органических веществ из бедных энергией неорганических веществ — углекислого газа и воды.
3. Органоиды клетки — хлоропласты со множеством выростов на внутренней мембране, увеличивающих ее поверхность. Встроенные в мембраны гран молекулы хлорофилла и ферментов, необходимые для поглощения и преобразования энергии света, осуществления реакций фотосинтеза.
4. Поглощение корнями растений воды и минеральных веществ из почвы, их передвижение по сосудам проводящей ткани в листья. Поступление их путем диффузии в клетки. Поступление углекислого газа из атмосферы через устьица в межклетники, а оттуда в клетки основной (фотосинтезирующей) ткани.
5. Поглощение хлорофиллом энергии солнечного света, расщепление молекул воды на атомы водорода и кислорода, выделение молекулярного кислорода через устьица в атмосферу. Использование энергии солнечного света на синтез молекул АТФ, богатых энергией, с помощью которой осуществляется восстановление углекислого газа водородом до глюкозы. Участие во всех химических реакциях ферментов.
6. Хлорофилл — посредник между Солнцем и Землей, выполняет на нашей планете космическую роль, так как он поглощает и использует энергию солнечного света для синтеза органических веществ из неорганических. Значение фотосинтеза: обеспечение всего живого на Земле пищей (органическими веществами), энергией, кислородом.
Среди гербарных экземпляров выберите растения семейства Крестоцветные, Розоцветные, Мотыльковые, Пасленовые и др. (наиболее распространенные в вашем регионе). Дайте их систематическую характеристику.
Определить принадлежность к отделу покрытосеменных можно по наличию у растения цветка и семян внутри плода.
Определить принадлежность растения к тому или иному семейству можно по особенностям строения цветка и плода. У крестоцветных (капустных) цветок четырехчленного типа , плод стручок или стручочек. У розоцветных цветок пяти-членного типа плод яблоко, орешек, ягода. У мотыльковых (бобовых) цветок напоминает сидящего мотылька и состоит из пяти лепестков: парус, лодочка (два сросшихся) и 2 весла, тычинок 9 сросшихся и 1 свободная, пестик — 1, плод — боб. У лилейных: простой околоцветник из 6 лепестков, расположенных в 2 ряда (Л3 + з). тычинок 6, пестик — 1, плод — ягода, коробочка. Определить принадлежность к классу можно по особенностям жилкования листьев (у двудольных — сетчатое жилкование, у однодольных — параллельное или дуговое жилкование) и по строению корневой системы (у двудольных — стержневая корневая система, а у однодольных — мочковатая).
Бактерии — доядерные организмы. Особенности их строения и жизнедеятельности, роль в природе и жизни человека.
1. Строение бактерий. Бактерии — самые примитивные организмы микроскопических размеров. Это доядерные организмы (прокариоты), не имеющие оформленного ядра. Ядерное вещество (преимущественно молекулы ДНК) расположено в цитоплазме и не отграничено от нее оболочкой. Отсутствие у большинства бактерий многих органоидов, например митохондрий, хлоропластов. Особенности прочной оболочки, которая придает бактериям разную форму: шаровидную (кокки), палочковидную (бацилла), спиралевидную (вибрион) и др. Определение принадлежности бактерий к той или иной систематической группе по форме тела.
2. Жизнедеятельность бактерий. По способу питания большинство бактерий гетеротрофы, использующие для питания готовые органические вещества, но бывают и автотрофы (образующие сами для себя органические вещества). Различают бактерии: сапротрофы, паразиты и симбионты. Питание сапротрофов органическими веществами отмерших остатков растений и животных, разлагающимися органическими веществами. Симбиоз бактерий с другими организмами, например с бобовыми растениями: использование при этом клубеньковыми бактериями-симбионтами органических веществ бобового растения и в то же время обеспечение его соединениями азота. Поселение бактерий-паразитов на других организмах и использование при этом для питания их органических веществ. Активное передвижение многих бактерий благодаря форме тела и наличию одного или нескольких жгутиков. Образование бактериями спор, служащих не для размножения, а в качестве приспособления для переживания неблагоприятных условий. Сохранение бактериями в состоянии споры жизнеспособности в течение десятков лет. Размножение путем деления, в процессе которого из одной материнской клетки возникают две сходные с ней дочерние клетки. Высокая скорость размножения (способность дочерних клеток делиться уже через 30 минут). Быстрое увеличение численности бактерий, способствующее формированию приспособления их к жизни в изменившихся условиях среды.
3. Роль бактерий в природе и в жизни человека. Большинство бактерий — разрушители органических веществ до неорганических. Их участие в образовании гумуса, повышении плодородия почвы, круговороте веществ в природе. Улучшение некоторыми бактериями азотного питания растений. Использование человеком бактерий для получения кефира, сметаны, столового уксуса, для квашения капусты и засолки огурцов. Существование многих болезнетворных бактерий, вызывающих заболевания растений, животных и человека, например туберкулез, дизентерию, тиф и др. Порча продуктов питания бактериями гниения.
Деление клетки — основа размножения и роста организмов.
Деление клеток — процесс их размножения, в результате которого из одной материнской образуются две сходные с ней дочерние клетки. Рост органов и организмов растений, животных, человека, грибов за счет деления и увеличения числа клеток. Хранение наследственной информации о признаках организма в хромосомах, расположенных в ядре. Формирование в процессе эволюции сложного механизма деления клетки, точного распределения хромосом между дочерними клетками: удвоение числа хромосом перед делением клетки; их расположение в процессе деления материнской клетки в ее центре; возникновение гомологичных хроматид в результате удвоения; расхождение их к противоположным полюсам клетки. Следующий этап: формирование вокруг хромосом ядерной оболочки, двух ядер; равномерное распределение цитоплазмы и органоидов между новыми клетками. Формирование перегородки в центре клетки, возникновение двух дочерних клеток из одной материнской с таким же набором хромосом, как и в материнской клетке.
Современная система органического мира.
1. Многообразие видов на Земле: 1,5—2 млн видов животных, 350—500 тыс. видов растений, примерно 100 тыс. видов грибов. Систематика — наука о многообразии и классификации организмов. Карл Линней — основоположник систематики. Принцип бинарной номенклатуры: двойные латинские названия каждого вида (клевер ползучий, береза бородавчатая, воробей полевой, капустная белянка и др.).
2. Деление органического мира на два надцар-ства: ядерные (эукариоты) и безъядерные (доядер-ные, или прокариоты) и четыре царства: Растения, Грибы, Животные, Бактерии и цианобактерии.
3. Бактерии и синезеленые, или цианобактерии — одноклеточные простоорганизованные безъядерные организмы, автотрофы или гетеротрофы, посредники между неорганической природой и над-царством ядерных. Бактерии — разрушители органических веществ, их роль в разложении органических веществ до минеральных. Роль цианобактерии в биосфере — заселение бесплодных субстратов (камни, скалы и др.) и подготовка их для заселения разнообразными организмами.
4. Грибы — одноклеточные и многоклеточные организмы, обитающие как на суше, так и в воде. Гетеротрофы. Роль грибов в круговороте веществ в природе, в превращении органических веществ в минеральные, в почвообразовательных процессах.
5. Растения — одноклеточные и многоклеточные организмы, большинство которых в клетках содержит пигмент хлорофилл, придающий растению зеленую окраску. Растения — автотрофы, синтезируют органические вещества из неорганических с использованием энергии солнечного света. Растения — основа для существования всех других групп организмов, кроме синезеленых и ряда бактерий, так как растения снабжают их пищей, энергией, кислородом.
6. Животные — царство организмов, активно передвигающихся в пространстве (исключение составляют некоторые полипы и др.). Гетеротрофы. Роль в круговороте веществ в природе — потребители органического вещества. Транспортная функция животных в биосфере — переносят вещество и энергию.
7. Родство, общность происхождения организмов — основа их классификации.
Основные систематические категории. Пример упрощенной схемы классификации растений:
Ядро, его строение и роль в передаче наследственной информации.
1. Ядро — главная часть клетки. Наличие ядра в клетках эукариот. Одноядерные и многоядерные клетки.
2. Эукариотпы — организмы, имеющие в клетках ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мембраной (грибы, растения, животные).
3. Строение ядра: ядерная оболочка, состоящая из двух мембран и имеющая поры; ядерный сок; ядрышки; хромосомы. Роль ядерной мембраны в отграничении содержимого ядра от цитоплазмы. Связь внутреннего содержимого ядра и цитоплазмы посредством пор. Ядрышки — «мастерские» по сборке рибосом.
4. Хромосомы — структуры, находящиеся в ядре и состоящие из одной молекулы ДНК и соединенных с ней молекул белков.
5. Набор хромосом в клетках. Соматические клетки — все клетки многоклеточного организма, кроме половых. Диплоидный (двойной) набор хромосом в соматических клетках большинства организмов (2п). Гаплоидный (одинарный) набор хромосом в половых клетках (In). Набор хромосом в соматических (2п = 46) и половых (In = 23) клетках человека. Гомологичные — хромосомы, имеющие одинаковую форму, размеры и определяющие проявление одинаковых признаков (окраску цветков, или форму плодов, или рост организма и др.). Негомологичные — хромосомы, относящиеся к разным парам, различающимся по форме, размерам, и отвечающие за проявление разных признаков (например, окраску и форму семян у гороха). Число, размеры и форма хромосом — главный признак вида. Изменение числа, формы или размера хромосом — причина мутаций.
6. Строение хромосомы. Хроматиды — две одинаковые нитевидные структуры, состоящие из молекулы ДНК и связанных с ней молекул белков, образующие одну хромосому и соединяющиеся между собой в области первичной перетяжки — центромеры.
7. Гены — единицы наследственности — участки хромосом, определяющие проявление определенных признаков у организма, например рост, массу тела, окраску шерсти у животных или расцветку цветков у растений и др. Ген — участок молекулы ДНК, содержащий информацию об одной белковой цепи. Содержание в одной молекуле ДНК большого числа (до нескольких тысяч) генов.
8. Роль ядра: участие в делении клетки, хранение и передача наследственных признаков организма, регуляция процессов жизнедеятельности в клетке.
Составьте схемы пищевых цепей аквариума, в котором обитают карась, улитки (прудовик и катушка), растения (элодея и валлиснерия), инфузория-туфелька, сапрофитные бактерии. Объясните, что произойдет в аквариуме, если из него удалить моллюсков.
Аквариум — модель экосистемы, ограниченное водное пространство. Три группы организмов, обитающих в аквариуме: производители органических веществ (водоросли и высшие водные растения); потребители органических веществ (рыбы, одноклеточные животные, моллюски); разрушители органических веществ (бактерии, грибы, разлагающие органические остатки до минеральных веществ).
Пищевые цепи аквариума:
сапрофитные бактерии -—» инфузория-туфелька -—» карась;
сапрофитные бактерии -—» моллюски;
растения -—» рыбы;
органические остатки -—» моллюски.
Моллюски очищают стенки аквариума и поверхность растений от различных органических остатков. Исключение моллюсков из пищевой цепи приводит к помутнению воды в результате массового размножения бактерий, а также выделения рыбами продуктов обмена и непереваренных остатков пищи.
Углеводы и жиры, их роль в организме.
1. Органические вещества клетки: углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ. Макромолекулы — крупные и сложные по строению молекулы органических соединений, состоящие из более простых молекул — «кирпичиков».
2. Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода.
3. Строение углеводов. Простые углеводы — глюкоза, фруктоза. Наличие глюкозы в составе фруктов, овощей, крови человека, фруктозы — в составе фруктов и меда. Сложные углеводы — макромолекулы, состоящие из остатков молекул простых углеводов. Примеры сложных углеводов: целлюлоза (клетчатка), крахмал, гликоген — животный крахмал, образующийся в печени. Образование молекул целлюлозы, крахмала и гликогена из остатков молекул глюкозы. Наличие в одной молекуле крахмала от нескольких сотен до нескольких тысяч остатков молекул глюкозы, а в составе молекулы целлюлозы — свыше 10000 звеньев. Прочность и нерастворимость молекул сложных углеводов.
4. Роль углеводов в организме:
— запасающая — способность сложных углеводов накапливаться, образуя запас питательных веществ. Примеры: накопление крахмала в клетках клубней картофеля, корневищ многих растений; образование из молекул глюкозы и накопление в клетках печени гликогена;
— энергетическая — способность молекул углеводов окисляться до углекислого газа и воды с освобождением 17,6 кДж энергии при окислении 1 г углеводов;
— структурная. Углеводы — составная часть различных частей и органоидов клетки. Пример: наличие клеточной оболочки, состоящей из целлюлозы и играющей роль наружного скелета у растений.
5. Жиры — органические вещества. Гидрофоб-ность (нерастворимость в воде) — главное свойство жиров.
6. Содержание жиров в клетках в среднем от 5 до 15% , в клетках жировой ткани — до 90% .
7. Роль жиров в организме:
— энергетическая — способность окисляться до углекислого газа и воды с освобождением энергии (38,9 кДж энергии при окислении 1 г жиров);
— структурная. Жиры входят в состав плазматической мембраны;
—- запасающая — способность жиров накапливаться в подкожной жировой клетчатке у животных, в семенах некоторых растений (подсолнечник, кукуруза и др.);
— терморегуляционная: защита организма от охлаждения у ряда животных — тюленей, моржей, китов, медведей и др.;
— защитная: у ряда животных защита организма от механических повреждений, предохранение от смачивания водой перьев или волосяного покрова.
# 11. Иммунитет. Борьба с инфекционными заболеваниями. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом.
1. Кожа, слизистые оболочки, выделяемые ими жидкости (слюна, слезы, желудочный сок и др.) — первый барьер в защите организма от микробов. Их функции: служат механической преградой, защитным барьером, предупреждающим попадание микробов в организм; вырабатывают вещества, обладающие противомикробными свойствами.
2. Роль фагоцитов в защите организма от микробов. Проникновение фагоцитов — особой группы лейкоцитов — через стенки капилляров к местам скопления микробов, ядов, чужеродных белков, попавших в организм, обволакивание и переваривание их.
3. Иммунитет. Выработка лейкоцитами антител, которые разносятся кровью по организму, соединяются с бактериями и делают их беззащитными против фагоцитов. Контакт некоторых видов лейкоцитов с болезнетворными бактериями, вирусами, выделение лейкоцитами веществ, которые вызывают их гибель. Наличие в крови этих защитных веществ обеспечивает иммунитет — невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Действие разных антител на микробы.
4. Предупреждение инфекционных заболеваний. Введение в организм человека (как правило, в детском возрасте) ослабленных или убитых возбудителей наиболее распространенных инфекционных заболеваний — кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита и др. — для предупреждения заболевания. Невосприимчивость человека к этим заболеваниям или протекание болезни в легкой форме благодаря выработке в организме антител. При заражении человека инфекционной болезнью введение ему сыворотки крови, полученной от переболевших людей или животных. Содержание в сыворотке антител против той или иной болезни. 5. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом. СПИД — инфекционное заболевание, для которого характерен дефицит иммунитета. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий потерю иммунитета, что делает человека беззащитным перед инфекционным заболеванием. Заражение происходит половым путем, а также при переливании крови, содержащей ВИЧ, использование плохо стерилизованных шприцев, при родах (заражение ребенка от матери — носительницы возбудителя СПИДа). В связи с отсутствием эффективного лечения важна профилактика заражения вирусом СПИДа: жесткий контроль донорской крови и кровепрепаратов, использование одноразовых шприцев, исключение беспорядочных половых связей, применение презервативов, ранняя диагностика заболевания.
Биологическое значение размножения организмов. Способы размножения.
1. Размножение и его значение. Размножение — воспроизведение себе подобных организмов, что обеспечивает существование видов в течение многих тысячелетий, способствует увеличению численности особей вида, преемственности жизни. Бесполое, половое и вегетативное размножение организмов.
2. Бесполое размножение — наиболее древний способ. В бесполом участвует один организм, в то время как в половом чаще всего участвуют две особи. У растений бесполое размножение с помощью споры — одной специализированной клетки. Размножение спорами водорослей, мхов, хвощей, плаунов, папоротников. Высыпание спор из растений, прорастание их и развитие из них новых дочерних организмов в благоприятных условиях. Гибель огромного числа спор, попадающих в неблагоприятные условия. Невысокая вероятность появления новых организмов из спор, поскольку они содержат мало питательных веществ и проросток поглощает их в основном из окружающей среды.
3. Вегетативное размножение — размножение растений с помощью вегетативных органов: надземного или подземного побега, части корня, листа, клубня, луковицы. Участие в вегетативном размножении одного организма или его части. Сходство дочернего растения с материнским, так как оно продолжает развитие материнского организма. Большая эффективность и распространение вегетативного размножения в природе, так как дочерний организм формируется быстрее из части материнского, чем из споры. Примеры вегетативного размножения: с помощью корневищ — ландыш, мята, пырей и др.; укоренением нижних, касающихся почвы ветвей (отводками) — смородина, дикий виноград; усами — земляника; луковицами — тюльпан, нарцисс, крокус. Использование вегетативного размножения при выращивании культурных растений: клубнями размножают картофель, луковицами — лук и чеснок, отводками — смородину и крыжовник, корневыми отпрысками — вишню, сливу, черенками — плодовые деревья.
4. Половое размножение. Сущность полового размножения в формировании половых клеток (гамет), слиянии мужской половой клетки (сперматозоида) и женской (яйцеклетки) — оплодотворении и развитии нового дочернего организма из оплодотворенной яйцеклетки. Благодаря оплодотворению получение дочернего организма с более разнообразным набором хромосом, значит, с более разнообразными наследственными признаками, вследствие чего он может оказаться более приспособленным к среде обитания. Наличие полового размножения у водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных. Усложнение полового процесса у растений в процессе их эволюции, появление наиболее сложной формы у семенных растений.
5. Семенное размножение происходит с помощью семян, оно характерно для голосеменных и покрытосеменных растений (у покрытосеменных широко распространено и вегетативное размножение). Последовательность этапов семенного размножения: опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика, ее прорастание, появление путем деления двух спермиев, их продвижение в семязачаток, затем слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — со вторичным ядром (у покрытосеменных). Формирование из семязачатка семени — зародыша с запасом питательных веществ, а из стенок завязи — плода. Семя — зачаток нового растения, в благоприятных условиях оно прорастает и первое время проросток питается за счет питательных веществ семени, а затем его корни начинают поглощать воду и минеральные вещества из почвы, а листья — углекислый газ из воздуха на солнечном свету. Самостоятельная жизнь нового растения.
Белки, их роль в организме.
1. Состав молекул белков. Белки— органические вещества, в состав молекул которых входят углерод, водород, кислород и азот, а иногда — сера и другие химические элементы.
2. Строение белков. Белки — макромолекулы, состоящие из десятков, сотен аминокислот. Разнообразие аминокислот (около 20 видов), входящих в состав белков.
3. Видовая специфичность белков — различие белков, входящих в состав организмов, относящихся к разным видам, определяемое числом аминокислот, их разнообразием, последовательностью соединения в молекулах белка. Специфичность белков у разных организмов одного вида — причина отторжения органов и тканей (тканевой несовместимости) при их пересадке от одного человека другому.
4. Структура белков — сложная конфигурация молекул белков в пространстве, поддерживаемая разнообразными химическими связями — ионными, водородными, ковалентными. Естественное состояние белка. Денатурация — нарушение структуры молекул белков под влиянием различных факторов — нагревания, облучения, действия химических веществ. Примеры денатурации: изменение свойств белка при варке яиц, переход белка из жидкого состояния в твердое при построении пауком паутины.
5. Роль белков в организме:
— каталитическая. Белки — катализаторы, увеличивающие скорость химических реакций в клетках организма. Ферменты — биологические катализаторы;
— структурная. Белки — элементы плазматической мембраны, а также хрящей, костей, перьев, ногтей, волос, всех тканей и органов;
— энергетическая. Способность молекул белков к окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии;
— сократительная. Актин и миозин — белки, входящие в состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение вследствие способности молекул этих белков к денатурации;
— двигательная. Передвижение ряда одноклеточных организмов, а также сперматозоидов при помощи ресничек и жгутиков, в состав которых входят белки;
— транспортная. Например, гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа;
— запасающая. Накопление белков в организме в качестве запасных питательных веществ, например в яйце, молоке, семенах растений;
— защитная. Антитела, фибриноген, тромбин — белки, участвующие в выработке иммунитета и свертывании крови;
— регуляторная. Гормоны — вещества, обеспечивающие наряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций организма. Роль гормона инсулина в регуляции содержания сахара в крови.
Составьте схему цепей питания наземной экосистемы, компонентами которой являются растения, ястреб, кузнечики, ящерицы. Укажите, какой компонент данной цепи наиболее часто встречается в других цепях питания.
Цепи питания — пути передачи веществ и энергии в экосистеме. Цепь питания составляет ряд видов, в котором каждое последующее звено служит пищей предыдущему. Цепь питания наземной экосистемы: растения —»- кузнечики —»- ящерицы —»- ястреб.
Обычно начальным звеном в различных цепях питания служат растения (цепи выедания).
Организмы-паразиты. Особенности строения и жизнедеятельности.
1. Многообразие паразитов, особенности их питания. Влияние на организм хозяина. Паразиты — организмы, использующие другие организмы в качестве места обитания и источника пищи, питаются органическими веществами организма-хозяина или его пищей либо заглатывая и переваривая твердые частицы пищи (аскарида), либо всасывая жидкие органические вещества всей поверхностью тела (бычий цепень) или с помощью специальных органов (клещи, клопы). Примеры паразитов: вирусы, многие бактерии, грибы (головня, спорынья, трутовик), простейшие (малярийный паразит, лямблии), плоские и круглые черви (аскарида, острица, печеночный сосальщик, бычий и свиной цепни, кошачья двуустка, эхинококк), клещи (чесоточный, таежный), насекомые (клопы, блохи, вши). Явление паразитизма среди растений (петров крест, заразиха), позвоночных животных (гнездовой паразитизм у кукушки).
Отрицательное влияние на организм хозяина большинства паразитов (вызывают разнообразные заболевания, разрушают клетки или ткани у хозяина, выделяют в организм хозяина ядовитые вещества).
2. Упрощение организации паразитов, обусловленное обилием пищи, отсутствием в организме хозяина врагов, резких колебаний температуры, влажности. Упрощение организации паразитов в процессе эволюции по сравнению со свободноживущими предками. Исчезновение у многих паразитов органов передвижения, органов чувств, более простое строение нервной системы. В связи с питанием переваренной или полупереваренной пищей упрощение строения пищеварительной системы или вообще ее отсутствие у некоторых видов; всасывание пищи, переваренной хозяином, через поверхность тела.
3. Приспособленность паразитов к жизни в организме хозяина. Формирование у паразитов в процессе эволюции приспособлений, защищающих их от неблагоприятных воздействий среды, например особой оболочки, покрывающей тело червей-паразитов и защищающей их от переваривания пищеварительными соками хозяина, приспособлений, позволяющих червям-паразитам удерживаться в пищеварительном канале, несмотря на сокращение его стенок, движение пищи и пищеварительных соков: удлиненная форма тела, наличие крючков и присосок. Преимущество в выживании и оставлении потомства в процессе эволюции тех особей, у которых такие черты приспособленности были наиболее развиты. Высокая плодовитость паразитов — важная черта приспособленности. Эволюция паразитов в направлении увеличения численности потомства: у ряда паразитов число яиц достигает нескольких сотен тысяч и даже миллионов. Причина большой плодовитости —- гибель многих яиц на ранних стадиях развития от воздействия абиотических и биотических факторов. У паразитов многих видов размножение происходит в организме не только основного, но и промежуточного хозяина. Значительное развитие органов размножения, гермафродитизм.
Упрощение организации паразитов, наличие черт приспособленности к жизни за счет организма хозяина, высокая плодовитость и другие признаки приспособленности к паразитическому образу жизни у червей обеспечивают их выживание.
4. Профилактика глистных заболеваний на основе знаний циклов развития червей-паразитов. Чтобы не заразиться бычьим цепнем, необходимо уничтожать зараженное мясо, хорошо проваривать или прожаривать говядину перед употреблением в пищу.
Химический состав клетки. Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки.
1. Элементарный состав клетки. Сходство химического состава клеток разных организмов как доказательство их родства. Основные химические элементы, входящие в состав клетки: кислород, углерод, водород, азот, калий, сера, фосфор, хлор, магний, натрий, кальций, железо.
2. Роль различных химических элементов в клетке. Кислород, углерод, водород и азот — основные химические элементы, из которых состоят молекулы органических веществ. Такие элементы, как калий, натрий и хлор, — входят в состав плазмы крови, участвуют в обмене веществ и обеспечивают постоянство внутренней среды организма — гомеостаз.
Сера — элемент, входящий в состав некоторых белков, фосфор входит в состав всех нуклеиновых кислот, магний — хлорофилла, железо — гемоглобина (гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа в организме), кальций — костей, раковин моллюсков.
3. Химические вещества, входящие в состав клетки: неорганические (вода, минеральные соли) и органические (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ).
4. Минеральные соли, их роль в клетке. Содержание минеральных солей в клетке в виде катионов (К+, Na+, Ca2+, Mg2+) и анионов (—НРО|~, — Н2РС>4, —СГ, —НСС*з). Уравновешенность содержания катионов и анионов в клетке, обеспечивающая постоянство внутренней среды организма. Примеры: в клетке среда слабощелочная, внутри клетки высокая концентрация ионов К+, а в окружающей клетку среде — ионов Na+. Участие минеральных солей в обмене веществ.
5. Вода. Содержание воды в клетке — от 40 до 98% ее массы. Роль воды в клетке:
— обеспечение упругости клетки. Последствия потери клеткой воды — увядание листьев, высыхание плодов;
— ускорение химических реакций за счет растворения веществ в воде;
— обеспечение перемещения веществ: поступление большинства веществ в клетку и удаление их из клетки в виде растворов;
— обеспечение растворения многих химических веществ (ряда солей, Сахаров);
— участие в ряде химических реакций;
— участие в процессе теплорегуляции благодаря способности к медленному нагреванию и медленному остыванию.
Усложнение организации хордовых в процессе эволюции. Причины эволюции.
1. Первые хордовые. Хрящевые и костные рыбы. Предки хордовых — двусторонне-симметрич-ные животные, похожие на кольчатых червей. Активный образ жизни первых хордовых. Происхождение от них двух групп животных: малоподвижных (в том числе предков современных ланцетников) и свободноплавающих, с хорошо развитым позвоночником, головным мозгом и органами чувств. Происхождение от древних свободноплавающих хордовых предков хрящевых и костных рыб.
2. Более высокий уровень организации костных рыб по сравнению с хрящевыми: наличие плавательного пузыря, более легкого и прочного скелета, жаберных крышек, более совершенного способа дыхания, что позволило костным рыбам широко распространиться в пресных водоемах, морях и океанах.
3. Происхождение древних земноводных. Одна из групп древних костных рыб — кистеперые. В результате наследственной изменчивости и действия естественного отбора формирование у кистеперых рыб расчлененных конечностей, приспособлений к воздушному дыханию, развитие трехкамерного сердца. Происхождение от кистеперых рыб древних земноводных.
4. Происхождение древних пресмыкающихся. Среда обитания древних земноводных — влажные места, берега водоемов. Проникновение в глубь суши их потомков — древних пресмыкающихся, у которых появились приспособления к размножению на суше, вместо слизистой железистой кожи земноводных сформировался роговой покров, предохраняющий тело от высыхания.
5. Происхождение птиц и млекопитающих. Древние пресмыкающиеся — предки древних высших позвоночных — птиц и млекопитающих. Признаки более высокой их организации: высокоразвитая нервная система и органы чувств; четырех-камерное сердце и два круга кровообращения, исключающие смешивание артериальной и венозной крови, более интенсивный обмен веществ; высокоразвитая система органов дыхания; постоянная температура тела, теплорегуляция и др. Более сложное и прогрессивное среди млекопитающих развитие приматов, от которых произошел человек.
Транспорт веществ в живых организмах.
1. Передвижение воды и минеральных веществ в растении. Поглощение воды и минеральных веществ корневыми волосками, расположенными в зоне всасывания корня. Передвижение воды и минеральных веществ по сосудам — проводящей ткани корня, стебля, листа. Сосуды — длинные полые трубки, образованные одним рядом клеток, между которыми растворились поперечные перегородки.
2. Корневое давление — сила, благодаря которой вода и минеральные вещества передвигаются по стеблю в листья. Роль корневого давления в перемещении воды и минеральных веществ из сосудов корня в жилки, а затем в клетки листа. Жилки — сосудисто-волокнистые пучки листа. Испарение воды листьями за счет непрерывного движения воды из корней вверх к листьям. Устьица — щели, ограниченные двумя замыкающими клетками, их роль в испарении воды: периодическое открывание и закрывание в зависимости от условий среды.
3. Сосущая сила, возникающая в результате испарения воды, и корневое давление — причины передвижения минеральных веществ в растении. Путь воды из корня в листья — восходящий ток. Короткий восходящий ток у травянистых растений, длинный — у деревьев. Передвижение воды и минеральных веществ у ели на высоту до 30 м, у эвкалипта — до 100 м. Опыт со срезанной веткой, помещенной в подкрашенную чернилами воду, — доказательство передвижения воды по сосудам древесины.
4. Передвижение органических веществ в растении. Образование органических веществ в клетках растений с хлоропластами в процессе фотосинтеза. Их использование всеми органами в процессе жизнедеятельности: рост, дыхание, движение. Передвижение органических веществ по ситовидным трубкам — живым тонкостенным удлиненным клеткам, соединенным узкими концами, пронизанными порами. Кора дерева, наличие в ней луба с лубяными волокнами и ситовидными трубками. Передвижение органических веществ из листьев во все органы — нисходящий ток. Опыт с окольцованной веткой, помещенной в сосуд с водой, — доказательство передвижения органических веществ по ситовидным трубкам луба.
5. Движение крови в организме человека по двум кругам кровообращения — большому и малому. Поступление крови по большому кругу к клеткам тела, а по малому — в легкие.
6. Большой круг кровообращения. Выталкивание из левого желудочка сердца насыщенной кислородом артериальной крови в аорту, которая разветвляется на артерии. Поступление по ним крови в капилляры — самые мелкие сосуды со множеством отверстий. Отдача кислорода капиллярами клеткам тела и поступление из клеток углекислого газа в капилляры. Насыщение крови в капиллярах углекислым газом, превращение ее в венозную. Движение венозной крови по венам в правое предсердие.
7. Малый круг кровообращения. Выталкивание венозной крови из правого желудочка в легочную артерию, которая разветвляется на множество капилляров, оплетающих легочные пузырьки. Диффузия кислорода из легочных пузырьков в капилляры — превращение венозной крови в артериальную. Поступление углекислого газа из капилляров в легочные пузырьки путем диффузии. Удаление углекислого газа из организма при выдохе. Возвращение по венам малого круга артериальной крови, насыщенной кислородом, в левое предсердие.
Царство растений, их строение и жизнедеятельность. Роль в природе и жизни
1. Характеристика царства растений. Разнообразие растений: водоросли, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные (цветковые), их приспособленность к различным условиям среды. Общие черты растений: растут всю жизнь, практически не перемещаются с одного места на другое. Наличие в клетке прочной оболочки из клетчатки, которая придает ей форму, и вакуолей, заполненных клеточным соком. Главная особенность растений - наличие в их клетках пластид, среди которых ведущая роль принадлежит хлоропластам, содержащим зеленый пигмент - хлорофилл. Способ питания ав-тотрофный: растения самостоятельно создают органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии (фотосинтез).
2. Роль растений в биосфере. Использование солнечной энергии для создания органических веществ в процессе фотосинтеза и выделение при этом кислорода, необходимого для дыхания всех живых организмов. Растения - производители органического вещества, обеспечивающие самих себя, а также животных, грибы, большинство бактерий и человека пищей и заключенной в ней энергией. Роль растений в круговороте углекислого газа и кислорода в атмосфере.
Дыхание организмов, его сущность и значение.
1. Сущность дыхания— окисление органических веществ в клетках с освобождением энергии, необходимой для процессов жизнедеятельности. Поступление необходимого для дыхания кислорода в клетки тела растений и животных: у растений через устьица, чечевички, трещины в коре деревьев; у животных — через поверхность тела (например, у дождевого червя), через органы дыхания (трахеи у насекомых, жабры у рыб, легкие у наземных позвоночных и человека). Транспорт кислорода кровью и поступление его в клетки различных тканей и органов у многих животных и человека.
2. Участие кислорода в окислении органических веществ до неорганических, освобождение при этом полученной с пищей энергии, использование ее во всех процессах жизнедеятельности. Поглощение кислорода организмом и удаление из него углекислого газа через поверхность тела или органы дыхания — газообмен.
3. Взаимосвязь строения и функций органов дыхания. Приспособленность органов дыхания, например у животных и человека, к выполнению функций поглощения кислорода и выделения углекислого газа: увеличение объема легких человека и млекопитающих животных за счет огромного числа легочных пузырьков, пронизанных капиллярами, возрастание поверхности соприкосновения крови с воздухом, повышение за счет этого интенсивности газообмена. Приспособленность строения стенок дыхательных путей к движению воздуха при вдохе и выдохе, очищению его от пыли (реснитчатый эпителий, наличие хрящей).
4. Газообмен в легких. Обмен газов в организме путем диффузии. Поступление в легкие по артериям малого круга кровообращения венозной крови, содержащей небольшое количество кислорода и большое количество углекислого газа. Проникновение в плазму венозной крови кислорода из легочных пузырьков и капилляров путем диффузии через их тонкие стенки, а затем в эритроциты. Образование непрочного соединения кислорода с гемоглобином — оксигемоглобина. Постоянное насыщение плазмы крови кислородом и одновременное выделение из крови в воздух легких углекислого газа, превращение венозной крови в артериальную.
5. Газообмен в тканях. Поступление по большому кругу кровообращения артериальной, насыщенной кислородом и бедной углекислым газом крови в ткани. Поступление кислорода в межклеточное вещество и клетки тела, где его концентрация значительно ниже, чем в крови. Одновременное насыщение крови углекислым газом, превращение ее из артериальной в венозную. Транспорт углекислого газа, образующего непрочное соединение с гемоглобином, в легкие.
Экология как биологическая наука
Термин "Экология" был введён в 1866 г. немецким ученым зоологом Геккелем..... и тд.
Обмен веществ клетки
Совокупность химических реакций биосинтеза и распада...
Биосинтез белка - одно из наиболее важных свойств живой клетки
Водоросли
Водоросли - это низшие растения, живущие приемущественно в водной среде
Известно около 30000 видов...
рассмотрите несколько растений одного вида. Выявите у них черты сходства.укажите, какие признаки наиболее изменчивы. Объясните, чем обусловлено сходство и различие особей.
Растения одного вида очень сходны между собой, так как они имеют одинаковое число и сходное строение хромосом, отвечающих за наследственность. В то же время растения одного вида благодаря изменчивости различаются между собой размерами листьев, высотой стеблей, длиной корней. Менее изменчиво строение и окраска цветков. Следовательно, наследственность определяет сходство особей вида, а изменчивость — различия между ними.
продемонстрируйте меры первой доврачебной помощи при растяжении связок одного из суставов указательного пальца.
Вначале надо охладить поврежденный сустав, положив на него грелку или полиэтиленовый пакет с холодной водой, льдом или снегом. Через 15— 20 мин туго забинтовать палец с поврежденным суставом и отвести пострадавшего к врачу.
продемонстрируйте меры первой доврачебной помощи при повреждении крупных сосудов руки.
. Вначале необходимо определить тип кровотечения. Если это венозное кровотечение, то кровь темного цвета и вытекает из раны равномерной, непрерывной, не пульсирующей струей. При артериальном кровотечении кровь алого цвета вытекает фонтанирующей струей. При венозном кровотечении надо обработать кожу вокруг раны настойкой йода, закрыть ее чистой марлевой повязкой и наложить давящую повязку, а руку приподнять вверх. Если кровотечение не прекратится, то больного надо направить к врачу. При артериальном кровотечении следует после наложения давящей повязки приподнять руку. При ранении крупных артерий сдавить артерию пальцами выше места повреждения, а затем наложить жгут выше места ранения и затянуть так, чтобы сдавить мягкие ткани и стенки сосудов. Под жгут не забыть положить мягкую ткань и записку с указанием времени наложения жгута. После этого больного направить к врачу.
подсчитайте свой пульс. Определите, имеются ли отклонения от нормы. Поясните ответ.
Найти пульс на поверхности своей лучевой кости и подсчитать число ударов в минуту. Для этого надо прижать пальцем артерию, расположенную под кожей на лучевой кости около кисти, и почувствовать четкие ритмические колебания стенки сосуда — пульс. Затем сосчитать их число за одну минуту. Если получится результат, близкий к среднему значению пульса, то можно сделать вывод о нормальной работе сердца, так как артериальный пульс соответствует каждому сокращению сердца и представляет собой колебания стенок сосуда, вызванные изменением давления крови в сосудах в ритме сокращения сердца.
выполните задание. Истребление волков в ряде районов нашей страны привело к резкому увеличению численности копытных, которые уничтожили некоторые виды кустарников и подрастающих деревьев, как восстановить равновесие в данном сообществе.
Волки — хищники. Они регулируют численность многих копытных — косуль, лосей, оленей и др. Волки — санитары леса, так как нападают прежде всего на больных животных, распознают их по запаху. Истребление волков приводит к увеличению численности животных, которыми они питаются, прежде всего копытных, пищей которым служат древесные растения. Чтобы восстановить равновесие в лесу, необходимо увеличить численность волков до определенного уровня, прекратить их отстрел.
выполните задание. В возрасте 1-2 лет на 1 га леса может рости около 20тыс. растений. Через 100 лет на этой площади остается 400-700 деревьев. Объясните, почему.
Между деревьями происходит межвидовая, внутривидовая борьба и борьба с неблагоприятными условиями. В результате этой борьбы многие деревья погибнут и из 20 000 останется примерно 400—700 взрослых особей. Каждое взрослое дерево занимает больше места, ему необходимо больше питательных веществ, влаги, света.
рассмотрите муляжи шляпочных грибов, найдите среди них съедобные и ядовитые, назовите меры первой доврачебной помощи при отравлении грибами.
Отобрать муляжи ядовитых и съедобных грибов. К ядовитым относятся бледная поганка, ложный опенок, ложная лисичка, мухомор. Ядовитые грибы имеют сходство со съедобными: бледная поганка с шампиньоном, ложный опенок со съедобным опенком, ложная лисичка со съедобной лисичкой. К съедобным относят белый гриб, подберезовик, рыжик, сыроежку, масленок и др. Ложные опята, похожие на съедобные опята, не имеют кольца из пленки на пеньке, а пластинки под шляпкой зеленоватые. Бледная поганка похожа на шампиньон, но у нее нижняя сторона шляпки зеленовато-белая, а у шампиньона розовая. При отравлении грибами надо прочистить желудок и кишечник: искусственно вызвать рвоту, поставить клизму, давать много пить молока или воды с содой.
выполните задание. Подсчитали, что на площади леса в 1га обитает 20 пар насекомоядных птиц и одна пара хищных.школьники повесили на данной территории 60 скворечников. Объясните, нужно ли такое колличество скворечников на данной плдощади.
На 1 га леса нельзя развешивать 60 скворечников, так как если все их заселят птицы и они размножатся, то всем им не хватит пищевых ресурсов, территории для расселения.
выполните задение.в лесу вырубили все дуплистые деревья, после чего крепкие молодые деревья были объедены вредителями, и лес погиб. Объясните, почему.
Вырубка дуплистых деревьев в лесу приводит к нарушению связей между его обитателями, а также к нарушению круговорота веществ. С вырубкой дуплистых деревьев лес покидают многие насекомоядные птицы, заселяющие дупла. Это приводит к увеличению численности насекомых-вредителей, которые повреждают молодые деревья, от чего они могут погибнуть.
заложите опыт, доказывающий необходимость наличия света для процесса фотосинтеза.
Одно растение поставить на свет. А другое в темное помещение.оба растения надо поливать одинакого.через некоторое времяу растения в темном помещении листья станут бледно-зелеными, затем пожелтеют и растение погибнет. пРичина гибели растения-в темноте-отсутствие света, который необходим для образования хлорофила и для фотосинтеза-образовния органических веществ из неорганических сиспользованием энергии света. На свету растение растет нормально.
заложите опыт, доказывающий необходимость наличия воды для проростания семян.
Чтобы доказать необходимость воды для прорастания семян, надо поместить две пробирки с семенами в теплое место. В одной пробирке оставить семена сухими, а в другой смочить. Через несколько суток семена, смоченные водой, прорастут.
заложите опыт, доказывающий необходимость наличия воздуха для проростания семян.
Чтобы показать необходимость воздуха для прорастания семян, надо поместить семена гороха или другого растения в две пробирки (или два стакана) и поставить их в теплое место. В первой пробирке семена надо только смочить, а во второй — залить водой. Через несколько дней семена в первой пробирке прорастут, а во второй — погибнут из-за недостатка воздуха.
используя комнатные растения, укажите черты приспособленности их к выполнению функции воздушного питания.
Орган воздушного питания у растения — лист. Для воздушного питания характерно поглощение листьями углекислого газа через устьица и образование органических веществ; выделение неорганических — углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии. Приспособление к поглощению углекислого газа — большая поверхность листовой пластинки, ее плоская форма и множество устьиц. Приспособление к использованию солнечной энергии — прозрачная кожица листа и множество хлоро-пластов в клетках основной ткани.
укажите способы размножения следующих растений: пшеницы, картофеля, земляники.
Для этого надо знать биологию растения. Так, пшеница размножается семенами, картофель — клубнями (видоизмененными подземными побегами), земляника — усами (видоизмененными надземными побегами).
в коллекции грибов найдите трутовик. Объясните, почему его относят к грибам паразитам.
Плодовое тело трутовика находится на коре дерева, оно очень плотное, серо-бурого цвета, состоит из плотно переплетенных нитей — гиф гриба. Грибница трутовика находится внутри стебля дерева, ее нити пронизывают ткани ствола и высасывают из дерева органические и минеральные вещества, воду. Это гриб-паразит.
используя таблицы и рисунки, гербарные экземпляры, опишите приспособление к среде обитания у верблюжьей колючки, клюквы, осота. Объясните, как могли возникнуть эти приспособления.
Верблюжья колючка — растение пустынь и полупустынь произрастает в условиях с недостатком влаги. В процессе исторического развития у этого растения выработались приспособления для добывания и
сохранения влаги: длинные корни, проникающие на глубину 15—20 м и достигающие подземных вод.
Как могло возникнуть такое приспособление к жизни в условиях засухи у верблюжьей колючки? В результате изменчивости одни растения верблюжьей колючки имели более длинные корни, чем другие. Эти растения находились в лучших условиях, поскольку могли достать воду из более глубоких слоев почвы и таким образом выжить. Растения же с более короткими корнями получали меньше воды и чаще погибали. Первые растения верблюжьей колючки давали потомство, среди которого чаще выживали растения с более длинными корнями. Так постепенно, из поколения в поколение шел отбор растений верблюжьей колючки в направлении удлинения корней.
используя таблицы и рисунки, опишите приспособления к жизни в почве у дождевого червя, крота. Обьясните, как могли возникнуть эти приспособления.
Большая плотность почвы (по сравнению с водной и наземно-воздушной средами). В связи с этим обитание в ней высокоспециализированных видов, например обыкновенного крота, у которого в процессе эволюции сформировалось тело, имеющее форму цилиндра, заостренное спереди, покрытое короткой густой шерстью, произошла редукция ушных раковин и органов зрения. Развитие в связи с роющим образом жизни коротких, но сильных передних конечностей, интенсивного обмена веществ. Формирование приспособлений к передвижению в почве (например, хорошо развитых мышц, щетинок - - упругих образований на брюшной стороне каждого членика у дождевого червя — и других особенностей их строения) — основное направление эволюции обитателей почвы. Роль наследственности, изменчивости и естественного отбора в формировании признаков приспособленности к среде.
среди пробирок с семенами выберите ту, в которой находятся семена, высеваемые на глубину 1-2 см. поясните свой выбор.
. Если сеять семена на глубину 1—2 см, то надо выбрать пробирку с мелкими семенами (мака, петрушки, моркови), так как они содержат небольшой запас питательных веществ. Если такие семена посеять глубоко, то развившиеся из них растения не смогут пробиться к свету из-за недостатка питательных веществ. На глубину 6—7 см надо сеять более крупные семена (кукурузы, бобов, гороха), так как в них содержится достаточное количество питательных веществ для появления проростков на поверхности почвы.
среди нескольких комнатных растений найдите однодольное и двудольное, назовите их отличительные признаки.
Рассмотрите комнатные растения. Как правило, у двудольных растений листья имеют сетчатое жилкование, а у однодольных — дуговое или параллельное. Нередко в цветочном горшке заметна луковица однодольного растения (например, у амариллиса, крокуса, нарцисса, тюльпана). Корень однодольных — мочковатый (заметен у злаков, луковиц).
рассмотрите под микроскопом готовый микропрепарат эвглены зеленой. Объясните, почему ботаники относят ее к растениям, а зоологи к животным.
В цитоплазме зеленой эвглены располагаются хло-ропласты, значит, она может, как растения, в процессе фотосинтеза создавать органические вещества из неорганических. В то же время эвглена в темноте может питаться, как животное, всасывая растворы органических веществ.
отличительные признаки живых организпмов.
.1. Живые организмы важный компонент биосферы. Клеточное строение — характерный признак всех организмов, за исключением вирусов.
Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов. Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания.
2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы.
3. Обмен веществ - - главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой.
4. Размножение, воспроизведение потомства — признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений.
5. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Наследственность — свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость — возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др.
6. Раздражимость — свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение — комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения — тро-пизмы, настии, таксисы.
Только комплекс всех перечисленных признаков характеризует живые организмы.
рассмотрите под микроскопом микропрепараты клеток различных организмов, определите животную клетку.
Приготовить к работе микроскоп, положить микропрепарат на предметный столик, осветить поле зрения микроскопа, добиться четкого изображения с помощью винтов и рассмотреть клетку. Если в ней отсутствуют оформленное ядро и вакуоли с клеточным соком, то это бактериальная клетка. Если в клетке кроме клеточной мембраны есть толстая оболочка, в цитоплазме видны ядро, хлоропласты и вакуоли с клеточным соком, то это растительная клетка. В животной клетке должны отсутствовать оболочка, хлоропласты и вакуоли с клеточным соком. В грибной клетке есть ядро (в отличие от бактериальной), толстая оболочка (в отличие от животной), нет хлоропластов (в отличие от растительной).
рассмотрите под микроскопом готовые микропрепараты тканий растений. Найдите среди них покровную. Поясните свой выбор.
Приготовить к работе два микроскопа. На предметный столик первого микроскопа положить микропрепарат с одной тканью, а на предметный столик второго микроскопа — другой микропрепарат. Осветить поле зрения микроскопа, перемещением тубуса добиться получения более четкого изображения. Рассмотреть препараты, используя знания признаков покровной ткани, выбрать из них нужный, пояснив при этом, что клетки покровной ткани плотно прилегают друг к другу, имеют утолщенные наружные стенки, что способствует выполнению функции защиты. Расположенные в покровной ткани устьица (две специализированные клетки с устьичной щелью между ними) функционируют в процессах газообмена, фотосинтеза и испарения воды растениями.
иммунитет. борьба с инфекционными заболеваниями. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом.
I. Кожа, слизистые оболочки, выделяемые ими жидкости (слюна, слезы, желудочный сок и др.) — первый барьер в защите организма от микробов. Их функции: служат механической преградой, защитным барьером, предупреждающим попадание микробов в организм; вырабатывают вещества, обладающие противомикробными свойствами.
2. Роль фагоцитов в защите организма от микробов. Проникновение фагоцитов — особой группы лейкоцитов — через стенки капилляров к местам скопления микробов, ядов, чужеродных белков, попавших в организм, обволакивание и переваривание их.
3. Иммунитет. Выработка лейкоцитами антител, которые разносятся кровью по организму, соединяются с бактериями и делают их беззащитными против фагоцитов. Контакт некоторых видов лейкоцитов с болезнетворными бактериями, вирусами, выделение лейкоцитами веществ, которые вызывают их гибель. Наличие в крови этих защитных веществ обеспечивает иммунитет — невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Действие разных антител на микробы.
4. Предупреждение инфекционных заболеваний. Введение в организм человека (как правило, в детском возрасте) ослабленных или убитых возбудителей наиболее распространенных инфекционных заболеваний кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита и др. — для предупреждения заболевания. Невосприимчивость человека к этим заболеваниям или протекание болезни в легкой форме благодаря выработке в организме антител. При заражении человека инфекционной болезнью введение ему сыворотки крови, полученной от переболевших людей или животных. Содержание в сыворотке антител против той или иной болезни.
5. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом. СПИД — инфекционное заболевание, для которого характерен дефицит иммунитета. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий потерю иммунитета, что делает человека беззащитным перед инфекционным заболеванием. Заражение происходит половым путем, а также при переливании крови, содержащей ВИЧ, использование плохо стерилизованных шприцев, при родах (заражение ребенка от матери — носительницы возбудителя СПИДа). В связи с отсутствием эффективного лечения важна профилактика заражения вирусом СПИДа: жесткий контроль донорской крови и кровепрепаратов, использование одноразовых шприцев, исключение беспорядочных половых связей, применение презервативов, ранняя диагностика заболевания.
рассмотрите под микроскопом микропрепараты эпиталеальной и соединительной тканей, выявите их различие.
Приготовить к работе два микроскопа, положить на предметные столики микропрепараты указанных тканей, осветить поле зрения микроскопов, перемещением тубуса винтами добиться четкого изображения. Рассмотреть микропрепараты, сравнить их и указать следующие различия: клетки эпителиальной ткани располагаются плотно, прилегая друг к другу, а в соединительной ткани — рыхло. Межклеточного вещества в эпителиальной ткани мало, а в соединительной много.
приготовьте и рассмотрите под микроскопом микропрепарат(кожицы чешуи лука или листа элодеи). Ззарисуйте клетку и подпишите её части.
На предметное стекло наносят 2—3 капли подкрашенной иодом воды. С белой мясистой чешуи лука снимают небольшую часть прозрачной кожицы и помещают ее на предметное стекло в подкрашенную воду. Расправляют кожицу иглой и накрывают покровным стеклом. Микропрепарат помещают на предметный столик микроскопа, освещают с помощью зеркала и опускают с помощью винтов. Затем поднимают тубус до получения четкого изображения. Просматривают весь препарат, выбирают одну клетку, различают ее части. Затем клетку зарисовывают и делают подписи: оболочка, цитоплазма и ядро.
рассмотрите готовый микропрепарат простейшего и назовите его вид.
Рассмотрите у животного, которое находится в поле зрения микроскопа, форму тела и органоиды передвижения. Если простейшее имеет вид прозрачного бесформенного комочка с большим числом ложноножек, то это обыкновенная амеба. Если животное внешне похоже на туфельку, а тело его покрыто ресничками, то это инфузория-туфелька. У зеленой эвглены постоянная форма тела, органоид передвижения — жгутик, она зеленого цвета, так как в ее цитоплазме расположены хлоропласты.
Определите увеличение школьного микроскопа, подготовьте его к работе.
Увеличение школьного микроскопа определяют путем умножения цифр на объективе и окуляре, указывающих на их увеличение. Для работы с микроскопом его надо поставить штативом к себе, навести зеркалом свет на отверстие предметного столика, положить на столик микропрепарат, закрепить его зажимами, опустить тубус вниз, не повреждая микропрепарат, а затем, глядя в окуляр, медленно с помощью винтов поднять тубус до получения четкого изображения.
Усложнение организации растений в процессе эволюции.Причины эволюции.
1. Водоросли. Одноклеточные водоросли— наиболее простоорганизованные растения. Появление в результате изменчивости и наследственности многоклеточных водорослей, сохранение особей с этой полезной особенностью естественным отбором.
2. Происхождение от древних водорослей более сложных растений — псилофитов, а от них — мхов и папоротников. Появление у мхов органов — стебля и листьев, а у папоротников — корня и более развитой проводящей системы.
3. Происхождение от древних папоротников благодаря наследственности и изменчивости, действию естественного отбора более сложных растений древних голосеменных, у которых появилось семя. В отличие от споры (одной специализированной клетки, из которой развивается новое растение) семя — многоклеточное образование, имеющее сформировавшийся зародыш с запасом питательных веществ и покрытое плотной кожурой. Значительно большая вероятность появления нового растения из семени, чем из споры, имеющей небольшой запас питательных веществ.
4. Происхождение от древних голосеменных более сложных растений — покрытосеменных, у которых появился цветок и плод. Роль плода — защита семени от неблагоприятных условий и увеличение вероятности их широкого распространения в природе.
5. Усложнение строения растений от водорослей до покрытосеменных в течение многих тысячелетий благодаря способности изменяться, передавать изменения по наследству и благодаря действию естественного отбора.
взаимосвязь пластического и энегетического обмена веществ.
1. Постоянное взаимодействие каждого живого организма с окружающей средой. Поглощение из окружающей среды одних веществ и выделение в нее продуктов жизнедеятельности. Обмен веществ между организмом и средой — главный признак живого. Поглощение растениями и некоторыми бактериями из окружающей среды неорганических веществ и энергии солнечного света, использование их на создание органических веществ. Поглощение растениями и животными из окружающей среды кислорода в процессе дыхания и выделение углекислого газа. Получение из окружающей среды животными, грибами, большинством бактерий, человеком органических веществ и запасенной в них энергии.
2. Сущность обмена. Обмен веществ и превращения энергии в клетке — совокупность химических реакций образования органических веществ с использованием энергии и расщепления органических веществ с освобождением энергии.
3. Пластический обмен — совокупность реакций синтеза органических веществ, из которых образуются структуры клетки, обновляется ее состав, а также синтезируются ферменты, необходимые для ускорения химических реакций в клетке. Синтез сложного органического вещества — белка — из менее сложных органических веществ — аминокислот — пример пластического обмена. Роль ферментов в ускорении химических реакций, использование энергии на синтез органических веществ, освобожденной в процессе энергетического обмена.
4. Энергетический обмен — расщепление сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов) до простых веществ (в конечном счете до углекислого газа и воды) с освобождением энергии, используемой в процессах жизнедеятельности. Дыхание — пример энергетического обмена, в процессе которого поступивший из воздуха в клетку кислород окисляет органические вещества и при этом освобождается энергия. Участие в энергетическом обмене ферментов, которые синтезировались в процессе пластического обмена, в ускорении реакций окисления органических веществ.
5. Взаимосвязь пластического и энергетического обмена: пластический обмен поставляет для энергетического обмена органические вещества и ферменты, а энергетический обмен поставляет для пластического — энергию, без которой не могут идти реакции синтеза. Нарушение одного из видов клеточного обмена ведет к нарушению всех процессов жизнедеятельности, к гибели организма.
рассмотрите несколько растений одного вида. Выявите у них черты сходства.укажите, какие признаки наиболее изменчивы. Объясните, чем обусловлено сходство и различие особей.
Растения одного вида очень сходны между собой, так как они имеют одинаковое число и сходное строение хромосом, отвечающих за наследственность. В то же время растения одного вида благодаря изменчивости различаются между собой размерами листьев, высотой стеблей, длиной корней. Менее изменчиво строение и окраска цветков. Следовательно, наследственность определяет сходство особей вида, а изменчивость — различия между ними.
продемонстрируйте меры первой доврачебной помощи при растяжении связок одного из суставов указательного пальца.
Вначале надо охладить поврежденный сустав, положив на него грелку или полиэтиленовый пакет с холодной водой, льдом или снегом. Через 15— 20 мин туго забинтовать палец с поврежденным суставом и отвести пострадавшего к врачу.
продемонстрируйте меры первой доврачебной помощи при повреждении крупных сосудов руки.
. Вначале необходимо определить тип кровотечения. Если это венозное кровотечение, то кровь темного цвета и вытекает из раны равномерной, непрерывной, не пульсирующей струей. При артериальном кровотечении кровь алого цвета вытекает фонтанирующей струей. При венозном кровотечении надо обработать кожу вокруг раны настойкой йода, закрыть ее чистой марлевой повязкой и наложить давящую повязку, а руку приподнять вверх. Если кровотечение не прекратится, то больного надо направить к врачу. При артериальном кровотечении следует после наложения давящей повязки приподнять руку. При ранении крупных артерий сдавить артерию пальцами выше места повреждения, а затем наложить жгут выше места ранения и затянуть так, чтобы сдавить мягкие ткани и стенки сосудов. Под жгут не забыть положить мягкую ткань и записку с указанием времени наложения жгута. После этого больного направить к врачу.
подсчитайте свой пульс. Определите, имеются ли отклонения от нормы. Поясните ответ.
Найти пульс на поверхности своей лучевой кости и подсчитать число ударов в минуту. Для этого надо прижать пальцем артерию, расположенную под кожей на лучевой кости около кисти, и почувствовать четкие ритмические колебания стенки сосуда — пульс. Затем сосчитать их число за одну минуту. Если получится результат, близкий к среднему значению пульса, то можно сделать вывод о нормальной работе сердца, так как артериальный пульс соответствует каждому сокращению сердца и представляет собой колебания стенок сосуда, вызванные изменением давления крови в сосудах в ритме сокращения сердца.
выполните задание. Истребление волков в ряде районов нашей страны привело к резкому увеличению численности копытных, которые уничтожили некоторые виды кустарников и подрастающих деревьев, как восстановить равновесие в данном сообществе.
Волки — хищники. Они регулируют численность многих копытных — косуль, лосей, оленей и др. Волки — санитары леса, так как нападают прежде всего на больных животных, распознают их по запаху. Истребление волков приводит к увеличению численности животных, которыми они питаются, прежде всего копытных, пищей которым служат древесные растения. Чтобы восстановить равновесие в лесу, необходимо увеличить численность волков до определенного уровня, прекратить их отстрел.
выполните задание. В возрасте 1-2 лет на 1 га леса может рости около 20тыс. растений. Через 100 лет на этой площади остается 400-700 деревьев. Объясните, почему.
Между деревьями происходит межвидовая, внутривидовая борьба и борьба с неблагоприятными условиями. В результате этой борьбы многие деревья погибнут и из 20 000 останется примерно 400—700 взрослых особей. Каждое взрослое дерево занимает больше места, ему необходимо больше питательных веществ, влаги, света.
рассмотрите муляжи шляпочных грибов, найдите среди них съедобные и ядовитые, назовите меры первой доврачебной помощи при отравлении грибами.
Отобрать муляжи ядовитых и съедобных грибов. К ядовитым относятся бледная поганка, ложный опенок, ложная лисичка, мухомор. Ядовитые грибы имеют сходство со съедобными: бледная поганка с шампиньоном, ложный опенок со съедобным опенком, ложная лисичка со съедобной лисичкой. К съедобным относят белый гриб, подберезовик, рыжик, сыроежку, масленок и др. Ложные опята, похожие на съедобные опята, не имеют кольца из пленки на пеньке, а пластинки под шляпкой зеленоватые. Бледная поганка похожа на шампиньон, но у нее нижняя сторона шляпки зеленовато-белая, а у шампиньона розовая. При отравлении грибами надо прочистить желудок и кишечник: искусственно вызвать рвоту, поставить клизму, давать много пить молока или воды с содой.
выполните задание. Подсчитали, что на площади леса в 1га обитает 20 пар насекомоядных птиц и одна пара хищных.школьники повесили на данной территории 60 скворечников. Объясните, нужно ли такое колличество скворечников на данной плдощади.
На 1 га леса нельзя развешивать 60 скворечников, так как если все их заселят птицы и они размножатся, то всем им не хватит пищевых ресурсов, территории для расселения.
выполните задение.в лесу вырубили все дуплистые деревья, после чего крепкие молодые деревья были объедены вредителями, и лес погиб. Объясните, почему.
Вырубка дуплистых деревьев в лесу приводит к нарушению связей между его обитателями, а также к нарушению круговорота веществ. С вырубкой дуплистых деревьев лес покидают многие насекомоядные птицы, заселяющие дупла. Это приводит к увеличению численности насекомых-вредителей, которые повреждают молодые деревья, от чего они могут погибнуть.
заложите опыт, доказывающий необходимость наличия света для процесса фотосинтеза.
Одно растение поставить на свет. А другое в темное помещение.оба растения надо поливать одинакого.через некоторое времяу растения в темном помещении листья станут бледно-зелеными, затем пожелтеют и растение погибнет. пРичина гибели растения-в темноте-отсутствие света, который необходим для образования хлорофила и для фотосинтеза-образовния органических веществ из неорганических сиспользованием энергии света. На свету растение растет нормально.
заложите опыт, доказывающий необходимость наличия воды для проростания семян.
Чтобы доказать необходимость воды для прорастания семян, надо поместить две пробирки с семенами в теплое место. В одной пробирке оставить семена сухими, а в другой смочить. Через несколько суток семена, смоченные водой, прорастут.
заложите опыт, доказывающий необходимость наличия воздуха для проростания семян.
Чтобы показать необходимость воздуха для прорастания семян, надо поместить семена гороха или другого растения в две пробирки (или два стакана) и поставить их в теплое место. В первой пробирке семена надо только смочить, а во второй — залить водой. Через несколько дней семена в первой пробирке прорастут, а во второй — погибнут из-за недостатка воздуха.
используя комнатные растения, укажите черты приспособленности их к выполнению функции воздушного питания.
Орган воздушного питания у растения — лист. Для воздушного питания характерно поглощение листьями углекислого газа через устьица и образование органических веществ; выделение неорганических — углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии. Приспособление к поглощению углекислого газа — большая поверхность листовой пластинки, ее плоская форма и множество устьиц. Приспособление к использованию солнечной энергии — прозрачная кожица листа и множество хлоро-пластов в клетках основной ткани.
укажите способы размножения следующих растений: пшеницы, картофеля, земляники.
Для этого надо знать биологию растения. Так, пшеница размножается семенами, картофель — клубнями (видоизмененными подземными побегами), земляника — усами (видоизмененными надземными побегами).
в коллекции грибов найдите трутовик. Объясните, почему его относят к грибам паразитам.
Плодовое тело трутовика находится на коре дерева, оно очень плотное, серо-бурого цвета, состоит из плотно переплетенных нитей — гиф гриба. Грибница трутовика находится внутри стебля дерева, ее нити пронизывают ткани ствола и высасывают из дерева органические и минеральные вещества, воду. Это гриб-паразит.
используя таблицы и рисунки, гербарные экземпляры, опишите приспособление к среде обитания у верблюжьей колючки, клюквы, осота. Объясните, как могли возникнуть эти приспособления.
Верблюжья колючка — растение пустынь и полупустынь произрастает в условиях с недостатком влаги. В процессе исторического развития у этого растения выработались приспособления для добывания и
сохранения влаги: длинные корни, проникающие на глубину 15—20 м и достигающие подземных вод.
Как могло возникнуть такое приспособление к жизни в условиях засухи у верблюжьей колючки? В результате изменчивости одни растения верблюжьей колючки имели более длинные корни, чем другие. Эти растения находились в лучших условиях, поскольку могли достать воду из более глубоких слоев почвы и таким образом выжить. Растения же с более короткими корнями получали меньше воды и чаще погибали. Первые растения верблюжьей колючки давали потомство, среди которого чаще выживали растения с более длинными корнями. Так постепенно, из поколения в поколение шел отбор растений верблюжьей колючки в направлении удлинения корней.
используя таблицы и рисунки, опишите приспособления к жизни в почве у дождевого червя, крота. Обьясните, как могли возникнуть эти приспособления.
Большая плотность почвы (по сравнению с водной и наземно-воздушной средами). В связи с этим обитание в ней высокоспециализированных видов, например обыкновенного крота, у которого в процессе эволюции сформировалось тело, имеющее форму цилиндра, заостренное спереди, покрытое короткой густой шерстью, произошла редукция ушных раковин и органов зрения. Развитие в связи с роющим образом жизни коротких, но сильных передних конечностей, интенсивного обмена веществ. Формирование приспособлений к передвижению в почве (например, хорошо развитых мышц, щетинок - - упругих образований на брюшной стороне каждого членика у дождевого червя — и других особенностей их строения) — основное направление эволюции обитателей почвы. Роль наследственности, изменчивости и естественного отбора в формировании признаков приспособленности к среде.
среди пробирок с семенами выберите ту, в которой находятся семена, высеваемые на глубину 1-2 см. поясните свой выбор.
. Если сеять семена на глубину 1—2 см, то надо выбрать пробирку с мелкими семенами (мака, петрушки, моркови), так как они содержат небольшой запас питательных веществ. Если такие семена посеять глубоко, то развившиеся из них растения не смогут пробиться к свету из-за недостатка питательных веществ. На глубину 6—7 см надо сеять более крупные семена (кукурузы, бобов, гороха), так как в них содержится достаточное количество питательных веществ для появления проростков на поверхности почвы.
среди нескольких комнатных растений найдите однодольное и двудольное, назовите их отличительные признаки.
Рассмотрите комнатные растения. Как правило, у двудольных растений листья имеют сетчатое жилкование, а у однодольных — дуговое или параллельное. Нередко в цветочном горшке заметна луковица однодольного растения (например, у амариллиса, крокуса, нарцисса, тюльпана). Корень однодольных — мочковатый (заметен у злаков, луковиц).
рассмотрите под микроскопом готовый микропрепарат эвглены зеленой. Объясните, почему ботаники относят ее к растениям, а зоологи к животным.
В цитоплазме зеленой эвглены располагаются хло-ропласты, значит, она может, как растения, в процессе фотосинтеза создавать органические вещества из неорганических. В то же время эвглена в темноте может питаться, как животное, всасывая растворы органических веществ.
отличительные признаки живых организпмов.
.1. Живые организмы важный компонент биосферы. Клеточное строение — характерный признак всех организмов, за исключением вирусов.
Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов. Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания.
2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы.
3. Обмен веществ - - главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой.
4. Размножение, воспроизведение потомства — признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений.
5. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Наследственность — свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость — возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др.
6. Раздражимость — свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение — комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения — тро-пизмы, настии, таксисы.
Только комплекс всех перечисленных признаков характеризует живые организмы.
рассмотрите под микроскопом микропрепараты клеток различных организмов, определите животную клетку.
Приготовить к работе микроскоп, положить микропрепарат на предметный столик, осветить поле зрения микроскопа, добиться четкого изображения с помощью винтов и рассмотреть клетку. Если в ней отсутствуют оформленное ядро и вакуоли с клеточным соком, то это бактериальная клетка. Если в клетке кроме клеточной мембраны есть толстая оболочка, в цитоплазме видны ядро, хлоропласты и вакуоли с клеточным соком, то это растительная клетка. В животной клетке должны отсутствовать оболочка, хлоропласты и вакуоли с клеточным соком. В грибной клетке есть ядро (в отличие от бактериальной), толстая оболочка (в отличие от животной), нет хлоропластов (в отличие от растительной).
рассмотрите под микроскопом готовые микропрепараты тканий растений. Найдите среди них покровную. Поясните свой выбор.
Приготовить к работе два микроскопа. На предметный столик первого микроскопа положить микропрепарат с одной тканью, а на предметный столик второго микроскопа — другой микропрепарат. Осветить поле зрения микроскопа, перемещением тубуса добиться получения более четкого изображения. Рассмотреть препараты, используя знания признаков покровной ткани, выбрать из них нужный, пояснив при этом, что клетки покровной ткани плотно прилегают друг к другу, имеют утолщенные наружные стенки, что способствует выполнению функции защиты. Расположенные в покровной ткани устьица (две специализированные клетки с устьичной щелью между ними) функционируют в процессах газообмена, фотосинтеза и испарения воды растениями.
иммунитет. борьба с инфекционными заболеваниями. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом.
I. Кожа, слизистые оболочки, выделяемые ими жидкости (слюна, слезы, желудочный сок и др.) — первый барьер в защите организма от микробов. Их функции: служат механической преградой, защитным барьером, предупреждающим попадание микробов в организм; вырабатывают вещества, обладающие противомикробными свойствами.
2. Роль фагоцитов в защите организма от микробов. Проникновение фагоцитов — особой группы лейкоцитов — через стенки капилляров к местам скопления микробов, ядов, чужеродных белков, попавших в организм, обволакивание и переваривание их.
3. Иммунитет. Выработка лейкоцитами антител, которые разносятся кровью по организму, соединяются с бактериями и делают их беззащитными против фагоцитов. Контакт некоторых видов лейкоцитов с болезнетворными бактериями, вирусами, выделение лейкоцитами веществ, которые вызывают их гибель. Наличие в крови этих защитных веществ обеспечивает иммунитет — невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Действие разных антител на микробы.
4. Предупреждение инфекционных заболеваний. Введение в организм человека (как правило, в детском возрасте) ослабленных или убитых возбудителей наиболее распространенных инфекционных заболеваний кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита и др. — для предупреждения заболевания. Невосприимчивость человека к этим заболеваниям или протекание болезни в легкой форме благодаря выработке в организме антител. При заражении человека инфекционной болезнью введение ему сыворотки крови, полученной от переболевших людей или животных. Содержание в сыворотке антител против той или иной болезни.
5. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом. СПИД — инфекционное заболевание, для которого характерен дефицит иммунитета. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий потерю иммунитета, что делает человека беззащитным перед инфекционным заболеванием. Заражение происходит половым путем, а также при переливании крови, содержащей ВИЧ, использование плохо стерилизованных шприцев, при родах (заражение ребенка от матери — носительницы возбудителя СПИДа). В связи с отсутствием эффективного лечения важна профилактика заражения вирусом СПИДа: жесткий контроль донорской крови и кровепрепаратов, использование одноразовых шприцев, исключение беспорядочных половых связей, применение презервативов, ранняя диагностика заболевания.
рассмотрите под микроскопом микропрепараты эпиталеальной и соединительной тканей, выявите их различие.
Приготовить к работе два микроскопа, положить на предметные столики микропрепараты указанных тканей, осветить поле зрения микроскопов, перемещением тубуса винтами добиться четкого изображения. Рассмотреть микропрепараты, сравнить их и указать следующие различия: клетки эпителиальной ткани располагаются плотно, прилегая друг к другу, а в соединительной ткани — рыхло. Межклеточного вещества в эпителиальной ткани мало, а в соединительной много.
приготовьте и рассмотрите под микроскопом микропрепарат(кожицы чешуи лука или листа элодеи). Ззарисуйте клетку и подпишите её части.
На предметное стекло наносят 2—3 капли подкрашенной иодом воды. С белой мясистой чешуи лука снимают небольшую часть прозрачной кожицы и помещают ее на предметное стекло в подкрашенную воду. Расправляют кожицу иглой и накрывают покровным стеклом. Микропрепарат помещают на предметный столик микроскопа, освещают с помощью зеркала и опускают с помощью винтов. Затем поднимают тубус до получения четкого изображения. Просматривают весь препарат, выбирают одну клетку, различают ее части. Затем клетку зарисовывают и делают подписи: оболочка, цитоплазма и ядро.
рассмотрите готовый микропрепарат простейшего и назовите его вид.
Рассмотрите у животного, которое находится в поле зрения микроскопа, форму тела и органоиды передвижения. Если простейшее имеет вид прозрачного бесформенного комочка с большим числом ложноножек, то это обыкновенная амеба. Если животное внешне похоже на туфельку, а тело его покрыто ресничками, то это инфузория-туфелька. У зеленой эвглены постоянная форма тела, органоид передвижения — жгутик, она зеленого цвета, так как в ее цитоплазме расположены хлоропласты.
Определите увеличение школьного микроскопа, подготовьте его к работе.
Увеличение школьного микроскопа определяют путем умножения цифр на объективе и окуляре, указывающих на их увеличение. Для работы с микроскопом его надо поставить штативом к себе, навести зеркалом свет на отверстие предметного столика, положить на столик микропрепарат, закрепить его зажимами, опустить тубус вниз, не повреждая микропрепарат, а затем, глядя в окуляр, медленно с помощью винтов поднять тубус до получения четкого изображения.
Усложнение организации растений в процессе эволюции.Причины эволюции.
1. Водоросли. Одноклеточные водоросли— наиболее простоорганизованные растения. Появление в результате изменчивости и наследственности многоклеточных водорослей, сохранение особей с этой полезной особенностью естественным отбором.
2. Происхождение от древних водорослей более сложных растений — псилофитов, а от них — мхов и папоротников. Появление у мхов органов — стебля и листьев, а у папоротников — корня и более развитой проводящей системы.
3. Происхождение от древних папоротников благодаря наследственности и изменчивости, действию естественного отбора более сложных растений древних голосеменных, у которых появилось семя. В отличие от споры (одной специализированной клетки, из которой развивается новое растение) семя — многоклеточное образование, имеющее сформировавшийся зародыш с запасом питательных веществ и покрытое плотной кожурой. Значительно большая вероятность появления нового растения из семени, чем из споры, имеющей небольшой запас питательных веществ.
4. Происхождение от древних голосеменных более сложных растений — покрытосеменных, у которых появился цветок и плод. Роль плода — защита семени от неблагоприятных условий и увеличение вероятности их широкого распространения в природе.
5. Усложнение строения растений от водорослей до покрытосеменных в течение многих тысячелетий благодаря способности изменяться, передавать изменения по наследству и благодаря действию естественного отбора.
взаимосвязь пластического и энегетического обмена веществ.
1. Постоянное взаимодействие каждого живого организма с окружающей средой. Поглощение из окружающей среды одних веществ и выделение в нее продуктов жизнедеятельности. Обмен веществ между организмом и средой — главный признак живого. Поглощение растениями и некоторыми бактериями из окружающей среды неорганических веществ и энергии солнечного света, использование их на создание органических веществ. Поглощение растениями и животными из окружающей среды кислорода в процессе дыхания и выделение углекислого газа. Получение из окружающей среды животными, грибами, большинством бактерий, человеком органических веществ и запасенной в них энергии.
2. Сущность обмена. Обмен веществ и превращения энергии в клетке — совокупность химических реакций образования органических веществ с использованием энергии и расщепления органических веществ с освобождением энергии.
3. Пластический обмен — совокупность реакций синтеза органических веществ, из которых образуются структуры клетки, обновляется ее состав, а также синтезируются ферменты, необходимые для ускорения химических реакций в клетке. Синтез сложного органического вещества — белка — из менее сложных органических веществ — аминокислот — пример пластического обмена. Роль ферментов в ускорении химических реакций, использование энергии на синтез органических веществ, освобожденной в процессе энергетического обмена.
4. Энергетический обмен — расщепление сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов) до простых веществ (в конечном счете до углекислого газа и воды) с освобождением энергии, используемой в процессах жизнедеятельности. Дыхание — пример энергетического обмена, в процессе которого поступивший из воздуха в клетку кислород окисляет органические вещества и при этом освобождается энергия. Участие в энергетическом обмене ферментов, которые синтезировались в процессе пластического обмена, в ускорении реакций окисления органических веществ.
5. Взаимосвязь пластического и энергетического обмена: пластический обмен поставляет для энергетического обмена органические вещества и ферменты, а энергетический обмен поставляет для пластического — энергию, без которой не могут идти реакции синтеза. Нарушение одного из видов клеточного обмена ведет к нарушению всех процессов жизнедеятельности, к гибели организма.
Основные направления развития биотехнологии.
1. Биотехнология — целенаправленное использование биологических объектов и процессов в разных отраслях производства: медицине, охране природы. Микроорганизмы, клетки растений, животных — основные объекты биотехнологии. Производство человеком с давних времен сыра, хлебопечение, виноделие, выделка кож на основе использования микроорганизмов.
2. Выращивание бактерий, низших грибов, дрожжей на специальных питательных средах в стерильных условиях, при определенной температуре, реакции среды с целью повышения интенсивности их размножения, ускорения производства витаминов, ферментов, белков, антибиотиков, лимонной, уксусной кислот.
Использование произведенной с помощью микроорганизмов продукции в пищевой промышленности (в качестве пищевых добавок, корма для скота), в здравоохранении (в качестве лекарств), применение ферментов для ускорения процесса производства сыров. Производство с помощью микроорганизмов свыше 150 видов продукции, в том числе ценной аминокислоты — лизина, который не синтезируется в организме человека и животных, а его недостаток в организме задерживает рост. 3. Клеточная инженерия — направление биотехнологии, в основе которого лежит процесс выращивания из отдельной клетки или кусочка ткани целых организмов или большой массы органического вещества. Создание для выращивания клеток специальных условий: особой питательной среды, определенной реакции среды, температуры, влажности, стерильных условий. Возможность получения из небольшой части растения путем выделения и выращивания отдельных клеток до 1 млн растений в год. Использование этого метода в селекции растений для ускорения размножения растений нового сорта и сокращения сроков его выведения с 12 до 4 лет. Нерешенность проблемы выращивания из отдельных клеток организма животного. Выращивание биологической массы женьшеня с помощью клеточной инженерии, сокращение сроков выращивания до 5—6 недель вместо 5—6 лет в природе.
4. Генная инженерия — направление биотехнологии, в основе которого лежит пересадка генов от одного организма к другому, получение организмов с новыми свойствами. Создание с помощью пересадки генов новых сортов растений с ценными для человека признаками, например устойчивого к колорадскому жуку картофеля, высокоурожайных сортов сои и других растений. Возможность пересадки генов человека в клетки микроорганизмов с целью синтеза ими ценных для человека ферментов, гормонов, например инсулина, необходимого больным сахарным диабетом.
5. Клонирование — новое направление в биотехнологии, в основе которого лежит пересадка ядра из клетки тела в яйцеклетку другого организма, пересадка этой яйцеклетки в клетку другого животного с целью получения организма с новыми свойствами. Пример клонирования — получение овечки Доли в Англии.
Экологические факторы, их влияние на организм.
1. Экологические факторы— элементы среды обитания, которые прямо или косвенно связаны с организмами, ее населяющими; их объединение в группы: абиотические, биотические, антропогенные факторы.
Абиотические факторы — факторы неживой природы, среди них химические (например, состав атмосферного воздуха, пресной и соленой воды, содержание в них разнообразных примесей) и физические (температура воздуха, воды, их плотность, давление, господствующие ветры, течения, радиационный фон). Биотические факторы живой природы — животные, растения, грибы, бактерии, оказывающие своей жизнедеятельностью влияние на другие организмы и на неживую природу. Антропогенный фактор (деятельность человека) — фактор, оказывающий наиболее сильное воздействие на организмы и их среду обитания.
2. Взаимосвязь организма и среды его обитания. Поглощение организмами из среды различных веществ: кислорода, углекислого газа, воды, органических и минеральных веществ. Выделение в окружающую среду организмами продуктов обмена. Отрицательное влияние недостатка какого-либо фактора среды (кислорода, воды, света, органических веществ для животных) на жизнедеятельность организмов. Зависимость численности и распределения видов и популяций от абиотических факторов. Биотические факторы как пища, среда обитания для других организмов (растительноядные животные для хищных, хозяева для паразитов). Влияние экологических факторов на размножение организмов (насекомых на опыление растений), их распространение.
3. Приспособленность организмов. Формирование в процессе эволюции у организмов приспособлений к различным экологическим факторам, например к недостатку влаги, тепла, кислорода. Примеры приспособлений: покровительственная окраска и форма тела насекомых, пресмыкающихся, птиц и других животных, благодаря которым они незаметны на окружающем их фоне; восковой налет на листьях некоторых растений, их опушенность, превращение в колючки — защита от чрезмерного испарения воды; обтекаемая форма тела водных животных — приспособление к преодолению сопротивления воды при передвижении. Различные отношения между организмами: конкуренция, симбиоз, хищник — жертва, паразит — хозяин. Примеры: симбиоз ряда шляпочных грибов и деревьев, клубеньковых бактерий и бобовых растений, рака-отшельника и актинии, что приносит пользу обоим организмам; взаимоотношения типа конкуренции (хищник — жертва, паразит — хозяин) способствуют регуляции численности видов и не ведут к гибели всех жертв.
Бактерии, их строение, место в системе органического мира, роль в природе.
1. Бактерии — доядерные организмы (прокариоты). Отсутствие в клетках бактерий оформленного ядра. Наличие нуклеоида, рассеянного в цитоплазме ядерного вещества. Роль нуклеоида в делении бактериальной клетки. Отсутствие в клетках бактерий митохондрий. Особенности строения оболочки (клеточной стенки), ее отличия по химическому составу от растений, грибов, животных. 2. Бактерии — в основном гетеротрофы по способу питания. Подавляющее большинство бактерий — сапрофиты (сапротрофы) — разрушители органических веществ. Существование бактерий — автотрофов, способных образовывать органические вещества из неорганических. Бактерии — паразиты болезнетворные (туберкулезная палочка, дизентерийная палочка и др.). Образование бактериями спор — приспособление к перенесению неблагоприятных условий.
3. Роль бактерий в природе. Участие в круговороте многих химических элементов: углерода, азота, фосфора, железа. Бактерии — разрушители органических веществ до неорганических, важное звено в цепи питания. Роль клубеньковых бактерий в повышении плодородия почвы, улучшении азотного питания растений. Участие бактерий в образовании полезных ископаемых; селитры — ценного азотного удобрения, железных руд, серы и др.
Основные направления эволюции органического мира.
1. Прогрессивный характер развития живой природы, эволюция ее от низших форм к высшим, а также специализация, приспособление видов к конкретным условиям. Главные линии эволюции живого: 1) подъем общей организации (ароморфоз); 2) мелкие эволюционные изменения, приспособление к определенным условиям обитания (идиоадап-тация); 3) эволюционные изменения, ведущие к упрощению организации (дегенерация).
2. Осуществление подъема общей организации организмов за счет крупных эволюционных изменений, повышающих интенсивность их жизнедеятельности, обеспечивающих преимущества в борьбе за существование, освоение новых сред обитания. Примеры данного направления эволюции: появление многоклеточных организмов от одноклеточных, возникновение легких и легочного дыхания у животных, четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих, коры головного мозга у птиц, млекопитающих у человека; возникновение хлорофилла и хлороплас-тов, фотосинтеза у растений, корней, развитой проводящей системы у папоротников, семени у голосеменных, цветка и плода у покрытосеменных.
3. Направление эволюции, способствующее развитию органического мира, на основе мелких эволюционных изменений по пути приспособления к жизни в определенной среде обитания. Например, у одних видов птиц сформировались в процессе эволюции приспособления к полету (стриж, ласточка), у других — к плаванию (пеликан, утка), у третьих — к жизни в лесу (глухарь, серая куропатка); приспособления у разных видов покрытосеменных растений к жизни в разных условиях (кувшинка, рогоз, камыш к жизни в водоемах, на болоте, тюльпан, ковыль — в степи, папоротник — в лесу).
4. Направление эволюции — дегенерация, ведущая к упрощению организации, утрате организмами ряда органов, потерявших свое значение, возникновению приспособлений к специфическим условиям жизни. Наиболее частое проявление дегенерации при переходе к сидячему или паразитическому образу жизни, который не снижает уровень приспособленности организмов к среде обитания, их жизнеспособность. Пример дегенерации: у многих червей-паразитов отсутствует кишечник, но хорошо развиты присоски, при помощи которых они прикрепляются к стенкам кишечника хозяина; хорошо развиты органы размножения, обеспечивающие высокую плодовитость червей-паразитов, большую численность. Растение-паразит — повилика присосками прикрепляется к стеблю других растений, не имеет корней и листьев, питается органическими веществами растения-хозяина.
5. Эволюция видов по пути увеличения их численности, расширения ареала — биологический прогресс. Примеры: развитие серой крысы, колорадского жука, саранчи. Развитие видов по пути сокращения ареала, уменьшения численности — биологический регресс. Примеры: виды слонов, тигров, львов.
Вредные привычки, их отрицательное влияние на организм.
1. Вредные привычки, связанные с употреблением веществ, которые оказывают на человека одурманивающее действие, вызывая состояние эйфории (в переводе «повышенно радостное настроение»): токсикомания, курение, алкоголизм, наркомания.
2. Употребление токсичных веществ — токсикомания. Токсические вещества, пагубно влияющие на организм человека и вызывающие привыкание к ним: табак, вещества хозяйственно-бытового назначения (например, бензин, ацетон, синтетические моющие средства) и другие средства наркотического действия, в том числе лекарственные. Возможные последствия использования токсических веществ подростками даже при первом употреблении: сильная головная боль, тошнота, рвота, одышка, учащенное сердцебиение, усиленное потоотделение, резкое падение кровяного давления, галлюцинации, аллергические реакции у аллергиков, в тяжелых случаях острая кислородная недостаточность в клетках головного мозга и сердечной мышце.
3. Последствия многократного и длительного употребления крепкого чая и кофе в связи с наличием в них активного вещества — кофеина: нарушение сна, потеря аппетита, желудочно-кишечные расстройства, нарушение ритма сердечных сокращений, привыкание к токсическим веществам, которое может при постоянном употреблении перерасти в физическую и психическую зависимость от них.
4. Курение, его отрицательное воздействие на организм. В составе табака около 300 веществ, большинство из них вредно для здоровья: никотин, канцерогенные вещества (т. е. вызывающие злокачественные опухоли), тяжелые металлы и др. Попадание этих веществ при курении в табачный дым, содержание в нем ядовитых газов (сероводорода, угарного и углекислого газа), синильной кислоты и других вредных для организма веществ. Постепенное формирование физической зависимости от табакокурения. Отрицательное воздействие табачного дыма на курильщиков и людей, находящихся с ними в одном помещении.
Появление у курильщиков утреннего кашля, болей в области сердца, желудка, головных болей, потливости, колебаний артериального давления; потеря сна, аппетита; спазмы сосудов, нервозности. Влияние табачного дыма на легочную ткань: потеря ее эластичности, нарушение ферментативных процессов, происходящих в легких. Возможное развитие тяжелых заболеваний: хронического бронхита, инфаркта сердца, рака и др.
Осложнения во время беременности и родов у курящих женщин, увеличение вероятности рождения у них детей с патологическими изменениями (с врожденными пороками сердца, с различными формами эпилепсии, «заячьей» губой и др.). Передача вредных веществ ребенку с молоком матери.
5. Алкоголизм. Отравляющее действие алкоголя на центральную нервную систему, процессы торможения в ней, что приводит к снижению самоконтроля, самообладания, появлению несдержанности, самонадеянности, развязности. Снижение у алкоголиков умственной и физической работоспособности, ухудшение координации движений, ослабление умственных способностей, деградация личности.
Под влиянием алкоголя перерождение клеток печени, образование язвы, рака желудка, заболеваний других внутренних органов.
Развитие в результате привыкания к алкоголю хронического заболевания — алкоголизма. Его симптомы: дрожание рук, а иногда и всего тела, психическое возбуждение, страхи, потеря памяти, нарушение функций жизненно важных органов, повышенное влечение к спиртным напиткам, потеря чувства меры при их употреблении. На последних стадиях развития заболевания включение алкоголя в обмен веществ. Отставание в физическом и умственном развитии детей алкоголиков.
6. Наркомания — болезненное влечение к веществам, обладающим наркотическим действием. Запрещение законом распространения наиболее опасных наркогенных веществ (опиум, гашиш, героин и др.). Быстрое развитие (иногда, после 2—3 приемов) физической и психической зависимости от наркогенных веществ. Тяжелое состояние — «ломка» (болезненность мышц, суставов, озноб, головная боль, слабость и др.) при их отсутствии. Социальная опасность наркомании, способность человека на любые действия, даже тяжелые преступления для получения наркотиков. Необходимость социальной и медицинской помощи для лечения наркомании.
Уровни организации живой природы, их характеристика.
1. Сложная структура живой природы, выделение молекулярного, клеточного, организменно-го, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уровней. Соподчинение и связь разных уровней организации структур живой природы, изучение их разными областями биологической науки: молекулярной биологией, цитологией, ботаникой, зоологией, анатомией и физиологией человека, экологией и др.
2. Молекулярный, наиболее древний уровень структуры живой природы, граничащий с неживой природой. Изучение химического состава и строения молекул сложных органических веществ, входящих в состав клетки (белков, нуклеиновых кислот и др.). Выявление роли нуклеиновых кислот в хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.
3. Клеточный уровень жизни, включающий в себя молекулярный. Сложное строение клетки, наличие в ней оболочки, плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы и других органоидов; присущие ей разнообразные процессы жизнедеятельности: рост, развитие, деление, обмен веществ. Сходное строение и жизнедеятельность клеток организмов растений, животных, грибов и бактерий.
4. Организменный уровень, включающий в себя молекулярный и клеточный. Сходство организмов разных царств живой природы — их клеточное строение, сходное строение клеток и протекающих в них процессов жизнедеятельности. Различия между растениями и животными в строении и способах питания. Связь организмов со средой обитания, их приспособленность к ней.
5. Популяционно-видовой — надорганизменный уровень жизни, включающий в себя организменный уровень. Пищевые, территориальные и родственные связи между особями вида, связь их с факторами неживой природы. Приуроченность экологических закономерностей и эволюционных процессов к этому уровню.
6. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями, а также факторами неживой природы. Проявление на этом уровне экологических закономерностей и эволюционных процессов.
7. Биосферный — высший уровень организации жизни. Биосфера — биологическая оболочка Земли, совокупность всего живого населения. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере — основа ее целостности, роль живых организмов в нем. Роль солнечной энергии в круговов хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.
3. Клеточный уровень жизни, включающий в себя молекулярный. Сложное строение клетки, наличие в ней оболочки, плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы и других органоидов; присущие ей разнообразные процессы жизнедеятельности: рост, развитие, деление, обмен веществ. Сходное строение и жизнедеятельность клеток организмов растений, животных, грибов и бактерий.
4. Организменный уровень, включающий в себя молекулярный и клеточный. Сходство организмов разных царств живой природы — их клеточное строение, сходное строение клеток и протекающих в них процессов жизнедеятельности. Различия между растениями и животными в строении и способах питания. Связь организмов со средой обитания, их приспособленность к ней.
5. Популяционно-видовой — надорганизменный уровень жизни, включающий в себя организменный уровень. Пищевые, территориальные и родственные связи между особями вида, связь их с факторами неживой природы. Приуроченность экологических закономерностей и эволюционных процессов к этому уровню.
6. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями, а также факторами неживой природы. Проявление на этом уровне экологических закономерностей и эволюционных процессов.
7. Биосферный — высший уровень организации жизни. Биосфера — биологическая оболочка Земли, совокупность всего живого населения. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере — основа ее целостности, роль живых организмов в нем. Роль солнечной энергии в круговов хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.
3. Клеточный уровень жизни, включающий в себя молекулярный. Сложное строение клетки, наличие в ней оболочки, плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы и других органоидов; присущие ей разнообразные процессы жизнедеятельности: рост, развитие, деление, обмен веществ. Сходное строение и жизнедеятельность клеток организмов растений, животных, грибов и бактерий.
4. Организменный уровень, включающий в себя молекулярный и клеточный. Сходство организмов разных царств живой природы — их клеточное строение, сходное строение клеток и протекающих в них процессов жизнедеятельности. Различия между растениями и животными в строении и способах питания. Связь организмов со средой обитания, их приспособленность к ней.
5. Популяционно-видовой — надорганизменный уровень жизни, включающий в себя организменный уровень. Пищевые, территориальные и родственные связи между особями вида, связь их с факторами неживой природы. Приуроченность экологических закономерностей и эволюционных процессов к этому уровню.
6. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями, а также факторами неживой природы. Проявление на этом уровне экологических закономерностей и эволюционных процессов.
7. Биосферный — высший уровень организации жизни. Биосфера — биологическая оболочка Земли, совокупность всего живого населения. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере — основа ее целостности, роль живых организмов в нем. Роль солнечной энергии в круговороте веществ, значение растений и фотосинтеза в поглощении и использовании солнечной энергии для поддержания жизни всего многообразия видов на Земле, сохранения равновесия.
Гигиена умственного и физического труда. Приемы, способствующие повышению его продуктивности.
1. Особенности умственного труда. Основан на знаниях, памяти, мышлении, волевых усилиях, требует незначительной мышечной активности, небольших энергетических затрат (около 13 500 кДж в сутки). Работники умственного труда: ученые, инженеры, техники, врачи, учителя, писатели, художники, артисты, юристы, психологи. Основная задача школьников — получение знаний в процессе умственного труда.
2. Организация умственного труда школьников. Создание оптимальных условий, способствующих повышению работоспособности, развитию ученика, сохранению его здоровья. Соблюдение режима дня: выделение времени для приготовления домашних заданий, отдыха, выполнения обязанностей по дому, прогулки, достаточного по времени сна; разумная организация быта; полноценное сбалансированное питание; организация рабочего места, подбор мебели по росту; забота о сохранении правильной осанки при приготовлении домашних заданий.
3. Особенности физического труда. Большие энергозатраты (при тяжелом немеханизированном труде более 20 000 кДж в сутки), велика роль мышечной работы, возрастание потребности в кислороде в 2—4 раза, частота пульса — до 150 ударов в минуту. Усиление в мышцах обмена веществ, усиление кровотока, более интенсивное функционирование внутренних органов.
Зависимость работоспособности при физическом труде от состояния человека, трудовой нагрузки, от условий труда (температуры и влажности воздуха, шума, организации рабочего времени, чередования труда и отдыха). Уменьшение затрат энергии при повышении работоспособности, приобретении автоматических навыков.
4. Гигиена физического труда. Повышение производительности труда путем автоматизации производства и уменьшения доли тяжелой мышечной работы. Гигиенические правила, позволяющие избежать утомления и улучшить работоспособность: делать перерывы в работе, несколько раз в день менять форму деятельности, делать производственную гимнастику, правильно организовать рабочее место, определить ритм работы (примерно 1ч — врабатывание, 2ч — устойчивая работоспособность, затем утомление, снижение уровня работоспособности). В связи с этим обеденный перерыв через 4 ч, затем продолжение работы. Компенсация больших энергозатрат за счет полноценного питания, включающего белки, жиры, углеводы, витамины. Обеспечение рабочих соками, водой в связи с повышенным выделением пота в процессе физической работы. Полноценный отдых после рабочего дня. Необходимость снижать производственный шум.
Изменения в биосфере под влиянием деятельности человека.
1. Отношение человека к природе как к неиссякаемому источнику, проявляющееся в стремлении добывать больше руды, угля, нефти, строить больше дорог, чтобы обеспечить процветание, прогрессивное развитие общества. Последствия подобного отношения — истощение природных ресурсов.
2. Возобновимые (почва, растительный и животный мир) и невозобновимые (большинство руд, горючие ископаемые) природные ресурсы. Естественное восстановление возобновимых природных ресурсов с учетом непревышения критических пределов их потребления. Значительное уменьшение природных ресурсов (нефти, угля, газа, сокращение запасов меди, свинца, цинка) вследствие интенсивного их потребления.
3. Отрицательные последствия деятельности человека: ежегодное сокращение площади лесов на 2%, уничтожение тропических лесов, опасность их полного исчезновения за 20—30 лет, уничтожение тайги в Сибири за 40—50 лет, снижение численности промысловых животных, запасов рыбы. Снижение плодородия почвы из-за неправильной агротехники, их эрозия, засоление, ежегодные потери десятков миллионов гектар.
4. Загрязнение природной среды. Загрязнение воды, почвы, воздуха вследствие роста промышленного производства, транспорта, сельскохозяйственного производства, выброса вредных веществ и накопление их в природной среде — угроза здоровью человека и жизни большинства видов растений и животных. Кислотные дожди вследствие выброса в атмосферу оксидов азота и серы — причина угнетения растительности, гибели хвойных лесов. Загрязнение почвы соединениями тяжелых металлов (свинца, ртути, кадмия), радиоактивными веществами, включение их в цепи питания, их поступление в организмы растений, животных, человека — причина отравления и генетических уродств. Современное сельскохозяйственное производство — источник мощного загрязнения почвы, насыщения ее удобрениями, ядохимикатами. 5. Планетарное загрязнение природной среды,
способное вызвать изменение климата. Задержка части тепла, излучаемого Землей в космическое пространство, задымление и насыщение атмосферы углекислым газом, частицами пыли — причины парникового эффекта, который может вызвать таяние льдов, затопление больших площадей.
6. Истощение озонового слоя за счет разрушения молекул озона газообразными соединениями (фтора, хлора) — фреонами, используемыми в холодильных агрегатах, в аэрозолях.
7. Снижение биологического разнообразия, сокращение числа видов животных и растений, истребление человеком ряда видов. Изменение природной среды — угроза исчезновения 2/з существующих видов, ежедневное исчезновение нескольких видов растений и животных.
8. Защита природной среды. Рациональное, экологически грамотное природопользование, внедрение в производство экологически оправданных технологий, перестройка сознания людей — основные пути поддержания равновесия в биосфере.
Высшая нервная деятельность человека, социальная обусловленность его поведения.
1. Высшая нервная деятельность (ВНД) — совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающая взаимодействие организма с окружающей средой. Кора головного мозга и ближайшие к ней подкорковые структуры — материальная основа осуществления сложных реакций, лежащих в основе высшей нервной деятельности. Основа высшей нервной деятельности — рефлексы (безусловные и условные). Выработка в процессе жизнедеятельности организма на базе безусловных новых условных рефлексов, позволяющих ему целесообразно реагировать на внешние раздражители и тем самым приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Затухание или исчезновение при изменении среды выработанных ранее рефлексов благодаря торможению.
2. Рассудочная деятельность. Мышление. Элементы рассудочной деятельности у животных (шимпанзе достает высоко подвешенные бананы, поставив один ящик на другой). Прямая зависимость уровня рассудочной деятельности от уровня развития нервной системы. Наибольшее развитие рассудочной деятельности у человека, ее проявление в виде мышления.
3. Особенности ВИД человека. Раздражители для условных рефлексов у человека. Не только факторы внешней среды (тепло, холод, цвет, запах), но и слова, обозначающие тот или иной предмет, явление. Исключительная способность человека (в отличие от животных) воспринимать смысл слова, свойства предметов, явления, человеческие переживания, обобщенно мыслить, общаться друг с другом с помощью речи. Вне общества человек не может научиться говорить, воспринимать письменную и устную речь, изучать опыт, накопленный за долгие годы существования человечества и передавать его потомкам.
Движущие силы эволюции, их взаимосвязь.
1. Учение Ч. Дарвина о движущих силах эволюции. Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.
2. Наследственная изменчивость. Причина наследственных изменений — изменение генов и хромосом, перекомбинация (сочетание) родительских признаков у потомства. Полезные, вредные и нейтральные наследственные изменения. Случайный, ненаправленный характер наследственных изменений. Роль наследственной изменчивости в эволюции: поставка материала для действия естественного отбора.
3. Борьба за существование — сложные взаимоотношения между особями одного вида, разных видов, с факторами неживой природы. Причина борьбы за существование — способность особей к безграничному размножению, увеличению численности и ограниченность ресурсов (пищи, территории и др.) для их существования. Роль борьбы за существование в эволюции: обострение взаимоотношений между особями. Снижение численности особей под влиянием хищников, паразитов, болезнетворных микроорганизмов, недостатка пищи, территории, неблагоприятных погодных условий.
4. Формы борьбы за существование:
— борьба с неблагоприятными условиями неживой природы (абиотическими факторами). Влияние на любой организм неблагоприятных условий: избытка или недостатка влаги, света, повышенной или пониженной температуры воздуха. Пример: гибель или угнетение особей светолюбивого растения в условиях недостаточной освещенности;
— межвидовая борьба за существование — взаимоотношения между особями разных видов. Прямая межвидовая борьба — поедание особями одного вида особей другого вида (отношения «хищник — жертва») или паразитирование на них (отношения «паразит — хозяин»). Косвенная или конкурентная борьба между видами со сходными потребностями, например щукой и окунем, обитающими в одном водоеме и конкурирующими из-за пищи;
— внутривидовая борьба за существование — взаимоотношения между особями одного вида. Наибольшая напряженность внутривидовой борьбы вследствие сходства потребностей у особей одного вида (необходимость сходной пищи, освещенности, почвы и др.).
5. Естественный отбор — процесс выживания особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и их последующее размножение. Отбор — следствие борьбы за существование, главный фактор эволюции, сохраняющий особей преимущественно с полезными в определенных условиях среды наследственными изменениями. Отбирающий фактор — условия внешней среды: высокая или низкая температура воздуха; избыток или недостаток влаги, света, пищи.
6. Механизм действия естественного отбора:
— появление у особей наследственных изменений (полезных, вредных, нейтральных);
— сохранение в результате борьбы за существование, естественного отбора преимущественно особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями;
— размножение особей с полезными изменениями, увеличение их численности;
— преимущественное выживание особей с изменениями, соответствующими среде обитания, среди потомства, их размножение и передача полезных изменений части потомков;
— распространение полезных в данных условиях среды наследственных изменений.
7. Взаимосвязь движущих сил эволюции. Неоднородность особей вида вследствие наследственной изменчивости, поставляющей материал для действия борьбы за существование и для естественного отбора. Обострение взаимоотношений между особями в результате борьбы за существование. Сохранение особей преимущественно с полезными наследственными изменениями естественным отбором как следствие борьбы за существование.
Ферменты, их роль в организме.
1. Ферменты — биологически активные органические вещества, которые ускоряют химические реакции в клетке. Зависимость скорости любой химической реакции от свойства химических веществ, их концентрации, температуры среды. Особенности химических веществ клетки: низкая химическая активность и концентрация, сравнительно низкая температура клеточной среды.
2. Особенности химических реакций в клетке — очень большая скорость благодаря участию в них биологических катализаторов — ферментов. Ускорение химических реакций в клетке в десятки миллионов раз за счет участия в них ферментов.
3. Химическая природа ферментов. Белки — обязательная составная часть ферментов. Наличие у ряда ферментов небелковой части, образование соединений белка с витаминами или другими веществами. Все ферменты — белки, но не все белки — ферменты. Значительное превышение ферментом размера вещества, на которое он действует. Пример, молекулярная масса фермента каталазы 250 000, а пероксида водорода, на который он действует, — 34.
4. Механизм действия фермента. Главное условие химических реакций — тесное сближение молекул, участвующих в реакции.
Геометрическое соответствие структуры фермента и вещества, на которое он действует, отвечает этому условию и способствует их сближению. Соответствие структуры фермента и вещества как ключ замку. Нарушение структуры фермента — причина исчезновения его каталитических свойств.
5. Разнообразие ферментов. Огромное разнообразие химических реакций, протекающих в клетках всех организмов. Ускорение каждой химической реакции особым ферментом. Тысячи химических реакций в клетке, их ускорение несколькими тысячами различных ферментов. Так, каждую реакцию обмена веществ катализирует своя группа ферментов: многочисленные реакции пластического обмена — одна группа ферментов, а реакции энергетического обмена — другая группа ферментов.
Вид, его характеристика. Многообразие видов.
1. Вид — совокупность особей, сходных по ряду признаков, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, занимающих в природе определенный ареал и обитающих в сходных экологических условиях. Примеры видов: лютик едкий и лютик кашубский, большой пестрый дятел и малый пестрый дятел.
2. Признаки вида:
— сходство внешнего и внутреннего строения особей вида, например, сходство внешнего и внутреннего строения особей бурого медведя, отличия бурого и белого медведей, относящихся к разным видам;
— сходство процессов жизнедеятельности у особей вида. Например, замедление обмена веществ во время зимнего сна у всех особей бурого медведя;
— способность особей одного вида скрещиваться и давать плодовитое потомство. Нескрещиваемость особей разных видов, отсутствие у них потомства при скрещивании или появление бесплодного потомства. Пример: гибрид зайца-беляка и зайца-русака — заяц-тумак бесплоден;
— определенный набор хромосом, их форма и размеры в клетках организмов каждого вида. Пример:
наличие в клетках человека 46 хромосом (2п = 46), дрозофилы — 8 хромосом (2л = 8);
— определенный ареал (территория), занимаемый видом в природе. Например, обитание белого медведя в Арктике, а бурого медведя — в лесотаеж-ной зоне;
— совокупность факторов внешней среды, определенные экологические условия, в которых существует вид. Например, обитание всех особей лютика кашубского в смешанных и лиственных лесах, а лютика едкого — на увлажненных лугах.
3. Относительность признаков вида. Необходимость учета всей совокупности признаков при определении принадлежности особи к какому-либо виду вследствие относительности каждого отдельно взятого признака. Примеры: появление альбиносов (особей, лишенных пигмента и имеющих белую окраску) у ряда видов, отличающихся внешне от других особей вида; совпадение числа хромосом у отдельных видов; совпадение ареалов разных видов (например, даурской лиственницы и душистого тополя).
4. Многообразие видов. Обитание на Земле около 0,5 млн видов растений, а видов животных примерно в 3—4 раза больше, около 100 тыс. видов грибов и около 25 тыс. видов бактерий.
5. Причины многообразия видов — результат взаимодействия движущих сил эволюции: наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора.
Гормоны, их роль в регуляции деятельности организма.
1. Гормоны — биологически активные вещества, которые выделяются железами внутренней или смешанной секреции непосредственно в кровь или в тканевую жидкость и с током крови разносятся по всему организму. Главные функции гормонов: гуморальная регуляция обмена веществ и других процессов жизнедеятельности в основном путем их воздействия на активность ферментов, обмен витаминов, на рост тканей и всего организма в целом, на активность генов, на формирование пола и размножение, на приспособленность к среде обитания, на поддержание постоянства внутренней среды организма. Высокая биологическая активность гормонов (оказывают воздействие на процессы жизнедеятельности в очень низких концентрациях: 1 г действующего вещества достаточно для того, чтобы вызвать линьку у 2 • 108 особей насекомых), влияние на жизнедеятельность органов, расположенных вдали от места их образования. Специфичность действия гормонов (влияние на строго определенные клетки, ткани, органы), распространение по организму, необходимость их постоянного поступления в кровь в связи с быстрым разрушением. Взаимосвязь гуморальной и нервной регуляции функций в организме.
2. Железы внутренней секреции (гипофиз, щитовидная железа, надпочечники и др.), их значительная роль в регуляции физиологических процессов в организме.
Главная особенность желез внутренней секреции, в отличие от желез внешней секреции, — отсутствие выводных протоков. Поступление гормонов непосредственно в кровь и лимфу, а затем во все органы организма. Контроль нервной системы за деятельностью желез внутренней секреции.
3. Железы смешанной секреции (поджелудочная, половые), выработка ими гормонов. Так, поджелудочная железа вырабатывает не только поджелудочный сок, но и гормоны, регулирующие обмен углеводов. Один из них — инсулин, способствующий превращению избытка сахара в гликоген-углевод, который откладывается в запас в печени и мышцах.
4. Сахарный диабет. Нарушение обмена углеводов при недостатке инсулина в организме человека. Потеря способности поглощать и использовать глюкозу клетками тела, что ведет к истощению организма, к мышечной слабости. Повышение содержания глюкозы в крови больного при сахарном диабете, удаление ее избытка из организма с мочой, постоянная жажда. Необходимость систематического введения инсулина или использования лекарственных препаратов. Диабет — наследственное заболевание.
Загрязнение природной среды мутагенами, его последствия.
1. Мутагены — факторы, вызывающие мутации (рентгеновские лучи и другие виды излучения, различные химические вещества, в том числе алкоголь, никотин, токсические и наркотические вещества).
2. Источники загрязнения окружающей среды мутагенами: промышленные и бытовые отходы, ядерные взрывы, бесконтрольное использование удобрений и ядохимикатов.
3. Последствия загрязнения окружающей среды мутагенами: появление наследственных заболеваний у организмов, в том числе у человека вследствие мутаций.
4. Мутации — стойкие изменения генов и хромосом.
5. Причины мутаций: увеличение или уменьшение набора хромосом (например, вместо двойного набора хромосом в клетках 2п = 18 появление клеток с увеличенным вдвое набором хромосом 4л = 36); изменение числа отдельных хромосом (наличие в ядре на одну хромосому больше или меньше, чем у родительских организмов, например вместо 18 — 17 или 19 хромосом); нарушение структуры хромосом (например, потеря хромосомой какого-либо участка); изменение числа генов и др.
6. Наследственные заболевания человека: болезнь Дауна, обусловленная добавлением одной лишней хромосомы (2п = 47 вместо 2л = 46) и проявляющаяся в задержке умственного развития, врожденных заболеваниях сердца; гемофилия (не свертываемость крови), карликовость, появление лишних пальцев, отсутствие зубов или ногтей.
7. Профилактика наследственных заболеваний. Отказ от вредных привычек, здоровый образ жизни, употребление в пищу экологически чистых продуктов, предотвращение загрязнения окружающей среды путем строительства очистных сооружений, внедрения малоотходных и безотходных технологий.
Лишайники, их строение, место в системе органического мира, роль в природе.
1. Место лишайников в системе органического мира: самостоятельная группа комплексных симби-отических организмов, которых нельзя отнести ни к растениям, ни к животным, ни к грибам. Строение лишайника: тело — слоевище состоит из нитей гриба, между которыми находятся одноклеточные водоросли. Симбиоз гриба и водоросли. Гетероавтотроф-ное питание лишайника: водоросли синтезируют органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии, а гифы гриба поглощают из окружающей среды воду и минеральные соли.
2. Размножение лишайников — вегетативное, частями слоевища. Приспособленность лишайников к обитанию в тех местах, где не могут жить высшие растения: на скалах, камнях, раскаленных песках, на гниющих пнях, стволах деревьев и кустарников. Чувствительность лишайников к загрязнению окружающей среды, поэтому они служат показателем загрязнения атмосферы.
3. Роль лишайников в природе: участвуют в образовании почв, служат кормом для северных оленей. Роль лишайников в жизни человека: сырье для получения красок, дубильных веществ, лакмуса.
Основные методы селекции растений и животных.
1. Селекция — наука о выведении новых сортов растений и пород животных с целью увеличения их продуктивности, повышения устойчивости к болезням, вредителям, приспособления к местным условиям и др.
2. Гибридизация (скрещивание) и искусственный отбор — главные методы селекции растений и животных.
3. Скрещивание как способ увеличения наследственной неоднородности особей сорта или породы, получения исходного материала для искусственного отбора. Виды скрещивания: близкородственное (скрещивание особей одного сорта или породы), неродственное (скрещивание особей разных сортов, пород, разных видов).
4. Искусственный отбор — сохранение селекционером для размножения особей с нужными человеку признаками, не всегда полезными для самого организма, в отличие от естественного отбора, который сохраняет особей с полезными им признаками.
5. Выведение с помощью указанных и новых методов сотен и тысяч сортов культурных растений (пшеницы, кукурузы, огурцов, томатов, сои, картофеля), а также десятков пород животных (крупного рогатого скота, лошадей, свиней, кур, гусей).
6. Необходимость постоянного обновления сортов растений и пород животных в связи с новыми потребностями общества, утрата сортами и породами ценных качеств при их выращивании и разведении.
Характеристика царства грибов.
1. Строение грибов. Грибы — особое царство организмов, имеющих черты сходства и различия как с растениями, так и с животными. Грибы, как и растения, неподвижны, растут в течение всей жизни, всасывают питательные вещества всей поверхностью тела, а не заглатывают их, как животные. Наличие у клетки гриба твердой оболочки, как у растений и бактерий. Отсутствие в клетках грибов хлоро-пластов, в связи с чем в них не происходит фотосинтез. Грибы, как и животные, гетеротрофы (питаются готовыми органическими веществами). Содержание в оболочке клеток грибов хитина, как и в наружном скелете многих животных. Почти все грибы многоклеточные, тело их состоит из тонких нитей — гифов, которые часто ветвятся и образуют мицелий, или грибницу, а у некоторых грибов, например у шляпочных, и плодовые тела, в которых гифы плотно прилегают друг к другу. Сложное строение грибной клетки — наличие оболочки мембраны, цитоплазмы с органоидами и ядра с хромосомами.
2. Жизнедеятельность грибов. Грибы-гетеротро-фы всасывают органические вещества поверхностью гифов. Грибы-сапротрофы питаются органическими соединениями мертвых организмов. Грибы-паразиты используют для питания живые ткани организма хозяина. Симбиоз шляпочных грибов с деревьями — срастание гифов грибов с древесными корнями и образование микоризы. Поглощение грибами воды и раствора минеральных солей из почвы — снабжение ими растений. Использование грибами органических веществ, созданных растениями. Размножение грибов в основном бесполым путем — многочисленными спорами, очень легкими, далеко разносящимися ветром. Прорастание спор в благоприятных условиях и образование грибницы. Вегетативное размножение грибов частями грибницы, а одноклеточных грибов, например дрожжей, — почкованием. Грибам свойственно и половое размножение.
3. Многообразие грибов. Самые высокоорганизованные грибы — шляпочные: белые, подберезовики, опята, маслята, шампиньоны и др. Развитие грибницы в почве, на пнях, в тканях деревьев. Образование плодовых тел на грибнице шляпочных грибов. Быстрый рост при невысокой температуре, большой влажности, притоке воздуха. Съедобные и ядовитые шляпочные грибы (бледная поганка, мухомор, желчный гриб, ложные опята). Необходимость сохранения грибницы при сборе съедобных грибов (белого, подосиновика, сыроежки и др.). Плесневые грибы — небольшие по размерам, нетребовательные к пище и среде обитания, с высокой скоростью размножения, часто поселяющиеся на продуктах питания при хранении их в теплом, сыром месте: мукор, пеницилл. Разрушение ими органических веществ и порча продуктов. Плесневые грибы, поселяющиеся на деревянных постройках, кожаных изделиях, промышленных материалах. Плесневые грибы — возбудители заболеваний растений, животных и человека. Использование плесневых грибов: пеницилла (для производства пенициллина), а также грибов, использующихся для производства витаминов, антибиотиков, лимонной кислоты, сыра. Использование дрожжей в хлебопечении, виноделии, для производства спирта.
4. Роль грибов в природных сообществах. Симбиоз шляпочных грибов с деревьями, роль грибов в водном обмене и минеральном питании растений. Плесневые грибы, выполняющие роль санитаров, разрушают органические вещества мертвых остатков организмов до неорганических веществ. В природных сообществах важна роль грибов — разрушителей органических соединений, что способствует круговороту веществ, значит, и существованию биосферы.
Доказательства происхождения человека от животных.
1. Научное обоснование Ч. Дарвинем идеи происхождения человека от животных на основе установления сходства человека с млекопитающими животными, особенно с человекообразными обезьянами. Утверждение Ч. Дарвина, что современные человекообразные обезьяны не могут быть предками человека.
2. Доказательства происхождения человека от животных: сравнительно-анатомические, эмбриологические , палеонтологические.
3. Сравнительно-анатомические доказательства происхождения человека от млекопитающих животных: человек имеет все признаки класса млекопитающих и относится к этому классу, сходное строение всех систем органов, имеет диафрагму, млечные железы, ушные раковины и др. Наличие у человека рудиментов (развитых у млекопитающих, но атрофированных у человека органов): копчика, аппендикса, остатка третьего века (всего около 90 рудиментов) — доказательство родства человека с животными. Случаи рождения детей с признаками млекопитающих животных — атавизмы (возврат к предкам): с густым волосяным покровом тела, с большим числом сосков, с удлиненным хвостовым отделом позвоночника — доказательство происхождения человека от животных.
4. Эмбриологические доказательства происхождения человека от животных: сходство развития зародышей человека и животных, развитие начинается с одной оплодотворенной клетки, на определенном этапе у зародыша человека закладываются жаберные щели, развит хвостовой отдел позвоночника, мозг месячного эмбриона имеет сходство с мозгом рыбы, а семимесячного — с мозгом обезьяны и др.
5. Сходство строения, жизнедеятельности, поведения человека и человекообразных обезьян. Выражение обезьянами чувства радости, гнева, печали, забота о детенышах, хорошая память, развитая высшая нервная деятельность, использование предметов как орудий труда, сходные с человеком болезни. 6. Палеонтологические доказательства — находки ископаемых остатков предков человека, сходство их строения с современным человеком и человекообразными обезьянами — свидетельство их родства, а также развития предков человека и современных человекообразных обезьян по разным направлениям: по пути все большего формирования человеческих черт у предков человека и узкой специализации человекообразных обезьян к жизни в определенных условиях, к определенному образу жизни.
Факторы, сохраняющие и разрушающие здоровье человека.
1. Здоровье, его значение для жизни и деятельности человека, развития общества. Здоровье человека как его физическое, психическое и социальное благополучие, одна из основных жизненных ценностей, важнейший социальный и экономический фактор. Задача каждого человека — научиться его сохранять.
2. Факторы, сохраняющие здоровье. Общение с природой как средство для снятия нервно-эмоциональных нагрузок, восстановления сил и душевного равновесия человека. Влияние социальной и природной среды. Роль личной и общественной гигиены, рационального режима дня в сохранении здоровья. Значение двигательной активности, чередования умственного и физического труда в повышении работоспособности человека, в активизации защитно-приспособительных реакций организма (выделение биологически активных веществ в тканях и органах, иммунные и воспалительные реакции организма, повышение активности центральной нервной системы, самоочистительные функции кожи и др.). Соблюдение режима дня, труда и отдыха, чередование умственного и физического труда, гигиена сна, дыхания, умеренное полноценное питание — важнейшие факторы сохранения здоровья, нарушение обмена веществ и появление многих заболеваний вследствие недостаточного питания или переедания. Закаливание организма как основа повышения устойчивости к простуде, инфекциям, физическим и нервным перегрузкам. Предупреждение глистных, желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых заболеваний, воздушно-капельных инфекций, заболеваний мочевыделительной системы, кожи, ВИЧ-инфекции, нарушения зрения и слуха, травматизма.
3. Факторы, нарушающие здоровье: инфекции, переохлаждение и перегревание организма, неправильное питание, малоподвижный образ жизни, травмы, употребление алкоголя, наркотиков, курение, различного рода облучения, в том числе ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами, умственное и физическое перенапряжение, избыточный производственный и бытовой шум, недостаточный сон, неполноценный отдых.
Многообразие видов — результат эволюции. Редкие и исчезающие виды растений и животных, меры по их сохранению.
1. Эволюция — процесс исторического развития органического мира. Изменение и усложнение растений и животных в течение многих миллионов лет. Вымирание одних видов, выживание других, давших начало новым видам.
2. Многообразие видов растений и животных — результат наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора. Систематика — наука о многообразии органического мира. Вид — основная единица систематики и эволюции. Разнообразие видов растений (0,5 млн) и животных (1,5 млн).
3. Значение видов растений и животных в природе и жизни человека. Многообразие видов — основа существования биосферы. Многообразие видов — богатство нашей планеты, без которого невозможна жизнь человека.
4. Сокращение числа видов растений и животных под влиянием деятельности человека. Редкие и исчезающие виды растений: гусиный лук, орхидея ятрышник, венерин башмачок, купена золотистая, пролеска голубая, безвременник и др. Редкие и исчезающие виды животных: розовая чайка, дрофа, белый журавль, амурский тигр, пятнистый олень и др.
5. Сохранение существующих видов растений и животных, предотвращение их исчезновения в результате деятельности человека. Защита природной среды от загрязнения. Красная книга — перечень редких и исчезающих видов, программа практических мер по их спасению. Заповедники, заказники, ботанические сады, зоопарки, их роль в сохранении видов растений и животных.
Рефлекс — основа нервной деятельности. Безусловные и условные рефлексы, их роль в жизни человека и животных.
1. Рефлекс — основная форма деятельности нервной системы, ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Восприятие раздражения из внешней и внутренней среды рецепторами, возникновение в них нервных импульсов, которые по чувствительным нейронам передаются в ЦНС, где поступают на вставочные, затем на исполнительные (двигательные) нейроны, и по ним к исполнительным органам (мышцам, железам и др.). Рефлекторная дуга — путь, по которому нервные импульсы проходят при осуществлении рефлекса. Ее целостность — обязательное условие функционирования рефлекса. Согласованная рефлекторная деятельность — результат взаимодействия в центральной нервной системе процессов возбуждения и торможения. Деление И. П. Павловым рефлексов на условные и безусловные.
2. Безусловные рефлексы — врожденные постоянные реакции на определенные внешние воздействия, присущие всем особям вида, обеспечивающие приспособление организма к постоянным условиям среды. Для их осуществления не требуется дополнительных условий.
3. Условные рефлексы — это приобретенные в течение индивидуальной жизни организма реакции, возникающие в определенных условиях на основе безусловных рефлексов. Различные условные рефлексы у разных особей одного вида. Формирование нервных путей для осуществления временных связей в результате многократного сочетания ранее безразличных раздражителей (например, звонка) с безусловными (например, с пищей). Приспособление организма с помощью условных рефлексов к изменяющимся факторам среды, воздействующим на него.
Приспособленность организмов к среде обитания — результат эволюции.
1. Приспособления — особенности строения, жизнедеятельности, размножения и развития, позволяющие организмам, видам и популяциям выживать в характерной для них среде обитания. Сохранение особей с полезными для них признаками в определенной среде обитания в результате действия естественного отбора. Примеры приспособленности: покровительственная окраска зеленого кузнечика, речного рака, самок открыто гнездящихся птиц делает их незаметными на фоне окружающей среды; предостерегающая окраска клопов-солдатиков и других «несъедобных» животных, не имеющих специальных средств защиты; сходство некоторых видов мух по форме тела и окраске с осами и пчелами, бабочек — с сухими листьями, гусениц — с сучками деревьев; изменение окраски у других животных в разные сезоны года (заяц-беляк). Приспособление растений к перекрестному опылению, к распространению семян плодов и др.
2. Относительный характер приспособленности. Приспособленность к среде обитания носит относительный характер, полезна только в тех условиях, в которых она исторически сформировалась. Крот имеет приспособления к жизни в почве, но на поверхности он беспомощен; медузы приспособлены к жизни в воде, но выброшенные на берег погибают, на яйца аскарид не действуют яды, они не погибают зимой при низких температурах, но солнечные лучи губительны для них; во время линьки речной рак беспомощен, с ним может справиться даже жук-плавунец; гусеницы капустной белянки ядовиты, птицы не едят их, но наездники откладывают яйца в гусениц этой бабочки, личинки наездника, которые выводятся из яиц, питаются гусеницами капустной белянки.
3. Приспособленность организмов к жизни в определенной среде обитания (на примере водных животных). Большая плотность воды по сравнению с наземно-воздушной сферой. В связи с этим обитание в ней высокоспециализированных видов, у которых в процессе эволюции сформировались приспособления, позволяющие уменьшить при движении затраты энергии на сопротивление воды. Так, у рыб обтекаемая форма тела, неподвижное соединение ее отделов (головы, туловища, хвоста), черепицеобразное расположение чешуи, слизь, покрывающая кожу, органы передвижения — плавники. Формирование приспособлений к передвижению в воде — основное направление эволюции видов, населяющих водную среду (тюленей, котиков, китов и др.).
Наследственные заболевания человека, их предупреждение.
1. Материальные основы наследственности человека — 46 хромосом со многими тысячами расположенных в них генов, локализация их в ядре клетки. Изменение структуры, химического состава ружение 47-й хромосомы у больных синдромом Дауна, расположение гена гемофилии, дальтонизма в Х-хромосоме. Изучение однояйцевых близнецов с целью определения роли хромосом и генов с одной стороны и влияния среды, воспитания в проявлении одаренности, предрасположенности к различным заболеваниям — с другой.
6. Предупреждение проявления наследственных заболеваний: генетическая консультация супружеской пары с целью определения степени риска появления детей с отклонениями от нормы; применение лечебных препаратов в раннем возрасте для нормализации процессов жизнедеятельности.
хромосом и генов в половых клетках — причина появления новых признаков у потомства, в том числе и наследственных заболеваний.
2. Причины изменения хромосом и генов, способствующих проявлению наследственных заболеваний у потомства, — загрязнение окружающей среды химическими и радиоактивными веществами, другими мутагенами (веществами, вызывающими мутации — наследственные изменения, связанные с нарушением строения хромосом и генов, процесса образования половых клеток и др.), наркомания, алкоголизм.
3. Изучение наследственности человека с целью выявления наследственных заболеваний, их причин, принятия мер для предупреждения их возникновения, проявления у потомства. Выявление тенденции увеличения от поколения к поколению числа мутаций, отрицательно влияющих на наследственность человека. Раннее распознавание характера заболевания, определения его наследственных основ — необходимое условие профилактики, его лечения.
4. Методы изучения наследственности человека, природы наследственных заболеваний, выявления связи их с нарушениями числа, структуры и химического состава хромосом, генов. Примеры наследственных заболеваний: болезнь Дауна, гемофилия, дальтонизм и др., а также наследственная предрасположенность к туберкулезу, шизофрении, эпилепсии и др. Выявление около 100 аномалий, связанных с нарушением числа или структуры хромосом, изменением состава генов.
5. Разнообразие методов изучения наследственности человека. Изучение родословных людей, в семьях которых обнаружены различные наследственные заболевания. Выявление наследственного характера заболеваний: гемофилии (несвертываемость крови), дальтонизма (неразличение ряда цветов, например коричневого и зеленого), болезни Дауна. Изучение числа и строения хромосом, обна-
Строение и жизнедеятельность растительной и животной клеток. Их сходство и различие.
1. Строение растительной и животной клеток. Признаки сходства в строении этих клеток: наличие ядра, цитоплазмы, клеточной мембраны, митохондрий, рибосом, комплекса Гольджи и др. Признаки сходства — доказательство родства растений и животных. Отличия: только растительные клетки имеют твердую оболочку из клетчатки, пластиды, вакуоли с клеточным соком.
2. Функции клеточных структур. Функции оболочки и клеточной мембраны: защита клетки, поступление в нее одних веществ из окружающей среды и выделение других. Выполнение оболочкой функции скелета (постоянная форма клетки). Расположение цитоплазмы между клеточной мембраной и ядром, а в цитоплазме всех органоидов клетки. Функции цитоплазмы: связь между ядром и органоидами клетки, осуществление всех процессов клеточного обмена веществ (кроме синтеза нуклеиновых кислот), расположение в ядре хромосом, в которых хранится наследственная информация о признаках организма, передача хромосом от родителей потомству в результате деления клеток. Роль ядра в управлении синтезом белка клетки и всеми физиологическими процессами. Окисление в митохондриях органических веществ кислородом с освобождением энергии. Синтез в рибосомах молекул белка. Наличие хлоропластов (пластид) в растительных клетках, образование в них органических веществ из неорганических с использованием солнечной энергии (фотосинтез).
3. Жизнедеятельность клетки. Питание, дыхание. Рост. Деление (размножение) клеток. Создание клеточной структуры в процессе питания из органических веществ. Сущность дыхания: окисление органических веществ клетки и освобождение энергии, которая используется в процессах жизнедеятельности. Рост молодых клеток и их старение. Размножение клетки путем деления.
Сходства и отличия человека и млекопитающих животных.
I. Место человека в системе органического мира. Тип хордовых, подтип позвоночных, класс млекопитающих, отряд приматов, вид человек разумный.
2. Сходство человека и млекопитающих животных: четырехкамерное сердце, диафрагма, хорошо развитая кора головного мозга, млечные железы, матка, где происходит развитие плода, теплокровность.
3. Направления эволюции человека: усложнение мозга, форм поведения, формирование признаков, связанных с прямохождением, совершенствованием руки как органа труда.
4. Отличие человека от млекопитающих: развитие головного мозга (по массе в среднем превышает мозг шимпанзе и гориллы в 3—4 раза), прогрессивное развитие областей мозга, связанных с появлением членораздельной речи, усложнение строения аппарата голосообразования, относительное увеличение мозгового отдела черепа и уменьшение лицевого, редукция волосяного покрова, S-образная форма позвоночника с четырьмя изгибами, расширенная форма таза, сводчатая стопа с расширенным большим пальцем, противопоставление большого пальца кисти остальным, развитие специфического для каждого человека узора на пальцах рук.
Учение Ч. Дарвина об эволюции органического мира.
1. Английский ученый Ч. Дарвин — автор эволюционного учения. Материалистическое объяснение Ч. Дарвином причин многообразия видов в природе, их приспособленности к среде обитания. Кругосветное путешествие Ч. Дарвина, изучение им разнообразия видов в природе, анализ методов и достижений селекции — важные условия, обеспечившие успех в разработке эволюционного учения.
2. Обобщение Ч. Дарвином успехов селекции, формулирование вывода о роли наследственной изменчивости организмов и искусственного отбора в создании новых пород животных и сортов растений. Наследственная изменчивость признаков обеспечивала селекционерам возможность отбирать для последующего размножения особей с полезными для человека признаками из поколения в поколение, получения таким путем сортов растений и пород животных с нужными качествами.
3. Движущие силы эволюции органического мира, выявленные Ч. Дарвином: наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. Раскрытие Ч. Дарвином роли каждого компонента движущих сил эволюции в историческом развитии органического мира, обоснование необходимости их совместного действия в природе.
4. Наследственная изменчивость, ее роль в эволюции. Наследственность — свойство всех организмов сохранять и передавать признаки от родителей потомству. Изменчивость — свойство всех организмов приобретать новые признаки. Изменения, которые передаются по наследству от родителей, называют наследственной изменчивостью. Причины наследственной изменчивости — изменение генов и хромосом в половых клетках. Увеличение наследственной неоднородности особей вида — необходимое условие эффективности естественного отбора, невозможность отбора среди особей со сходными признаками.
5. Борьба за существование. Несоответствие между численностью появляющихся в результате размножения особей вида и средствами к их жизни — причина конкуренции, борьба за существование. Наиболее острая борьба между особями одного вида в связи с одинаковыми потребностями в пище, условиями обитания, например борьба между лосями, питающимися корой деревьев и кустарников. Разные формы борьбы между особями разных видов: между волками и зайцами (хищник — жертва), между лосями и зайцами (конкуренция за пищу). Воздействие на организмы неблагоприятных условий, например засухи, сильных морозов, — также пример борьбы за существование. Выживание или гибель особей в борьбе за существование — результаты, последствия ее проявления.
6. Естественный отбор — главная движущая сила эволюции. Процесс, в результате которого выживают и оставляют потомство особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями, — естественный отбор. Выполнение условиями среды роли отбирающих факторов: сильные ветры на океанических островах — отбирающий фактор для насекомых и птиц; сильные морозы, засуха — факторы отбора растений и животных. Естественный отбор — направляющий фактор эволюции, способствующий сохранению особей лишь с полезными наследственными изменениями для жизни в тех условиях, где он действует, возникновению новых видов, формированию черт приспособленности у организмов. Постоянное, ежечасное действие естественного отбора в направлении совершенствования приспособлений за счет сохранения особей с полезными для них наследственными изменениями, в направлении формирования новых видов.
Характеристика царства животных. Роль животных в биосфере.
1. Характеристика царства животных. Разнообразие животных на Земле: около 2 млн видов. Их широкое расселение, обитание во всех средах: водной, наземно-воздушной, почвенной и в других организмах. Существенные различия в строении и поведении животных. Их общие признаки: активное передвижение большинства животных, питание готовыми органическими веществами, так как они ге-теротрофы: не могут сами создавать органические вещества из неорганических. Отсутствие в клетках целлюлозной оболочки, пластид и вакуолей с клеточным соком (как у растений). Определение принадлежности к царству животных не по одному признаку (например, способу питания), а по группе признаков. Например, коралловые полипы внешне похожи на растения и не могут передвигаться, но по роду других признаков они относятся к животным. 2. Роль в биосфере. Тесная связь животных с растениями и другими организмами, их большая роль в биосфере: опыляют растения, распространяют семена в природе, обогащают почву органическими веществами, а воздух углекислым газом, создавая условия для жизни растений. Животные — организмы-потребители органических веществ, важное звено в цепи питания: преобразуют органические вещества и делают их доступными для потребления другими организмами. Растительноядные животные, питающиеся растениями, нередко являются добычей хищников. Растительноядные и хищные животные могут служить средой обитания для паразитов; трупы животных — пища для организмов-сапротрофов. Выполнение животными, которые питаются трупами других животных, роли санитаров в природе.
Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека.
1. Экосистема — совокупность разных видов, длительное время совместно обитающих на определенной территории, связанных между собой и с компонентами неживой природы обменом веществ и превращениями энергии. Примеры экосистем: водоем, болото, дубрава и др.
2. Разнообразие видов растений, животных и организмов других царств, территориальные (пространственные) и пищевые связи между ними, круговорот веществ, осуществляемый живыми организмами, — основа целостности и продолжительности существования экосистем.
3. Деятельность человека — антропогенный фактор, его воздействие на экосистемы. Сокращение разнообразия видов, численности ряда видов за счет истребления особей, изменения среды их обитания. Уменьшение в связи с этим разнообразия пищевых связей, источников пищи и энергии для обитателей экосистем, чрезмерное изъятие из экосистемы массы органических веществ человеком — одна из причин сокращения биоразнообразия.
4. Загрязнение природной среды отходами производства, пестицидами, мутагенами, бытовыми отходами — причины изменения среды обитания видов в экосистемах, сокращения их численности, опасность исчезновения.
5. Сокращение площади земель, занятых экосистемами, за счет расширения строительства дорог, производственных и жилых зданий, создания агроценозов — причины изменения экосистем под влиянием деятельности человека.
6. Нарушение круговорота веществ в экосистемах за счет чрезмерного изъятия продукции, загрязнения окружающей среды, сокращения площади экосистем — причины глубоких изменений в экосистемах, нарушения их целостности, смены устойчивых экосистем нестабильными.
7. Планирование деятельности человека с учетом экологических закономерностей, необходимости сохранения замкнутого круговорота веществ в экосистемах, биоразнообразия, большого разнообразия цепей питания — важные условия сохранения экосистем.
Особенности скелета человека, связанные с прямо-хождением и трудовой деятельностью.
1. Система опоры и движения. Бе компоненты: скелет и мышцы. Функции скелета в организме: опора тела или его частей, определение формы тела, защита внутренних органов от механических повреждений. Примеры: череп защищает головной мозг, а позвоночник — спинной мозг, грудная клетка защищает сердце, легкие, крупные кровеносные сосуды грудной полости. Прикрепление мышц к костям скелета, их сокращение под влиянием нервных импульсов, изменение взаимного расположения костей. Многообразие движений, совершаемых человеком и млекопитающими животными вследствие сокращения мышц.
2. Сходство скелета человека и млекопитающих животных. Формирование скелета человека и млекопитающих животных из одних и тех же отделов, образованных сходно расположенными костями в них.
3. Особенности строения скелета человека, связанные с прямохождением: позвоночник, имеющий четыре изгиба, грудная клетка, расширенная в стороны, пояс нижних конечностей в виде чаши, кости нижних конечностей более толстые и прочные, чем кости рук, свод стопы. Смягчение толчков при ходьбе благодаря изгибам позвоночника, сводчатой стопе. Пояс нижних конечностей — опора для внутренних органов брюшной полости. Массивные кости нижних конечностей — опора для всего тела. 4. Рука — орган труда. Развитие большого пальца руки и его противопоставление всем остальным, благодаря чему кисть способна выполнять разнообразные и чрезвычайно тонкие трудовые операции.
Вирусы — неклеточная форма жизни, особенности их строения и функционирования. Вирусы — возбудители заболеваний.
1. Вирусы — живые существа или неживые объекты? Особенность — неклеточное строение вирусов; состоят из молекулы ДНК или иРНК, окруженной молекулами белка подобно оболочке.
2. Проявление вирусами признаков жизнедеятельности только в клетках других организмов, отсутствие собственного обмена веществ, способности самостоятельно размножаться вне клеток других организмов, существование в форме кристалла.
3. Вирусы — внутриклеточные паразиты. Механизм их проникновения в клетку хозяина: прикрепление к оболочке клетки-хозяина, ее частичное растворение и проникновение нуклеиновой кислоты внутрь клетки, образование на ее основе новых вирусов, гибель клетки и выход из нее вирусов, заражение ими новых клеток.
4. Вирусы — возбудители многих тяжелых заболеваний: СПИДа, бешенства, полиомиелита, гриппа, оспы и др., инфекционность— характерный признак вирусов.
5. Пути заражения ВИЧ-инфекцией, бешенством, полиомиелитом, оспой и меры профилактики заболеваний, вызываемых вирусами.
Потомство одной пары воробьев за 10 лет теоретически может составить более 200 млрд особей. Объясните, почему этого не происходит в природе.
Теоретически потомство одной пары воробьев за 10 лет может составить более 200 млрд особей. В действительности этого не происходит, так как огромное количество особей гибнет в результате взаимодействия организма с факторами среды, определяющими успех его выживания и размножения. Ч. Дарвин такое взаимодействие каждого организма с факторами среды назвал борьбой за существование. Она определяется количеством пищи, пространством для жизни и для размножения, способностью защитить себя и потомство от врагов, различными неблагоприятными изменениями в природе (морозы, засухи, сильные ветры, град и др.). Вследствие борьбы за существование происходит гибель воробьев, и потомство не может достичь такой высокой численности.
Витамины, их роль в обмене веществ. Способы сохранения витаминов в продуктах питания.
1. Витамины, их роль в организме человека.
Необходимость витаминов — биологически активных органических веществ — для нормальной жизнедеятельности организма человека, кроме белков, жиров, углеводов, воды, минеральных солей. Участие витаминов в биохимических и физиологических процессах как важнейших регуляторах жизнедеятельности. Потеря многими ферментами активности при отсутствии витаминов.
2. Авитаминозы и гипервита минозы. Поступление в организм человека витаминов с растительной и животной пищей. Синтез некоторых витаминов, например витамина D, в организме: образование под действием солнечных лучей в коже вещества, которое затем превращается в витамин D. Появление серьезных заболеваний — авитаминозов (длительный недостаток витаминов) и гипервитаминозов (избыток витаминов в организме). Заболевание цингой при недостатке витамина С, «куриной слепотой» при отсутствии витамина А, рахитом при недостатке витамина D у детей. Витамины должны поступать в организм постоянно и в необходимых дозах.
3. Способы сохранения витаминов в пище. Значительное снижение содержания витаминов в пище при неправильном хранении продуктов и кулинарной обработке. Так, витамин С легко разрушается при нагревании и соприкосновении с кислородом, с металлической посудой. Поэтому овощи надо чистить в момент приготовления пищи, опускать в кипящую воду, варить в эмалированной посуде.
Биотические связи, их роль в экосистеме.
1. Биотические — связи между живыми организмами в экосистеме. Основной вид биотических связей — пищевые связи (цепи питания).
2. Звенья пищевой цепи:
— производители — растения и некоторые бактерии, создающие органические вещества из неорганических;
— потребители — животные, некоторые растения и бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами;
— разрушители — грибы и некоторые бактерии, разрушающие органические вещества до неорганических.
3. Внутривидовые отношения — биотические связи между особями одного вида. Примеры: конкуренция между самцами из-за самки, борьба особей из-за лидерства в группе, забота родителей о потомстве, охрана самцами молодых животных и самок.
4. Межвидовые отношения — биотические связи между особями разных видов (хищничество, конкуренция, паразитизм, симбиоз).
5. Хищничество — прямые пищевые связи между организмами, при которых одни организмы уничтожаются другими организмами. Примеры: поедание лисицей зайцев, синицей — гусениц.
6. Конкуренция — тип взаимоотношений, возникающий между видами со сходными экологическими потребностями из-за пищи, территории и др. Пример: конкуренция между лосями и зубрами, обитающими в одном лесу, из-за пищи. Отрицательное влияние конкуренции на оба конкурирующих вида (например, уменьшение численности лосей и зубров вследствие недостатка корма).
7. Паразитизм — форма межвидовых отношений, при которых одни организмы существуют за счет других, питаясь их кровью, тканями или переваренной пищей. Многократное использование паразитом организма хозяина. Примеры паразитизма: гриб-трутовик и дерево, собака и клещ, паразитические черви и человек.
8. Симбиоз — тип межвидовых отношений, при котором оба организма получают взаимную пользу. Примеры симбиоза: рак-отшельник и актиния, клубеньковые растения и бактерии, шляпочные грибы и деревья, лишайники (симбиоз гриба и водоросли).
9. Роль биотических связей в экосистеме. Взаимосвязь организмов — производителей, потребителей и разрушителей в экосистеме — основа круговорота веществ и превращений энергии. Цепи питания — пути передачи веществ и энергии. Пример: растения —»- растительноядное животное (заяц) —»- хищник (волк). 10. Звенья круговорота веществ: поглощение производителями из окружающей среды неорганических веществ и создание ими органических веществ с использованием энергии солнечного света; потребление органических веществ и заключенной в них энергии организмами-потребителями (растительноядными животными, хищниками, паразитами); разрушение органических веществ до минеральных с освобождением заключенной в них энергии организмами-разрушителями (бактериями, грибами).
Естественный отбор — движущая сила эволюции.
1. Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.
2. Наследственная изменчивость, ее роль в эволюции: увеличение наследственной неоднородности особей популяции, повышающей эффективность естественного отбора.
3. Борьба за существование, ее роль в эволюции: обострение взаимоотношений между особями популяции, между особями различных популяций, способствующее выживанию одних и гибели других особей.
4. Естественный отбор — процесс сохранения и размножения особей с наследственными изменениями, полезными в определенных условиях среды.
5. Действие естественного отбора носит творческий характер, так как только он ведет к формированию приспособлений, возникновению новых видов.
6. Действие естественного отбора имеет направляющий характер. Наследственные изменения могут быть вредными, нейтральными, полезными.
Одни они не могут привести к формированию приспособлений, возникновению новых видов. Только естественный отбор сохраняет особей с определенными полезными для конкретных условий среды изменениями, придает изменениям определенную направленность. Например, в многочисленном потомстве насекомого могут появиться гусеницы разной окраски; от светло-зеленой до темно-зеленой, буроватой, так как наследственная изменчивость особей носит ненаправленный характер. Благодаря направляющему характеру естественного отбора в светлом березовом лесу будут сохраняться гусеницы со светло-зеленой окраской, а в более темном смешанном лесу — с темно-зеленой окраской, а в сосновом — с буро-зеленой.
Питание, его значение в жизни организма. Особенности питания растений.
1. Способы питания. Питание — процесс поглощения веществ из окружающей среды, их преобразование в организме и создание из них усваиваемых организмом веществ, специфических для каждого конкретного организма.
2. Автотрофный и гетеротрофный способы питания. Создание органических веществ из неорганических при автотрофном способе питания. Использование готовых органических веществ при гетеротрофном способе питания. Автотрофный способ характерен для зеленых растений и некоторых видов бактерий, а гетеротрофный — для всех других организмов.
Эволюция органического мира, ее причины и результаты.
1. Причины эволюции. Существование на Земле огромного разнообразия видов (около 0,5 млн видов растений и около 2 млн видов животных). Формирование многообразия органического мира в процессе его исторического развития — эволюции. Воздействие естественных факторов на эволюцию органического мира впервые изучено английским ученым Ч. Дарвином. Его теория эволюции, доказывающая, что все организмы обладают свойствами изменчивости и наследственности. Изменчивость — свойство, благодаря которому у организмов появляются разнообразные новые признаки. Наследственность — передача признаков по наследству, появление их у потомства. Гибель под воздействием различных факторов живой и неживой природы значительной части особей, доживание до взрослого состояния и оставление потомства лишь небольшой частью наиболее приспособленных особей.
Естественный отбор — процесс выживания особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям среды. Возникновение постепенно, через множество поколений, из одного вида новых видов, более приспособленных к жизни в измененных условиях.
2. Результаты эволюции. Образование новых видов, увеличение их многообразия, а также формирование у них черт приспособленности к среде обитания.
Биологическая природа и социальная сущность человека.
1. Биосоциальная сущность человека. Подчинение жизни человека как биологическим, так и социальным законам. Формирование человека, как и других организмов, в процессе эволюции, подчинение его процессов жизнедеятельности (питания и др.) биологическим законам. Существенные отличия человека от животных — прямохождение и труд, связанные с ними изменения в строении и жизнедеятельности — наличие в скелете позвоночника с четырьмя изгибами, сводчатой стопы, особенностей строения таза, кисти, черепа; увеличение мозга, способность трудиться, создавать орудия труда, общаться друг с другом, владеть членораздельной речью, отвлеченно мыслить, создавать науку и искусство, накапливать и использовать опыт предшествующих поколений, передавать его потомкам. Невозможность объяснить эти особенности только законами биологической эволюции. Существование законов развития человеческого общества, в соответствии с которыми подлинно человеческие черты формируются в процессе жизни человека в обществе, его воспитания. Дети, выросшие с раннего возраста среди животных, не владеют хорошо развитой речью, не могут отвлеченно мыслить.
2. Роль человека в биосфере. Целенаправленное воздействие человека как на неживую природу, так и на ее обитателей. Создание новых сортов растений и пород животных, изменение ареалов дикорастущих растений и диких животных, охота на животных, сбор лекарственных трав, использование лугов и степей в качестве пастбищ. Отрицательное влияние на природу развития промышленности, сельского хозяйства, транспорта, использования земель под дороги, строительства жилья на плодородных почвах, эрозии почвы, загрязнения почвы, воздуха, водоемов, сокращения численности видов, гибель многих из них. Сокращение биологического разнообразия, повышение численности ряда видов насекомых, бактерий, грибов и других организмов в результате деятельности человека. Ухудшение экологических условий, необходимых для жизни не только человека, но и растений, животных, грибов. Необходимость сохранения биологического генофонда самого человека, учета человеком в своей хозяйственной деятельности законов природы, разработки мер регулирования численности видов, сохранения среды обитания организмов.
Биологическое разнообразие, его роль в сохранении устойчивости биосферы.
I. Биологическое разнообразие— разнообразие населяющих Землю видов, разнообразие природных экосистем на земном шаре.
2. Разнообразие видов в природе — причина разнообразных пищевых, территориальных связей между ними, наиболее полного использования природных ресурсов, замкнутого круговорота веществ в природной экосистеме. Тропический лес — устойчивая экосистема благодаря большому разнообразию видов в ней, приспособленности организмов к совместному обитанию, оптимальному использованию природных ресурсов. Экосистема, состоящая из небольшого числа видов, например небольшой водоем, луг, — пример неустойчивых природных сообществ.
3. Сокращение видового разнообразия как результат деятельности человека: строительство городов, железных и шоссейных дорог, вырубка больших массивов леса, строительство промышленных предприятий, распашка земель под сельскохозяйственные угодья. Исчезновение в настоящее время около 10% видов высших растений на Земле. Вырубка тропических лесов, в которых сосредоточена значительная часть видов растений и животных, — проблема, требующая применения специальных мер защиты лесов. Исчезновение за последние 400 лет более 60 видов млекопитающих и более 100 видов птиц.
4. Влияние загрязнения окружающей среды на видовое разнообразие, причины его сокращения. Так, загрязнение воды в реках промышленными отходами — причина сокращения численности речного рака, пресноводной жемчужницы (моллюска), некоторых видов рыб. Обработка полей и садов ядохимикатами — причина гибели птиц, которые питаются насекомыми, зараженными ядами. Экосис-темный характер сокращения видового разнообразия: каждый исчезнувший вид растений уносит с собой пять видов беспозвоночных животных, существование которых неразрывно связано с этим растением.
5. Роль биоразнообразия в сохранении устойчивости биосферы. Зависимость существования человека от состояния биосферы, от ее биологического разнообразия. Сохранение видового разнообразия, мест обитания растений и животных. Охраняемые территории: заповедники, биосферные заповедники, национальные парки, памятники природы, их роль в сохранении разнообразия жизни на Земле.
Доядерные и ядерные организмы, их характеристика.
1. Разнообразие организмов на Земле, сходство их строения и жизнедеятельности: клеточное строение, сходное строение клеток, сходство химического состава, обмена веществ, размножения.
2. Различия в строении клетки — основа деления всех организмов на две большие группы: до-ядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты). Примеры доядерных организмов: бактерии и синезеле-ные водоросли. Примеры ядерных организмов: человек, животные, растения, грибы.
3. Особенности строения доядерных организмов: 1) отсутствие оформленного ядра, ядерной оболочки, ядерное вещество располагается в цитоплазме; 2) ДНК сосредоточена в одной хромосоме, имеющей форму кольца и располагающейся в цитоплазме; 3) отсутствие ряда органоидов: митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи; 4) все организмы этой группы одноклеточные.
4. Клетка безъядерных организмов, например бактерий, имеет плотную оболочку из углеводов, плазматическую мембрану, ядерное вещество (хромосому), цитоплазму, очень мелкие рибосомы.
5. Особенности строения ядерных организмов: 1) наличие в клетке оформленного ядра, отграниченного от цитоплазмы оболочкой с порами; 2) наличие всего комплекса органоидов цитоплазмы: митохондрий, аппарата Гольджи, лизо-сом, рибосом, эндоплазматической сети, клеточного центра, а также плазматической мембраны и наружной оболочки у клеток растений, грибов; 3) наличие нескольких хромосом, расположенных в ядре.
6. Разнообразие ядерных организмов по строению (одноклеточные и многоклеточные), по способу питания (автотрофы, гетеротрофы, сапрофиты, паразиты, симбионты), по способу размножения (половое, бесполое, вегетативное).
Естественные и искусственные экосистемы, их особенности.
1. Экосистема — совокупность живых организмов разных видов, связанных между собой и с компонентами неживой природы обменом веществ и превращениями энергии на определенном участке биосферы.
2. Структура экосистемы:
— видовая — число обитающих в экосистеме видов и соотношение их численности. Пример: произрастание в хвойном лесу около 30 видов растений, в дубовом лесу — 40—50 видов, на лугу — 30— 50 видов, во влажном тропическом лесу — свыше 100 видов;
— пространственная — размещение организмов в вертикальном (ярусность) и горизонтальном (мозаичность) направлениях. Примеры: наличие в широколиственном лесу 5—6 ярусов; различия в составе растений на опушке и в чаще леса, на сухих и увлажненных участках.
3. Компоненты сообщества: абиотические и биотические. Абиотические компоненты неживой природы — свет, давление, влажность, ветер, рельеф, состав почвы и др. Биотические компоненты: организмы — производители, потребители и разрушители.
4. Производители — растения и некоторые бактерии, создающие органические вещества из неорганических с использованием энергии солнечного света.
5. Потребители — животные, некоторые растения и бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами и использующие заключенную в них энергию (растительноядные животные, хищники, паразиты).
6. Разрушители — грибы и некоторые бактерии, разрушающие органические вещества до неорганических, питающиеся трупами, растительными остатками.
7. Круговорот веществ и превращения энергии — необходимое условие существования любой экосистемы. Перенос веществ и энергии в цепях питания в экосистеме.
8. Устойчивость экосистем. Зависимость устойчивости экосистем от числа обитающих в них видов и длины цепей питания: чем больше видов, цепей питания, тем устойчивее экосистема от круговорота веществ.
9. Искусственная экосистема — созданная в результате деятельности человека. Примеры искусственных экосистем: парк, поле, сад, огород.
10. Отличия искусственной экосистемы от естественной:
— небольшое число видов (например, пшеница и некоторые виды сорных растений на пшеничном поле и связанные с ними животные);
— преобладание организмов одного или нескольких видов (пшеница в поле);
— короткие цепи питания из-за небольшого числа видов;
— незамкнутый круговорот веществ вследствие значительного выноса органических веществ и изъятия их из круговорота в виде урожая;
— невысокая устойчивость и неспособность к самостоятельному существованию без поддержки человека.
Наследственность и изменчивость — движущие силы эволюции.
1. Наследственность — свойство организмов передавать особенности строения и жизнедеятельности из поколения в поколение.
2. Материальные основы наследственности —
хромосомы и гены, в которых хранится информация о признаках организма. Передача генов и хромосом из поколения в поколение благодаря размножению. Развитие дочернего организма из одной клетки — зиготы или группы клеток материнского организма в процессе размножения. Локализация в ядрах клеток, участвующих в размножении, генов и хромосом, определяющих сходство дочернего организма с материнским.
3. Наследственность — фактор эволюции, основа сходства родителей и потомства, особей одного вида.
4. Изменчивость — общее свойство всех организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
5. Виды изменчивости: ненаследственная (мо-дификационная) и наследственная (комбинативная, мутационная).
6. Ненаследственные изменения не связаны с изменениями генов и хромосом, не передаются по наследству, возникают под влиянием факторов внешней среды, исчезают со временем. Проявление сходных модификационных изменений у всех особей вида (например, на холоде у лошадей шерсть становится гуще). Исчезновение модификационных изменений при прекращении действия фактора, вызвавшего данное изменение (загар зимой исчезает, при ухудшении условий содержания и кормления надои молока у коров уменьшаются). Примеры мо-дификационной изменчивости: появление загара летом, увеличение массы тела животных при хорошем кормлении и содержании, развитие определенных групп мышц при занятиях спортом.
7. Наследственные изменения обусловлены изменениями генов и хромосом, передаются по наследству, различаются у особей в пределах одного вида, сохраняются в течение всей жизни особи.
8. Комбинативная изменчивость. Проявление комбинативной изменчивости при скрещивании, ее обусловленность появлением новых комбинаций (сочетаний) генов у потомства. Источники комбина-тивной изменчивости: обмен участками между гомологичными хромосомами, случайное сочетание половых клеток при оплодотворении и образовании зиготы. Разнообразные сочетания генов — причина перекомбинации (нового сочетания) родительских признаков у потомства.
9. Мутации — внезапно возникающие стойкие изменения генов или хромосом. Результат мутаций — появление новых признаков у дочернего организма, которые отсутствовали у его родителей, например коротконогость у овец, отсутствие оперения у кур, альбинизм (отсутствие пигмента). Полезные, вредные и нейтральные мутации. Вред большинства мутаций для организма вследствие проявления новых признаков, не соответствующих среде его обитания.
10. Наследственная изменчивость — фактор эволюции. Появление новых признаков у организмов и их многообразие — материал для действия естественного отбора, сохранения особей с изменениями, соответствующими среде обитания, формирования приспособленности организмов к изменяющимся условиям внешней среды.
Экосистема, ее основные звенья. Цепи питания.
1. Экосистема (природное сообщество). Совместное обитание в природе организмов всех царств. Экосистема — совокупность организмов разных видов, обитающих длительное время на определенной территории, приспособленных к совместной жизни и к факторам неживой природы.
2. Виды экосистем: естественные, или природные (лес, луг, болото, водоем и др.), и искусственные (поле, сад и др.).
3. Основные пищевые (трофические) группы организмов — компоненты экосистем. Группа организмов, которые производят на свету из неорганических веществ органические (автотрофы — зеленые растения), — организмы-производители; группа организмов, которые потребляют готовые органические вещества (гетеротрофы — в основном животные, грибы), — организмы-потребители; группа организмов, которые разрушают органические вещества и перерабатывают их в неорганические (гетеротрофы — бактерии, грибы, некоторые животные), — организмы-разрушители. В пищевых (трофических) взаимосвязях эти группы организмов выполняют роль звеньев пищевой цепи. 4. Пищевые связи в экосистеме. Тесная взаимосвязь всех звеньев (пищевых групп) в сообществе — условие его существования. Пищевые связи между организмами в экосистеме, при которых организмы одних видов служат пищей для других. Например, растения служат пищей для растительноядных животных, а они — для хищников. Формирование в каждой экосистеме на основе пищевых связей цепей питания, например: растения —»- полевка —*- лисица. Здесь указаны составляющие цепь питания организмы и стрелками обозначен переход вещества и энергии в этой цепи. Начальное звено цепи питания, как правило, растения (автотрофы, создающие органические вещества в процессе фотосинтеза). Использование запасенной растениями в органических веществах солнечной энергии гетеротрофами — всеми остальными звеньями цепи питания.
Особенности высшей нервной деятельности человека.
1. Высшая нервная деятельность (ВНД)— деятельность главных отделов центральной нервной системы, обеспечивающая приспособление животных и человека к окружающей среде. Основа высшей нервной деятельности — рефлексы (безусловные и условные). Возникновение в процессе жизнедеятельности организма новых условных рефлексов, позволяющих ему целесообразно реагировать на внешние раздражители и тем самым приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Затухание или исчезновение выработанных ранее рефлексов благодаря торможению при изменении среды.
2. Рассудочная деятельность. Мышление. Элементы рассудочной деятельности у животных. Прямая зависимость уровня рассудочной деятельности от уровня развития нервной системы. Наибольшее развитие рассудочной деятельности у человека, ее проявление в виде мышления. 3. Особенности ВИД человека. Раздражители для условных рефлексов у человека: не только факторы внешней среды (тепло, холод, свет, запасе), но и слова, обозначающие тот или иной предмет, явление. Исключительная способность человека (в отличие от животных) воспринимать смысл слова, свойства предметов, явления, человеческие переживания, обобщенно мыслить, общаться друг с другом с помощью речи. Вне общества человек не может научиться говорить, воспринимать письменную и устную речь, изучать опыт, накопленный за долгие годы существования человечества, и передавать его потомкам.
# 20. Отличительные признаки живых организмов.
1. Живые организмы — важный компонент биосферы. Клеточное строение — характерный признак всех организмов, за исключением вирусов. Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов. Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания.
2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы.
3. Обмен веществ — главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой.
4. Размножение, воспроизведение потомства — признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений.
5. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Наследственность — свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость — возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др.
6. Раздражимость — свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение — комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения — тро-пизмы, настии, таксисы.
Только комплекс всех перечисленных признаков характеризует живые организмы.
Фотосинтез. Космическая роль растений.
1. Фотосинтез — особый тип обмена веществ,
происходящий в клетках растений и ряда бактерий, содержащих хлорофилл и хлоропласты. Фотосинтез — процесс образования органических веществ в хлоропластах из углекислого газа и воды с использованием энергии солнечного света. Суммарное уравнение фотосинтеза:
2. Хлорофилл — высокоактивное органическое вещество, зеленый пигмент, его роль в фотосинтезе: поглощение энергии солнечного света, которая используется для образования богатых энергией органических веществ из бедных энергией неорганических веществ — углекислого газа и воды.
3. Органоиды клетки — хлоропласты со множеством выростов на внутренней мембране, увеличивающих ее поверхность. Встроенные в мембраны гран молекулы хлорофилла и ферментов, необходимые для поглощения и преобразования энергии света, осуществления реакций фотосинтеза.
4. Поглощение корнями растений воды и минеральных веществ из почвы, их передвижение по сосудам проводящей ткани в листья. Поступление их путем диффузии в клетки. Поступление углекислого газа из атмосферы через устьица в межклетники, а оттуда в клетки основной (фотосинтезирующей) ткани.
5. Поглощение хлорофиллом энергии солнечного света, расщепление молекул воды на атомы водорода и кислорода, выделение молекулярного кислорода через устьица в атмосферу. Использование энергии солнечного света на синтез молекул АТФ, богатых энергией, с помощью которой осуществляется восстановление углекислого газа водородом до глюкозы. Участие во всех химических реакциях ферментов.
6. Хлорофилл — посредник между Солнцем и Землей, выполняет на нашей планете космическую роль, так как он поглощает и использует энергию солнечного света для синтеза органических веществ из неорганических. Значение фотосинтеза: обеспечение всего живого на Земле пищей (органическими веществами), энергией, кислородом.
Среди гербарных экземпляров выберите растения семейства Крестоцветные, Розоцветные, Мотыльковые, Пасленовые и др. (наиболее распространенные в вашем регионе). Дайте их систематическую характеристику.
Определить принадлежность к отделу покрытосеменных можно по наличию у растения цветка и семян внутри плода.
Определить принадлежность растения к тому или иному семейству можно по особенностям строения цветка и плода. У крестоцветных (капустных) цветок четырехчленного типа , плод стручок или стручочек. У розоцветных цветок пяти-членного типа плод яблоко, орешек, ягода. У мотыльковых (бобовых) цветок напоминает сидящего мотылька и состоит из пяти лепестков: парус, лодочка (два сросшихся) и 2 весла, тычинок 9 сросшихся и 1 свободная, пестик — 1, плод — боб. У лилейных: простой околоцветник из 6 лепестков, расположенных в 2 ряда (Л3 + з). тычинок 6, пестик — 1, плод — ягода, коробочка. Определить принадлежность к классу можно по особенностям жилкования листьев (у двудольных — сетчатое жилкование, у однодольных — параллельное или дуговое жилкование) и по строению корневой системы (у двудольных — стержневая корневая система, а у однодольных — мочковатая).
Бактерии — доядерные организмы. Особенности их строения и жизнедеятельности, роль в природе и жизни человека.
1. Строение бактерий. Бактерии — самые примитивные организмы микроскопических размеров. Это доядерные организмы (прокариоты), не имеющие оформленного ядра. Ядерное вещество (преимущественно молекулы ДНК) расположено в цитоплазме и не отграничено от нее оболочкой. Отсутствие у большинства бактерий многих органоидов, например митохондрий, хлоропластов. Особенности прочной оболочки, которая придает бактериям разную форму: шаровидную (кокки), палочковидную (бацилла), спиралевидную (вибрион) и др. Определение принадлежности бактерий к той или иной систематической группе по форме тела.
2. Жизнедеятельность бактерий. По способу питания большинство бактерий гетеротрофы, использующие для питания готовые органические вещества, но бывают и автотрофы (образующие сами для себя органические вещества). Различают бактерии: сапротрофы, паразиты и симбионты. Питание сапротрофов органическими веществами отмерших остатков растений и животных, разлагающимися органическими веществами. Симбиоз бактерий с другими организмами, например с бобовыми растениями: использование при этом клубеньковыми бактериями-симбионтами органических веществ бобового растения и в то же время обеспечение его соединениями азота. Поселение бактерий-паразитов на других организмах и использование при этом для питания их органических веществ. Активное передвижение многих бактерий благодаря форме тела и наличию одного или нескольких жгутиков. Образование бактериями спор, служащих не для размножения, а в качестве приспособления для переживания неблагоприятных условий. Сохранение бактериями в состоянии споры жизнеспособности в течение десятков лет. Размножение путем деления, в процессе которого из одной материнской клетки возникают две сходные с ней дочерние клетки. Высокая скорость размножения (способность дочерних клеток делиться уже через 30 минут). Быстрое увеличение численности бактерий, способствующее формированию приспособления их к жизни в изменившихся условиях среды.
3. Роль бактерий в природе и в жизни человека. Большинство бактерий — разрушители органических веществ до неорганических. Их участие в образовании гумуса, повышении плодородия почвы, круговороте веществ в природе. Улучшение некоторыми бактериями азотного питания растений. Использование человеком бактерий для получения кефира, сметаны, столового уксуса, для квашения капусты и засолки огурцов. Существование многих болезнетворных бактерий, вызывающих заболевания растений, животных и человека, например туберкулез, дизентерию, тиф и др. Порча продуктов питания бактериями гниения.
Деление клетки — основа размножения и роста организмов.
Деление клеток — процесс их размножения, в результате которого из одной материнской образуются две сходные с ней дочерние клетки. Рост органов и организмов растений, животных, человека, грибов за счет деления и увеличения числа клеток. Хранение наследственной информации о признаках организма в хромосомах, расположенных в ядре. Формирование в процессе эволюции сложного механизма деления клетки, точного распределения хромосом между дочерними клетками: удвоение числа хромосом перед делением клетки; их расположение в процессе деления материнской клетки в ее центре; возникновение гомологичных хроматид в результате удвоения; расхождение их к противоположным полюсам клетки. Следующий этап: формирование вокруг хромосом ядерной оболочки, двух ядер; равномерное распределение цитоплазмы и органоидов между новыми клетками. Формирование перегородки в центре клетки, возникновение двух дочерних клеток из одной материнской с таким же набором хромосом, как и в материнской клетке.
Современная система органического мира.
1. Многообразие видов на Земле: 1,5—2 млн видов животных, 350—500 тыс. видов растений, примерно 100 тыс. видов грибов. Систематика — наука о многообразии и классификации организмов. Карл Линней — основоположник систематики. Принцип бинарной номенклатуры: двойные латинские названия каждого вида (клевер ползучий, береза бородавчатая, воробей полевой, капустная белянка и др.).
2. Деление органического мира на два надцар-ства: ядерные (эукариоты) и безъядерные (доядер-ные, или прокариоты) и четыре царства: Растения, Грибы, Животные, Бактерии и цианобактерии.
3. Бактерии и синезеленые, или цианобактерии — одноклеточные простоорганизованные безъядерные организмы, автотрофы или гетеротрофы, посредники между неорганической природой и над-царством ядерных. Бактерии — разрушители органических веществ, их роль в разложении органических веществ до минеральных. Роль цианобактерии в биосфере — заселение бесплодных субстратов (камни, скалы и др.) и подготовка их для заселения разнообразными организмами.
4. Грибы — одноклеточные и многоклеточные организмы, обитающие как на суше, так и в воде. Гетеротрофы. Роль грибов в круговороте веществ в природе, в превращении органических веществ в минеральные, в почвообразовательных процессах.
5. Растения — одноклеточные и многоклеточные организмы, большинство которых в клетках содержит пигмент хлорофилл, придающий растению зеленую окраску. Растения — автотрофы, синтезируют органические вещества из неорганических с использованием энергии солнечного света. Растения — основа для существования всех других групп организмов, кроме синезеленых и ряда бактерий, так как растения снабжают их пищей, энергией, кислородом.
6. Животные — царство организмов, активно передвигающихся в пространстве (исключение составляют некоторые полипы и др.). Гетеротрофы. Роль в круговороте веществ в природе — потребители органического вещества. Транспортная функция животных в биосфере — переносят вещество и энергию.
7. Родство, общность происхождения организмов — основа их классификации.
Основные систематические категории. Пример упрощенной схемы классификации растений:
Ядро, его строение и роль в передаче наследственной информации.
1. Ядро — главная часть клетки. Наличие ядра в клетках эукариот. Одноядерные и многоядерные клетки.
2. Эукариотпы — организмы, имеющие в клетках ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мембраной (грибы, растения, животные).
3. Строение ядра: ядерная оболочка, состоящая из двух мембран и имеющая поры; ядерный сок; ядрышки; хромосомы. Роль ядерной мембраны в отграничении содержимого ядра от цитоплазмы. Связь внутреннего содержимого ядра и цитоплазмы посредством пор. Ядрышки — «мастерские» по сборке рибосом.
4. Хромосомы — структуры, находящиеся в ядре и состоящие из одной молекулы ДНК и соединенных с ней молекул белков.
5. Набор хромосом в клетках. Соматические клетки — все клетки многоклеточного организма, кроме половых. Диплоидный (двойной) набор хромосом в соматических клетках большинства организмов (2п). Гаплоидный (одинарный) набор хромосом в половых клетках (In). Набор хромосом в соматических (2п = 46) и половых (In = 23) клетках человека. Гомологичные — хромосомы, имеющие одинаковую форму, размеры и определяющие проявление одинаковых признаков (окраску цветков, или форму плодов, или рост организма и др.). Негомологичные — хромосомы, относящиеся к разным парам, различающимся по форме, размерам, и отвечающие за проявление разных признаков (например, окраску и форму семян у гороха). Число, размеры и форма хромосом — главный признак вида. Изменение числа, формы или размера хромосом — причина мутаций.
6. Строение хромосомы. Хроматиды — две одинаковые нитевидные структуры, состоящие из молекулы ДНК и связанных с ней молекул белков, образующие одну хромосому и соединяющиеся между собой в области первичной перетяжки — центромеры.
7. Гены — единицы наследственности — участки хромосом, определяющие проявление определенных признаков у организма, например рост, массу тела, окраску шерсти у животных или расцветку цветков у растений и др. Ген — участок молекулы ДНК, содержащий информацию об одной белковой цепи. Содержание в одной молекуле ДНК большого числа (до нескольких тысяч) генов.
8. Роль ядра: участие в делении клетки, хранение и передача наследственных признаков организма, регуляция процессов жизнедеятельности в клетке.
Углеводы и жиры, их роль в организме.
1. Органические вещества клетки: углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ. Макромолекулы — крупные и сложные по строению молекулы органических соединений, состоящие из более простых молекул — «кирпичиков».
2. Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода.
3. Строение углеводов. Простые углеводы — глюкоза, фруктоза. Наличие глюкозы в составе фруктов, овощей, крови человека, фруктозы — в составе фруктов и меда. Сложные углеводы — макромолекулы, состоящие из остатков молекул простых углеводов. Примеры сложных углеводов: целлюлоза (клетчатка), крахмал, гликоген — животный крахмал, образующийся в печени. Образование молекул целлюлозы, крахмала и гликогена из остатков молекул глюкозы. Наличие в одной молекуле крахмала от нескольких сотен до нескольких тысяч остатков молекул глюкозы, а в составе молекулы целлюлозы — свыше 10000 звеньев. Прочность и нерастворимость молекул сложных углеводов.
4. Роль углеводов в организме:
— запасающая — способность сложных углеводов накапливаться, образуя запас питательных веществ. Примеры: накопление крахмала в клетках клубней картофеля, корневищ многих растений; образование из молекул глюкозы и накопление в клетках печени гликогена;
— энергетическая — способность молекул углеводов окисляться до углекислого газа и воды с освобождением 17,6 кДж энергии при окислении 1 г углеводов;
— структурная. Углеводы — составная часть различных частей и органоидов клетки. Пример: наличие клеточной оболочки, состоящей из целлюлозы и играющей роль наружного скелета у растений.
5. Жиры — органические вещества. Гидрофоб-ность (нерастворимость в воде) — главное свойство жиров.
6. Содержание жиров в клетках в среднем от 5 до 15% , в клетках жировой ткани — до 90% .
7. Роль жиров в организме:
— энергетическая — способность окисляться до углекислого газа и воды с освобождением энергии (38,9 кДж энергии при окислении 1 г жиров);
— структурная. Жиры входят в состав плазматической мембраны;
—- запасающая — способность жиров накапливаться в подкожной жировой клетчатке у животных, в семенах некоторых растений (подсолнечник, кукуруза и др.);
— терморегуляционная: защита организма от охлаждения у ряда животных — тюленей, моржей, китов, медведей и др.;
— защитная: у ряда животных защита организма от механических повреждений, предохранение от смачивания водой перьев или волосяного покрова.
# 11. Иммунитет. Борьба с инфекционными заболеваниями. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом.
1. Кожа, слизистые оболочки, выделяемые ими жидкости (слюна, слезы, желудочный сок и др.) — первый барьер в защите организма от микробов. Их функции: служат механической преградой, защитным барьером, предупреждающим попадание микробов в организм; вырабатывают вещества, обладающие противомикробными свойствами.
2. Роль фагоцитов в защите организма от микробов. Проникновение фагоцитов — особой группы лейкоцитов — через стенки капилляров к местам скопления микробов, ядов, чужеродных белков, попавших в организм, обволакивание и переваривание их.
3. Иммунитет. Выработка лейкоцитами антител, которые разносятся кровью по организму, соединяются с бактериями и делают их беззащитными против фагоцитов. Контакт некоторых видов лейкоцитов с болезнетворными бактериями, вирусами, выделение лейкоцитами веществ, которые вызывают их гибель. Наличие в крови этих защитных веществ обеспечивает иммунитет — невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Действие разных антител на микробы.
4. Предупреждение инфекционных заболеваний. Введение в организм человека (как правило, в детском возрасте) ослабленных или убитых возбудителей наиболее распространенных инфекционных заболеваний — кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита и др. — для предупреждения заболевания. Невосприимчивость человека к этим заболеваниям или протекание болезни в легкой форме благодаря выработке в организме антител. При заражении человека инфекционной болезнью введение ему сыворотки крови, полученной от переболевших людей или животных. Содержание в сыворотке антител против той или иной болезни. 5. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом. СПИД — инфекционное заболевание, для которого характерен дефицит иммунитета. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий потерю иммунитета, что делает человека беззащитным перед инфекционным заболеванием. Заражение происходит половым путем, а также при переливании крови, содержащей ВИЧ, использование плохо стерилизованных шприцев, при родах (заражение ребенка от матери — носительницы возбудителя СПИДа). В связи с отсутствием эффективного лечения важна профилактика заражения вирусом СПИДа: жесткий контроль донорской крови и кровепрепаратов, использование одноразовых шприцев, исключение беспорядочных половых связей, применение презервативов, ранняя диагностика заболевания.
12. Составьте схемы пищевых цепей аквариума, в котором обитают карась, улитки (прудовик и катушка), растения (элодея и валлиснерия), инфузория-туфелька, сапрофитные бактерии. Объясните, что произойдет в аквариуме, если из него удалить моллюсков.
Аквариум — модель экосистемы, ограниченное водное пространство. Три группы организмов, обитающих в аквариуме: производители органических веществ (водоросли и высшие водные растения); потребители органических веществ (рыбы, одноклеточные животные, моллюски); разрушители органических веществ (бактерии, грибы, разлагающие органические остатки до минеральных веществ).
Пищевые цепи аквариума:
сапрофитные бактерии -—» инфузория-туфелька -—» карась;
сапрофитные бактерии -—» моллюски;
растения -—» рыбы;
органические остатки -—» моллюски.
Моллюски очищают стенки аквариума и поверхность растений от различных органических остатков. Исключение моллюсков из пищевой цепи приводит к помутнению воды в результате массового размножения бактерий, а также выделения рыбами продуктов обмена и непереваренных остатков пищи.
Биологическое значение размножения организмов. Способы размножения.
1. Размножение и его значение. Размножение — воспроизведение себе подобных организмов, что обеспечивает существование видов в течение многих тысячелетий, способствует увеличению численности особей вида, преемственности жизни. Бесполое, половое и вегетативное размножение организмов.
2. Бесполое размножение — наиболее древний способ. В бесполом участвует один организм, в то время как в половом чаще всего участвуют две особи. У растений бесполое размножение с помощью споры — одной специализированной клетки. Размножение спорами водорослей, мхов, хвощей, плаунов, папоротников. Высыпание спор из растений, прорастание их и развитие из них новых дочерних организмов в благоприятных условиях. Гибель огромного числа спор, попадающих в неблагоприятные условия. Невысокая вероятность появления новых организмов из спор, поскольку они содержат мало питательных веществ и проросток поглощает их в основном из окружающей среды.
3. Вегетативное размножение — размножение растений с помощью вегетативных органов: надземного или подземного побега, части корня, листа, клубня, луковицы. Участие в вегетативном размножении одного организма или его части. Сходство дочернего растения с материнским, так как оно продолжает развитие материнского организма. Большая эффективность и распространение вегетативного размножения в природе, так как дочерний организм формируется быстрее из части материнского, чем из споры. Примеры вегетативного размножения: с помощью корневищ — ландыш, мята, пырей и др.; укоренением нижних, касающихся почвы ветвей (отводками) — смородина, дикий виноград; усами — земляника; луковицами — тюльпан, нарцисс, крокус. Использование вегетативного размножения при выращивании культурных растений: клубнями размножают картофель, луковицами — лук и чеснок, отводками — смородину и крыжовник, корневыми отпрысками — вишню, сливу, черенками — плодовые деревья.
4. Половое размножение. Сущность полового размножения в формировании половых клеток (гамет), слиянии мужской половой клетки (сперматозоида) и женской (яйцеклетки) — оплодотворении и развитии нового дочернего организма из оплодотворенной яйцеклетки. Благодаря оплодотворению получение дочернего организма с более разнообразным набором хромосом, значит, с более разнообразными наследственными признаками, вследствие чего он может оказаться более приспособленным к среде обитания. Наличие полового размножения у водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных. Усложнение полового процесса у растений в процессе их эволюции, появление наиболее сложной формы у семенных растений.
5. Семенное размножение происходит с помощью семян, оно характерно для голосеменных и покрытосеменных растений (у покрытосеменных широко распространено и вегетативное размножение). Последовательность этапов семенного размножения: опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика, ее прорастание, появление путем деления двух спермиев, их продвижение в семязачаток, затем слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — со вторичным ядром (у покрытосеменных). Формирование из семязачатка семени — зародыша с запасом питательных веществ, а из стенок завязи — плода. Семя — зачаток нового растения, в благоприятных условиях оно прорастает и первое время проросток питается за счет питательных веществ семени, а затем его корни начинают поглощать воду и минеральные вещества из почвы, а листья — углекислый газ из воздуха на солнечном свету. Самостоятельная жизнь нового растения.
Белки, их роль в организме.
1. Состав молекул белков. Белки— органические вещества, в состав молекул которых входят углерод, водород, кислород и азот, а иногда — сера и другие химические элементы.
2. Строение белков. Белки — макромолекулы, состоящие из десятков, сотен аминокислот. Разнообразие аминокислот (около 20 видов), входящих в состав белков.
3. Видовая специфичность белков — различие белков, входящих в состав организмов, относящихся к разным видам, определяемое числом аминокислот, их разнообразием, последовательностью соединения в молекулах белка. Специфичность белков у разных организмов одного вида — причина отторжения органов и тканей (тканевой несовместимости) при их пересадке от одного человека другому.
4. Структура белков — сложная конфигурация молекул белков в пространстве, поддерживаемая разнообразными химическими связями — ионными, водородными, ковалентными. Естественное состояние белка. Денатурация — нарушение структуры молекул белков под влиянием различных факторов — нагревания, облучения, действия химических веществ. Примеры денатурации: изменение свойств белка при варке яиц, переход белка из жидкого состояния в твердое при построении пауком паутины.
5. Роль белков в организме:
— каталитическая. Белки — катализаторы, увеличивающие скорость химических реакций в клетках организма. Ферменты — биологические катализаторы;
— структурная. Белки — элементы плазматической мембраны, а также хрящей, костей, перьев, ногтей, волос, всех тканей и органов;
— энергетическая. Способность молекул белков к окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии;
— сократительная. Актин и миозин — белки, входящие в состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение вследствие способности молекул этих белков к денатурации;
— двигательная. Передвижение ряда одноклеточных организмов, а также сперматозоидов при помощи ресничек и жгутиков, в состав которых входят белки;
— транспортная. Например, гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа;
— запасающая. Накопление белков в организме в качестве запасных питательных веществ, например в яйце, молоке, семенах растений;
— защитная. Антитела, фибриноген, тромбин — белки, участвующие в выработке иммунитета и свертывании крови;
— регуляторная. Гормоны — вещества, обеспечивающие наряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций организма. Роль гормона инсулина в регуляции содержания сахара в крови.
Составьте схему цепей питания наземной экосистемы, компонентами которой являются растения, ястреб, кузнечики, ящерицы. Укажите, какой компонент данной цепи наиболее часто встречается в других цепях питания.
Цепи питания — пути передачи веществ и энергии в экосистеме. Цепь питания составляет ряд видов, в котором каждое последующее звено служит пищей предыдущему. Цепь питания наземной экосистемы: растения —»- кузнечики —»- ящерицы —»- ястреб.
Обычно начальным звеном в различных цепях питания служат растения (цепи выедания).
Организмы-паразиты. Особенности строения и жизнедеятельности.
1. Многообразие паразитов, особенности их питания. Влияние на организм хозяина. Паразиты — организмы, использующие другие организмы в качестве места обитания и источника пищи, питаются органическими веществами организма-хозяина или его пищей либо заглатывая и переваривая твердые частицы пищи (аскарида), либо всасывая жидкие органические вещества всей поверхностью тела (бычий цепень) или с помощью специальных органов (клещи, клопы). Примеры паразитов: вирусы, многие бактерии, грибы (головня, спорынья, трутовик), простейшие (малярийный паразит, лямблии), плоские и круглые черви (аскарида, острица, печеночный сосальщик, бычий и свиной цепни, кошачья двуустка, эхинококк), клещи (чесоточный, таежный), насекомые (клопы, блохи, вши). Явление паразитизма среди растений (петров крест, заразиха), позвоночных животных (гнездовой паразитизм у кукушки).
Отрицательное влияние на организм хозяина большинства паразитов (вызывают разнообразные заболевания, разрушают клетки или ткани у хозяина, выделяют в организм хозяина ядовитые вещества).
2. Упрощение организации паразитов, обусловленное обилием пищи, отсутствием в организме хозяина врагов, резких колебаний температуры, влажности. Упрощение организации паразитов в процессе эволюции по сравнению со свободноживущими предками. Исчезновение у многих паразитов органов передвижения, органов чувств, более простое строение нервной системы. В связи с питанием переваренной или полупереваренной пищей упрощение строения пищеварительной системы или вообще ее отсутствие у некоторых видов; всасывание пищи, переваренной хозяином, через поверхность тела.
3. Приспособленность паразитов к жизни в организме хозяина. Формирование у паразитов в процессе эволюции приспособлений, защищающих их от неблагоприятных воздействий среды, например особой оболочки, покрывающей тело червей-паразитов и защищающей их от переваривания пищеварительными соками хозяина, приспособлений, позволяющих червям-паразитам удерживаться в пищеварительном канале, несмотря на сокращение его стенок, движение пищи и пищеварительных соков: удлиненная форма тела, наличие крючков и присосок. Преимущество в выживании и оставлении потомства в процессе эволюции тех особей, у которых такие черты приспособленности были наиболее развиты. Высокая плодовитость паразитов — важная черта приспособленности. Эволюция паразитов в направлении увеличения численности потомства: у ряда паразитов число яиц достигает нескольких сотен тысяч и даже миллионов. Причина большой плодовитости —- гибель многих яиц на ранних стадиях развития от воздействия абиотических и биотических факторов. У паразитов многих видов размножение происходит в организме не только основного, но и промежуточного хозяина. Значительное развитие органов размножения, гермафродитизм.
Упрощение организации паразитов, наличие черт приспособленности к жизни за счет организма хозяина, высокая плодовитость и другие признаки приспособленности к паразитическому образу жизни у червей обеспечивают их выживание.
4. Профилактика глистных заболеваний на основе знаний циклов развития червей-паразитов. Чтобы не заразиться бычьим цепнем, необходимо уничтожать зараженное мясо, хорошо проваривать или прожаривать говядину перед употреблением в пищу.
Химический состав клетки. Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки.
1. Элементарный состав клетки. Сходство химического состава клеток разных организмов как доказательство их родства. Основные химические элементы, входящие в состав клетки: кислород, углерод, водород, азот, калий, сера, фосфор, хлор, магний, натрий, кальций, железо.
2. Роль различных химических элементов в клетке. Кислород, углерод, водород и азот — основные химические элементы, из которых состоят молекулы органических веществ. Такие элементы, как калий, натрий и хлор, — входят в состав плазмы крови, участвуют в обмене веществ и обеспечивают постоянство внутренней среды организма — гомеостаз.
Сера — элемент, входящий в состав некоторых белков, фосфор входит в состав всех нуклеиновых кислот, магний — хлорофилла, железо — гемоглобина (гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа в организме), кальций — костей, раковин моллюсков.
3. Химические вещества, входящие в состав клетки: неорганические (вода, минеральные соли) и органические (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ).
4. Минеральные соли, их роль в клетке. Содержание минеральных солей в клетке в виде катионов (К+, Na+, Ca2+, Mg2+) и анионов (—НРО|~, — Н2РС>4, —СГ, —НСС*з). Уравновешенность содержания катионов и анионов в клетке, обеспечивающая постоянство внутренней среды организма. Примеры: в клетке среда слабощелочная, внутри клетки высокая концентрация ионов К+, а в окружающей клетку среде — ионов Na+. Участие минеральных солей в обмене веществ.
5. Вода. Содержание воды в клетке — от 40 до 98% ее массы. Роль воды в клетке:
— обеспечение упругости клетки. Последствия потери клеткой воды — увядание листьев, высыхание плодов;
— ускорение химических реакций за счет растворения веществ в воде;
— обеспечение перемещения веществ: поступление большинства веществ в клетку и удаление их из клетки в виде растворов;
— обеспечение растворения многих химических веществ (ряда солей, Сахаров);
— участие в ряде химических реакций;
— участие в процессе теплорегуляции благодаря способности к медленному нагреванию и медленному остыванию.
Усложнение организации хордовых в процессе эволюции. Причины эволюции.
1. Первые хордовые. Хрящевые и костные рыбы. Предки хордовых — двусторонне-симметрич-ные животные, похожие на кольчатых червей. Активный образ жизни первых хордовых. Происхождение от них двух групп животных: малоподвижных (в том числе предков современных ланцетников) и свободноплавающих, с хорошо развитым позвоночником, головным мозгом и органами чувств. Происхождение от древних свободноплавающих хордовых предков хрящевых и костных рыб.
2. Более высокий уровень организации костных рыб по сравнению с хрящевыми: наличие плавательного пузыря, более легкого и прочного скелета, жаберных крышек, более совершенного способа дыхания, что позволило костным рыбам широко распространиться в пресных водоемах, морях и океанах.
3. Происхождение древних земноводных. Одна из групп древних костных рыб — кистеперые. В результате наследственной изменчивости и действия естественного отбора формирование у кистеперых рыб расчлененных конечностей, приспособлений к воздушному дыханию, развитие трехкамерного сердца. Происхождение от кистеперых рыб древних земноводных.
4. Происхождение древних пресмыкающихся. Среда обитания древних земноводных — влажные места, берега водоемов. Проникновение в глубь суши их потомков — древних пресмыкающихся, у которых появились приспособления к размножению на суше, вместо слизистой железистой кожи земноводных сформировался роговой покров, предохраняющий тело от высыхания.
5. Происхождение птиц и млекопитающих. Древние пресмыкающиеся — предки древних высших позвоночных — птиц и млекопитающих. Признаки более высокой их организации: высокоразвитая нервная система и органы чувств; четырех-камерное сердце и два круга кровообращения, исключающие смешивание артериальной и венозной крови, более интенсивный обмен веществ; высокоразвитая система органов дыхания; постоянная температура тела, теплорегуляция и др. Более сложное и прогрессивное среди млекопитающих развитие приматов, от которых произошел человек.
Транспорт веществ в живых организмах.
1. Передвижение воды и минеральных веществ в растении. Поглощение воды и минеральных веществ корневыми волосками, расположенными в зоне всасывания корня. Передвижение воды и минеральных веществ по сосудам — проводящей ткани корня, стебля, листа. Сосуды — длинные полые трубки, образованные одним рядом клеток, между которыми растворились поперечные перегородки.
2. Корневое давление — сила, благодаря которой вода и минеральные вещества передвигаются по стеблю в листья. Роль корневого давления в перемещении воды и минеральных веществ из сосудов корня в жилки, а затем в клетки листа. Жилки — сосудисто-волокнистые пучки листа. Испарение воды листьями за счет непрерывного движения воды из корней вверх к листьям. Устьица — щели, ограниченные двумя замыкающими клетками, их роль в испарении воды: периодическое открывание и закрывание в зависимости от условий среды.
3. Сосущая сила, возникающая в результате испарения воды, и корневое давление — причины передвижения минеральных веществ в растении. Путь воды из корня в листья — восходящий ток. Короткий восходящий ток у травянистых растений, длинный — у деревьев. Передвижение воды и минеральных веществ у ели на высоту до 30 м, у эвкалипта — до 100 м. Опыт со срезанной веткой, помещенной в подкрашенную чернилами воду, — доказательство передвижения воды по сосудам древесины.
4. Передвижение органических веществ в растении. Образование органических веществ в клетках растений с хлоропластами в процессе фотосинтеза. Их использование всеми органами в процессе жизнедеятельности: рост, дыхание, движение. Передвижение органических веществ по ситовидным трубкам — живым тонкостенным удлиненным клеткам, соединенным узкими концами, пронизанными порами. Кора дерева, наличие в ней луба с лубяными волокнами и ситовидными трубками. Передвижение органических веществ из листьев во все органы — нисходящий ток. Опыт с окольцованной веткой, помещенной в сосуд с водой, — доказательство передвижения органических веществ по ситовидным трубкам луба.
5. Движение крови в организме человека по двум кругам кровообращения — большому и малому. Поступление крови по большому кругу к клеткам тела, а по малому — в легкие.
6. Большой круг кровообращения. Выталкивание из левого желудочка сердца насыщенной кислородом артериальной крови в аорту, которая разветвляется на артерии. Поступление по ним крови в капилляры — самые мелкие сосуды со множеством отверстий. Отдача кислорода капиллярами клеткам тела и поступление из клеток углекислого газа в капилляры. Насыщение крови в капиллярах углекислым газом, превращение ее в венозную. Движение венозной крови по венам в правое предсердие.
7. Малый круг кровообращения. Выталкивание венозной крови из правого желудочка в легочную артерию, которая разветвляется на множество капилляров, оплетающих легочные пузырьки. Диффузия кислорода из легочных пузырьков в капилляры — превращение венозной крови в артериальную. Поступление углекислого газа из капилляров в легочные пузырьки путем диффузии. Удаление углекислого газа из организма при выдохе. Возвращение по венам малого круга артериальной крови, насыщенной кислородом, в левое предсердие.
Царство растений, их строение и жизнедеятельность. Роль в природе и жизни
1. Характеристика царства растений. Разнообразие растений: водоросли, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные (цветковые), их приспособленность к различным условиям среды. Общие черты растений: растут всю жизнь, практически не перемещаются с одного места на другое. Наличие в клетке прочной оболочки из клетчатки, которая придает ей форму, и вакуолей, заполненных клеточным соком. Главная особенность растений — наличие в их клетках пластид, среди которых ведущая роль принадлежит хлоропластам, содержащим зеленый пигмент — хлорофилл. Способ питания ав-тотрофный: растения самостоятельно создают органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии (фотосинтез).
2. Роль растений в биосфере. Использование солнечной энергии для создания органических веществ в процессе фотосинтеза и выделение при этом кислорода, необходимого для дыхания всех живых организмов. Растения — производители органического вещества, обеспечивающие самих себя, а также животных, грибы, большинство бактерий и человека пищей и заключенной в ней энергией. Роль растений в круговороте углекислого газа и кислорода в атмосфере.
Дыхание организмов, его сущность и значение.
1. Сущность дыхания— окисление органических веществ в клетках с освобождением энергии, необходимой для процессов жизнедеятельности. Поступление необходимого для дыхания кислорода в клетки тела растений и животных: у растений через устьица, чечевички, трещины в коре деревьев; у животных — через поверхность тела (например, у дождевого червя), через органы дыхания (трахеи у насекомых, жабры у рыб, легкие у наземных позвоночных и человека). Транспорт кислорода кровью и поступление его в клетки различных тканей и органов у многих животных и человека.
2. Участие кислорода в окислении органических веществ до неорганических, освобождение при этом полученной с пищей энергии, использование ее во всех процессах жизнедеятельности. Поглощение кислорода организмом и удаление из него углекислого газа через поверхность тела или органы дыхания — газообмен.
3. Взаимосвязь строения и функций органов дыхания. Приспособленность органов дыхания, например у животных и человека, к выполнению функций поглощения кислорода и выделения углекислого газа: увеличение объема легких человека и млекопитающих животных за счет огромного числа легочных пузырьков, пронизанных капиллярами, возрастание поверхности соприкосновения крови с воздухом, повышение за счет этого интенсивности газообмена. Приспособленность строения стенок дыхательных путей к движению воздуха при вдохе и выдохе, очищению его от пыли (реснитчатый эпителий, наличие хрящей).
4. Газообмен в легких. Обмен газов в организме путем диффузии. Поступление в легкие по артериям малого круга кровообращения венозной крови, содержащей небольшое количество кислорода и большое количество углекислого газа. Проникновение в плазму венозной крови кислорода из легочных пузырьков и капилляров путем диффузии через их тонкие стенки, а затем в эритроциты. Образование непрочного соединения кислорода с гемоглобином — оксигемоглобина. Постоянное насыщение плазмы крови кислородом и одновременное выделение из крови в воздух легких углекислого газа, превращение венозной крови в артериальную.
5. Газообмен в тканях. Поступление по большому кругу кровообращения артериальной, насыщенной кислородом и бедной углекислым газом крови в ткани. Поступление кислорода в межклеточное вещество и клетки тела, где его концентрация значительно ниже, чем в крови. Одновременное насыщение крови углекислым газом, превращение ее из артериальной в венозную. Транспорт углекислого газа, образующего непрочное соединение с гемоглобином, в легкие.
Липиды
Жироподобные вещества, входящие в состав клетки и выполняющие важную функцию в процессах жизнедеятельности. Основное свойство всех липидов неполярность их молекулы.Легко раст.в: бензине, эфире, хлороформе. В воде почти не раствор. гидфробность липидов
мышцы бедра и голени
Передняя группа мышц бедра:
Четырёхглавая мышца бедра, квадрицепс, m. (musculus) quadriceps femoris — сильная мышца, участвующая в разгибании голени. Если квадрицепс парализован, больной может нормально идти по ровному месту, но не в состоянии бежать и только с трудом поднимается по ступенькам. Состоит из 4 головок:
Прямая мышца бедра, m. rectus femoris
Медиальная широкая мышца бедра, m. vastus medialis
Промежуточная широкая мышца бедра, m. vastus intermedius
Латеральная широкая мышца бедра, m. vastus lateralis
Портняжная мышца, m. sartorius — длинная и тонкая мышца, идущая от тазобедренного сустава до колена по всей длине бедра. Это самая длинная из всех человеческих мышц.
Медиальная группа мышц бедра:
Длинная приводящая мышца, m. adductor longus
Короткая приводящая мышца, m. adductor brevis
Большая приводящая мышца, m. adductor magnus
Тонкая мышца, m. gracilic
Гребенчатая мышца, m. pectineus
Задняя группа мышц бедра:
Двуглавая мышца бедра, m. biceps femoris, состоит из 2 головок:
Длинная головка двуглавой мышцы бедра, caput longum
Короткая головка двуглавой мышцы бедра, caput breve
Полуперепончатая мышца, m. semimembranosus
Полусухожильная мышца, m. semitendinosus
[править]
Мышцы голени
Передняя группа мышц голени
Передняя большеберцовая мышца, m. tibialis anterior
Длинный разгибатель пальцев, m. extensor digitorum longus
Длинный разгибатель большого пальца стопы, m. extensor hallucis longus
Задняя группа мышц голени
Трёхглавая мышца голени, m. triceps surae, состоит из 2 мышц:
Икроножная мышца, m. gastrocnemius, состоит из 2 головок:
Медиальная головка икроножной мышцы, caput mediale
Латеральная головка икроножной мышцы, caput laterale
Камбаловидная мышца, m. soleus
Подошвенная мышца, m. plantaris
Подколенная мышца, m. popliteus
Задняя большеберцовая мышца, m. tibialis posterior
Длинный сгибатель пальцев, m. flexor digitorum longus
Длинный сгибатель большого пальца стопы, m. flexor hallucis longus
Латеральная группа мышц голени
Длинная малоберцовая мышца, m. peroneus longus
Короткая малоберцовая мышца, m. peroneus brevis
[править]
Функции
[править]
Двигательная функция
Мускульная сила ног используется для ходьбы, бега, прыжков, ползания по-пластунски и на четвереньках, плавания (вместе с силой рук). Для увеличения эффективности использования мускульной силы ног при передвижении по той или иной поверхности (в той или иной среде) используются такие приспособления как: обувь, ходули, лыжи, коньки (роликовые коньки), альпинистские кошки, ласты, скейтборд, велосипед и пр.
[править]
Опорная функция
Ноги — один из основных органов опоры человека. На ногах человек может устойчиво находиться в вертикальном положении (стоять, сидеть на корточках). Ноги применяются для принятия таких положений, как упор лёжа.
мышцы таза
Мышцы таза делят на внутреннюю и наружную группу.
Внутренняя группа мышц таза
Большая поясничная мышца, m.psoas major.
Малая поясничная мышца, m. psoas minor.
Подвздошная мышца, m. iliacus.
Подвздошно-поясничная мышца, m. iliopsoas.
Внутренняя запирательная мышца, m. obturatorius interims.
Грушевидная мышца, m. piriformis.
Копчиковая мышца, m. coccygeus.
Наружная группа мышц таза
Большая ягодичная мышца, m. gluteus maximus.
Средняя ягодичная мышца, m. gluteus medius.
Малая ягодичная мышца, m. gluteus minimus.
Квадратная мышца бедра, m. quadratus femoris.
Верхняя близнецовая мышца, m.gemellus superior.
Нижняя близнецовая мышца, m. gemellus inferior.
Наружная запирательная мышца, m. obturatorius extemus.
Напрягатель широкой фасции бедра, m. tensor fasciae latae.
мышцы кисти
На кисти мышцы располагаются лишь на ладонной стороне. Здесь они образуют три группы: среднюю (в среднем отделе ладонной поверхности), группу мышц большого пальца и группу мышц малого пальца. Большое число коротких мышц на кисти обусловлено тонкой дифференцировкой движений пальцев.
Средняя группа мышц кисти
Состоит из червеобразных мышц, которые начинаются от сухожилий глубокого сгибателя пальцев и прикрепляются к основанию проксимальных фаланг второго-пятого пальцев; ладонных и тыльных межкостных мышц, которые располагаются в межкостных промежутках между пястными костями и прикрепляются к основанию проксимальных фаланг второго-пятого пальцев. Функция мышц средней группы состоит в том, что они участвуют в сгибании проксимальных фаланг этих пальцев. Кроме того, ладонные межкостные мышцы приводят пальцы кисти к среднему пальцу, а тыльные межкостные мышцы разводят их в стороны.
Группа мышц большого пальца
Образует на кисти так называемое возвышение большого пальца. Они начинаются на близлежащих костях запястья и пясти. Среди них различают: короткую мышцу, отводящую большой палец, которая прикрепляется к его проксимальной фаланге; короткий сгибатель большого пальца, прикрепляющийся к наружной сесамовидной кости, расположенной у основания проксимальной фаланги большого пальца; мышцу, противопоставляющую большой палец, идущую к первой пястной кости; и мышцу, приводящую большой палец, которая прикрепляется к внутренней сесамовидной кости, расположенной у основания проксимальной фаланги большого пальца. Функция этих мышц обозначена в названии каждой мышцы.
Группа мышц малого пальца
Образует возвышение на внутренней стороне ладони. К этой группе относятся: короткая ладонная мышца; мышца, отводящая мизинец; короткий сгибатель мизинца и мышца, противопоставляющая мизинец. Они начинаются от близлежащих костей запястья и прикрепляются к основанию проксимальной фаланги пятого пальца и.пятой пястной кости. Их функция определяется названием самих мышц.
мышцы плеча
Рис. 1. Мышцы наружной поверхности плеча (трицепс)
1 — дельтовидная мышца
2 — длинный опой разгибатель запястья
3 — короткий лучевой разгибатель запястья
4 — трехглавая мышца (длинная головка)
5 — трехглавая мышца (наружная головка)
6 — трехглавая мышца (внутренняя головка)
7 — разгибатель пальцев
8 — длинная отводящая мышца большого пальца
9 — короткий разгибатель большого пальца Рис. 2. Мышцы внутренней поверхности плеча (бицепс)
1 — дельтовидная мышца
2 — большая грудная мышца
3 — двуглавая мышца
4 — трехглавая мышца
5 — плечевая мышца
6 — плечелучевая мышца
7 — круглый пронатор
8 — лучевой сгибатель запястья
9 — длинная ладонная мышца
10 — локтевой сгибатель запястья
На передней поверхности плеча находятся сильные сгибатели предплечья. Кожа в этой области тонкая, потому очертания мышц хорошо заметны, особенно при сокращении двуглавой мышцы (бицепса), которая при этом приобретает форму полушария. Распространено мнение, что чем больше и выпуклее это полушарие, тем сильнее человек.
Под наружными и внутренними краями двуглавой мышцы тянутся борозды, соединяющиеся в локтевой ямке.
Двуглавая мышца на своем протяжении соприкасается с областью двух суставов (плечевого и локтевого). В плечевом суставе длинная головка двуглавой мышцы отводит, а короткая головка приводит руку. Главной функцией ее является сгибание в локтевом суставе. Кроме того, решающее значение эта мышца имеет при супинации предплечья (рука из положения, при котором ладонь обращена вниз, поворачивается ладонью вверх). Потому и подтягивание хватом сверху (положение пронации) выполняется с большим трудом, чем хватом снизу, при котором в движении участвует и двуглавая мышца плеча, помогающая сгибанию руки в локте.
Рельефы бицепса лучше всего вырисовываются при сгибании предплечья, когда оно находится в положении супинации. Двуглавая мышца начинается от ямки плечевого сустава и клювовидного отростка и прикрепляется к лучевой кости. Она является, главным образом, сгибателем и супинатором.
Плечевая мышца покрыта двуглавой мышцей: видеть ее можно только под внутренним краем бицепса. Внешний край виден лишь в месте прикрепления дельтовидной мышцы в области нижней половины плечевой кости. Развитие плечевой мышцы сказывается и на крутых очертаниях двуглавой мышцы. Плечевая мышца начинается от нижней половины передней поверхности плечевой кости и прикрепляется к бугристости локтевой кости. Участвует она лишь в сгибании предплечья.
На задней поверхности плеча выделяется трехглавая мышца плеча (трицепс). Сак показывает само название мышцы, она имеет три головки. Длинная головка начинается от лопатки, внутренняя и наружная — от плечевой кости. Все три головки сходятся к одному сухожилию, которое прикрепляется к локтевому отростку локтевой кости. Главной функцией данной мышцы является разгибание в локтевом суставе. Мышца видна при попытке выпрямить руку в локтевом суставе, выполняемой с сопротивлением: тогда становятся заметными наружная и длинная головки в верхней половине плеча, которые образуют характерную вилку.
Основные этапы развития науки о совершенствовании животных
разведение сельскохозяйственных животных , наука об управлении процессами генетического совершенствования сельскохозяйственных животных, улучшении существующих и выведении новых пород, типов и линий животных; раздел зоотехнии, теоретическая основа селекционно племенной работы в животноводстве. Учение о Р. с. ж. зародилось в глубокой древности. Со времени одомашнивания диких предков многих современных домашних животных человек постепенно изменял и совершенствовал их в разных направлениях, Эмпирические методы улучшения домашних животных были известны с давних пор и передавались в виде практических советов из поколения в поколение. Многие ценные рекомендации, выработанные тысячелетия назад, отражены в античной и средневековой литературе. В средние века начало складываться близкое к современному понятие породы. В XVIII в. в связи с интенсивным развитием племенного животноводства был создан и получил широкое распространение основной метод разведения животных — чистопородное разведение. Французский учёный XVIII в. Ж. Л. Бгоффон разработал теорию скрещивания. Большое влияние на теоретические основы Р. с. ж. оказало эволюционное учение Ч. Дарвина, вскрывшее огромную роль искусственного отбора в создании и эволюции пород. Во 2 й половине XIX — начале XX вв. в России появляются зоотехнические работы русских учёных, заложивших основы современной теории и практики Р. с. ж. Так, Н. П. Чирвинским вскрыты основные закономерности роста и развития животных. П. Н. Кулешовым разработаны учение о конституции сельскохозяйственных животных, приёмы отбора и подбора животных. Труды Е. А. Богданова (1872—1931) посвящены дальнейшей разработке учения о конституции, вопросам подбора, разведения чистопородных животных по линиям, а также происхождения и одомашнивания животных. М. И. Придорогин (1862—1923) многое сделал в изучении вопросов экстерьера сельскохозяйственных животных. М. Ф. Иванов (1871—1935) разработал современные приёмы племенной работы и создал методику выведения пород. На протяжении XX в. основы Р. с. ж. развиваются в работах учёных многих стран. В СССР это труды Е. Ф. Лискуна (1873—1958) по экстерьеру и конституции животных, по вопросам племенного дела и повышения продуктивности молочного и мясного скота: Д. А. Кисловского (1894— 1957) по онтогенезу, филогенезу, эволюции домашних животных, проблемам инбридинга; Н. А. Юрасова по вопросам инбридинга и разведения по линиям; В. О. Витта по теории и практике коннозаводства, а также работы многих других исследователей. За рубежом ценные работы выполнены швейцарским учёным У. Дюрстом по основам разведения крупного рогатого скота; английским учёным Дж. Хаммондом по росту и развитию сельскохозяйственных животных, биологии размножения, лактации и др.; американским учёными Ю. Давенпортом по основам племенного разведения, С. Райтом, Дж. Лашем и В. Райсом по генетике животных.
Происхождение и эволюция животных
Основные этапы и направления эволюции животного мира. История эволюции животных изучена наиболее полно в связи с тем, что многие из них обладают скелетом и поэтому лучше сохраняются в окаменелых остатках.
В конце мезозоя появляются плацентарные млекопитающие, для которых прогрессивными основными особенностями стали появление плаценты и внутриутробного развития плода, вскармливание детенышей молоком, развитая кора головного мозга. В начале кайнозойской эры от насекомоядных обособился отряд приматов, эволюция одной из ветвей которого привела к возникновению человека. Основные особенности эволюции животного мира следующие: 1.прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализация тканей и всех систем органов; 2 свободный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов окружающей среды; 3 возникновение твердого скелета: наружного у некоторых беспозвоночных (членистоногие) и внутреннего у хордовых; 4 прогрессивное развитие нервной системы, которое стало основой для возникновения условно-рефлекторной деятельности.
Понятия и основные особенности породы
Понятие и основные особенности породы. Порода – большая группа животных, созданная трудом человека, имеет сходное качество по продуктивности, масти, типу конституции. Каждая порода имеет большую народно-хозяйственную ценность. Породность животных устанавливается по племенным записям. У чистопородных животных и мать и отец являются чистопородными животными одной и той же породы.
В животноводстве выделяют несколько основных признаков породы.
1. Принадлежность к одному виду животных.
2. Общность происхождения.
3. Общность признаков.
4. Константность пород.
5. Изменчивость и пластичность пород.
6. Численность животных в породе. Для породы при чистопородном разведении необходимо достаточное количество входящих в нее особей того и другого пола. Чем больше численность породы, тем эффективнее работа с ней.
7. Способность к удовлетворению определенных потребностей человека.
8. Приспособленность к определенным природным и хозяйственным условиям (акклиматизационные способности).
9. Определенные хозяйственно полезные и морфологические признаки, отличающие животных данной породы.
10. Способность породы изменяться в направлении отбора и условий существования.
Факторы, обуславливающие формирование пород
Основные факторы породообразовательного процесса и изменения пород.
Порода является исторической категорией и в неизменном состоянии вечно существовать не может.
Специализация и интенсификация сельскохозяйственного производства, экономическая ситуация различных регионов обостряют межпородную конкуренцию, требуют определенного уровня специализации пород в желательном направлении или убыстряют процесс замены одних пород другими.
Создание новых или улучшение существующих пород, новых породных групп, внутрипородных и заводских типов, линий, кроссов и гибридов должно идти в соответствии с требованиями, предъявляемыми промышленной технологии животноводства и экономике. На изменение пород и породообразовательных процессов оказывают влияние многие факторы. К основным из них относятся социально-экономический, природно-географический и тренинг.
Акклиматизация пород
Акклиматизация пород.
Попадая в новые условия организм животных претерпевает глубокие физиологические изменения, приспособление организма к меняющимся факторам внешней среды называют акклиматизацией. Приспособительные сдвиги развивающиеся на протяжении нескольких поколений называются адаптацией.
Различают 2 вида акклиматизаций:
1.Генотипическую – т.е. наследующуюся от родителей.
2.Фенотипическую – приобретаемой организмом.
Тех животных, которые не могут акклиматизироваться в новых условиях выбраковывают. Взрослые животные акклиматизируются хуже, чем молодняк. Животных южных широт лучше акклиматизируются в районах холодного климата, чем наоборот. Акклиматизация облегчается, если животных обеспечивать полноценными кормами и создавать для них нормальные условия содержания. Помесные или гибридные животные акклиматизируются лучше, чем чистопородные.
Классификация пород
Наибольшее распространение получила классификация пород сх животных по количеству труда, затраченного на их выведение, по направлению продуктивности и по месту происхождения. В современной зоотехнии породы подразделяют по характеру преобладания продуктивности. Например, породы КРС делятся на молочные, мясные и мясомолочные, молочно-мясные.
Породы сх животных иногда классифицируются и по месту их происхождения. Имеются породы очень широкого ареала. Например, черно-пестрая разводится на всех континентах мира. В нашей стране эта порода занимает 1 место по численности (а в Нижегородской области удельный вес составляет 70%). К породам с широким ареалом относится и симментальская. По количеству и качеству труда затраченного на образование пород делят на 3 группы:
1.Аборигенные формировались стихийно главным образом под влиянием естественного отбора. Эти породы хорошо приспособлены к определенным климатическим условиям. Они характеризуются универсальной продуктивность, необычной выносливостью, крепостью телосложения, а также меньшей изменчивостью полезных признаков.
2.Заводские породы являются продуктом большого человеческого труда под влиянием длительного отбора и подбора у животных создалась определенная структура, повышенная наследственность, они обладают большой продуктивностью и скороспелостью, поэтому служат улучшателями менее продуктивных пород. Для них характерна большая изменчивость продуктивности.
3.Переходные породы занимают промежуточное положение между аборигенными и заводскими. Такое деление пород ностит условный характер, т.к. они улучшаются. В современной зоотехнии породы сх животных подразделяются по характеру преобладающей продуктивности на специализированные и комбинированные.
Понятие о конституции.Основные принципы классификации типов конституции
Конституция животных – это общее телосложение организма, обусловленное анатомо-физиологическими особенностями, строением. Наследственными факторами, которые выражаются в характере продуктивности животного и его реагирования на условия внешней среды. Имеется несколько классификации конституции, но чаще применяют классификацию Кулешова. Он выделяет 4 типа конституции:
1.Грубый тип характеризуется грубым костяком, грубой кожей и массивностью телосложения. Они мало приспособлены для производства молока, медленно откармливаются, но обладают хорошей выносливостью и крепостью. К этому типу относится рабочий скот и грубошерстные овцы.
2.Нежный тип отличается узкотелостью, тонкой кожей, тонким костяком, повышенным обменом веществ. К этому типу относятся лошадки верховых пород, молочный скот, овцы тонкорунных пород. Однако, животные нежного типа более подвержены заболеваниям.
3.Плотный тип – животные имеют крепкий костяк, хорошо развитые мышцы, обмен интенсивный. К этому типу относят скот молочно-мясных пород, упряжных лошадей. Имеют лучшую сопротивляемость заболеваниям.
4.Рыхлый тип – животные имеют широкое тело с очень хорошо развитыми мышцами, кожа толстая, но обмен веществ пониженный, характер спокойный. Животные этого типа хорошо откармливаются на мясо. К этому типу относят животных мясных пород (казахская белоголовая, гелефордская породы и др.). Животное этого типа подвержено заболеваниям пищеварительной системы.
Факторы, влияющие на формирование конституции
Факторы влияющие на развитие конституции. Важнейшие факторы, влияющие на формирование конституции, - наследственность и условия внешней среды. Известно, что развитие животного начинается с оплодотворенной яйцеклетки – зиготы, в которой запрограммированы потенциальные возможности индивидуального развития организма. В зиготе унаследована от предков способность организма определенным образом развиваться и реагировать на воздействия внешних факторов, создавать свои индивидуальные качества, кроме того, в развитие зародыша довольно рано включаются нервная и эндокринная системы. Все эти сложные взаимодействия обуславливают образование у животных различных конституциональных типов. Мощным фактором, формирующим тип конституции, является кормление. Недостаток питательных веществ в период утробного развития ведет к формированию мелких, низкорослых, большеголовых животных. Немаловажное влияние на конституциональные особенности животных оказывают также и условия содержания беременных самок: свет, температура, атмосферное давление, состав воздуха в животноводческих помещениях и т.д. Огромное действие на формирование конституции оказывает искусственный отбор, осуществляемый человеком в определенных условиях кормления и содержания животных.
Понятие об экстерьере. Методы изучения экстерьера
Экстерьер (от латинского exterior – внешний) – внешние формы телосложения животных. В зоотехнии учение об экстерьере сельскохозяйственных животных рассматривает внешние формы животных в связи с их конституциональными особенностями и продуктивностью.
Основными методами изучения экстерьера являются: общая глазомерная оценка, измерение животного, вычисление индексов телосложения и фотографирование.
Понятие о кондициях животных
Кондиция - показатель физического состояния животного: степени развития подкожных жировых отложений и скелетной мускулатуры, а также шерстного покрова. Различают заводскую, рабочую (служебную) и выставочную кондиции
Понятие о статях с.-х. животных
Стати Животных части тела животных, по которым оценивают ихтелосложение, выраженность породных признаков, возрастное и половоеразвитие, судят о здоровье, продуктивности и племенной ценности. Оценкустати животных используют в племенной работе
Формы вымени и пригодность коров к машинному доению
Пригодность коров к машинному доению определяется:
1)-формой вымени - наиболее типичное и пригодное к машинному доению является ваннообразное и чашеобразное. Хорошее вымя должно быть: симметричным и при осмотре выглядеть как бы слитным, с равномерно развитыми четвертями; 2) формой сосков: наиболее желательны цилиндрические, конические; 3) размером сосков: Оптимальная длина соска для машинного доения должна быть не менее 5 и не более 9 см; диаметр соска не менее 2 и не более 3,2 см; расстояние между передними сосками не менее 6 и не более 20 см; задними не менее 6 и не более 14 см; расстояние от нижней границы соска до уровня пола не менее 45 и не более 65 см; 4) прикреплением вымени - наиболее желательно плотное - не отвисшее; 5) емкостью вымени, определяемой способностью коровы накапливать и свободно удерживать молоко в течение 10-12 часов. Это дает возможность доить коров 2 раза в сутки с любой продуктивностью. 6) равномерностью развития долей вымени. Оно определяется количеством молока, выдоенного из каждой четверти вымени аппаратом для раздельного выдаивания четвертей. Идеальное вымя - это, когда каждая четверть вымени дает 25 % удоя. Количественный показатель равномерного развития долей вымени - индекс вымени (ИВ): ИВ =(Удой из передних долей/Общий удой) х 100. Для машинного доения желательно, чтобы индекс вымени был не менее 40 %. 7) интенсивностью молокоотдачи, определяемой массой полученного молока за сутки или за одну из доек. Хорошая продуктивность доения - 3-5 мин., с интенсивностью молокоотдачи -2-2,5 кг/мин. Нежелательна как низкая, так и высокая скорость молокоотдачи (больше 3,5 кг/мин). 8) остаточным молоком или полнотой выдаивания. Под этим понимают количество молока, не выдоенного доильным аппаратом, и определяется с помощью ручного додоя. Если в вымени коровы после машинного доения останется больше 300 мл молока, то ее переводят в группу с ручным доением.
Недостатки экстерьера
Недостатки и пороки экстерьера
Отклонения от нормы в строении отдельных частей тела называют недостатками экстерьера. Отклонения от правильного строения, возникающие в результате патологических изменений органов и тканей, называют пороками. Недостатки и пороки снижают работоспособность, племенную ценность и денежную оценку лошади. У лошади самое уязвимое место - ноги. Поэтому при осмотре лошади обращают особое внимание на конечности, где чаще всего встречаются различные пороки и недостатки.
Задача зоотехнии - не только уметь распознавать недостатки и пороки экстерьера лошади, но и предотвращать их возникновение правильным уходом, содержанием и кормлением, отбором и подбором.
Недостатки и пороки конечностей. Под правильной постановкой передних конечностей понимают такую, когда при осмотре сбоку ноги поставлены отвесно или немного под туловище. При осмотре спереди передние конечности должны закрывать задние, т.е. они должны стоять параллельно другой. Нормальной постановкой считается такая, когда при отвесном положении ног между копытами можно поставить ещё третье копыто. Если промежуток меньше, то постановка ног считается узкой, если больше - широкой. У лошадей тяжеловозных пород, как правило, постановка ног шире, чем у верховых лошадей. При оценке задних ног их осматривают сбоку и сзади. При осмотре сбоку различают нормальную, саблистую и прямую постановки. При угле скакательного сустава менее 140 градусов наблюдается саблистость конечностей, повышающая их пружинность. Для верховых и рысистых лошадей она нежелательна, у лошадей горных пород и тяжеловозов саблистость является приспособительным свойством. При угле скакательного сустава более 160 градусов отмечают прямую постановку ног, снижающую их рессорность. Нормальная постановка ног наблюдается при угле скакательного сустава около 150 градусов, когда задние ноги закрывают передние. При осмотре задних ног сзади отмечают Х-образность (сближённость в скакательных суставах) и О-образность (широкая постановка). На передних конечностях встречаются такие недостатки и пороки, как 'исплек', бурсит локтя, козинец, плоское или запавшее запястье, бурсит запястья, накостники, букшины, брокдаун, наливы, провислые, торцовые и играющие бабки; размёт и косолапость ног, мокрец, жабка.
Индексы телосложения
Промеры и индексы. Более точный и объективный метод изучения экстерьера — измерение тела животных. Оценка животных по промерам дает возможность сравнивать их между собой. Существует более 70 промеров. Каждый из промеров берут в определенных точках тела животного мерной палкой, лентой, циркулем и штангенциркулем. Наиболее важные промеры, которые используют при оценке экстерьера животных, следующие: высота холки, высота спины, высота в крестце, глубина груди, ширина груди, косая длина туловища, ширина в маклоках, ширина в тазобедренных сочленениях, ширина в седалищных буграх, косая длина зада, длина головы, ширина лба (наибольшая), ширина лба наименьшая, обхват груди за лопатками, обхват пясти, полуобхват зада. Эти промеры берут мерной сантиметровой лентой. Толщину кожи измеряют штангенциркулем на локте и в середине седьмого ребра.Для каждого вида сельскохозяйственных животных установлена своя определенная группа промеров: для крупного рогатого скота — 15, для свиней, овец и лошадей — 10.
Структура породы (отродье, тип, линия семейства)
Структура пород.
Породы имеют свою структуру и основными единицами являются: отродья, внутрипородный тип, линия, семейство.
Считается, что необходимый минимум коров в племенных хозяйствах должен составлять около 13% от общего поголовья в породе.
Отродье - , отродья, ср., собир. 1. Разновидность какой-н. породы животных
Проблема сохранения редких и исчезающих пород
Проблема сохранения редких и исчезающих пород. Известно, что порода – категория историческая и вечно существовать не может, поэтому породный состав всегда обновляют. Так за последние 100 лет в мире исчезло 150 пород (30-КРС). Поэтому всегда нужны меры по сохранению генофонда некоторых пород. В настоящее время в нашей стране в этом нуждаются породы: ярославская, холмогорская, красногорбатовская. В нашей стране ученые разработали федеральную программу сохранения и использования генофонда отечественных малочисленных пород. Для этого в России в генофонд банк заморожено около 2 тысяч эмбрионов 15 пород животных, кроме этого замораживается сперма производителей. Для сохранения генофонда создают специальные генофондные хозяйства.
Интерьерная оценка конституции животных
Интерьером называют совокупность внутренних физиологических, анатомо-гистологических и биохимических свойств организма в связи с его конституцией и направлением продуктивности. Изучение интерьера дает возможность установить соотносительное развитие в организме органов, тканей и систем и на основе этого познать внутреннюю структуру организма; конституциональные особенности на основании изучения физиологических и биохимических свойств организма; течение формообразовательных процессов на различных этапах индивидуального развития и факторы, воздействующие на них. В настоящее время для изучения интерьера используют физиологический, химический, биохимический, анатомический, рентгеноскопический, генетический и другие методы. Интерьерные показатели в зоотехнии необходимы для более глубокого познания конституции, для уточнения племенной оценки, отбора, подбора и рационального использования животных. При этом исследуют иммунологические свойства крови, анатомию и гистоструктуру внутренних органов, костяка, потовые и сальные железы и другое. Так, при изучении морфологического и гистологического строения молочной железы многими учеными было выявлено, что у высокомолочных коров в вымени на долю железистой ткани приходится 75-85%, а на долю жировой – 20-25%. В последние годы изучению групп крови у животных приобретает особую роль. По группам крови устанавливают происхождение животных, анализируют генетическую структуру. Таким образом, оценки конституции, экстерьера и интерьера дополняют и уточняют характеристики животных, что в конечном итоге, дает возможность более полно выявить их племенные и продуктивные свойства.
Причины изменчивости животных в процессе одомашнивания
Одомашнивание животного коренным образом изменяет условия для дальнейшего развития вида. Естественное эволюционное развитие заменяется искусственной селекцией по критериям разведения. Таким образом в рамках одомашнивания меняются генетические свойства вида.
Экстерьерный профиль, принципы его построения, его значение
Экстерьерный профиль-Графический метод. При изучении экстерьера животных используют и графический метод — экстерьерные профили. Если по индексам можно оценить одно животное, то для построения экстерьерного профиля требуется не менее двух животных или двух групп. За 100% берут стандартные промеры для породы или группы, а средние промеры изучаемой группы или отдельных животных вычисляют в процентах от соответствующего стандарта. Экстерьерные профили используют для описания особенностей телосложения отдельных групп и типов животных обычно в пределах одной породы.
Эмбрионе, инфантилизм, неоте ,перерослость. Причины их возникновения
Эмбрионализм – это сходство новорожденного с эмбрионом, т.е. явление внутриутробного недоразвития. В результате недокорма матери. Новорожденное животное имеет небольшую массу (15-17 кг вместо 30). Однако голова большая, оброслость кожи слабая, животное имеет повышенный риск заболеваемости.
Инфантилизм – недоразвитие в начале послеутробного периода. Это приводит к недоразвитию половых органов, бесплодию. Животное отличается высоконогостью.
.Неотения – это преждевременное развитие половых органов в молодом возрасте, т.е. развитие половых органов «перехватывает» питательные вещества необходимые для роста или в результате недокорма.
Факторы породообразования
Факторы породообразования. На процесс породообразования огромное влияние оказали п продолжают оказывать социально-экономические факторы. Одомашнивание привело к большим изменениям продуктивных качеств животных. Однако на стадии кочевого, а затем оседлого натурального хозяйства животноводство велось примитивно. Процесс гюродообразования начал бурно развиваться в период капитализма (XVIII, XIX вв.). В связи с увеличением спроса на продукты животноводства и сырье для текстильной и кожевенной промышленности возросли доходы от животноводства. Важное значение для выведения новых пород имели укрупнение хозяйств, концентрация капитала в сельском хозяйстве, применение достижений зоотехнической науки. У заводчиков появился большой стимул для совершенствования продуктивных качеств животных, создания более ценных, экономически выгодных пород. Возникла потребность в племенном скоте, особенно в ценных производителях.
Выживают только те породы, которые экономически выгодны и продуктивны. Срок существования пород различен. Многие исчезнувшие породы имели большую генетическую ценность. Для того чтобы сохранить высокопродуктивные породы, во многих странах мира проводят специальные мероприятия. Кроме социально-экономических факторов, на образование пород оказывали большое влияние и природно-географические условия. Особенности почвы, рельефа местности и климата в значительной степени отражаются на формировании признаков и свойств породы. Так, горный климат и рельеф Швейцарии, безусловно, способствовали формированию симментальского скота с глубокой и широкой грудью, крепким костяком.
Понятие и сущность онтогенеза
Онтогенез – это индивидуальное развитие животного. Изучение онтогенеза дает возможность познать как проявляются наследственные факторы, какое влияние на организм оказали факторы внешней среды. Онтогенез состоит из 2 процессов – роста и развития.
Рост – это увеличение размеров организма, его массы. Он сопровождается изменением пропорции тела и происходит за счет деления клеток, т.е. когда происходящий синтез превышает распад веществ.
Развитие – это качественное изменение содержимого клеток, которые происходят в каждом организме от яйцеклетки до взрослого животного. В результате развития присходит специализация клеток для выполнения определенной функции.
Основные закономерности онтогенеза
Закономерности онтогенеза. Яйцеклетки всех многоклеточных животных после оплодотворения сперматозоидами (или после искусственной активации к развитию —партеногенеза) последовательно делятся на несколько тысяч дочерних клеток, суммарный объем которых равен объему яйцеклетки. Этот начальный период развития называется дроблением яйца. После окончания дробления зародыши различных животных имеют форму плотного комка клеток, полой сферы или многоклеточного диска (см. Бластула). Следующий этап развития состоит в координированных, строго закономерных взаимоперемещениях обширных клеточных масс (часто имеющих форму клеточных пластов). Эти процессы называются морфогенетическими (образующими форму) движениями, или морфогенезом. В результате морфогенеза зародыш приобретает двух- или трехслойное строение, формируется кишечник, а у позвоночных животных затем — и центральная нервная система. Позже начинается специализация отдельных органов и клеток зародыша. В результате возникает от нескольких десятков (у низших животных) до сотен (а по другим классификациям — миллионов) специализированных (дифференцированных) клеток. Данный процесс называется клеточной дифференцировкой (цитодифференцировкой)
Закон Н.П. Чирвинского и А.А. Малигонова о недоразвитии
Закон Н.П.Чирвинского-А.А.Малиганова. Влияние внешних факторов на развитие организма зависит от вида животных и их возраста, а также от продолжительности и силы действия того или иного фактора. На основании работ Н.П. Чирвинского и своих исследований А.А. Малигонов сформулировал закон недоразвития, по которому при недостаточном питании степень недоразвитости различных органов и тканей в постэмбриональный период находится в определенной связи с интенсивностью их роста. В зависимости от того, в какой период произошла задержка роста, Малигонов выделил три типа недоразвития: Эмдрионализмом называется недоразвитость животного в результате недостаточного и неполноценного кормления матери в период беременности.
Факторы, влияющие на онтогенез
Факторы, влияющие на онтогенез:
Наследственность- Формирование и наследование признаков у животных обусловлены определенными генами. Многие признаки, характеризующие животное в целом (рост, масса тела, продуктивность, конституция и экстерьер), формируются в результате сложного взаимодействия многих генов. При этом важны также породные особенности отца и матери, затрагивающие внутреннее строение организма.
Факторы внешней среды - Внешняя среда способствует или препятствует развитию наслед¬ственно обусловленной способности животных проявлять ту или иную продуктивность. Под ее влиянием характер развития призна¬ков у животных, особенно хозяйственно полезных (вес, плодови¬тость и продуктивность), может меняться, то есть условия внешней среды, в которых протекает развитие животных, оказывают очень сильное влияние на реализацию наследственных возможностей организма.
Физиологическое состояние родителей- На процесс формирования организма потомка большое влияние оказывает также и физиологическое состояние родителей. Так как продуктивность родителей, их воспроизводительные способности, продолжительность срока полезного использования и хорошее состояние здоровья зависят от того, в каким состоянии находятся центральная и вегетативная нервная система, сердечная деятельность, кровь и кроветворные органы, а также органы дыхания и пищеварения, внутренней секреции, размножения и молочная железа . А это, в свою очередь, непосредственно обуславливает индивидуальное развитие потомства как в эмбриональном так и в постэмбриональном периоде.
Тренинг- Систематическое упражнение оказывает положительное влияние на рост и формирование полезных признаков животных. Упражнение обеспечивается различными методами в зависимости от поставленных задач. Сюда относятся активный моцион, раздой коров, массаж вымени у коров, тренинг лошадей, раннее приучение телят к растительным кормам, массаж вымени у нетелей
Управление онтогенезом. Методы изучения роста и развития
Управление онтогенезом.
1.Направленное выращивание животных - является главным методом управления онтогенезом, т.к. происходит целеустремленная система воздействии на развитие животного с целью формирования у него желательных признаков и свойств. Известно, что более пластичны, изменчивы под влиянием внешней среды молодые животные, поэтому этот фактор следует максимально использовать с эмбрионального периода и на ранней стадии постэмбрионального периода.
2.Управление индивидуальным развитием в эмбриональном периоде.
Чтобы получить хорошо развитых животных необходимо отбирать для спаривания крупных маток, т.к. этот признак имеет высокую ценность. Во время беременности нужно полноценно кормить маток, т.к. в этот период у эмбриона формируются внутренние органы, и увеличивается масса. Проводить целенаправленный подбор к маткам производителей, обладающих желаемыми признаками, что позволяет исправить в потомстве недостатки присущие матери и передать полезные качества. Для этого следует использовать глубоко замороженную сперму быков – улучшателей по качеству потомства.
3.Управление индивидуальным развитием в постэмбриональном периоде.
Основная задача в том, чтобы вырастить высокопородистых животных с крепкой конституцией. Прежде всего, специалистам следует определить цель выращивания животного, его модель, а затем разработать систему мер ее реализации.
4.Влияние кормления и содержания.
Наукой и практикой доказано, что соответствующим типом кормления в молодом возрасте можно изменить формы тела, воздействовать на способность лучше оплачивать корм продукцией, на 1 литр молока некоторые хозяйства расходуют 0.8 КЕ, а есть хозяйства , расходующие на 1 литр до 2 кг КЕ. Например, чтобы вырастить высокопродуктивную корову молочного направления нужно кормление ремонтного молодняка, способствующее развитию пищеварительной системы, чтобы животное могло больше съедать корма, а также позднее по стимулировать развитие молочной железы.
Живая масса телок по возрастам должна соответствовать требованию стандарта 1 класса. Для стимуляции развития пищеварительной системы необходимо с раннего возраста приучать к поеданию объемистых кормов. Для учета роста животных прибегают к различным измерениям – линейным, весовым, объемным, а также к измерению поверхности. Измеряют животных через определенные сроки: мелких быстрорастущих чаще, крупных, медленно растущих – реже; на начальных стадиях онтогенеза, когда скорость роста быстро меняется, также чаще, чем на последующих, когда скорость роста мала и медленно меняется. В зоотехнической практике о росте животных судят по данным систематических их измерений (по промерам) и взвешиваний. Для детального изучения внутриутробного развития убивают самок в соответствующие сроки или вызывают у них искусственный аборт. Методы изучения роста:
1.Абсолютный прирост живой массы – это увеличение ЖМ за какой-то период времени. Взвешивают обычно за несколько дней до конца месяца.
ЖМ за сутки = в конце месяца – начало месяца количество дней в месяце
2.Относительный прирост – это прирост за какое-то время, но в процентах к исходной массе.
Виды продуктивность с.-х. животных и их значение
Продуктивность с/х животных. Под продуктивностью понимается выход продукции в расчете на одно животное за определенный период.
Показатели продуктивности:
1) показатели молочной продуктивности:
• средний удой коров молочного стада
С 1989 года: средний удой коров молочного стада = валовой надой от коров молочного стада за год / на поголовье этих коров на начало года.
• средний удой коров за период лактации
Средний удой коров за период лактации = валовой надой от коров за период / число коров, закончивших лактацию в данном году
• средний удой в расчете на фуражную корову
средний удой в расчете на фуражную корову = фактический валовой надой за год / число фуражных коров на начало года
2) показатели шерстной продуктивности:
средний настриг = валовой настриг шерсти за год / поголовье овец на начало года
Если стрижка производится 2 раза в год, то считают средний настриг шерсти на одну настриженную овцу и среднее число стрижек.
3) яичная продуктивность
средняя яйценоскость = валовой сбор яйца - (яйца одногодок / среднегодовое количество кур несушек)
4) пчеловодство
средний фактический выход меда и воска на одну пчелосемью = валовой выход меда и воска / кол-во пчелосемей
5) показатели мясной продуктивности
• средняя масса одной головы стада на выращивании и откорме = общая масса скота на выращивании и откорме / численность скота
• среднесуточный прирост (или привес) = валовая продукция выращивания и откорма / общее число кормодней
• размер произведенной продукции на одну среднегодовую голову скота на выращивании и откорме = валовое производство продукции выращивания и откорма / на среднегодовое поголовье скота на выращивании и откорме
Методы учета молочной продуктивности коров
Методы учета молочной продуктивности коров. Основными показателями молочной продуктивности является удой, содержание жира и белка (в % или кг).
Способами учета молочной продуктивности служат: групповой и индивидуальный учеты.
1.Групповой – количество молока, полученного от группы коров закрепленных за дояркой. Он нужен для начисления заработной платы, определения продуктивности по ферме, хозяйству, дает возможность определить выручку денег, составлять планы надоев на предстоящий период (месяц, квартал, год). Групповой учет надоя производят ежедневно по каждой доярке.
2.Индивидуальный – необходим для племенной ценности каждой коровы для этого есть методы: А.ежедневный – по каждой корове определяют удой по каждой доярке (утро, обед, вечер). Этот метод трудоемкий, применяется редко, в основном при научных исследованиях, т.к. самый точный.
В.по контрольным дойкам – основной метод, применяется на практике. Контрольные дойки проводят в середине каждой декады (чаще это 5, 15, 25-е числа каждого месяца).
С.метод Вильсона – по высшему суточному удою, т.е. высший суточный удой коровы умножается на коэффициенты по коровам молочного направления на 200, а молочно-мясного на 180.
Д.метод Калантара – когда сумма 3 смежных месяцев по удою умножается на коэффициенты: (1+2+3)*2,5, далее (2+3+4)*2,7, далее (3+4+5)*2,9, потом на 3,1; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2. Этот метод неточный, применяется в тех случаях, когда контрольные удой проводятся не в каждом месяце.
Методы учета продуктивности племенных свиней
В племенном свиноводстве употребляют следующие термины и их определения.
1. Племенные свиньи — животные с происхождением, известным не менее чем в 4-х рядах предков, используемые для получения племенного молодняка или предназначенные для этих целей.
2. Племенной молодняк — свинки и хрячки от рождения до первой случки (возраст 8—12 мес.) как чистопородные, так и помесные от родителей с известным происхождением, предназначенные для воспроизводства стада.
3. Ремонтные хрячки — хрячки от отбора (приобретения) на выращивание до первой случки, предназначенные для замены выбракованных хряков основного стада.
Оценка продуктивности маток
4.1. Продуктивность маток оценивают после получения от них опоросов по следующим показателям:
1) многоплодию - количеству родившихся живых поросят;
2) молочности - весу гнезда поросят на 21-й день после рождения, в 2-х месячном возрасте.
Классы за перечисленные показатели определяются по шкале (приложение 6), единой для первоопоросок и маток с двумя и более опоросами.
4.2. После проведения контрольного откорма потомства продуктивность маток оценивается дополнительно по следующим показателям:
1) возрасту достижения веса 100 кг;
2) затрате корма на 1 кг привеса;
3) толщине шпига над 6 - 7 грудными позвонками;
4) длине туши;
5) весу задней трети полутуши.
Классы маток за перечисленные показатели, характеризующие откормочные и мясные качества потомства, определяются по шкале (приложение 7).
4.3. Проверяемых маток оценивают по результатам первого опороса; маток, имеющих два опороса и более, по средним показателям всех учтенных к моменту бонитировки опоросов.
Если в каком-либо опоросе количество поросят при рождении или отъеме составило 6 и менее, то такой опорос считается “аварийным” и при вычислении средних показателей продуктивности все его данные исключают из обработки. Маток, имеющих более одного “аварийного” опороса, не бонитируют и выбраковывают из стада.
Оценка продуктивности хряков
5.1. После опоросов маток, слученных с хряком, его оценивают по среднему весу потомков в 2- или 4-месячном возрасте. Класс за этот показатель определяют на основании среднего веса всех поросят, полученных не менее чем от 5 маток (приложение 8).
При наличии данных о весе молодняка в 2- и 4-месячном возрасте оценку проводят по его весу в возрасте 4 месяцев.
5.2. Основной оценкой продуктивности хряка считается оценка откормочных и мясных качеств методом контрольного откорма потомства по следующим показателям:
1) возрасту достижения веса 100 кг;
2) затрате корма на 1 кг привеса;
3) толщине шпига над 6 — 7 грудными позвонками;
4) длине туши;
5) весу задней трети полутуши.
Классы хряков за перечисленные показатели, характеризующие откормочные и мясные качества потомства, определяются по шкале (приложение 7).
5.3. После получения опоросов от дочерей, хряка оценивают по продуктивности всех (в том числе выбывших и выбракованных), но не менее 5 учтенных дочерей.
5.4. Оценку хряков по продуктивности дочерей проводят путем вычисления отклонений (+, — ) средних показателей многоплодия и молочности дочерей каждого хряка от средних показателей по стаду отдельно по первоопороскам и маткам с двумя и более опоросами (сверстницам).
Классы хряков за многоплодие и молочность дочерей определяются по шкале
Методы учета мясной, шерстной и яичной продуктивности
Методы учета мясной, шерстной и яичной продуктивности.
Мясная – количественные показатели: 1) живая масса – масса жив перед убоем, после голодной выдержки;2)скороспелость – возраст в при котором наиболее рационально иреализовывать жив на мясо.3) убойная масса – масса туши вместе с внутр. Жиром, но без головы, хвоста, шкуры, внутр.органов и конечностей; 4) убойный выход – отношение убойной массы к массе жив перед убоем; 5) масса туши – масса туши – масса забитого жив без головы итд 6)затраты кормов.
Качественные 1) морфологический состав туши; 2)Белково качественные показатель – отношение полноценных и неполноценных кислот; 3) цвет мяса и величина РН.
Учет шерстной продуктивности проводят на основании их внешнего осмотра и определения настрига грязной и выхода чистой шерсти. При оценке руна обращают внимание на многошерстность. Зависит она от размера поверхности кожи животного, от густоты шерсти, ее длины и оброслости животного. При смушковой продуктивности животных оценивают при бонитировке на 2-5 день после рождения, когда смушек достигает нужного развития. При этом учитывают величину шкурки, размер завитка, его форму, плотность, упругость, блеск ит.д. Шубных овец оценивают по качеству.
Яичная продуктивность – количество и вес яиц.
Методы учета работоспособности лошадей
Оценка рабочей продуктивности лошадей
С переходом на рыночные отношения и в связи с дороговизной энергии и ГСМ в большинстве хозяйств восстанавливается использование лошадей как тягловой силы. Особенно выгодно использовать на фермах для под возки кормов, отвозки молока, передвижения зооветспециалистов. Также удобно производить вспашку огородов на лошади, поэтому ветврачу важно знать какую нагрузку и сколько груза можно положить на повозку, чтобы не ухудшить лошадковое здоровье.
Работоспособность зависит от массы, возраста, физиологического состояния и здоровья лошади, а для этого у каждой лошади надо знать силу тяги.
Тягловым усилием называют силу, с которой лошадь преодолевает сопротивление повозки или сх орудия при упряжной работе.
Методы учета плодовитости и технологических признаков животных
Плодовитость Плодовитость коров оценивают по количеству телят, полученных от них за годы использования, а также по числу осеменений до наступления стельности и продолжительности межотельного периода. О воспроизводительной способности быков-производителей судят по количеству и качеству получаемого от них семени, плодовитости оплодотворенных ими коров и телок. При этом учитывают следующие показатели: число годных эякулятов за год в процентах к общему числу полученных; средний объем эякулята за год в миллилитрах; процент эякулятов (от общего годового их числа), оцененных как густые; процент эякулятов, полученных при оценке активности 5 баллов.
Факторы, влияющие на разные виды продуктивности
Факторы влияющие на продуктивность.
1.Влияние наследственности – интенсивность роста и развития имеет достаточно высокий коэффициент наследственности, поэтому от крупных животных при создании оптимальных условий легче получить хорошо развитых животных.
2.Влияние эндокринной системы – щитовидная железа вырабатывает йодсодержащие гормоны, которые обладают высокой активностью и ускоряют рост и развитие, а также снижают риск различных заболеваний. Практика показывает. Что в рационах животных часто бывает дефицит йода, поэтому нужно балансировать рацион.
3.Влияние факторов внешней среды.
Наследование количественных и качественных признаков
Наследственность – это свойство особи передавать свои признаки потомству. Признак того из родителей, который явно проявился у потомков первого поколения , называется доминантным , а признак другого родителя, который остался скрытым, - рецессивным. Тот случай, когда ни один из генов не проявился полностью доминантным по отношению друг к другу, известен как неполная или частичная доминантность ( промежуточная наследственность) . Основные законы наследования качественных признаков:
1. Правило единообразия первого поколения. При скрещивании двух особей ( F ), различающихся по какому0либо признаку, вне особи первого поколения ( F 1) наследуют свойства одного из родителей или занимают по этому признаку промежуточное положение между исходными родительскими формами.
2. Правило расщепления второго поколения. Во втором поколении ( F 2), полученном от скрещивания помеси первого поколения ( F 1 xF 1), признаки проявляются в соотношении 3:1, т.е. 75% потомков ( F 2) будут обладать доминантными признаками, а 25%- рецессивными.
Если в первом поколении ( F 1) наблюдалось промежуточная наследственность, то во втором поколении ( F 2) 25% особей будут иметь признаки одного родителя, 25% - другого и 50%- и того и другого.
3. Правило независимого расщепления признаков. При скрещивании форм, имеющих различие по двум и более признакам, каждый из этих признаков наследуется независимо друг от друга, т.е. второе поколение имеет всевозможные сочетания исходных родительских форм.
Наследование количественных признаков обусловлено одинаковым или сходным действием многих доминантных неаллельных генов на признак (полимерия) либо многими однозначными генами (полигения). На наличие двух или трех пар однозначно действующих полимерных генов, определяющих степень выраженности признака, указывает тип расщепления признака у особей второго поколения. Так, при трех доминантных генах А 1; А 2 и А 3 и их рецессивных аллелях а 1, а 2, а 3 во II поколении будут выявлены 64 варианта генотипов в соотношении 1:6:15:20:15:6:1.
Формы зоотехнического учета
Зоотехнический учет — обязательная часть племенной работы. Без правильного и аккуратного ведения учета нельзя установить племенные качества зверя, проводить выбраковку, отбор и подбор зверей. Каждому животному стада присваивают индивидуальный (татуировочный) номер (четный — самке, нечетный — самцу). Присвоение номеров обычно ежегодно возобновляют с первого номера. Молодняку татуировочные номера присваивают при отсадке от матерей независимо от их предполагаемого использования. При переводе в основное стадо в качестве заводских номеров берут татуировочные или присваивают номера подряд в течение 5-15 лет в зависимости от сроков использования зверей. Перед номером ставят последнюю цифру года, чтобы при одинаковых номерах в родословной не происходило путаницы. Татуировочный номер записывают на трафаретку щенка, прикрепленную к клетке. После перевода зверя в основное стадо на него заполняют новую трафаретку с присвоенным ему заводским номером. Проводят зоотехнический учет по следующим утвержденным формам.
Мечение с.-х. животных и присвоение кличек
Мечение – присвоение и нанесение на тело животного различными способами числовых меток обозначающих индивидуальный номер животного. Присвоение номеров происходит в день рождения при составлении акта о приплоде и наносятся не позднее 1-2 дня после рождения.
Методы мечения:
1.Татуировка – для этого необходим специальный прибор, краска, игольчатые цифры, дезинфицирующий раствор (изоамиловый спирт, денатурат, вата – наносится на правое ухо).
Недостатки – болезненная процедура, трудно читать номера.
Этот метод применяется примерно в 60% хозяйств.
2.Мечение выщипами на ушах – нужно иметь щипцы для отверстий в середине уха, иод. Каждому выщипу соответствует какая-то цифра (левое ухо дороже).
Недостатки – самый болезненный метод, трудночитаем, отверстия прорываются и сливаются иногда.
3.Мечение бирками – бирки бывают разной конфигурации, например эластичные фиксируются на правое ухо.
Достоинства – метод менее болезненный (1 прокол), номер легко читается.
Недостатки – иногда бирки теряются.
4.Мечение краской или ошейниками.
5.Мечение холодом – надо иметь жидкий азот (-196), сосуд Дьюара, специальный прибор.
Выбирается место, выстригается, смачивается 96% спиртом, а прибор опускается в жидкий азот до прекращения кипения (шипения) и прижимают все цифры равномерно на 40 секунд (у взрослого на 60).
Биологичеекие особенности и народно-хозяйственное значение крс
Значение скотоводства. Одной из ведущих отраслей народного хозяйства является животноводство, в котором важное место занимает скотоводство. Оно распространено в различных природно-экономических зонах нашей страны. КРС дает 99% всего производства молока в стране и 43% валового производства мяса. Важное значение имеет кожевенное сырье при убое КРС, а также ряд побочных продуктов: кости, рога, кровь, волос и др. Скотоводство является источником получения навоза. В год от коровы получают 10-15 тонн хорошего органического удобрения, которое используется для повышения плодородия почвы, что особенно важно в рыночных условиях при дороговизне минеральных удобрений. В молоке в легко усвояемой форме содержаться все необходимые питательные вещества для человека: жир, белок, сахар, минеральные вещества, витамины, ферменты. По многообразному составу и питательной ценности с молоком конкурировать не может ни один продукт.
Особенности экстерьера (внешних форм) крупного рогатого скота связаны с направлением продуктивности (молочное, мясное). У молочных коров вытянутое туловище, относительно тонкий костяк, эластичная кожа, сухая голова, удлиненная шея, объемистое брюхо.
Продолжительность жизни коров около 20 лет, редко 35, быков — 15...20 лет, Срок «службы" молочных коров — 9...12 лет (к этому времени стираются зубы и продуктивность животных снижается). Рост животных продолжается до 5 лет. Половая зрелость наступает у телок в 7...10 мвс, у бычков — в 8...10 мае. В случку телок пускают в 16.,.18-мясячном возрасте, бычков — в 15...19 мэс. Живая масса телят при рождении а зависимости от пород" 18...45 кг, иногда доходит до в0...80 кг. Масса взрослых коров 260...700 кг, наивысшая — более 2000 кг, быков "- 300.„900 кг, наивысшая — более 2200 кг.
Молочная продуктивность.Факторы влияющие на величину удоя и качество молока
Уровень молочной продуктивности зависит от множества факторов:
1.Влияние наследственности. Известно, что при одинаковом кормлении в одном и том же хозяйстве средний надой коров различается.
2.Влияние породы. Животное каждой породы имеют свой предел в продуктивности.
3.Влияние кормов – из всех факторов окружающей среды наибольшее влияние оказывает кормление.
4.Влияние возраста 1 отела при слишком раннем оплодотворении телки, когда она еще не достигла физиологической зрелости.
5.Влияние возраста коров.
6.Влияние условий содержания. Продуктивность животного зависит от
7.Влияние продолжительности сухостойного периода. Сухостойный период (запуск) – период от начала запуска до отела.
8.Влияние сервис-периода. Сервис-период – период от отела до плодотворного осеменения.
период 365 дней, а из них 60 дней корова в запуске – лактация 305 дней.
9.Влияние живой массы коров. При хорошем кормлении более крупное животное и даст больше молока.
10.Кратность доения в сутки.
11.От очередности скармливания.
12.От влияний раздоя.
13.С помощью ветеринара производят обезроживание. Процесс проходит в 30 дневном возрасте, эффект проявляется в:
А)Уменьшается дефицит селена на рост рогов, он идет на общий рост организма, а в последующем на повышение продуктивности. Он является активным окислителем – увеличивает обмен веществ, а значит от такого же количества кормов можно получить больше молока.
Б)Снижается травмирование животных и обслуживающего персонала.
В)Нрав животных (безрогих) более спокойный.
14.Музыка (легкая, классическая) повышает продуктивность на 10%.
Факторы, влияющие на мясную продуктивность животных
Факторы влияющие на мясную продуктивность. Породные и индивидуальные наследственные особенности коров Большое количество мяса хорошего качества получают от специализированных мясных пород. Такие породы отличаются повышенной скороспелостью, то есть способностью быстрее развиваться и достигать в более раннем возрасте большей живой массы, давая полноценную мясную продукцию более высоких вкусовых достоинств и наиболее питательную. У животных специализированных мясных пород отложение жира при откорме происходит не только на внутренних органах, но и внутри мышечной ткани, равномерно распределяясь в ней. Такое мясо называют мраморным, оно более сочно, вкусно и питательно. Среди большого количества пород крупного рогатого скота специализированные мясные породы составляют в нашей стране сравнительно небольшую долю. Поэтому одним из методов, позволяющим значительно повысить мясную продуктивность крупного рогатого скота, является промышленное скрещивание коров молочных и молочно-мясных пород с быками специализированных мясных пород. Пол животного. На мясную продуктивность оказывает влияние пол животных, и тем в большей мере, чем сильнее выражен у вида и породы половой диморфизм. Более массивную тушу получают при убое производителей, но мясо их грубоволокнистое и жесткое. Мясо же самок и кастратов нежное, имеет лучшие вкусовые качества. У крупного рогатого скота быки значительно отличаются от коров по живой массе. Возраст животного. Мясная продуктивность находится в зависимости от возраста животных. По мере роста и развития животных повышается их живая масса и, следовательно, величина мясной туши. Поэтому от взрослого животного получают мяса больше, чем от молодого, еще не закончившего свое развитие. Мясо молодых животных по сравнению с мясом очень старых животных нежное и приятное на вкус. Мясо очень молодых животных водянистое, бедно жиром и малопитательно. Уровень и тип кормления. Какими бы ни были скороспелыми животные по своим наследственным признакам, развить свойства хорошей мясной продуктивности можно только при соответствующем уровне и типе кормления. Недостаточный уровень кормления молодняка удлиняет срок его выращивания на мясо, увеличивает расход корма на каждый килограмм при-роста. При убое таких животных получают мясную тушу более низкого качества, в которой относительно меньше мышечной и жировой и больше соединительной ткани.
Лактационная кривая. Типы лактационной деятельности коров
Лактационная кривая - это графическое изображение динамики получения молока от коровы с учетом суточных удоев и месяцев лактации. Характер лактационной кривой связан в основном с типами высшей нервной деятельности коров. Наиболее желательная лактационная кривая у коров сильного уравновешенного типа нервной деятельности. У таких коров на высоком уровне длительное время держится удой и имеет постепенный спад к запуску. Нежелательная лактационная кривая имеет резкий спад после достижения максимума молочной продуктивности
3оотехнйческие понятия:лактация,лактационный период, запуск, сухостойный период, сервис-период. Их относительная продолжительность
Лактация – период от отела до запуска (т.е. время, когда корова дает молоко)
Запуск – день прекращения доения.
Лактационная кривая - это графическое изображение динамики получения молока от коровы с учетом суточных удоев и месяцев лактации. Характер лактационной кривой связан в основном с типами высшей нервной деятельности коров. Наиболее желательная лактационная кривая у коров сильного уравновешенного типа нервной деятельности. У таких коров на высоком уровне длительное время держится удой и имеет постепенный спад к запуску. Нежелательная лактационная кривая имеет резкий спад после достижения максимума молочной продуктивности.
Сухостойный период - период от запуска коровы до отела. Сервис-период - Период от отела коровы до последующего ее оплодотворения, или время от окончания одной до начала следующей стельности.
Оценка и отбор молочных коров. Селекционно-генетические параметры молочной продуктивности.
Оценка коров по молочной продуктивности.
При наличии у коровы нескольких законченных лактации оценка производится по средней продуктивности за ряд лактации по удою, содержанию жира в молоке (или количеству молочного жира) за 305 дней лактации или за укороченную лактацию. Если у коровы закончены 4 или более лактации, нужно выбрать из них не менее 3 лучших лактации. Коровы 2 отелов бонитируются по средней продуктивности обоих лактации, а первотелок оценивают по удою за законченную лактацию.
В товарных хозяйствах, при отсутствии данных за предыдущие годы, допускается оценка коров по последней лактации. Для определения среднего удоя за ряд лактации необходимо суммировать удой по выбранным лактациям и разделить на количество взятых лактации.
Средний % жира определяется суммированием кг молочного жира по тем же лактациям и делением этой суммы на сумму удоев.
За содержание белка в молоке по всем лактациям при показателе 3,3% и более корове добавляется при бонитировке 2 балла
Сущность отбора. Формы и последовательность отбора
Отбор - это первый этап племенной работы со стадом. В процессе отбора в стаде накапливается материал, от которого будет зависеть уровень продуктивности стада. Поэтому к отбору следует подходить вдумчиво, предварительно изучив стадо по всем показателям.
В свиноводстве различают отбор массовый и отбор индивидуальный.
Последовательность и краткая методика отбора свиней. Начальным и обязательным этапом племенной работы в свиноводстве является отбор по происхождению. Для этого у каждого племенного животного должна быть родословная (по четырем родам предков). Разведение с учетом родословной привело к отбору по генотипу. Потомство животных, предки которых отличались желательными качествами, оказывается, как правило, более ценным, чем потомство животных, которые лишь сами отличаются этими качествами.
Оценка по родословной позволяет еще до рождения поросят в какой-то мере судить об их ценности.
На продуктивные и племенные качества потомства наибольшее наследственное влияние оказывают отец и мать, меньшее - предки II, III и IV рядов родословной. Особую ценность представляют те животные, в родословной которых имеется больше высокопродуктивных предков. По родословной можно установить, применялось при получении данного животного родственное спаривание или нет.
Родословные животных, в которых содержатся сведения о продуктивной и племенной ценности родителей и более далеких предков, дают материал для сопоставления генеалогии стада и породы; в них отражен богатый опыт племенной работы, изучение которого облегчает дальнейшее совершенствование стада или породы.
Эффективность отбора по происхождению при чистопородном разведении всегда выше в старых, сложивших стадах (породах) по сравнению с новыми, особенно помесными стадами, из-за неустановившейся еще наследственности.
Генетические параметры отбора
Генетические параметры отбора. В плане селекционно-племенной работы со стадом или породой определяют направление отбора, указывают его последовательность, устанавливают стандарты по отбору и т. д. Отбор свиней проводят в такой последовательности: по происхождению, экстерьеру и крепости конституции, росту и развитию, продуктивности и качеству потомства. При промышленных методах ведения свиноводства особое значение приобретает отбор конституционально крепких животных, склонных к быстрой адаптации и сохранению высокой продуктивности в условиях промышленной технологии.. При систематическом (из поколения в поколение) отборе животных у них развиваются и накапливаются желательные качества, а изменчивость их смещается в определенном, нужном селекционеру направлении.
Ч. Дарвин подчеркивал, что изменения, возникшие в организме под воздействием окружающих условий, в результате направленного отбора закрепляются в ряде последующих поколений
Методы оценки и отбора племенных животных по комплексу признаков
Отбор по признакам. Одним из критериев такого отбора является крупноплодность и выравненность гнезда. По крупноплодности, как и по другим признакам продуктивности свиноматки каждой породы и даже одной породы при разных опоросах характеризуются довольно значительной изменчивостью. Средняя крупноплодность свиней отечественных пород колеблется в пределах 1,1-1,3 кг. Для воспроизводства стада следует вставлять свиноматок, отличающихся хорошей крупноплодностью.
Еще больше внимания необходимо уделять выравненносги гнезда, так как выращивание и содержание животных в таком случае значительно облегчаются.
Важным признаком свиней, влияющим на экономику ведения отрасли, считается многоплодие и молочность свиноматок. Несмотря на невысокий коэффициент наследуемости, многоплодие надо рассматривать как один из основных селекционируемых признаков у свиней. В результате углубленной селекционной работы многоплодие свиней отечественных пород доведено до 10-12 поросят на опорос.
Дальнейшая работа по отбору и использованию свиноматок с высоким многоплодием должна быть направлена на закрепление и увеличение этого показателя в элитных и классных племенных стадах, а также на массовый отбор многоплодных маток в неплеменных стадах, особенно в тех, где многоплодие пока еще недостаточно высокое. Нормальный рост и развитие поросят во многом зависят также от молочности матерей. Поэтому одновременно с селекцией свиноматок по многоплодию большое внимание следует уделять их молочности, а также учитывать и использовать в племенной работе все факторы, оказывающие влияние на этот показатель продуктивности.
Принципы разработки селекционных индексов
Селекционные индексы-генотипическая оценка животного, вычисляют по различным формулам:
Р.Р. Тейнберг предложил селекционный индекс вычислять по формуле: СИ=0,076d1+75,912d2+78,566d3, где 0,076, 75,912, 78,566 – постоянные Р.Р.Тейнбергом по данным четырех хозяйств, d1-отклонение удоя от среднего по стаду, кг; d2-отклонение содержания жира в молоке от среднего по стаду,%; d3-отклонение содержания белка в молоке от среднего по стаду,%.
С.Райт предложил селекционный индекс рассчитывать на основе коэффициентов генетического родства:СИ=0,5М+0,25ММ+0,25МО.
Понятие, значение и формы родословных
Родословная сельскохозяйственных животных,
записи о предках, устанавливающие происхождение с.-х. животных. Ведение Р. с. ж. известно во многих странах издавна, однако широкое распространение оно получило со 2-й половины 19 в., в период интенсивного развития породообразовательного процесса в животноводстве. Современные Р. с. ж. составляют в виде таблиц, в которых потомков помещают вверху, а предков по нисходящей линии внизу. С левой стороны Р. с. ж. записывают данные о матери, с правой — об отце (см. схему).
В Р. с. ж. приводятся кличка, номер племенной книги или инвентарный номер, время и место рождения, породность, живая масса, продуктивность и промеры животного, а также важнейшие сведения, характеризующие его предков. Так, в родословной крупного рогатого скота указывают удой и содержание жира в молоке, живой вес женских предков, балл за экстерьер, а также продуктивность потомства мужских предков; в родословной овец — живую массу, шёрстную продуктивность; свиней — живую массу, плодовитость, молочность маток, массу поросят при рождении и отъёме; лошадей — показатели резвости или грузоподъёмности; кур — яйценоскость или мясные качества, и т. п. Точность оценки наследственных качеств животного возрастает, если его предки (особенно мужские) оценивались по качеству потомства. Значение Р. с. ж. в племенной работе в животноводстве подтверждается мировой зоотехнической практикой. Знание Р. с. ж. позволяет более правильно оценить хозяйственные и племенные качества животного в молодом возрасте, выбрать формы подбора животных и установить направление племенной работы с ними.
Оценка и отбор животных по происхождению и боковым родственникам
Отбор по происхождению проводят, изучая наследственную потенцию предков в генетике отбираемых особей. Его значение может быть большим, чем значение отбора по экстерьеру и рабочим качествам. Оценка экстерьера отдельной собаки, т. е. непосредственного производителя, может быть случайной по разным причинам, в то время как передача определенного признака предков носит строго закономерный характер и, следовательно, дает возможность целенаправленного разведения.
В животноводстве отбор по происхождению проводят по следующим критериям: качеству и племенной ценности каждого предка; сочетаемости признаков у входящих в родословную особей; сочетаемости между линиями, представленными в родословной; насыщенности родословной предками желательного качества; числу и степени родственных вязок (инбридингу) и качеству производителя, на которого велся инбридинг
Использование иммуногенетики для подтверждения происхождения животных
Использование иммуногенетики для подтверждения животных.
Часть антигенов наследуются независимо друг от друга, каждый из них обусловлен действием одного гена, а часть по типу множественного аллеломорфизма. На этой основе все антигены ((кровяные факторы) распределены по системам групп крови. Наследование каждой системы детермируется особым участком хромосомы. Каждая из систем включает неодинаковое число антигенных факторов (от 2 до нескольких десятков), которые обозначаются одной из букв латинского алфавита (А,В,С ит.д.). Когда все буквы алфавита были использованы стали употреблять те же буквы но со штрихом.
В ряде систем групп крови как единое целое наследуется не один антиген, а их сочетание, которое называют феногруппой. Число возможных комбинаций антигенов с учетом всех систем огромно. Этим объясняются индивидуальные различия животных внутри вида по типу крови, так как каждому животному соответствует своя комбинация кровяных факторов. Индивидуальные различия у животных по типу крови позволят аттестовать племенных животных по этому признаку и составить на каждое из них иммуногенетический паспорт.
Общие принципы оценки и отбора животных по качеству потомства
Отбор по качеству потомства. Заключительным и очень важным этапом отбора свиней является оценка их по качеству потомства. В системе совершенствования пород свиней большое значение имеет использование проверенных по качеству потомства производителей, особенно в связи с широким внедрением искусственного осеменения. В результате оценки выявляют лучших хряков-производителей по откормочным и мясные качествам, которых затем широко используют в системе подбора и тем самым оказывают большое влияние на совершенствование стада. В свиноводстве используют два метода оценки производителей по качеству потомства: контрольный откорм и контрольное выращивание.
Контрольный откорм. Система оценки племенных хряков-производителей по качеству потомства методом контрольного откорма была разработана в Дании в конце XIX столетия. Сущность этого метода заключается в следующем. Для оценки по скороспелости и мясным качествам отбирают молодняк от лучших в линии хряков и свиноматок, предназначенных для перевода в основное стадо. Хряков по потомству оценивают не менее чем по трем гнездам (12 потомков).
Для проверки родительских пар из гнезда в 2-месячном возрасте отбирают двух боровков и двух свинок массой не менее 16 кг. Хрячков, предназначенных для контрольного откорма, кастрируют в 6-7-недельном возрасте. Откармливают их на станциях контрольного откорма. Животных содержат гнездами (по 1 м2 станковой площади на животное) или индивидуально (не менее 1,2 м2 станковой площади на животное). Их подвергают ветеринаркой обработке против инфекционных заболеваний и дегельминтизации.
В период контрольного откорма животные получают стандартный комбикорм и по 1,5 л обрата в сутки. Комбикорм замешивают на обрате или воде. Раздают корм 2 раза в день. Потребление животными кормов учитывают в расчете на группу (при содержании группами) или индивидуально (если в станке находится один подсвинок). Учетный период начинается при достижении подсвинками чассы 30 кг, а заканчивается при живой массе 100 кг. По окончании откорма животных направляют на мясокомбинат или боенский пункт для контрольного убоя. Шкуры с них не снимают. Туши после ошпарки разделывают по специальной схеме.
По откормочным и мясным качествам потомство хряков и маток оценивают по следующим показателям: возрасту достижения живой массы 100 кг, затратам корма на 1 кг прироста, толщине шпика над 6-7-м грудным позвонком, длине туши и массе задней трети полутуши. Данные среднесуточного прироста живой массы из оценки исключают, но при учете результатов контрольного откорма их используют. Все эти данные регистрируют в специальных формах учета. При определении суммарного класса за откормочные и мясные качества руководствуются инструкцией по бонитировке свиней. Хряков и свиноматок, оставляющих внеклассное по скороспелости, оплате корма и неудовлетворительное по мясным качествам потомство, из племенного стада выбраковывают.
На основании результатов оценки составляют планы подбора животных с целью закрепления их скороспелости, высокой оплаты корма продукцией и улучшения мясных качеств. Лучших сестер и братьев из гнезд, получивших в результате контрольного откорма высокую оценку, оставляют для ремонта стада.
Препотентность производителей
Препотентность - способность производителя стойко передавать потомству свои признаки (как желательные, так и нежелательные).
Понятие и значение бонитировки животных
БОНИТИРОВКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ - комплексная оценка их по происхождению, экстерьеру, продуктивности, воспроизводительной способности и качеству потомства. Бонитировку сельскохозяйственных животных применяют в племенной работе.
Бонитировка — определение племенной ценности животных на основе их комплексной оценки по продуктивности, развитию, конституции и экстерьеру, происхождению и качеству потомства путем осмотра животных непосредственно в хозяйстве с использованием зоотехнических записей и данных о кормлении, условиях ухода и содеряшния.
Бонитировка свиней проводится ежегодно. Данные по оценке экстерьера, развития и продуктивности животных накапливаются в течение всего года. Отчет о бонитировке свиней (сводная ведомость) составляется по состоянию на 1 января.
Принципы отбора, их понятия, характеристика
По комплексу признаков - позволяет всесторонне выявить достоинства жх и с большей эффективностью использовать их для совершенствования стада (включает в себя отбор по всем признакам)
По происхождению- Проводится по родословным. можно проводить до рождения животного
По конституции и экстерьеру- Глазомерным способом дополняется промерами. основан на связи между внешним строением и хозяйственно полезными признаками. На основии различий телосложений жх разделяют по типам продуктивности. Мясной, молочный, м-м (крс). Беконный, сальный, мясо-сальный (свиньи).
По продуктивности- основной показатель отбора. осуществляют по количественным и качественным показателям. В процессе выделяют лучших животных (племенное ядро), группу для хозяйственного использования, остальных выбраковывают
Технологическим признакам - приспособленность жх к спецефической промышленной технологии к машинному доению, устойчивость к различным заболеваниям, крепость конечностей и копытного рога-на резиновых полах происходит недостаточное стачивание копыт и наоборот с твёрдым полом, реакция на смену внешних условий
Качеству потомства-наиболее достоверный способ определения племенной ценности, отбирают как производителей так и маток. (многоплодность, качество потомства, продуктивность)
Особенности бонитировки крупного рогатого скота
Крс бонитируют в течении всего года, ремонтных бычков по достижению случного возраста, коров по окончании лактации, молодняк с 10 месячного возраста. Комплекс признаков бонитировки 1)породность и происхождение 2)удои, содержание жира и белка в молоке(за 305дней) 3)скорость молоко выведения и приспособленность к машинному доению 4)показатели экстерьера и конституции 5)живую массу 6) качество потомства 7) воспроизводительную способность. Оценка коров 2-3месяц лактации
Особенности бонитировки свиней
Бонитировку лучше проводить в августе – сентябре. Взрослых С. Оценивают по развитию, экстерьеру, продуктивности и качеству потомства. Экстерьер по 100 бальной шкале. При оценке развития учитывают живую массу, длину туловища. Хряков взвешивают и измеряют с 12м возраста через каждые 6м. свиноматок на 5-10 день после опороса.
Особенности бонитировки овец тонкорунных и полутонкорунных пород
Разделяют на группы: 1)шерстно-мясные, 2)шерстные, 3)мясо-шерстные. Оценивают по: конституции, экстерьеру, оброслости рунной шерстью головы, брюха и конечностей, складчатости кожи(шея туловище), наличию или отсутствию рогов. Оценка шерсти: плотность руна, вид шерсти (мериносовая не мериносовая), толщина, длина, извитость густота, прочность на разрыв, цвет и кол-во жиропота, выход мытой шерсти. Минимальные требования стандарта к живой массе, настригу мытой шерсти и её длине. Бонитируют в возрасте 15-17м весной перед первой стрижкой, в смушковом направлении 1-3 день, в шубном 7-8м
Оценка и отбор быков по качеству потомства
Оценивают по дочерям (их продуктивности, жирности молока и содержанию белка в нём) 1.сравнивают с дочерьми других производителей 2.с продуктивностью матерей 3. С средними показателями по стаду 4.со стандартом породы. В мясном производстве: по собственной продуктивности и качеству потомства(интенсивность роста, мясным формам и при контрольном убое убойный выход и качество туши)
Оценка и отбор хряков по качеству потомства
Отбирают 12-16потомков (2боровка 2свинки от каждой спаренной с хряком свиноматки) живой массой не менее 16кг. Ставят на контрольный откорм, учётный период начинается 30кг заканчивается 100кг высчитывают ССП, убивают для оценки качества мясных туш. Определяют толщину шпика над 6-7 грудным позвонком, длину туши и массу задней трети туши
Оценка и отбор баранов по качеству потомства
Баранчиков начинают отбирать в возрасте 15-20дней а затем при отбивке от маток 3,5-4м, выделяют группу баранчиков в кол-ве в5-6 раз больше потребности во взрослых баранах. А в период установленного срока бонитировки (тонкорунное овцеводство 1год) окончательно отбирают столько сколько будет поставлено на проверку качества потомства обычно не более 10. Потомство рассчитывают с учётом 50 ярочек и 50 баранчиков на 1го барана
Оценка и отбор животных по происхождению
Удобство и значимость заключаются в том что оценку жх можно проводить ещё до рождения. Основные материалы для отбора и оценки по происхождению: заводские книги,племенные карточки, свидетельства и др зоотехнические записи в которые заносятся родословные жх (в них указывается породность, продуктивность живая масса, класс племенной ценности).
Понятие и формы родословных
1форма обычные(простые) родословные (4 типа):1. Построение разграфлённой сетки обычно с 3-4 рядами предков(для глубокого анализа увеличивают). Её разделяют на материнскую (слева) и отцовскую (справа). 1ряд отец мать, 2ряд-4 предка бабки и деды по отцу и по матери, 3ряд- 8 предков, 4ряд- 16 предков. Место каждого предка обозначают М-мать, ОМ – отец матери, ММ – мать матери и т.д. 2. Запись происхождения путём определения буквами места расположения предков в родословной (м,мо,мм и т.д. обычно применяется в племенных свидетельствах) менее удобна для оценки и анализа. 3. Упрощённая запись, удобна при многочисленных выборках для анализа генеалогической структуры стада(при повторении предков одного животного в родословной др. его происхождение можно не развёртывать повторно) 4. Цепные родословные (удобны для анализа происхождения жх по прямой материнской линии, выявления в стаде семейств, подбора к маткам производителей) 2форма Структурные родословные: 1.Одиночные родословные линиями обозначают родственные связи, круг-матка, квадрат-производитель, под кругами и квадратами пишут клички, номера, основные показатели их продуктивных качеств или класс племенной ценности. 2.групповые родословные: составляют для генеалогического анализа стада, породы, на основании происхождения группируют родственно связанных жх. составляют по прямому отцовскому или материнскому происхождению.(вид генеалогического дерева)
Понятие и основные принципы подбора
Наиболее целесообразное составление родительских пар (из отобранных) для получения потомства с желаемыми качествами. Индивидуальный подбор- решается каким из имеющихся в хозяйстве производителем осеменить ту или иную матку чтобы получить потомство наилучшего качества (учитывая все показатели матки и их сочетание с качеством производителя) отличается большой сложностью но как правило получают наиболее ценное потомство(применяется в основном для крс и лошадей). Групповой подбор - к группе маток сходным по общим и отдельным особенностям подбирают 1 или 2 производителя определённого качества и происхождения. в условиях массового осеменения является основной формой
Типы подбора
Гомогенный (однородный) подбор – матки и подбираемые производители сходны по главным признакам подбора. Применяют для сохранения, закрепления и усиления в потомстве наиболее желательных признаков. Увеличивает однородность стада по желаемым продуктивным качествам, повышает наследуемость улучшая племенные достоинства. Гетерогенный подбор(разнородный) – спариваемые же различаются по признакам подбора (понятие однородности и разнородности относительно т.к. же разн. По одним признакам схожи по др.) возможно получить потомство в котором удачное сочетание наследственности родителей обусловливает развитие наиболее желательных качеств. Потомство обладает обогащённой но менее устойчивой наследственностью. Повышенная изменчивость даёт более богатый материал для отбора. так же используют чтобы недостатки одного из родителей не повторялись у потомков(корректирующий подбор)так же нельзя исправлять недостаток одного родителя диаметрально противоположным другого(исправлять подбором безукоризненного производителя).
Факторы, влияющие на результаты подбора
Возраст(от очень молодых или старых жх получают потомство пониженного качества это выражается в большей степени если к молодой матке подбирают очень молодых производителей к старым очень старых и т.п.). Родственные отношения (при спаривании не родственных жх потомство обладает большей жизнеспособностью, плодовитостью, конституциональной крепостью при улучшении др. хоз. Полезных качеств, родственные закрепляют наследственность, повышают однородность стада). Подбор с учётом генеалогической сочетаемости(одни и те же матки дают от производителя одного происхождения лучший приплод а от др. худший и наоборот, нередко от ценных жх при неудачном сочетании пар получают посредственное потомство ). Препотентность – стойкая передача тех или иных признаков потомству, если производитель препотентный улучшатель ему можно подбирать любую матку (препотентность сохраняется в потомстве) если производитель п. ухудшатель его не следует использовать.
Понятие и классификация методов разведения
Методы разведения – система подбора пар сх животных с учетом их породной, видовой и линейной принадлежности. В зоотехнии различают 5 методов разведения:
1.Чистопородное разведение – спаривание животных, принадлежащих к одной корове, получается чистопородный приплод. В результате этого закрепляется наследственность.
2.Разведение по линиям и семействам – этот вид разведения является высшей формой племенной работы и является частью чистопородного разведения.
5.Скрещивание – это спаривание животных разных пород.
3.Разведение по семействам.
Семейство – группа маток происходящих от одной выдающейся родоначальницы.
4.Родственное спаривание – спаривания животных, родственных между собой – инбридинг.
Различают линии:
1.Гениалогические (Адема 197) – большое число животных, имеющих общее происхождение в различных поколениях.
2.Заводская линия- группа животных, происходящих от одного выдающегося производителя (родоначальника линии)
Чистопородное разведение
Чистопородное разведение – спаривание животных, принадлежащих к одной корове, получается чистопородный приплод. В результате этого закрепляется наследственность.
Порода – большая группа животных, созданная трудом человека, имеет сходное качество по продуктивности, масти, типу конституции. Каждая порода имеет большую народно-хозяйственную ценность.
Породность животных устанавливают на основании документов об их происхождении и породности родителей.
К чистопородным относятся следующие животные:
1.Происходящие от чистопородных родителей одной и той же породы.
2.Помесные, начиная с 4 поколения, полученные при поглотительном скрещивании, если они обладают хорошо выраженным типом породы
3.Для черно-пестрой породы родственными являются черно-пестрая эстонская, черно-пестрая литовская, черно-пестрая шведская, остфризская, голштинская. голландская, истобенская, бушуевская.
Инбридинг: задачи, инбредная депрессия
Родственное спаривание – спаривания животных, родственных между собой – инбридинг. Применяется редко и только в племенных хозяйствах при высоком уровне кормления с целью закрепления выдающихся качеств, однако следует учитывать, что при этом снижается интенсивность роста приплода, плодовитость и могут быть уродства. Степень инбридинга считают слева направо по рядам предков, считая родителей приплода за первый ряд, а общего предка за последний ряд.
Биологический особенности и задачи скрещиваний
Скрещивание – это спаривание животных разных пород. Это делается в основном, чтобы улучшить животных одной породы за счет другой, но более продуктивной. В нашей области в 6 северных районах до 72 года разводили животных Ярославской породы, которые в среднем имели продуктивность ниже, чем черно-пестрой породы. Поглотили ярославскую породу черно-пестрой породой.
Скрещивание бывает: 1. поглотительное – когда одну породу преобразуют в другую породу, эти скрещивания продолжают до получения чистопородного животного в 4,5 поколении, на это уходит до 20 лет. При этом очень важно при отборе маток сохранить ценное свойство улучшаемой породы и привит ценные свойства улучшающей.
2.вводное - в нашей области это скрещивание применяется при улучшении красной горбатовской породы, когда к этой породе приливают кровь англерской породы.
3.воспроизводственное (заводское) – оно применяется на базе двух или большего количества пород для создания новой породы. При этом чаще получают помесей 2-го или 3-го поколения, а затем эти помеси разводят в «себе»
4.промышеленное - применяется в товарных хозяйствах с целью получения эффекта гетерозиса. Чаще в мясном скотоводстве и свиноводстве.
5.переменное – когда производители всегда новой породы. В этом случае всегда получают эффект гетерозиса. Этот вид скрещивания применяется особенно в свиноводстве и птицеводстве.
Понятие и задачи гибридизации
Гибридизация – скрещивание жх разных видов. Основная цель вовлечение ценных диких и полудиких форм жх. Выделяют 4 типа: промышленную, поглотительную, вводную и воспроизводительную.
Методика составления плана подбора
План подбора обычно составляют после бонитировки стада. В зависимости от направления хозяйства и уровня племенной работы план составляют на один год, одну смену производителей или несколько лет. В плане излагают цели и общие принципы и особенности с обоснованием каждого варианта. С учётом генеалогической структуры стада и закрепляемых производителей принимают общую схему подбора. При групповом подборе указывают стадо какой фермы или какая группа маток закрепляется за производителем и на каком основании. При индивидуальном, кроме общих вопросов и принципов подбора, приводят список всех маток стада с указанием клички производителя закреплённого за каждой маткой с кратким обоснованием.
Принципы построения генетической структуры стада
Племенной учет.
А.Журнал искусственного осеменения, запуска и отелов, где указывается:
1.Кличка и номер коровы.
2.Год рождения.
3.Дата последнего отела.
4.Дата последнего осеменения.
5.Семя быка (когда и каким быком).
6.Дата ректального исследования на стельность – стельная, яловая, сомнительная.
7.Дата фактического отела.
8.Номер приплода.
В.На основании этого документа составляется акт оприходования приплода коровы.
С.Журнал регистрации приплода и выращивание молодняка
1.Номер Теленка
2.Дата рождения
3.Пол
4.Мать, отец
5.Результаы взвешивания (ежемесячно)
6.Живая масса в 10 месяцев
7.Когда животное осеменили и куда отдали.
Д.Акт взвешивания животного.
1.Половозрастная группа
2.Номер животного
3.Предыдущий вес
4.Разница прироста
Е.Акт контрольных доек:
1.Фамилия доярки
2.Номер коровы
3.Удои (утро, обед, вечер)
4.Удои за сутки
5.Жирность молока
И.Журнал определения скорости молокоотдачи:
1.Номер лактации
2.Сколько времени доилась
3.Сколько надоила и определяется кгмин (молокоотдача).
К.Карточка племенной коровы:
1.Кличка
2.Год рождения
3.14 предков
4.Отец, мать
5.Экстерьер
6.ЖМ
7.Контрольные данные продуктивности по месяцам
8.Продуктивность по лактации
9.Комплексная оценка коровы и др.
Понятие и значение гетерозиса
Гетерозис – способность превосходить лучшую из родительских форм по жизнеспособности, энергии роста, плодовитости, конституционной крепости, устойчивости к заболеваниям. Служит одним из путей повышения продуктивности жх. наибольшая степень выраженности в первом поколении гибридов. Выделяют 5 форм 1.гибриды первого поколения превосходят своих родителей по живой массе и жизнеспособности 2. Превосходят по конституциональной крепости, долголетию, физической работоспособности при полной или частичной потере плодовитости 3.по живой массе занимают промежуточное положение но значительно превосходят по плодовитости и жизнеспособности 4. Каждый отдельно взятый признак занимает промежуточное положение, а в отношении конечной продукции наблюдается гетерозис. 5. Не превосходят по продуктивности лучшую родительскую форму но имеют более высокий уровень по сравнению со среднеарифметическими показателями обоих родителей.
Сущность поглотительного, вводного, воспроизводительного скрещиваний
Воспроизводительное(заводское)скрещивание – спаривание жх двух или нескольких пород для получения новой породы сочетающей в себе наиболее ценные признаки исходных и обладающей рядом новых качеств. Поглотительное(преобразовательное)скрещивание – в течении нескольких поколений местная низкопродуктивная беспородная группа скота преобразуется в высокопродуктивную заводскую породу. Маток улучшаемой породы покрывают производителями улучшающей заводской породы, и в 4-5 поколениях помеси приобретают большое сходство с чистопородными жми. Вводное – его цель дальнейшее улучшение продуктивных и племенных качеств существующей заводской породы. Чистопородных маток заводской породы спаривают со специально подобранным по типу производителем другой заводской породы имеющей ряд более ценных признаков не достающих улучшаемой породе. Затем получают несколько поколений от обратного скрещивания помесей с быками основной породы.
Сущность промышленного и переменного скрещивания
Переменное скрещивание – самок помесей и гибридов первого поколения спаривают с производителями одной из исходных пород, затем полученных самок скрещивают с самцами второй исходной породы полученное маточное маточное потомство опять скрещивают с самцами первой породу и т.д.. Позволяет получать каждое последующее поколение от спаривания несходных в наследственном отношении родительских пар,обеспечивая приплоду необходимую для интенсивного развития и жизнеспособности внутреннюю противоречивость. При подборе лучших гетерозисных маток и выдающихся чистопородных производителей эффект гетерозиса сохраняется в ряде поколений. Промышленное- скрещивание нескольких пород между собой для получения помесей первого поколения как пользовательных жх не оставляемых для дальнейшего разведения. Скрещивание с целью использования помесей с ярко выраженным гетерозисом. Разделяют на простое –маток одной породы скрещивают с производителями др. а полученное потомство используют для хоз. Целей. И сложное – участвуют 3 породы и более. Помесные матки первого поколения покрываются производителем третьей породы.
Межпородное скрещивание. Биологическая сущность и задачи, решаемые с помощью скрещивания
Скрещивание – наиболее эффективный способ быстрого изменения наследственных признаков и создания новых высокопродуктивных пород. Биологическая сущность – скрещивание ведёт к обогащению и расширению наследственной основы, новообразованиям в породе, повышает крепость конституции жх.
Биологические особенности табунных лошадей.
Биологической особенностью табунных лошадей является способность быстро накап¬ливать в теле запасы жира на осенних выпасах и эко¬номно расходовать их зимой. в крайне суровых условиях кругло¬годового пастбищного содержания под открытым небом могут жить и размножаться только местные, абориген¬ные лошади (казахские, киргизские, башкирские, якут¬ские и некоторые другие) и их помеси первого поколе¬ния с донской, буденновской породами, русским тяжеловозом. Помеси второго и более высоких поколений всех улучшающих пород в этих усло¬виях недоразвиваются, а нередко даже гибнут
Кормление ремонтного молодняка кур. Нормы кормления, корма и техника кормления
в различные возрастные периоды.
Кормление цыплят и ремонтного молодняка кур рекоменду¬ется начинать не позже 18
ч после вывода В первые 4—5 дней жизни цыплята должны получать вволю
предстартовые комби¬корма и чистую питьевую воду. Примерный предстартовый
(нулевой) рацион включает следующие компоненты (%): куку¬руза — 50, пшеница —
14, ячменная крупа — 10, соевый шрот — 14, сухой обрат—12. Предстартовый
комбикорм обогащают витаминами. Минеральные вещества в него не включают.
Комбикорма нулевого рациона должны быть крупного раз¬мола в виде крупки.
В дальнейшем молодняк выращивают до 150-дневного воз¬раста, используя двукратную
или трехкратную смену рационов и нормы кормления.
Для кормления цыплят и ремонтного молодняка применяют полнорационные комбикорма,
состав которых за период выра¬щивания изменяют два или три раза с учетом
потребностей птицы данного возраста. Комбикорма цыплятам скармливают в рассыпном
и гранулированном виде, а также в виде мелкой крошки, в результате чего потери
корма уменьша¬ются. В первые пять дней жизни цыплят кормят не менее 6 раз в
день. Цыплятам до месячного возраста корм раздают не ме¬нее 4 раз в день,
примерно в 8, 11, 14 и 16 ч. После 30-дневного возраста допускается двукратная
раздача—в 8 и 15 ч. В по¬следнее кормление желательно давать больше корма. При
со¬держании молодняка в батареях раздача корма механизи¬рована.
С 8-недельного возраста до 17—21 недели кормление ре¬монтных молодок яичного
направления рекомендуется ограни¬чивать, чтобы избежать их раннего полового
созревания. Преж¬девременное половое созревание и раннее начало яйцекладки
нежелательны, так как чем раньше куры начинают нестись, тем дольше они несут
мелкие яйца (возможна кладка яиц без скорлупы). Применяют разные варианты
ограниченного корм¬ления: составляют рационы пониженной энергетической
пита¬тельности (введением в их состав до 10% травяной муки), с пониженным
уровнем протеина; на 20% уменьшают суточную дачу полноценного комбикорма или
ограничивают доступ к корму, лишая птицу корма в течение одного-двух дней в
неде¬лю. Основным показателем правильности ограниченного корм¬ления служит живая
масса курочек.
Кальциевые, фосфорные, комбинированные минеральные подкормки,
примерные нормы скармливания.
Кормовой мел и известняки применяют для по¬полнения недостатка кальция в
рационах животных. В среднем мел содержит 37 % кальция, 0,5 % калия, 0,18 %
фосфора, 0,3 % натрия, 5 % кремния. Извест¬няки наряду с кальцием (32—33%)
содержат 0,5% железа, 2—3 % магния, 3—4 % кремния, 0,2 %' серы. В северных
районах страны для кормления животных могут быть использованы мягкие известняки
— гар-иыш, известковый туф (гажа), на юге — северокав¬казские травертины.
Хорошими источниками кальция для птицы могут служить молотые ракушки
пресно¬водных и морских моллюсков и ячичная скорлупа. До 33 % кальция сдержится
в белой озерной глине, образующейся при анаэробном разложении расти¬тельных и
животных остатков. Кроме кальция, белая озерная глина богата витамином Bi2 и
может быть с успехом использована как добавка к рационам свиней.
Кормовые фосфаты. Применяют для устранения дефицита фосфора и кальция в рационах
животных. Основным сырьем для приготовления кормовых фос¬фатов служат природные
фосфориты. Непосредствен¬но скармливать молотые фосфориты животным нель¬зя, так
как фтор, содержащийся в них (3,5—4%), может вызвать тяжелые отравления и
разрушение зу¬бов у крупного рогатого скота и свиней. Токсической концентрацией
фтора принято считать 0,003 % от су¬хого вещества рациона животного.
Кормовые фосфаты в отличие от соли и мела скармливают животным главным образом в
составе комбинированных кормов, которые добавляют в ко¬личестве 2—3 % по массе.
Исследования научных учреждений показывают, что на фоне дефицитных по содержанию
фосфора ра¬ционов в результате скармливания 1 кг фосфатов можно дополнительно
получить: молока — до 6 кг, говядины—1,5, свинины — 1, баранины — 0,5, шер¬сти —
0,2, мяса птицы = 0,8 кг и яиц — 20 шт.
Для свиней на основе поваренной соли готовят смеси с добавлением макро- и
микроэлементов, кото¬рые предварительно растворяют в воде.
Современные единицы оценки питательности кормов и рационов.
ОЦЕНКА ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ ПО СОДЕРЖАНИЮ ПЕРЕВАРИМЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
Химический состав кормов не дает полного представления об их питательности.
Более точно опре¬делить питательность корма можно лишь в процессе изучения его
действия на организм животного. Одним из методов может быть определение
переваримости кормов.
Переваримостью называют ряд гидролитических расщепле¬ний составных частей1 корма
(белков, жиров и углеводов) под влиянием ферментов пищеварительных соков и
микроорганиз¬мов. В результате вещества, входящие в состав кормов, распа¬даются
на аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и растворимые соли. Все они
растворимы в воде, а потому легко всасываются в пищеварительном тракте и
поступают в кровь и лимфу.
Определение переваримости питательных веществ кормов дифференциро¬ванным
способом.
Переваримость отдельных кормов, позволяющих обеспечить животных полноценным
питанием при использовании в рационе в качестве единственного корма, изучают за
один период опыта. Если отдельно взятый корм не может обеспечить нормального
питания, его переваримость изучают дифференцированно — в двух последовательных
опытах, рационы которых от¬личаются только по количеству испытуемого корма.
В первом опыте определяют переваримость питательных веществ основно¬го рациона,
в который входит 5 — 10% исследуемого корма, во втором — пере¬варимость
питательных веществ рациона, в котором 20—30% его (по сухому веществу) заменено
изучаемым кормом
ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ
Переваривание корма лишь пер¬вый этап его взаимодействия с организмом
животного, поэтому оценка кормов по данным об их переваримости будет
недоста¬точной. Дополняют ее оценкой кормов по так называемой об¬щей
питательности, под которой понимают суммарное полезное действие питательных
веществ, заключенных в корме. Следует иметь в виду, что общая питательность
отражает лишь энерге¬тическую ценность корма, поэтому в настоящее время она
заме¬няется понятием «энергетическая питательность корма»
За единицу энергетической питательности принято 10 МДж обменной энергии.
В основу энергетической оценки питательности кормов и рационов положен метод
учета материальных изменений в ор¬ганизме животного, о которых судят по балансу
веществ и энергии. Сущность метода заключается в том, что об измене¬ниях в
организме судят по
КЕ, методы рассчета
В настоящее время кроме оценки энергетической питательности кормов в обменной
энергии применяют оценку в овся¬ных кормовых единицах (ОКЕ). В основе ОКЕ —
крахмальные эквиваленты Кельнера, однако при расчете ОКЕ были исполь¬зованы
отечественные данные о химическом составе и перева¬римости кормов.
. За кормовую единицу принят 1 кг овса среднего качества, в среднем
соответствующего по продуктивному действию (при откорме скота) 150 г жира, или
5,92 МДж чистой энергии, или 0,6 крахмального эквивалента.
ОЦЕНКА ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ В ОБМЕННОЙ ЭНЕРГИИ
В настоящее время рекомендовано оценивать корма в величинах обменной энергии,
представляющей часть энергии корма, которую организм животного использует для
обеспечения жизнедеятельности и образования продукции
Для определения количества энергии, содержащейся в корме и выделе¬ниях
животного, используют калориметры, в которых вещество сжигают в ат¬мосфере
чистого кислорода. Выделившуюся при сгорании тепловую энергию пересчитывают на 1
г или 1 кг вещества и выражают в мегаджоулях (МДж) или килокалориях (ккал).
Кормление яичных и мясных кур.
Скармливание птице обезжиренного молока — сухого, све¬жего, ацидофильного, а
также пахты, творога, казеина способствует повышению ее продуктивности и
улучшению инкубаци¬онных свойств яиц.
Сурепковый и клещевинный жмыхи скармливать птице нельзя. В кормлении птицы
используют ракушку, известь, мел, известковый туф, травертин, мергель, яичную
скорлупу, костную муку, преципитат, трикальцийфосфат, фосфорин, древесную зо¬лу,
а в качестве источника натрия и хлора — поваренную соль. Для лучшего перетирания
корма в мускульном желудке птице дают гравий (1% от массы концентратов).
В птицеводстве наиболее прогрессивным считают фазовое кормление птицы с учетом
возраста и уровня продуктивности. Общая закономерность фазового кормления
состоит в умень¬шении концентрации обменной энергии и сырого протеина в 100 г
кормовой смеси с увеличением возраста несушек и естест¬венным снижением их
яйценоскости. Переводят кур с одного рациона на другой постепенно в течение 7—10
дней, увеличи¬вая через каждые два дня количество нового комбикорма на 25%.
При комбинированном способе кормления потребность в пи¬тательных веществах
рассчитывают на 1 курицу в сутки с уче¬том ее породной принадлежности, уровня
яйценоскости и живой массы. Аминокислоты нормируют в процентах от сырого
про¬теина рациона, а витамины и микроэлементы — в расчете на 100 г воздушно-
сухого вещества рациона.
Рационы кур при комбинированном способе кормления со¬стоят из 70—80% (по
питательности) сухих углеводистых кор¬мов, 5—17% белковых кормов растительного и
3—8% жнвотда меняется в зависимости от продуктивности гусей и их фи-
зиологического состояния. В племенной сезон можно использо¬вать сухой способ
кормления полнорационными комбикормами, а во внеплеменной — комбинированный.
ЖМ=1,5-3 кг.
В зависимости от яйценоскости на 1 голову потребляется 0,851-1,580 МДж ОЭ. Для
повышения концентрации ОЭ в корма добавляют жиры, но только высокого качества.
Необходимы синтетические добавки – тиамин, холин-хлорид, вит. Е, вит. В12, важен
уровень ПП и аминокислот – 3 г на 1 кг ЖМ. Зерна злаковых – 50-70 % (кукуруза,
пшеница, ячмень, овес, просо, рожь), а зерна бобовых в состав КК вводят в
ограниченном объеме – 5-15 %.
С целью балансировки рационов вводят премиксы.
Кормовые витаминные препараты, способы и техника скармливания.
Основной источник витаминов для животных — кор¬ма, но в ряде случаев они не
могут полностью удов¬летворить потребность организма в витаминах. По¬этому в
рацион животных необходимо вводить вита¬минные препараты.
Кроме специальных кормовых форм витаминных концентратов, в животноводстве могут
быть с успе¬хом утилизированы медицинские препараты витами¬нов, но они дороже на
15—20 %'. Наивысший экономический эффект от применения витаминных препа¬ратов
наблюдается при комплексном их применении в комбикормовой промышленности
совместно с набо¬ром различных микроэлементов.
Для предохранения от распада вводимых в ком¬бикорма жирорастворимых витаминов их
препараты стабилизируют специальными веществами — антиок-сидантами. Для этой
цели используют сантохин и дилудин. Разрабатываются методы защиты микрогра¬нул
витаминных препаратов от доступа кислорода и влаги воздуха полимерными
оболочками.
Аевит — масляный раствор, в 1 мл которого содер¬жится 10 тыс. ME витамина А и
100 мг витами¬на Е. Тривитамин — масляный раствор витаминов A, D^ и Е. В 1 мл
раствора содержится 10 тыс. ME вииь мина А, 200 тыс. ME витамина D3 и 10 мг вша-
мина Е. Аснитин — таблетки, содержащие аскорбиновую '(0,05 г), никотиновую (0,01
г) кислоты, тиамин-хло¬рид (0,001 г) и глюкозу (до 0,5 г), Тетравит — таблетки,
содержащие тиамин-хлорид '(0,003 г), рибофлавин (0,003 г), никотиновую ,(0,02 г)
и аскорбиновую (0,15 г) кислоты. Ундевит — таблетки, содержащие ретинол-ацетат
'(3300 ME), тиамин-хлорид (0,002 г), рибофлавин ^(0,002 г), пиридоксина
гидрохлорид (0,003 г), циано-кобаламин (2 мкг), никотинамид (0,02 г), витамин Р
(0,01 г), витамин Е (0,01 г), аскорбиновую (0,075 г)! и фолиевую (0,5 мг)
кислоты, пантотенат кальция '(0,003 г).
Баланс энергии в организме животного. В чем преимуществе оценки
продуктивного действия корма в обменной энергии по сравнению с
системой оценки в овсяных кормовых единицах.
БАЛАНС ЭНЕРГИИ у животных, соотношение кол-ва энергии поступившего в организм
корма и энергии, выделенной из тела с калом, мочой, кишечными газами, молоком и
др. Разность между поступившей и выделенной энергией составляет энергетич.
ценность отложений (положительный Б. э.) или расхода (отрицательный Б. э.)
белков, жиров и углеводов организма в определ. период времени (напр., в сутки).
Нулевая разность бывает при т. н. энергетич. равновесии. Определение Б. э. лежит
в основе изучения превращений и обмена в-в и энергии в организме, используется
при разработке теории и практики питания с.-х. ж-ных. С учётом Б. э. построены
совр. системы определения энергетич. ценности и питательности кормов или
рационов и нормы потребности ж-ных в питательных в-вах (см. Норма кормления).
Энергию кормов (рационов) и выделений из организма определяют сжиганием в
калориметре (прямая калориметрия) или расчётным методом (используя показатели
калориметрич. ценности хим. в-в). Теплопродукцию измеряют в респирац.
калориметрах или расчётным способом (по респирац. коэф., кол-ву потребляемого
кислорода и содержанию азота в моче). Для изучения влияния условий содержания
(темп-ры, влажности, освещённости , шумовых нагрузок) на здоровье животных, их
продуктивность и расход энергии используют зоотроны.
Откорм свиней. Нормы, рационы и техника кормления свиней при
мясном откорме.
Мясной откорм. На интенсивный мясной откорм ставят молодняк в возрасте 3—3,5
мес; заканчивают откорм в возрасте 6—8 мес по достижении подсвинками массы 90—
120 кг. Наи¬более выгоден интенсивный откорм молодняка при среднесу¬точном
приросте 650—800 г. В этом случае молодняк в возрас¬те 6,5—7 мес весит 100—120
кг при затратах 4—4,5 корм. ед. на 1 кг прироста.
При мясном откорме используют в основном зерно злаковых и бобовых, свеклу,
картофель, комбинированные силосы; в лет¬нее время дают молодую траву. В
пригородных районах для откорма свиней применяют пищевые остатки. Сахарной
свеклы можно скармливать 35—40%; пищевых остатков, комбинирован¬ного силоса,
картофеля — до 40—50% (по питательности).
Особое внимание на полноценность кормления следует обра¬тить в первый период
откорма (до 50—60 кг). В этот период в смесь концентратов включают корма
животного происхождения, дрожжи; используют зеленую массу или травяную муку. Во
второй период откорма уменьшают количество протеина в рационе. При промышленных
методах откорма подсвинков до мясных кондиций используют сухие, сбалансированные
и обо¬гащенные витаминами и микроэлементами смеси и комбикор¬ма. В качестве
добавок применяют биостимуляторы, способст¬вующие повышению прироста массы и
снижению себестоимости свинины.
Для беконного откорма пригодны 2,5—3-месячные подсвин¬ки скороспелых пород или
их помесей, масса которых составля¬ет 25—30 кг. Откорм заканчивают в возрасте 6—
7,5 мес по до¬стижении животными массы 80—105 кг. Качество бекона опре¬деляют
корма, поэтому за 1,5 мес до конца откорма следует ограничить или исключить из
рациона корма, богатые жиром (рыбную жирную муку, отруби, овес, кукурузу), и
давать яч¬мень, просо, обезжиренное молоко и др.
Примерные варианты рационов для откорма молодняка сви¬ней: 1) концентратно-
картофельный тип кормления при массе животного 70 кг, компоненты: ячмень;
кукуруза— 1 кг; горох — 0,3; травяная мука — 0,2; шрот подсолнечный — 0,2;
обезжи¬ренное молоко—1; картофель запаренный — 4 кг; 2) концент-ратно-
корнеплодный тип кормления при массе 90 кг, компоненты: ячмень—1,5 кг; кукуруза
— 0,3; горох — 0,3; травяная му¬ка— 0,2; шрот подсолнечный — 0,2; обезжиренное
молоко — 0,8; свекла полусахарная — 5 кг. Потребность в незаменимых
аминокислотах, витаминах, минеральных веществах восполня¬ется за счет премикса
или соответствующих добавок.
Кормовая соль, способы и нормы скармливания разным видал с.-х животных.
По химическому составу многие корма и их смеси не всегда могут удовлетворять
потребности животных в отдельных минеральных веществах. Растительные корма,
полученные на незасоленных почвах, бедны хлористым натрием, и поэтому все
сельскохозяйствен¬ные животные должны регулярно получать подкорм¬ки в виде
поваренной соли.
Поваренная соль. Ее скармливают свиньям и пти¬це в измельченном кристаллическом
виде, строго нор¬мируя при добавлении к комбинированным кормам. Жвачным животным
и лошадям, кроме дачи полной нормы соли с комбикормами, обеспечивают свобод¬ный
доступ к лизунцам (каменной соли). Крупный рогатый скот, овцы и лошади охотнее
поедают со¬лому, мякину и другие грубые корма, сдобренные рас¬твором поваренной
соли. Потребность в соли у жвач¬ных возрастает при скармливании силосованных
кор¬мов; при даче силоса слюнные железы вырабатывают значительно больше
бикарбоната натрия для нейтра¬лизации кислот, чем при кормлении травой или сеном
(значение рН рубцового содержимого — 6,5—7; травы и сена — 5—6; силоса — 3,8—
4,3),
Коровам с суточными удоями свыше 18 кг полная норма соли (5 г на 1 корм. ед.
рациона) должна быть введена в смесь концентрированных кормов, так как
высокопродуктивные животные полностью удов¬летворить потребность в соли из
лизунцов, по суще¬ству, не могут.
Телятам обеспечивают доступ к соли с первого же дня их жизни. Чистые лизунцы и
измельченный мел, поставленные в деревянных кормушках в клетках, охотно
поедаются телятами на 2—3-й день жизни, и они не трогают грязную подстилку. При
такой орга¬низации подкормки у телят не наблюдается рас¬стройств пищеварения и
улучшается аппетит. Химиче¬ская промышленность выпускает лизунцы-брикеты с
добавкой микроэлементов; они предназначены для ис¬пользования в животноводстве
тех районов, в кото¬рых почвы и корма бедны этими веществами. При правильной
организации кормления сельско¬хозяйственных животных они должны получать
сле¬дующее количество поваренной соли, кг на одну го¬лову в год: дойные коровы —
26, молодняк крупного рогатого скота— И, овцы и козы — 3,7, свиньи— 11, взрослые
лошади — 18 кг.
Методика проведения опытов по оценке переваримости питательных
веществ корма.
Методы определения: in vivo et in vitro.
In vivo основан на использовании 3-5 здоровых животных одинакового возраста, ЖМ
и физиологического состояния. Производят очистку ЖКТ от предыдущего корма. При
этом учитывают все количества: съеденного корма, выделенных газов, кала и мочи.
Для того чтобы
не производить постоянный отбор кала, применяют метод инертных веществ.
Метод in vitro основан на инкубации корма в термостате с добавлением соляной
кислоты, ферментов и др.
Нормы, рационы, техника кормления поросят-отъемышей и ремонтного молодняка.
При раннем отъеме для кормления поросят-отъемышей используют заменитель
цельного молока (ЗЦМ) и специальные комбикорма. При хо¬рошей молочности маток и
правильной подкормке поросята к отъему в двухмесячном возрасте весят 18—20 кг.
Примерная схема подкормки приведена в таблице 71.
С третьего дня в отделение для поросят ставят корытца с кипяченой водой и
минеральной подкормкой — мелом, костной мукой, с 4—5-го дня — с поджаренными
зернами ячменя, с аци¬дофильной простоквашей, приготовленной из цельного
коровь¬его молока; с 6-го дня начинают приучать к молоку. Смесью концентратов
начинают подкармливать с 8—10-дневного возраста; вначале добавляют концентраты в
молоко, готовят каши, кисели и постепенно переводят на кормление осоложенными,
дрожжёванными и сухими кормами. С 12—15-го дня поросятам можно понемногу давать
морковь, картофель, сочные и зеленые корма. Очень важно приучить с раннего
возраста к сочным, зеленым кормам поросят, предназначенных для ремонта стада; к
отъему в двухмесячном возрасте они могут поедать до 0,6— 1 кг сочных, зеленых
кормов. Корнеплоды дают измельченны¬ми, картофель вареным (вначале в виде пюре),
зеленый корм и пастбище — вволю.
О правильности кормления и развития поросят судят по из¬менению их массы.
Поросята, масса которых при рождении колеблется от 1,2 до 1,5 кг, в 10-дневном
возрасте должны ве¬сить в среднем по 3—3,5 кг, в 20-дневном — 5—6 кг, в 30-днев-
ном— 7,3—9 кг, в 40-дневном — 10—12,5 кг, в 50-дневном — 13—16,5 кг и в 60-
дневном — 17—20 кг.
Кормление поросят-отъемышей и ремонтного молодняка. Рационы для ремонтного
молодняка составля¬ют с расчетом на такое изменение массы, которое отвечало бы
требованиям породного стандарта ч:я молодняка не ниже 1-го класса Особенно
важно контролировать полноценность кормления ремонтного молодняка по количеству
протеина, обеспеченности критическими аминокислотами, витаминами, минеральными
ве¬ществами. При балансировании рационов по аминокислотному составу следует
учитывать взаимосвязь аминокислот и витами¬нов группы В Потребность молодняка в
аминокислотах может быть выражена и в процентах от содержания сырого протеина в
рационе: лизина требуется 4,8—5%, метионина с цистином 3—3,3, триптофана 0,9—1%.
Нельзя допускать ожирения ремонтного молодняка, поэтому следует контролировать
энергетическую питательность рациона, обеспеченность протеином и в последний
период выращивания
Поросята-отъемыши
ЖМ=6-18 кг, до 40.
СВ – 320-810 г, в 1 кг СВ – 1,6 КЕ при массе 6 кг, при массе 6-12 кг – 1,5 КЕ,
при массе 12-18 – 1,4 КЕ.
Большое значение имеет жир - источник Э. Потребность до 6 кг – 11,4 %, 9,1 % и
5,8 % соответственно в СВ.
Корма: ЦМ, обезжиренное молоко, сочные корма, комбикорма, дерть кукурузная,
овсяная, ячменная, жмыхи, отруби, картофель, свекла, комбисилос, рыбная, мясная
и мясокостная мука, кормовые дрожжи, травяная мука.
В зависимости от типа выращивания поросят применяют различные схемы кормления.
Ремонтный молодняк свиней
Нормы кормления делятся на 2 периода: для хрячков 40-90 кг и 90-150 кг; для
свинок – 40-80 кг и 80-120 кг. На 100 кг ЖМ хрячкам (40-90 кг) требуется 5 КЕ и
4 кг СВ, 90-150 кг – 3 КЕ и 2,5 кг СВ. Свинкам ЖМ 40-80 и 80-120 кг на 100 кг ЖМ
– 4,4 и 2,8 КЕ и 3,6-2,5 кг СВ. Для предупреждения ожирения необходимо повысить
содержание клетчатки в рационе.
Концентрированные корма – 60-85 %, сочные – 10-25 %, жмыхи, шроты, зернобобовые
– 3-5 %.
Среднесуточный прирост – 500-800 г.
Кормовые продукты микробиологического синтеза. Нормы и техника
скармливания различным видам с.-х. животных кормовых дрожжей.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, пром. способ получения хим. соед. и продуктов (напр.,
дрожжей кормовых), осуществляемый благодаря жизнедеятельности микробных клеток.
Иногда к микробиологическому синтезу относят также пром. процессы, основанные на
использовании иммобилизованных клеток
ДРОЖЖИ КОРМОВЫЕ, сухая биомасса дрожжей, специально выращиваемая на корм для
всех видов с.-х. животных, птиц, пушных зверей и рыб. Дрожжи кормовые на основе
нерастит. сырья наз. белково-витаминными концентратами: из нормальных
парафиновнефти - паприн, из прир. газа - гапpин и т. д.
Пути решения проблемы полноценного минерального питания с.-х.
животных.
Минеральные корма Поваренная соль.
По химическому составу многие корма и их смеси не всегда могут удовлетворять
потребности животных в отдельных минеральных веществах. Растительные корма,
полученные на незасоленных почвах, бедны хлористым натрием, и поэтому все
сельскохозяйствен¬ные животные должны регулярно получать подкорм¬ки в виде
поваренной соли.
Поваренная соль. Ее скармливают свиньям и пти¬це в измельченном кристаллическом
виде, строго нор¬мируя при добавлении к комбинированным кормам. Жвачным животным
и лошадям, кроме дачи полной нормы соли с комбикормами, обеспечивают свобод¬ный
доступ к лизунцам (каменной соли). Крупный рогатый скот, овцы и лошади охотнее
поедают со¬лому, мякину и другие грубые корма, сдобренные рас¬твором поваренной
соли. Потребность в соли у жвач¬ных возрастает при скармливании силосованных
кор¬мов; при даче силоса слюнные железы вырабатывают значительно больше
бикарбоната натрия для нейтра¬лизации кислот, чем при кормлении травой или сеном
(значение рН рубцового содержимого — 6,5—7; травы и сена — 5—6; силоса — 3,8—
4,3),
Коровам с суточными удоями свыше 18 кг полная норма соли (5 г на 1 корм. ед.
рациона) должна быть введена в смесь концентрированных кормов, так как
высокопродуктивные животные полностью удов¬летворить потребность в соли из
лизунцов, по суще¬ству, не могут.
Телятам обеспечивают доступ к соли с первого же дня их жизни. Чистые лизунцы и
измельченный мел, поставленные в деревянных кормушках в клетках, охотно
поедаются телятами на 2—3-й день жизни, и они не трогают грязную подстилку. При
такой орга¬низации подкормки у телят не наблюдается рас¬стройств пищеварения и
улучшается аппетит. Химиче¬ская промышленность выпускает лизунцы-брикеты с
добавкой микроэлементов; они предназначены для ис¬пользования в животноводстве
тех районов, в кото¬рых почвы и корма бедны этими веществами. При правильной
организации кормления сельско¬хозяйственных животных они должны получать
сле¬дующее количество поваренной соли, кг на одну го¬лову в год: дойные коровы —
26, молодняк крупного рогатого скота— И, овцы и козы — 3,7, свиньи— 11, взрослые
лошади — 18 кг.
Кормовой мел и известняки применяют для по¬полнения недостатка кальция в
рационах животных. В среднем мел содержит 37 % кальция, 0,5 % калия, 0,18 %
фосфора, 0,3 % натрия, 5 % кремния. Извест¬няки наряду с кальцием (32—33%)
содержат 0,5% железа, 2—3 % магния, 3—4 % кремния, 0,2 %' серы. В северных
районах страны для кормления животных могут быть использованы мягкие известняки
— гар-иыш, известковый туф (гажа), на юге — северокав¬казские травертины.
Хорошими источниками кальция для птицы могут служить молотые ракушки
пресно¬водных и морских моллюсков и ячичная скорлупа. До 33 % кальция сдержится
в белой озерной глине, образующейся при анаэробном разложении расти¬тельных и
животных остатков. Кроме кальция, белая озерная глина богата витамином Bi2 и
может быть с успехом использована как добавка к рационам свиней.
Кормовые фосфаты. Применяют для устранения дефицита фосфора и кальция в рационах
животных. Основным сырьем для приготовления кормовых фос¬фатов служат природные
фосфориты. Непосредствен¬но скармливать молотые фосфориты животным нель¬зя, так
как фтор, содержащийся в них (3,5—4%), может вызвать тяжелые отравления и
разрушение зу¬бов у крупного рогатого скота и свиней. Токсической концентрацией
фтора принято считать 0,003 % от су¬хого вещества рациона животного.
Кормовые фосфаты в отличие от соли и мела скармливают животным главным образом в
составе комбинированных кормов, которые добавляют в ко¬личестве 2—3 % по массе.
Исследования научных учреждений показывают, что на фоне дефицитных по содержанию
фосфора ра¬ционов в результате скармливания 1 кг фосфатов можно дополнительно
получить: молока — до 6 кг, говядины—1,5, свинины — 1, баранины — 0,5, шер¬сти —
0,2, мяса птицы = 0,8 кг и яиц — 20 шт.
Для свиней на основе поваренной соли готовят смеси с добавлением макро- и
микроэлементов, кото¬рые предварительно растворяют в воде.
Кормление подсосных свиноматок.
ЖМ=160-240 и более кг.
На 100 кг ЖМ – 1,5 КЕ в зависимости от срока отъема поросят по 0,33-0,38 КЕ на
каждого поросенка. Требуется 2,5-3 кг СВ на 100 кг ЖМ, в 1 кг СВ ДБ не менее 1,3
КЕ или 14,4 МДж ОЭ, 145 г ПП.
В подсосный период возрастает потребность в Э., питательных и БАВ. На
образование 1 кг молока расходуется 0,85 КЕ.
Необходимы минеральные добавки. Концентраты 65-85 %, травяная мука – 5-10 %,
сочные и зеленые корма – 15-35 %. В летний период до 25-30 % - зеленый корм.
Отходы мясной и рыбной промышленности, химический состав,
питательность, рациональное использование.
Рыбная мука.
Для приготовления рыбной муки используют непищевые сорта свежей и мороженой
рыбы и отходы консервной промышленности — голо¬вы, внутренности, плавники. В
зависимости от каче¬ства исходного сырья в 1 кг рыбной муки содержится 0.9—1,5
корм, ед., 480—630 г переваримого протеина, 20 — 80 г кальция, 15 — 60 г
фосфора.
Для удешевления высушивания из сырья предва¬рительно выпрессовывается
значительная часть сока, из которого получают рыбий жир и после сгущения
кормовой рыбный бульон — отличный источник неза¬менимых аминокислот и витаминов
группы В.
По действующему ГОСТ 2116 — 71 рыбная мука должна иметь влажность не более 12 %,
содержание протеина — не менее 48% (лучшие сорта до 70%), жира — не более 10%,
фосфорнокислого кальция — 28 — 30%, поваренной соли — не более 5%; в 1 кг муки
не должно быть более 0,1 г металлических при¬месей.
Для предотвращения прогоркания жира к рыбной муке добавляют антиоксиданты и
хранят ее в много¬слойных бумажных мешках.
Рыбная мука — высокоценный белково-минераль-но-витаминный концентрат.
Переваримость органиче¬ских веществ этого продукта свиньями составляет 85—90 %.
По аминокислотному составу белки рыбной муки приближаются к белкам куриного
яйца; в 1 кг муки содержится 51 г лизина, 15 г метионина и 5,7 г три¬птофана.
Свежая рыба содержит почти все витамины, не¬обходимые животным. При переработке
часть вита¬минов, менее стойких к повышенным температурам, разрушается. Рыбная
мука содержит много витами¬нов группы В, а в сортах, полученных из целых рыб с
печенью, имеется витамин D (табл. 100).
Благодаря богатству полноценным белком, каль¬цием, фосфором и витаминами группы
В рыбная мука широко используется в первую очередь при при¬готовлении
комбинированных кормов для молодняка свиней и птицы. В комбикорма для молодых
живот¬ных рыбную муку включают в количестве 10—12%, а для молодняка более
старшего возраста — до 5 %. Применение комбинированных кормов с рыбной му¬кой
позволяет увеличить приросты массы свиней и яйценоскость кур на 20—25 % при
одновременном снижении затрат растительных кормов на единицу продукции на 15—20
%. Эти комбикорма способ¬ствуют более высокой сохранности и повышению
жиз¬ненности поросят и цыплят.
Хорошие результаты получены при скармливании высших сортов рыбной муки
высокопродуктивным молочным коровам — до 1,5—2 кг муки на одну голову в сутки.
Она оказывает положительное регулирующее действие на минеральный и белковый
обмен у коров в период напряжения лактации. Качество молока при скармливании
ограниченных количеств рыбной муки остается высоким.
Приготовление рыбной муки — дорогой энергоем¬кий процесс. Поэтому все большее
распространение находит консервирование свежих или замороженных отходов рыбного
промысла с помощью химических консервантов и приготовления так называемого
рыб¬ного фарша.
Мясокостная и мясная мука.
Вырабатывают на мясокомбинатах и утильзаводах из непригодных в пищу туш и трупов
животных, павших от незаразных болезней, из костей, внутренних органов,
эмбрионов и других мясных отходов путем их измельчения и высушивания. В 1 кг
мясокостной муки содержится 0,92 корм, ед., 350 г переваримого протеина, в 1 кг
мясной муки соответственно 1,2 и 420—650.
В зависимости от содержания в готовом продукте костей его относят к мясной (до
10 % костей) или мясокостной (свыше 10 % костей) муке.
Мясная мука является хорошим источником лизи¬на, но в ней мало содержится
метионина и триптофа¬на. Она содержит достаточное количество рибофла¬вина,
холина, никотинамида и витамина Bi2. Эти корма в составе зерновых смесей охотно
поедаются свиньями и птицей. В комбинированные корма для кур-несушек, поросят-
отъемышей и хряков мясную и мясокостную муку можно включать в количестве до 15%,
а для свиноматок, откармливаемых свиней и цыплят —до 10 %.
Каротин,содержание в кормах, значение в питании с.-х. животных
Витамин А играет важную роль в размножении и росте клеток, обеспечивает
нормальное состояние слизистых оболочек, поддерживает зрительные функции
сетчатой оболочки глаз. При недостатке в рационах витамина А перерождается
эпителиальная ткань, происходит воспаление глаз, снижается сопротивляемость
организма инфекционным заболеваниям, нарушается координация движений, снижаются
воспроизводительные функции, у производителей нарушается спермотогенез, у
молодых животных задерживается рост.
В растительных кормах витамин А не содержится, но есть каротин — провитамин А,
который в стенках кишечника под действием фермента ка-ротиназы превращается в
витамин А. Много каротина в зеленых кормах, особенно в листьях бобовых растений,
в моркови, витаминной травяной муке, в силосе и сенаже хорошего качества.
Содержание каротина в кормах измеряется в миллиграммах, а витамина А—в
международных единицах (ME). За одну ME витамина А принято 0,3 мкг чистого
витамина А (спирта ретинола) или 0,6 мкг чистого Ь-каротина.
Чаще всего А-гиповитаминоз наблюдается у телят. Однако и высокопродуктивные
коровы предъявляют повышенные требования к обеспеченности витамином А.
Содержание каротина в крови служит показателем полноценности кормления в
отношении обеспеченности витамином А. В летний период каротина в крови
значительно больше, чем в зимний. А-витаминная активность молока — важнейший
показатель обеспеченности рационов каротином. В хорошем молоке зимой количество
каротина достигает 1 мг% и 0,4% витамина А.
Жизнеспособность и здоровье новорожденных телят зависят от витаминного питания
стельных коров. Больше всего слабых телят рождается к концу стойлового периода,
когда истощаются резервы витамина А у стельных коров.
Кормление холостых и супоросных свиноматок.
ЖМ=120-240 и более кг.
Свиноматка должна постоянно находится в состоянии заводской упитанности.
Холостым с пониженной упитанностью нужно увеличивать нормы кормления на 15-20 %.
Повышенный уровень кормления маток влияет на количество овулировавших яйцеклеток
и количество поросят при рождении.
На 100 кг ЖМ: холостым – 1,5-1,8 КЕ; супоросным в первые 84 дня – 1,2 КЕ и в
последние 30 дней – 1,5-1,7 КЕ; СВ – 1,8-2,4 кг до 2 лет, старше 1,2-1,6 кг при
содержании энергии в 1 кг 1,05 КЕ и 11,6 МДж ОЭ. На 100 кг ЖМ скармливают 170 г
ПП холостым, в первые 84 дня супоросности – 130 г, а в последние 30 дней – 170
г.
Молочные корма, химический состав, питательность, рациональное использование.
Молоко и продукты переработки.
Молоко — есте¬ственная пища молодых животных в первые недели их жизни; в нем
содержится около 200 разлйчнйне питательных веществ в легкодоступной для
усвоения^ форме; белки и молочный сахар (лактоза) перевари¬ваются на 98%, а
молочный жир — на 95%. При обильном молочном питании в первый месяц жизни
телята удваивают массу своего тела, а поросята уве¬личивают ее в 5—7 раз.
Химический состав молока чрезвычайно изменчив и зависит от периода лактации,
вида, породы живот¬ных и характера их кормления в различные сезоны года
Наибольшее количество питательных веществ содержится в молоке в первые сутки
лактации самки; первое молоко принято называть молозивом — это концентрат всех
питательных веществ, который ока¬зывает на новорожденный организм специфическое
биологическое действие. На 6—7-й день после родов молозиво приобретает состав,
свойственный молоку {табл. 98).
Молозиво очень богато витамином А, каротином и витамином Е, в состав золы входит
много солей магния, которые способствуют отделению в первые же сутки жизни
первородного кала — мекония и тем са¬мым нормализуют дальнейшее становление
пищева¬рения у новорожденных животных.
Биологические свойства молозива находятся в тесной зависимости от характера
кормления самки в предродовой период. При недостаточном поступлении в организм
матери белков и каротина с кормами или при плохой их усвояемости (что часто
наблюдается при больших дачах перекисленного кукурузного сило¬са коровам в
предродовой период) молозиво будет бедно иммунными веществами, витамином А и
каро¬тином и иметь пониженную кислотность. Низкокаче¬ственное молозиво — главная
причина расстройств пищеварения у новорожденных и их гибели в первую неделю
жизни.
Состав коровьего молока постоянно изменяется в течение лактации. Наивысшее
содержание сухого ве¬щества в нем наблюдается в самом начале и конце лактации
(13,6—13,8%), а минимальное — на 3—> 4-м месяце лактации (12,5—12,4 %). Процент
жира в молоке тесно связан обратной зависимостью с вели¬чиной удоя животных,
поэтому в конце лактации, ко¬гда удои минимальные, содержание жира в молоке
бывает наивысшим.
Энергетическая питательность коровьего молока изменяется в зависимости от
содержания в нем жи¬ра: при 3 % количество кормовых единиц в 1 кг молока равно
0,31, при 4 % — 0.36, при 5 % 0,42.
Коровье молоко — полноценный дополнительный корм для молодняка всех видов
сельскохозяйствен¬ных животных.
По энергетической питательности обезжиренное молоко и пахта примерно в 2 раза
ниже, чем цельное молоко, а сыворотка — в 3 раза. Все эти продукты по сравнению
с цельным молоком бедны жирораство¬римыми витаминами, но сохраняют весь комплекс
во¬дорастворимых витаминов, включая витамин В12. Молочная сыворотка примерно в 4
раза беднее молока, обрата и пахты белками. В 1 кг высушен¬ной молочной
сыворотки содержится 1,37 корм, ед., 119 г переваримого протеина, около 12 г
кальция и 7 г фосфора.
В нашей стране и за рубежом остатки молочных и сыродельных заводов используют
для приготовле¬ния сухих и жидких заменителей цельного молока (ЗЦМ), которые по
биологической ценности в пита¬нии молодняка различных видов
сельскохозяйствен¬ных животных почти не уступают натуральному цель¬ному молоку.
При приготовлении ЗЦМ на основе снятого моло¬ка к нему добавляют животные или
растительные жиры (17—20 %), соли макро- и микроэлементов, препараты
антибиотиков, витаминов, вещества, повы¬шающие аппетит животных и вкусовые
качества го¬тового заменителя.
Поэтому растительные масла, содержащие больше, чем животные жиры, не¬предельных
жирных кислот, подвергают гидрогениза¬ции и вводят в заменитель цельного молока
в виде так называемого соломаса.
Применение заменителей цельного молока, приго¬товленных на основе обрата,
снижает использования молочного белка в питании человека. Научные учреж¬дения
изыскивают способы замены белков снятого молока белками других кормовых средств.
перед выпойкой разводили в подогретой до 40 — 50 °С творожной сыворотке и затем
после остывания смеси до 35 — 38 °С выпаивали животным. Эконо¬мия пищевого
молочного белка от замены 800 кг обрата молочной сывороткой составляет две
годовые медицинские нормы потребности взрослого человека в белке.
Перспективны также исследования по замене мч>«. лочных белков белками
растительных кормов с до¬полнением их синтетическими незаменимыми
амино¬кислотами — лизином и метионином.
В ряде хозяйств при недостатке ЗЦМ промышлен¬ного производства готовят
заменители молока из местных кормов (мука зерен злаков и бобовых, тра¬вяная
паста, настои сена, травяной муки и прочие). Все эти продукты имеют
недостаточную энергетиче¬скую ценность и не могут полностью удовлетворить
разносторонних потребностей интенсивно растущего организма в необходимых ему
питательных вещест¬вах. Поэтому они должны рассматриваться не как заменители
молока, а как дополнительные корма, которые дают определенный хозяйственный
эффект на фоне экономного расходования цельного мо-лока.
Нитраты и нитриты кормов, их влияние на организм животных.Про
филактика нитратно-нитритных токсикозов.
Накопление нитратов и нитритов в почвах, и как следствие, в растениях, овощах,
кормах, вызывает необратимые процессы и нарушения в организме животных
вследствие образования ядов, какими являются нитрозамины. Последние превращают
гемоглобин крови в метагемоглобин, вследствие чего наступает тканевая анексия,
нарушается усвоение организмом витаминов А, Д и Е.
При нитратно-нитритном отравлении животных нитраты обнаруживают в различных
системах их организма (в содержимом рубца, желудка, кишечника, в слюне, моче,
крови, печени, сердечной и скелетной мышцах, а также в других органах и тканях).
У здоровых животных среднее содержание нитратов в желудочно-кишечном тракте,
паренхиматозных органах и крови составляет около 50 мг/кг. Однако содержание их
в органах и тканях здоровых животных подвержено значительным колебаниям (от
следов до 150 мг/кг) в зависимости от состава рациона и вида животных.
У крупного рогатого скота нитраты вызывают стерильность, и тимпанию (метеоризм
рубца). Имеются данные об отрицательном влиянии избыточного азота в кормах на
животных, например, коров, на процесс их воспроизводства, молочность, развитие
телят и т.п.
Влияние нитратов на организм теленка может осуществляться еще до кормления его
молоком и другими кормами. Нитратная нагрузка стельных коров отрицательно
сказывается не только на организме матери, но и влиятет на жизнедеятельность
плода.
После рождения на теленка продолжается влияние нитратной нагрузки. Попадая в
молодой организм, нитраты оказывают ряд негативных воздействий, начиная от
ухудшений общего состояния до ослабления иммунной системы. Выделяясь с молоком
коров-кормилиц, нитраты вызывают массовое тяжелое заболевание телят, по
признакам напоминающее токсическую диспепсию.
В последнее время выявлена прямая корреляционная зависимость заболеваемости
скота лейкозом от концентрации в кормах и почве нитратов и нитритов, элементов
калия и натрия.
Для снижения вредного влияния нитратов корма с повышенным количеством нитратов
скармливают в уменьшенных дозах. Токсическое влияние нитратов на организм
животных можно ограничить следующим образом: скармливать грубые корма перед
сочными, сократить период хранения свежескошенной травы перед дачей животным;
обеспечить животных кормами, богатыми углеводами, минеральными веществами,
микроэлементами и витаминами. Разработаны нормы ПДК нитратов и нитритов в кормах
животных.
Содержание нитратов необходимо контролировать и в тех культурах, которые
используются для закладки силоса, сенажа, приготовления комбикормов, поскольку в
этом случае возрастает вероятность образования и накопления высокотоксичных
нитритов. Не исключается возможность и повышения концентрации нитратов при
высушивании кормовых культур и продуктов их переработки
Кормление хряков. Нормы, корма, рационы и техника кормления хряков-
производителей.
Ожирение или истощение хряков снижает их половую активность, ухудшает качество
спермопро-дукции, оплодотворяемость маток и развитие приплода. Пока¬зателем
полноценности кормления служит качество спермы. Нормы кормления хряков,
рассчитанные на поддержание их в заводской кондиции, приведены в таблице 66. При
длительном неслучном периоде снижают норму питательных веществ на 10% взрослым
хрякам массой 200—250 кг, хрякам массой более 250 кг — на 20%. Для молодых
хряков (до 2-летнего воз¬раста) норму не снижают. Концентратно-картофельный тип
кормления, концентратно-корнеплодный тип кормления, концентратный тип кормления
ЖМ=151-350 кг.
На 100 кг ЖМ требуется 1,3 кг СВ при концентрации Э. 1,28 КЕ (14,2 МДж) или в 1
кг СВ или 1,1 КЕ (12,2 МДж) в 1 кг полнорационного комбикорма. ПП на 1 КЕ = 150
и 120 г. Лучший тип кормления - концентратный: зерно злаковое (ячмень, овес,
кукуруза), обрат, рыбная, мясокостная мука, жмых, шрот.
Применяют концентратно-картофельный и концентратно-корнеплодный типы кормления
зимой, а летом – ЗМ бобовых.
Кормовые отходы спиртового и свекло-сахароного производства, рациональное
использование в кормлении с.-х. животных.
Скармливание крупному рогатому скоту 20—25 кг сахарной свеклы, особенно плохо
вымытой, может привести к тяжелым расстройствам пищеварения, по¬этому молочному
скоту суточные дачи этого корма ограничивают 6—8 кг, распределяя ее равномерно
на каждое кормление.
Высушенную резку сахарной свеклы широко ис¬пользуют при приготовлении
гранулированных комби¬нированных кормов для крупного рогатого скота, овец и
свиней.
Сахарную свеклу можно использовать для приготовления комбинированного силоса.
Отходы спиртового производства. Барда
К этой группе кормов относятся различные виды барды, бардяной фильтрат,
виноградные и фруктовые выжимки, оса¬дочные винные дрожжи.
Барда — отход при производстве спирта из раз¬личных видов зерна, картофеля,
сахарной свеклы,па¬токи. Кукурузная Ячменная Ржаная Картофельная Паточная В
свежей барде много воды — 88—95 %', и поэто¬му это скоропортящийся корм. Свежую
барду скарм¬ливают в день ее производства крупному рогатому скоту, овцам,
рабочим лошадям. Например, молоч¬ным коровам в сутки скармливают по 25—35 л,
взрослому откормочному скоту — по 70—80, взрослым овцам — по 8—10, лошадям — по
10—15 л. В барде содержится 0,4—0,5 % свободной молоч¬ной и уксусной кислот, и
рН ее составляет 4,2—4,4. Поэтому при скармливании барды в рацион животных
необходимо вводить мел для нейтрализации избыточ¬ной кислотности.
Барду не следует скармливать коровам, нетелям, кобылам за 2 —3 мес, а овцам — за
месяц до родов. Паточную барду из-за высокого содержания в ней солей, особенно
калия, скармливают животным в ограниченном количестве (до 10 % от питательности
рациона) в основном при откорме животных. Для удаления избыточного количества
солей из паточной барды ее сгущают до'влажности 70—75 %. При этом часть
минеральных веществ выпадает в осадок, ко¬торый затем отделяют. Из свежей барды
можно готовить брикеты. В со¬став брикетов входят барда (75—80 %), резка сена,
соломы, травяная мука, размолотые стержни куку¬рузных початков, зерноотходы,
отруби (19—24 %J и поваренная соль (1 %). Питательность 1 кг такого корма
составляет 0,5—0,6 корм. ед.
Для длительного хранения барду силосуют или сушат. Силосуют барду в ямах,
облицованных тесом. Часть влаги уходит в почву. Питательность 1 кг та¬кого
силоса из зерновой барды 0,15—0,18 корм. ед.
Сушеную барду используют для приготовления комбикормов для всех видов
сельскохозяйственных животных. В 1 кг сухой картофельной барды содер¬жится 0,52
корм. ед. и 94 г переваримого протеина, в кукурузной соответственно 1,02 и 1,49.
В сухой зерновой барде содержатся витамины группы В (холин —до 2,2 г/кг, ниацин
— около 70 мг/кг, тиамин —до 4 мг/кг, рибофлавин и панто-теновая кислота — до 9
мг/кг).
При получении сухой барды остается фильтрат, ко¬торый содержит значительное
количество витаминов группы В. Для изготовления концентрата рибофлави¬на
фильтрат упаривают и в сгущенном виде сме¬шивают с сухой бардой, затем
полученную смесь высушивают. В таком корме содержится холина 5—7,5 г/кг,
рибофлавина — 8—20 мг/кг, тиамина — 11—20 мг/кг, никотиновой кислоты—150—170,
пан-тотеновой кислоты— 15—20 мг/кг.
пивная дробина, пивные дрожжи и солодовые ростки. При изготовлении пива ячмень
размачивают, в течение 7—10 дней проращивают, потом пророщенные зерна — зеленый
солод — высушивают и отби¬вают от него солодовые ростки. Затем солод
измель¬чают, смешивают с водой и нагревают до 75 °С. При этом крахмал
осахаривается, и в раствор переходят из солода экстрактивные вещества. После
отсасыва¬ния сусла в осадке остается пивная дробина; из фер¬ментированного
дрожжами сусла отделяют пиво и получают в остатке пивные дрожжи.
Свежая пивная дробина содержит 75—80 % воды. По сравнению с ячменем в сухом
веществе пивной дробины содержится значительно больше протеина (около 25 %). В 1
кг свежей пивной дробины содержится 0,21 корм, ед., 42 г переваримого протеина,
0,9 г кальция, 1,8 г фосфора. Переваримость животными органического вещества
пивной дробины составляет около 70 %.
Свежую пивную дробину необходимо скармливать в день ее приготовления, так как
она быстро портится. В рацион лактирующих коров ее включают по 10—15 кг в сутки.
Стельным сухостойным коровам пивную дробину скармливать не следует потому, что
она содержит избыточное количество фосфора, кото¬рый может быть причиной ацидоза
у животных. Не¬телям и молодняку крупного рогатого скота скармли¬вают по 8—12 кг
пивной дробины на одну голову в сутки, молодняку до 1 года — 4—5 кг; свиноматкам
и хрякам — 4—5 кг.
Свежую пивную дробину как наиболее дешевый корм целесообразно использовать при
откорме круп¬ного рогатого скота (по 15—20 кг) и свиней (по 4—б кг).
Высушенная пивная дробина хорошо хранится и может быть использована при
производстве комби¬кормов. Питательность 1 кг сухой пивной дробины составляет
около 0,8 корм, ед., 160—170 г перевари¬мого протеина, 4—5 г кальция и 8—8,5 г
фосфора.
Кальций и фосфор, содержание в кормах, значение в питании с.-х.
животных.Кальций.
Из всех минеральных веществ его боль¬ше всего в организме животного; 99 %
кальция тела животного сосредоточено в скелете и зубах; зола костей содержит
около 38 % кальция, 17 % фосфора и 1 % магния. Минеральный состав костей
животных непостоянен и зависит как от поступления в орга¬низм кальция, фосфора и
других элементов, так и от обеспеченности животных витамином D. При нор¬мальной
обеспеченности кальцием, фосфором и ви¬тамином D содержание кальция в сыворотке
крови животных должно быть не ниже 8—12 мг%; у кур в период яйцекладки
концентрация кальция в сыво¬ротке крови повышается до более высокого уровня.
При недостаточной обеспеченности кальцием, фос¬фором или витамином D у молодых
животных нару¬шается окостенение хрящевой ткани скелета, возни¬кает рахит; при
этом заболевании искривляются кос¬ти, увеличиваются суставы конечностей,
животные хромают и скованы в движении; у взрослых живот¬ных эта недостаточность
вызывает остеомаляцию —• размягчение костей; при остеомаляции организм
мо¬билизует из скелета животных кальций и фосфор; кости ослабевают и легко
ломаются. Наиболее часто нарушение минерального обмена наблюдается у выео*
непродуктивных коров в период лактации; последьие хвостовые позвонки у них
размягчаются или совсем исчезают, зубы качаются
Отличными источниками кальция служат зеленые корма, особенно бобовые травы,
животные корма, со¬держащие кости,— рыбная, костная и мясокостная мука, молоко.
В зернах злаков, корнеплодах кальция мало.
Фосфор.
Около 80 % элемента, содержащегося в организме животных, обнаруживают в костях и
зу¬бах; остальной фосфор находится в фосфопротеинах, нуклеиновых кислотах и
фосфолипидах. Этот элемент играет очень важную роль в углеводном и
энергети¬ческом обмене организма, он является компонентом при образовании
гексозофосфатов и аденозинфосфатоз.
Обмен фосфора в организме животных тесно свя¬зан с обменом кальция; при
недостатке фосфора так же, как и кальция, у молодых животных наблюдает¬ся рахит,
а у взрослых — остеомаляция. При хронической фосфорной недостаточности у
животных наблюдаются скрип в суставах и ослабление мышц, понижение плодовитости,
замедление роста и умень¬шение удоев; признак фосфорной недостаточности —
извращение аппетита: животные жуют древесину, кости, тряпки и другие несъедобные
предметы. Фос¬форная недостаточность у животных может быть определена по
снижению концентрации фосфора в сыворотке крови.
Наиболее часто фосфорная недостаточность на¬блюдается у крупного рогатого скота,
получающего рационы без концентрированных кормов; у овец это явление наблюдается
реже, так как они в отличие от крупного рогатого скота способны выбирать из
пастбищных травостоев растения или их части, наи¬более богатые фосфором.
Молоко, зерна злаков, рыбная мука, кости живот¬ных — хорошие источники фосфора;
в сене и соло¬ме фосфора мало.
Кормление цыплят-бройлеров и мясных утят.
Кормление цыплят-бройлеров
отличается от кормления ре¬монтного молодняка яичных кур. Для бройлеров
необходимы энергетически высокопитательные комбикорма, включающие 22% сырого
протеина в первый возрастной период (1—4 нед) и 19%—во второй период (5—8 нед),
с небольшим количе¬ством клетчатки (4,5%) и с несколько меньшей, чем в рационах
для молодняка яичных липни, концентрацией минеральных эле¬ментов. Для повышения
энергетической питательности рациона в него включают технический жир (до 5%).
При использова¬нии комбикормов, в состав которых входит кормовой жир,
не¬обходимо применять антиоксиданты.
Концентрация обменной энергии в рационах бройлеров в первый период должна быть
не менее 1,28 МДж, а во второй — не менее 1,31 МДж. Важное значение для лучшего
использова¬ния питательных веществ имеет соотношение энергии и про¬теина.
Оптимальное соотношение для стартового рациона — 59, а для финишного — 69.
Потребность бройлеров в макроэлемен¬тах восполняется за счет основных
компонентов комбикорма, а микроэлементы вводят в составе премикса.
Бройлеров начинают кормить сразу после посадки в поме¬щение. Кормят не менее 5—6
раз в день, доступ к воде должен быть постоянный. В первый период (1—4 нед)
рекомендуется кормить бройлеров комбикормом в виде мелкой крупки, а во второй
период—в гранулированном виде. Необходимо систе¬матически проводить наблюдение
за поедаемостью кормов и взвешивать цыплят. При отставании в росте месячным
цыпля¬там увеличивают на 4—7 дней срок скармливания стартового комбикорма за
счет сокращения периода скармливания фи¬нишного.
Ориентировочно средняя живая масса цыплят-бройлеров в конце 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
и 8-й недель должна составлять соответственно 100, 200, 380, 620, 890, 1170,
1450 и 1700 г, а корма они должны потреблять в сутки соответственно по 15, 30,
60, 90, 105, ПО, 115 и 130 г.
Высокие результаты получают при выращивании цыплят раздельно по полу при
скармливании им разных (по питатель¬ности) комбикормов.
Индюшата в отличие от цыплят нуждаются в повышенной концентрации протеина,
высоком уровне аминокислот: аргини¬на, лизина, триптофана и изолейцина, а также
витаминов.
Утки и гуси
У. кормят кормосмесями, содержащими треть зерна и 2/3 влажной мучной мешанки,
содержание ПП – около 16-17 %. За сутки утка в среднем съедает 250 г корма.
Типы кормления: влажный, сухой, комбинированный.
Структура: 2-3 вида зерновых – 58-75 % от структуры рациона, 5-7 % травяной муки
и до 15 % жмыхов.
Необходимо контролировать содержание аминокислот в корме.
На хороших пастбищах гуси съедают до 2 кг зеленого корма. Минеральную подкормку
дают вволю в отдельных кормушкам.
Жмыхи, шроты, фосфатиды, их использование в кормлении с.-х. животных.
Маслоэкстракционная промышленность поставляет (•животноводству высокобелковые
концентрированные отходы в виде жмыхов, шротов и фосфатидно-белко-вого
концентрата. Менее ценные отходы этого произ¬водства — лузга и шелуха.
При извлечении масла из семян прессованием остается отход в виде твердых жмыхов;
при извлечении масла из из-мельченных семян экстракцией с помощью специаль¬ных
углеводородных растворителей получается сыпу¬чий корм шрот.
В жмыхах остается неизвлсченным около 4—10 % жира, а в шротах—1—3%. Поэтому
полученные из одного сырья жмыхи и шроты имеют различную пи¬тательную ценность.
Энергетическая питательность у жмыхов выше, чем у шротов (табл. 94).
Протеины жмыхов и шротов — хороший источник незаменимых аминокислот для
сельскохозяйственных животных всех видов, особенно богаты лизином соевые
жмых и шрот
По минеральному составу жмыхи и шроты содер¬жат относительно много калия (9,5—
17,4 г/кг) и фос¬фора (6,6—12,9 г/кг), за исключением конопляных, в которых
количество фосфора не превышает 1,0— 1,5 г/кг. Содержание кальция невысокое и
составля¬ет от 2,7 до 5,9 г/кг.
Жмыхи и шроты содержат витамины группы В '(В! —2,2—10,2 мг/кг; В2 —3—6,8; В3 —
8,3—14,9; В4—1300—6700; В5 —25—220 и В6 —3,5—18 мг/кг), кроме витамина Bi2,
витамины D (2,5—5 кг/кг) и Е (3—20 мг/кг).
Животным жмых и шроты скармливают в составе комбикормов или смеси из зерновых.
Основную массу жмыхов и шротов используют в комбикормовой| промышленности.
Отдельные виды жмыхов и шротов могут содер¬жать ядовитые и вредные для животных
вещества, ограничивающие их применение в кормовых целях.
В семенах хлопчатника содержится ядовитое ве¬щество—госсипол. Токсической дозой
для крупного рогатого скота считается 0,03—0,05 %, а для свиней — 0,02 %.
Особенно ядовит госсипол для молодняка сельскохозяйственных животных. В
хлопковых жмы¬хах госсипола содержится 0,03—0,3 %, а в шротах — 0,02-0,5%.
В комбикорма для молочных коров хлопковые жмых и шрот, содержащие 0,1—0,2 %
госсипола, можно вводить до 20 %, а откормочному молодняку крупного рогатого
скота — не более 10 %.В комбикорма для свиней на откорме хлопковые жмых и шрот,
содержащие 0,06 % свободного госси¬пола, вводят до 7 %, а содержащие его свыше
0,1 % вводить в комбикорма запрещено.
Безазотистые экстрактивные вещества, содержание в кормах, значение в питании
с.-х. животных.
К безазотистым экстрактивным веществам относятся сахара, крахмал, часть
гемицеллюлоз, инулин, органические кислоты, глюкозиды, пектин и другие вещества.
Наибольшее значение в питании животных имеют сахара и крахмал, поэтому в
современных детализированных нормах они включены в число нормируемых
показателей. Крахмал — резервный материал в растении, он содержится в большом
количестве в семенах, плодах и клубнях. Особенно его много в зерне кукурузы (65-
70%), пшеницы (60—70%), клубнях картофеля (до 20%). Мало крахмала в листьях и
стеблях растений. Сахара в кормах представлены глюкозой, фруктозой, мальтозой,
сахарозой и др. В молоке содержится лактоза или молочный сахар, в печени —
гликоген.
Безазотистые экстрактивные вещества, в особенности сахара и крахмал, являются не
только питательными веществами для животного, они служат также пищей для
населяющих преджелудки жвачных микроорганизмов и используются ими для синтеза
бактериального белка.
Нормы кормления овцематок. Основные корма, структура рационов и техника
кормления.
ЖМ=40-70 кг
На 1 голову в сутки требуется 0,9-1,55 КЕ, 10-17,5 МДж ОЭ, 1,4-2,3 кг СВ, 85-155
г ПП.
Хорошо упитанные матки, как правило, осеменяются с первого осеменения.
Лактирующие матки ощущают постоянно растущую потребность в минеральных веществах
и витаминах.
Вместо силоса в кормлении маток можно использовать сенаж высокого качества,
включая его в рационы до 75 % от общего количества энергии в рационе.
Доказана высокая эффективность использования рассыпных, гранулированных и
брикетированных кормосмесей промышленного изготовления.
Кормление суягных маток. Особое внимание следу¬ет уделить кормлению маток во
второй период суягности, когда требуется усиленный приток питательных веществ не
только для развития приплода, но и для последующей лактации. При нормировании
кормления суягных маток учитывают их упитанность, период суягности, возраст и
массу (табл. 53). При этом нормы кормления молодых маток должны быть уве¬личены
на 20—25% по сравнению с нормами для полновозраст¬ных животных.
Высокопродуктивным элитным маткам при на¬стриге 2,5—3 кг чистой шерсти
максимальные нормы увеличи¬вают на 10—12%.
В тех районах, где начало суягности приходится на осенние месяцы, уровень
кормления суягных маток зависит от обеспе¬ченности хозяйств естественными и
сеяными пастбищами и их качества. В этот период можно использовать пожнивные
остат¬ки, отаву сенокосов, естественных и культурных пастбищ, по¬севы озимых
культур на выпас. Зеленые пастбища, богатые протеином, минеральными веществами и
витаминами, в полной мере могут обеспечить потребность суягных овец в
питательных веществах. Если же осень сухая и на пастбище овцы не наеда¬ются, их
следует подкармливать сеном, силосом и концентра¬тами.
В районах с высокой распаханностью земель, лишенных пастбищ, полноценное
кормление маток в первый период суяг¬ности можно организовать, включая в рацион
0,6—0,8 кг сена, 0,5—0,6 кг соломы, 2,5—3 кг силоса и 100—150 г концентратов.
Упитанные матки могут довольствоваться луговым и бобовым сеном хорошего качества
в комбинации с силосом без концентратов. Во второй период суягности рационы
маток шерстных и шерстно-мясных пород могут состоять из 1,5—1,7 кг целинно¬го и
0,25—0,5 кг люцернового сена хорошего качества, 2,5—3 кг травяного силоса и
других сочных кормов. Вводить концентра¬ты в качестве дополнительного источника
протеина следует лишь при использовании в рационах большого количества си¬лоса с
гуменными кормами или злакового сена.
Овцам романовской породы во второй период суягности можно давать в сутки по 3—4
кг вико-овсяного силоса, 0,5 кг свеклы, 1 —1,5 кг клеверного сена и по 200—400 г
концентратов.
Неполноценное кормление суягных маток отрицательно ска¬зывается на качестве
приплода, молочности маток и шерстной продуктивности (снижается настриг,
появляется «голодная то¬нина» шерсти)
Кормление лактирующих маток. Потребность лактируюших маток в питании зависит от
периода вскармливания, молочности, количества выкармливаемых ягнят, упитанности.
Шерстные овцы, например, продуцируют в течение первой по-ловины лактации в
среднем 1,2—1,5 кг молока в сутки, а во вторую поЛовину—1,0—0,8 кг; при этом
матки с двумя ягня¬тами на 20—25% превосходят по молочности маток, имеющих
одного ягненка
При недостаточном обеспечении их энергией, протеином и другими питательными
веществами резко снижается молоч¬ность, масса тела, задерживается рост шерсти.
Особенно сле¬дует обращать внимание на углеводное питание маток. Количе¬ство
легкоферментируемых углеводов в рационе должно быть на 5—6% больше, чем в период
суягности; также может быть увеличено содержание клетчатки (до 24—27% от сухого
веще¬ства).
Рацион романовских овец для стойлового периода состоит из 1,0—1,5 кг сена, 3—4
кг силоса, 0,3—0,5 кг соломы; 0,3— 0,5 кг комбикорма В период пастбищного
содержания овец следует подкармливать концентратами.
Зерно бобовых, химический состав, питательность, подготовка гороха, соевых
бобов, люпина к скармливанию.
Зерна бобовых.
К этой группе зерновых кормов относятся горох, кормовые бобы, соя,
безалкалоидные люпины, семена вики, чины, чечевицы и нут. Зерна бобовых
отличаются высоким содержанием протеина, но, за исключением сои, бедны жиром.
Зерна бобовых культур содержат больше амино¬кислот, чем зерна злаковых.
Переварива¬ется протеин бобовых животными значительно хуже протеина злаков.
Жир зерен бобовых сравнительно богат холесте¬рином и лецитином. По содержанию
минеральных ве¬ществ зерна бобовых несколько богаче голозерных злаков.
В зерне бобовых содержится больше отдельных микроэлементов (кобальта, йода,
молибдена и цин¬ка), чем в зернах злаков, но меньше, незначительное ко¬личество
каротина; в них по сравнению с зернами злаковых в 1,5 раза больше рибофлавина, в
2 раза тиамина и пантотеновой кислоты и в 3—4 раза холина.
В кормлении всех видов сельскохозяйственных жи¬вотных зерна бобовых используют
только как белко¬вый дополнитель к углеводистым кормам; лучшее со¬четание
получается из двух высокоэнергетических зерновых кормов — сои и кукурузы.
При скармливании гороха, вики и чечевицы свинь¬ям от них получают хороший
прирост массы и плот¬ное зернистое сало.
Подготовка зерна к скармливанию. Целые зерна, особенно с твердой, богатой
клетчаткой оболочкой, недостаточно полно перевариваются животными. Из¬мельчение
облегчает разжевывание, питательные ве¬щества становятся более доступными для
воздействия на них слюны и пищеварительных ферментов.
Зерна дробят, сплющивают и размалывают с по¬следующим отсевом пленок или без
него. Степень из¬мельчения зерновых кормов находится в тесной зави¬симости от
особенности пищеварения различных ви¬дов сельскохозяйственных животных и от
возраста.
Свиньи лучше используют зерно мелкого помола с размером частиц менее 1 мм. Сухое
вещество ячменя мелкого размола переваривается на 18 % лучше, чем цельного
зерна; переваримость лизина цельного зерна у свиней составляет 32—36%, а
ячменной му¬ки— 72%. Поросятам в молочный период рекомен¬дуется давать цельные
поджаренные зерна ячменя или кукурузы. При термической обработке погибают грибы,
часть крахмала зерен декстринизируется, они приобретают своеобразный аромат и
сладковатый вкус, подобный корочке хлеба.
Крупный рогатый скот и овцы хорошо используют зерно, приготовленное в виде дерти
с размером пре¬обладающих в помоле частиц от 1,5 до 4 мм.
Сырая клетчатка, содержание в кормах, значение в питании. Потребность животных
в клетчатке.
Сырая клетчатка состоит из собственно клетчатки (целлюлозы), части гемицеллюлоз
и инкрустирующих веществ (лигкина, кутина, суберина). Целлюлоза образует основу
оболочки растительных клеток. С развитием растений целлюлоза пропитывается
лигнином, и стенки клеток одревесневают. Гемицеллюлозы состоят из пентозных и
гексозных Сахаров и являются запасным питательным веществом в оболочках
растительных клеток.
Клетчатка не разрушается ферментами пищеварительного тракта. И то ее количество,
которое в период нахождения пищевых масс в рубце не подверглось воздействию
микроорганизмов, в дальнейшем не используется животным и выделяется в виде
непереваренных остатков с калом.
Переваримость клетчатки зависит от количества и активности целлюлозолитических
микроорганизмов в рубце. При скармливании животным рационов с большим
количеством клетчатки число целлюлозолитических микроорганизмов в рубце
увеличивается.
Избыточное содержание сырой клетчатки в рационах снижает переваримость и
эффективность использования животными питательных веществ. Однако в определенном
количестве она необходима как фактор, нормализующий пищеварение в рубце.
Уровень клетчатки в рационах зависит от вида животных, их физиологического
состояния, уровня продуктивности и некоторых других факторов.
Кормление баранов-производителей. Нормы, рационы и техника кормления.
ЖМ=70-130 кг
На 100 кг ЖМ потребляют 2,3 кг СВ, в 1 кг СВ должно содержаться 0,88-0,92 КЕ или
9,7-10,5 МДж ОЭ. На 1 КЕ ПП в неслучной период 95 г, в случной – 10 г.
Основные корма: сено – 35-40 %, сочные – 20-25 %, концентраты (отруби, жмыхи и
зерно) – 40-45 %.
Необходимо избегать избытка концентратов – не более 41-42 % от СВ.
КОРМЛЕНИЕ БАРАНОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
Потребность в питательных вещест¬вах определена для баранов в неслучной и
случной периоды, взрослых маток разных пород в суягный и подсосный периоды.
Нормы рассчитаны для овец средней упитанности с учетом ис¬пользования
доброкачественных кормов и хорошей поедаемости (остатков не более 10%).
Кормление баранов. Племенные бараны должны на¬ходиться в заводской кондиции. За
полтора-два месяца до на¬чала случной кампании баранов постепенно переводят на
ра¬цион случного периода, сбалансированный по протеину, вита¬минам и минеральным
веществам. Лучшими из кормов для баранов считают хорошее сено бобовых,
корнеплоды (особенно красная морковь), злаково-бобовый силос, ячмень, овес,
куку¬рузу, зимой — просо, летом — траву хороших пастбищ и кон-центрированные
корма 0,6—0,8 кг на голову в день.
Качество спермы повышается, если давать баранам-произ¬водителям кормовые дрожжи
и корма животного происхожде¬ния, а также сочные и витаминные.
При составлении рационов для баранов-производителей на случной период
рекомендуется следующее соотношение кормов (% по питательности): в летнее время
— сено— 15—20, зеленые корма—15—20, концентраты — 40—50, корма животного
про¬исхождения— 5—10 и сочные корма — 4—5; в стойловый пе¬риод— сено 35—40,
концентраты — 40—50, корма животного происхождения и сочные — по 5—10%.
Зерно злаков, Химический состав, питательность, подготовке к скармливанию.
Перечислите балансирующие добавки, повышающие полноценность рациона из ячменя
при мясном откорме свиней.
Зерна злаков.
Корм для всех видов сельскохозяй¬ственных животных. Кукуруза, Овес,
Рожь,ПшеницаСорго Просо Тритикал
Содержание протеина в зернах злаков составляет в среднем около 10—14 % с
колебаниями от 8 до 20 % в зависимости от вида, сорта и условий произ¬растания.
Протеин на 85—90 % состоит из белков; небелковые азотистые вещества представлены
аспач рагином и свободными аминокислотами.
Из злаковых зерно кукурузы наиболее бедно про¬теином, в том числе лизином,
триптофаном и гли¬цином.
Содержание жира в зернах злаков невысокое и составляет от 2 % у пшеницы до 5 % у
овса. Жиры концентрируются в зародыше зерна (до 10—17%), а в эндосперме их всего
1—2%; они представлены в основном триглицеридами непредельных жирных кис¬лот—
линолевой и олеиновой, которые при откорме свиней оказывают размягчающее
действие на свиное сало. Поэтому в последний месяц откорма богатые жиром зерна
кукурузы и овса заменяют кормами с меньшим содержанием жира — ячменем, рожью,
пше¬ницей или корнеклубнеплодами.
В зернах, покрытых пленками (овес и ячмень), содержание клетчатки значительно
выше, чем в зер¬нах без пленок (голозерные культуры). Ведется ра¬бота по
снижению пленчатости у овса и ячменя. Го¬лозерные сорта овса пока широко ке
внедряются в производство из-за сравнительно невысокой урожай¬ности. Повышенным
содержанием клетчатки отлича¬ется также зерно проса.
Общее содержание минеральных веществ в зернах злаков колеблется от 1,5 до 5 %; в
золе преобладают соли фосфорной кислоты и калий, а кальция очень мало.В
большинстве зерен злаков очень мало каротина; заметные количества (до 5 мг в 1
кг) обнаруживают¬ся лишь в желтых сортах кукурузы. Значительно бо¬гаче зерновые
корма токоферолами, тиамином (2,5—5 мг/кг), рибофлавином ( 0,8 мг/кг),
никотиновой (8—60 мг/кг) и пантотеновой (7—11 мг/кг) кислотами; в зерне
относительно' много холина; в зернах овса и ячме¬ня обнаружены кобаламины ,
аналогами витамина Bi2.
По энергетической ценности ведущее место принадлежит зерну кукурузы; в 1 кг
сухого зерна содер¬жится 1,3 корм, ед., переваримость органического ве¬щества
достигает 90 %.
При совместном скармливании зерен злаков и бо¬бовых, имеющих различный
химический состав, они проявляют в питании животного взаимодополняющее действие.
При кормлении такими смесями снижаются затраты корма на формирование в организме
живот¬ного единицы продукции; экономика производства продуктов животноводства
заметно улучшается.
Сырой жир, содержание в кормах, значение в питании с.-х. животных.
Дополнительные источники кормового жира.
Жиры перевариваются, главным образом, в тонких кишках, где под действием солей
желчных кислот и липазы, соков поджелудочной железы и кишечника расщепляются на
глицерин и жирные кислоты. Они, вступая в соединение с солями желчных кислот,
дают растворимые в воде комплексы и всасываются в кровяное русло.
В составе жиров находятся в разных сочетаниях углерод, водород и кислород.
Благодаря тому, что в жирах, по сравнению с другими питательными веществами,
меньше кислорода и больше углерода и водорода, они при окислении выделяют в 2,25
раза больше энергии, чем углеводы. Поэтому жиры имеют высокую энергетическую
ценность.
Но роль жира не исчерпывается только его энергетической ценностью. Он в качестве
структурного материала входит в состав протоплазмы клеток. Отдельные жирные
кислоты, такие, как линолевая, линоленовая и арахидоновая, жизненно необходимы
для нормальных процессов обмена веществ, роста и развития животных, и поэтому
они обязательно должны доставляться с пищей. Эти кислоты организм животного не
может синтезировать, и они считаются незаменимыми. В организме животных
незаменимые жирные кислоты используются в основном для синтеза биологически
активных веществ типа простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов.
При недостатке ненасыщенных жирных кислот нарушается синтез высших производных
линолевой кислоты, и конечным продуктом синтеза становится эйкозотриеновая
кислота (С203). При этом показатель обеспеченности организма незаменимыми
жирными кислотами (отношение эйкотриеновой кислоты к арахидоновой) резко
возрастает. В норме это отношение должно быть не более 0,4.
Откорм крупного рогатого скота. Как концентрация энергии в сухом веществе
рационов влияет на эффективность откорма.
Молодняк на откорме. Нагул
ЖМ=150-500 кг.
На 1 голову в зависимости от периода откорма требуется 6,1-9,7 КЕ, 51-107 МДж
ОЭ, 5-12,5 кг СВ, 580-775 г ПП.
В рационах ДБ высокая концентрация энергии – не менее 10-10,5 МДж в 1 кг СВ.
Нагул имеет экономическое преимущество перед стойловым содержанием и позволяет
получать менее жирное мясо с высоким содержанием белка. Животных формируют в
гурты по 100-200 голов, что дает 700-1000 г суточного прироста без использования
других кормов, а с использованием концентратов – 1000-1100 г.
Для повышения эффективности минеральная подкормка.
Откорм — это обильное кормление скота в целях быстрого повышения его живой массы
и упитан¬ности. Продолжительность откорма зависит от породности, упи¬танности,
уровня кормления и возраста животных. Взрослый скот откармливают в течение 2,5—3
мес, молодняк до года — 6—7 мес, молодняк в возрасте 1,5—2 лет — 3—4 мес.
Наилуч¬ших результатов добиваются при интенсивном откорме молодняка мясных
пород, а также помесей, полученных в результате промышленного скрещивания быков
мясных пород с коровами молочных, молочно-мясных и мясных пород.
В зависимости от возраста животных и интенсивности корм¬ления различают
следующие типы откорма:
интенсивное выращивание и откорм молодняка; масса скота достигает к 15—18-
месячному возрасту 450—500 кг при за¬трате 7—8 корм. ел. на 1 кг прироста.
Среднесуточный прирост массы колеблется в пределах 0,8—1,2 кг. При интенсивном
вы¬ращивании и откорме молодняка получают сочную без избытка жира говядину.
Основные корма в зимний период — силос, се¬но, сенаж, корнеплоды. Дополнительно
дают до 40%' (но пита¬тельности) концентратов, причем доля их в рационе увеличи-
вается к концу откорма. Чем обильнее кормят животных, тем скорее заканчивается
откорм и меньше расходуется кормов на 1 кг прироста массы. При этом рационы
должны быть сбалан¬сированы по энергетической питательности, протеину,
мине¬ральным веществам и витаминам; доращивание и откорм тощего молодняка;
обычно тощий молодняк сначала ставят на доращивание при умеренно обиль¬ном
кормлении, а по достижении заводских кондиций — на откорм; откорм взрослого
скота — выбракованных коров, волов, бы¬ков. Цель его — повысить упитанность
животных и получить жирную говядину.
При всех типах откорма скота для снижения себестоимости производства говядины
очень важно широко использовать де¬шевые корма, такие, в частности, как жом,
барду, картофель¬ную мезгу, стержни кукурузных початков. Хорошие результаты дает
откорм на сенаже и концентратах. Откорм можно вести на кукурузном силосе,
дополняя рацион небольшими количества¬ми сена, корнеплодов и концентратов. В
районах, богатых естественными кормовыми угодьями, практикуют нагул скота или
нагул с заключительным откормом. Для восполнения недо¬статка протеина можно
использовать азотсодержащие вещест¬ва: мочевину, амидоконцентратные добавки
(АКД), диаммоний-фосфат и др. Лучшему использованию кормов, повышению
интенсивности роста животных и удешевлению откорма способ¬ствует применение
ферментных препаратов и биологических стимуляторов.
В зависимости от преимущественного использования в ра¬ционе скота того или иного
корма различают откорм на остат¬ках технических производств — жоме, барде,
картофельной мсзге и др., на местных кормах — силосе, сенаже, корнеплодах
и др., а также откорм на пастбищной траве (нагул).
Откорм на жоме. При использовании жома следует учи¬тывать, что он беден
клетчаткой и жиром, богат кальцием, ка-лием и лишен каротина; кальция в нем
примерно в 7 раз боль¬ше, чем фосфора. Кроме того, в кислом жоме содержится
много органических кислот (1,5—1,8%), в том числе молочной 0,4— 0,5%, уксусной
0,6—0,8 и масляной 0,4—0,5%. Для улучшения результатов при откорме на жоме в
рацион вводят грубые корма, кормовой жир (по 100 г на животное в сутки),
мине¬ральную фосфорную подкормку (диаммонийфосфат, тринатрий-фосфат,
обесфторснный фосфат, костную муку, монокальций-фосфат), поваренную соль и
азотсодержащие добавки. Бычкам на откорме можно давать мочевину (не более 25—30%
от про¬теина рациона). Хорошие результаты получают при добавлении сульфата
аммония или диаммонийфосфата в смеси с мочевиной в соотношении 1 : 2—2,5. При
расчете потребности животных в аммонийных солях и мочевине исходят из того, что
1 г мочеви¬ны, бикарбоната аммония, сульфата аммония или диаммоний¬фосфата
заменяют соответственно 2,6; 0,95; 1,2; 1,2 г перевари¬мого протеина.
Питательность 1 кг АКД (амидоконцентратных добавок) составляет 0,7—0,9 корм. ед.
при содержании 500— 700 г протеина. Молодняку крупного рогатого скота на откорме
дают АКД в сухом измельченном виде в смеси с другими кон-центратами в количестве
150—250 г в сутки при постепенном приучении
Обработка жома аммиачной водой нейтрализует кислотность и повышает протеиновую
питательность. Для обработки исполь¬зуют аммиачную воду, содержащую не менее 20—
25% аммиака.
К большим количествам жома скот приучают постепенно, для лучшей поедаемости жом
сдабривают концентратами, раз¬бавленной патокой и солью. Структура рациона может
быть примерно такой: жом 55—65%, (рубые корма 6—8, патока 10— I 15, концентраты
25—30% (по питательности). Часть жома (до половины по питательности)
целесообразно заменять силосом.
Откорм на барде. Сухое вещество барды, особенно хлеб-ой, богато белком и
фосфором, но бедно клетчаткой, жиром, [растворимыми углеводами, кальцием и не
содержит каротина. Поэтому при откорме на барде в рацион следует вводить гру¬бые
корма (сено, солому), концентраты, богатые углеводами, и кальциевые подкормки.
Откорм на силосе. Кукурузный силос содержит недо¬статочное количество протеина,
Сахаров, фосфора, а иногда и кальция, поэтому при силосном откорме в рацион
следует вво¬дить свеклу и концентраты.
Откорм на сенаже и концентратах. Сенажом мож¬но полностью заменить силос и сено.
Его вводят в рацион в ко-личестве 40—60% (по питательности). Сенаж, особенно из
бо¬бовых трав, богат протеином, минеральными веществами и каротином;
Промышленные методы производства говядины подразделя¬ют на четыре периода,
различающиеся по условиям кормления животных: молочный, послемолочный,
интенсивного роста и за¬ключительного откорма. В первые два месяца жизни телята
получают моко или ЗЦМ и комбикорм-стартер с большим количеством протеина,
обогащенный премиксом. В этот же пе-риод их начинают приучать к потреблению сена
и сочных кор¬мов. В следующий период (с 75 до 134 дней) молодняк должен быть
подготовлен к интенсивному использованию растительных кормов, которые в
дальнейшем составят основу рациона. В тре¬тий и четвертый периоды (135—314 дней
и 315—405 дней)ос¬нову рациона должны составлять специальные к/к,а еще сенаж.
Корнеклубнеплоды и бахчевые,состав, питательность и рациональное
использование в кормлении с.-х. животных.
Кормовая свекла.
Содержание сухого вещества в корнях свеклы составляет в среднем около 12 %.
Представлено оно главным образом сахарами и пек¬тиновыми веществами, клетчатки
очень мало — около 1 % от массы сырой свеклы. Жвачные и свиньи пере¬варивают
сухое вещество свеклы на 85—87 %. В 1 кг кормовой свеклы содержится 0,12 корм,
ед., 9 г пе¬реваримого протеина, 0,33 г кальция, 0,33 г фосфора, 40 г сахара.
Кормовая свекла — прекрасный корм для всех ви¬дов сельскохозяйственных животных.
Крупному рога¬тому скоту, лошадям, овцам ее скармливают сырой как целыми
корнями, так и в виде резки. Коровам можно давать до 35 кг и более свеклы в день
на одну голову. При суточных дачах свеклы свыше 40 кг может наблюдаться снижение
жирности молока и приобретение им нежелательного привкуса. Овцы съедают до 4—5
кг свеклы в сутки; свиньи — 5—7 кг на 100 кг живой массы; рабочие лошади — 10—15
кг.
Скармливание крупному рогатому скоту 20—25 кг сахарной свеклы, особенно плохо
вымытой, может привести к тяжелым расстройствам пищеварения, по¬этому молочному
скоту суточные дачи этого корма ограничивают 6—8 кг, распределяя ее равномерно
на каждое кормление
Картофель.
Этот корм в свежем, запаренном или высушенном виде может быть с успехом
использован всем видам животных. В 1 кг картофеля содержится 0,3 корм, ед., 12 г
переваримого протеина, 0,14 г кальция, 0,68 г фосфора. Химический состав карто-
феля в зависимости от сорта и условий выращивания изменяется в широких размерах;
в среднем он содер¬жит около 25 % сухого вещества, из которых до 20 %'
приходится на крахмал; клетчатки очень мало, и она сконцентрирована в основном в
пробковой ткани ко¬журы; жира почти совсем нет, а протеина содержит¬ся всего 1—
2%. Туберин — основной белок картофе¬ля — имеет высокую биологическую ценность.
В картофеле почти отсутствует каротин, имеются в заметных количествах витамины
BI и В2, содер¬жится глюкозид соланин (в мякоти — до 10 мг%, в кожуре — до 60 и
в ростках — до 700 мг%). Пророс¬ший или позеленевший картофель скармливать
жи¬вотным в сыром виде нельзя. Он вызывает заболева¬ние пищеварительных органов
и нервные расстрой¬ства. Для обезвреживания у картофеля обламывают ростки, затем
пропаривают и скармливают животным неполную норму, предварительно слив воду,
содержащую соланин.
Состояние и пути решения проблемы протеинового питания в
животноводстве.
Протеины
П. жизненно необходим животным для использования его в качестве строительного
материала для построения структур собственного тела, синтеза гормонов и
ферментов, которые являются факторами, обеспечивающими жизнь животных.
Белки – это соединения сложной структуры, которые содержат до 22 видов
аминокислот.
Протеиновая питательность – свойства корма удовлетворять потребности животных в
аминокислотах. При кормлении КРС учитывается СП и ПП; свиней – СП, ПП, лизина, М
+Ц; птицы – СП, ПП и 10 незаменимых аминокислот.
Основные пути улучшения протеиновой питательности кормов
1. Повышение использования бобовых культур в кормлении.
2. Повышение разнообразия кормов.
3. Использование кормовых добавок.
4. Использование последних достижений науки в области кормления.
5. Использование различных премиксов и кормовых добавок промышленного
производства.
6. Более качественное балансирование рационов с/х животных по аминокислотам.
Система нормированного кормления лошадей.
Определяя потребность лошадей в пита¬тельных веществах, принимают во внимание
их массу, упитан¬ность, физиологическое состояние (жеребость, лактация и т.д.) и
породные особенности, а у молодняка — массу, возраст, по¬родные особенности,
пол, тренинг. Нормы кормления племенных маток, жеребят и спортивных лошадей
приведены в >аблице 60.
При нормировании кормления племенных и рабочих лоша¬дей следует учитывать, что
оптимальное количество клетчатки в рационах составляет 16% от сухого вещества и
увеличение ее уровня приводит к снижению использования обменной энергии рациона.
В связи с этим концентрация энергии в пационах должна быть увеличена: при 17—19%
клетчатки - на 7,4%; при 20—22%—на 11,7%; при 23—25%—на 21%, при 30% клетчатки и
более — на 25—29%. В такой же пропорции долж¬но быть повышено и количество
других питательных веществ.
Способы подготовки грубых кормов к скармливанию.
Повысить поедаемость и питательную ценность соломы можно предварительной
подготовкой к скарм¬ливанию. Способы подготовки могут быть физические,
химические и биологические.
Измельчение и запаривание соломы способствуют повышению ее поедаемости.
Запаривание соломы не только улучшает вкус и запах, но и обеззараживает от
плесневых грибов. Длина резки для крупного ро¬гатого скота 2,5—5 см, для овец и
лошадей—1,5—• 2,5 см.
Сдабривание соломы патокой, бардой, пивной дро¬биной, раствором поваренной соли,
измельченными корнеклубнеплодами увеличивает ее поедаемость.
Физические методы обработки соломы улучшают поедаемость соломы, но не оказывают
существенного влияния на ее энергетическою ценность.
Обработка соломы химическим и термохимиче¬ским способами позволяет повысить
переваримость питательных веществ и ее питательную ценность.
Питательная ценность соломы, обработанной рас¬твором едкого натра,
кальцинированной содой, амми¬ачной водой, жидким аммиаком, увеличивается в 1,5—2
раза.
Под действием щелочей происходят иземененпя в структуре соломы. Нарушаются связи
целлюлозы и инкрустирующих веществ, частично растворяется лиг¬нин, в результате
чего улучшаются условия для жиз¬недеятельности микрофлоры в желудочно-кишечном
тракте животного, для проникновения пищеваритель¬ных ферментов внутрь клетки.
Кроме того, щелочи растворяют пектиновые вещества, скрепляющие смеж¬ные клетки
соломы, и способствуют набуханию цел¬люлозы.
Обработка соломы кальцинированной содой. Солому можно обрабатывать
известью с 90 %-ным содержанием кальция. Переваримость питательных веществ и
энергети¬ческая ценность соломы повышаются при ее обработ¬ке аммиачной водой или
сжиженным аммиаком.
Среди биологических методов обработки в практи¬ке используют силосование соломы
с зелеными вы¬соковлажными кормами. Добавка измельченной соло¬мы, особенно при
неблагоприятных погодных услови¬ях, к силосуемой массе дает возможность повысить
качество силоса. К силосуемой зеленой массе влаж¬ностью 85 % рекомендуется
добавлять 15—20 % из-мельченной соломы.
Силосовать солому можно с использованием бак¬териальных заквасок из культур
пропионово- и мо¬лочнокислых бактерий. При силосовании соломы применяют
ферментные препараты.
Лизин,содержание в кормах, значение в питании с.-х. животных.
Дополнительные источники кормового лизина.
Является незаменимой аминокислотой, Лизин используется для синтеза тканевых
белков.
На 1кг: Ячмень-4,1 г лизина, кукуруза-2,1-2,8 г, овёс-3,6г, зерно бобовых- в 3-
5 раз больше чем в злаковых (соя – 31,9г), мясная мясокостная мука- 40-60г.
Кристаллический лизин.
Нормы, схемы и техника кормления молодняка крупного рогатого скота в
молозивный, молочный и послемолочный периоды.
В соответствии с нормами составлены схемы кормления те¬лят до 6-месячного
возраста, рассчитанные на различные пока¬затели среднесуточного прироста массы.
В схемах предусмотрен расход цельного и обезжиренного молока, ЗЦМ, концентратов,
грубых, сочных и минеральных кормов в сутки, по декадам и в целом за 6 месяцев.
При выращивании ремонтных телок рекомендуется ограни¬чить расход молока и
концентратов, увеличив количество сило¬са, сенажа и корнеклубнеплодов зимой и
зеленых кормов — летом. При использовании полноценных заменителей молока расход
цельного молока может быть снижен до 50—120 кг, а продолжительность его
выпаивания телятам сокращена до 10—30 дней.
В первые 10—15 дней жизни единственным кормом теленка служат молозиво и молоко,
причем количество их зависит от массы животного, планируемого
среднесуточного прироста и физиологического состояния. Если в рационе
сухостойной коро¬вы витаминов А и D недоставало, то при первом выпаивании
молозива в него следует добавить 100000 ME витамина А и 50000 ME витамина D в
виде масляных концентратов Телятам до 3-месячного возраста можно дополнительно
давать в сутки по 10—12 тыс. ME витаминов А и 2—3,5 тыс. ME витамина D (20—30 ME
в расчете на 1 кг массы). Особенно важно учиты¬вать обеспеченность телят
витаминами при снижении норм цельного молока с 4—5-й декады в случае
отсутствия ЗЦМ, обогащенных витаминами. В этой ситуации норму витаминов
рекомендуется увеличить в 1,5—2 раза.
При раннем (с 4—5 недель) исключении из рационов молоч¬ных кормов необходимо
своевременно приучить телят к поеда¬нию высокобелковых комбикормов-стартеров,
сена, корнеплодов и специального силоса. В зависимости от избранной хозяйством
схемы цельное молоко выпаивают телятам до 40—80-дневного возраста, а
обезжиренное—с 30-го до 80—140-го дня. Морковь, свеклу, хороший силос и сенаж
вводят в рацион с 3—4-й дека¬ды; иногда для стимулирования рубцового
пищеварения к кор¬неплодам животных приучают с 8—10-го дня жизни.
Корнеклуб¬неплоды перед скармливанием моют и измельчают. К сену те¬лят приучают
с 3-й, а к концентратам — с 4-й недели. Из сена можно приготовить сенной настой
(1 кг сенной резки заливают 6—7 л горячей кипяченой воды, настаивают сутки и
пастеризу¬ют), который дают телятам с 20—25-го дня. Полезно скармливать травяную
муку или травяную резку. В смесь концентратов рекомендуется включать овсяную или
ячменную дерть и муку, пшеничные отруби, зерна бобовых, жмых и минеральные
добав¬ки. В 1 кг смеси должно содержаться не менее 0,92—0,95 корм, ед. и 150 —
170 г переваримого протеина. Минеральные подкорм¬ки телятам дают с 11-го дня
жизни.
Молоко, обезжиренное молоко, концентраты и корнеклубне¬плоды нормируют. Сено и
силос (последний желательно гото¬вить специально для телят) дают вволю.
В рационах телок старше 6-месячного возраста концентраты занимают не более 10 —
25% (по общей питательности). Часть потребности животных в азо¬те может быть
восполнена синтетической мочевиной.
Виды и рецепты комбмкормов, требования ГОСТ к качеству и питательности.
Сложная однородная смесь различных кормовых средств, составленная по научно
обоснованным ре¬цептам для обеспечения полноценного кормления жи¬вотных.
Теоретическая основа составления полноценных, экономически эффективных
комбикормов — свойство кормов при смешивании проявлять взаимодополняю¬щее
действие по отдельным элементам питательности готовой смеси. Правильной
комбинацией кормов мож¬но добиться нормативного (оптимального) уровня энергии,
протеина, аминокислот, витаминов и мине-ральных веществ в смеси.
Для сельскохозяйственных животных всех видов комбикорма готовят с учетом
возраста, пола, физио¬логического состояния и продуктивности. Биологиче¬ская
полноценность кормов достигается путем балан¬сирования их по содержанию
питательных веществ на основе существенных норм потребностей животных различных
половозрастных групп в энергии, протеи¬не, аминокислотах, макро- и
микроэлементах, витами¬нах и других биологически активных веществ.
В зависимости от целей использования для живот¬ных готовят полнорационные
комбикорма, комбикор¬ма-концентраты, балансирующие кормовые добавки (белково-
витаминные, минеральные и премиксы) и заменители цельного молока.
Полнорационные комбикорма должны полностью (удовлетворять потребность животного
в питательных и биологически активных веществах без дополнитель¬ного
скармливания каких-либо других кормов, обес¬печивать высокую продуктивность,
сохранность здо¬ровья, получение продукции высокого качества и низкие затраты
питательных веществ на произ¬водство ее единицы. Полнорационные комбикорма в
основном используют в птицеводстве и свиновод¬стве.
Изготовленный по данной рецептуре комбинирован¬ный корм всесторонне
удовлетворяет потребности мо¬лодого растущего организма в различных факторах
питания. Комбикорма-концентраты готовят для различных видов сельскохозяйственных
животных и скармли¬вают их совместно с кормами собственного производства с целью
восполнения недостатка питательных веществ в основной части рациона.
В комбикормах-концентратах содержание энергии, протеина, витаминов, минеральных
веществ, как пра¬вило, выше, чем в полнорационных комбикормах.
Балансирующие кормовые добавки представляют собой однородную измельченную смесь,
приготовленную из высокобелковых кормовых средств и различ¬ных микродобавок.
Белково-витаминные добавки изготавливают в основном на государственных
комбикормовых заводах и поставляют в хозяйства для приготовления комби¬кормов.
При изготовлении комбикормов в условиях хо¬зяйств белково-витаминные добавки
включают в за¬висимости от состава местного сырья в количестве 5-25%.
Продуктивность животных зависит от обеспечения их организма всеми необходимыми
питательными и биологически активными веществами. В условиях про--мышленной
технологии, когда животные сконцентри¬рованы в закрытых помещениях, ограничены в
движе¬нии и не получают солнечную инсоляцию, обеспечить их потребность в
питательных и биологически актив-ных веществах за счет натуральных кормов не
всегда возможно. Для удовлетворения потребности животных в аминокислотах,
витаминах, минеральных и биологи¬чески активных веществах, а в ряде случаев в
лечеб¬ных и профилактических препаратах используют пре¬миксы.
Премиксы представляют собой смесь препаратов биологически активных веществ и
используют их преимущественно при изготовлении комбикормов. Премиксы
вырабатывают по рецептам, составленным для различных видов и половозрастных
групп жи¬вотных.
В состав премиксов (табл. 113) вводят витамины, микроэлементы, аминокислоты,
антиоксиданты, эмульгаторы, лечебные и профилактические препара¬ты,
транквилизаторы (успокаивающие вещества), детергенты (поверхностно-активные
вещества).
В качестве наполнителя используют тонкие пше¬ничные отруби, тонкого помола зерно
пшеницы и ку¬курузы, кормовые дрожжи, соевый шрот.
Овсяная кормовая единица. Какую исходную информацию необходимо иметь для
расчета овсяной кормовой единицы.
В настоящее время кроме оценки энергетической питательности кормов в обменной
энергии применяют оценку в овся¬ных кормовых единицах (ОКЕ). В основе ОКЕ —
крахмальные эквиваленты Кельнера, однако при расчете ОКЕ были исполь¬зованы
отечественные данные о химическом составе и перева¬римости кормов.
. За кормовую единицу принят 1 кг овса среднего качества, в среднем
соответствующего по продуктивному действию (при откорме скота) 150 г жира, или
5,92 МДж чистой энергии, или 0,6 крахмального эквивалента.
Для вычисления питательности кормов в овсяных кормовых единицах требуются
данные: а) о валовом содержании белка, жира, клетчатки и БЭВ в 1 или 100 кг
корма; б) коэффициен¬ты переваримости этих веществ; в) показатели продуктивного
действия чистых питательных веществ по Кельнеру
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ В ОВСЯНЫХ КОРМОВЫХ ЕДИНИЦАХ
1. Содержание белка, жира, клетчатки и БЭВ умножают на коэффициенты
переваримости этих веществ и делят на 100. Получают количество перевари¬мых
питательных веществ.
2. Полученные количества переваримых белка, жира, клетчатки и БЭВ
умножают на соответствующий показатель продуктивного действия, т. е. опре¬деляют
ожидаемое жироотложение отдельных питательных веществ (см. табл. 3).
3. Полученные произведения суммируют; сумма показывает количество
отложенного жира в результате использования всех питательных веществ.
4. В вычисленное суммарное жироотложение вносят поправку на действие сырой
клетчатки или на неполноценность корма, так как фактическое жироот¬ложение
(полученное в опытах) не совпадало с вычисленным. Поправку на снижение
жироотложения при скармливании грубых и зеленых кормов в зависимости от
содержания в них клетчатки определяют по изложенным ниже данным.
При вычислении ОКЕ в грубых кормах в расчете на 1 кг содержащейся в корме сырой
клетчатки уменьшают жироотложение: в сене и соломе —• на 143 г жира, мякине — на
72 г; зеленом корме при 12—14% клетчатки — на 131 г, при 10—12% клетчатки — на
107 г и при 6—8% клетчатки — на 82 г жира.
Овсяная кормовая единица имеет те же недостатки, что и крахмальный эквивалент
Кельнера: не учтены различия в доступности питательных веществ одних и тех же
кормов для животных разного вида, возраста, живой массы, упитанности, несмотря
на значительные отличия в строении и функциях желу¬дочно-кишечного тракта. Кроме
того, предполагалось постоянство продуктив¬ного действия чистых питательных
веществ, а также одноименных перевари¬мых питательных веществ разных кормов
независимо от состава рациона,
Кормление племенных быков. Какие корма и в каких колич ствах могут быть
включены в рационы быков-производителей.
ЖМ=500-1400 кг.
На 100 кг ЖМ быкам в неслучной период – 1,1-0,8 КЕ; при средней нагрузке – 1,2-
0,9 КЕ; при повышенной – 1,3-1 КЕ. Важно содержание ПП и аминокислот,
используемых на синтез белков тела и спермопродукции. На 1 КЕ в неслучной период
приходится 100 г ПП, при средней – 125, при повышенной – 145 г.
При средней нагрузке требуется ОЭ 24820-45630 МДж, 2154-3979 КЕ, ПП – 270-495 г.
Основные корма: сено злак., боб. (25-40 %), травяная резка, силос, сенаж, ККП
(20-30 %), концентраты (40-50 %): дробленое зерно злак. и боб., отруби жмыхи.
Запрещается жом, барда, пивная дробина, жмыхи и шроты крестоцветных.
Кормление быков-производителей проводят в зависимости от их массы и
интенсивности использо¬вания, при этом руководствуются действующими кормами
корм¬ления. Быки отличаются повышенной потребностью в питатель¬ных веществах.
Недостаточно упитанным племенным быкам необходимо нор¬му кормления увеличивать
на 1 корм, ед., или 11,5 МДж об¬менной энергии, и на 120 г переваримого протеина
для полу¬чения 0,2 кг среднесуточного прироста.
Растущим быкам дополнительно к норме на каждый кило¬грамм прироста массы
добавляют 4 корм, ед., или 45,6 МДж обменной энергии, 600 г переваримого
протеина, 50 г кальция и 25 г фосфора.
На образование спермы оказывают влияние корма животно¬го происхождения, витамины
и минеральные вещества, поэтому в рацион быков при повышенной нагрузке
желательно включать кровяную, рыбную и мясокостную муку (от 50 до 400 г в
сутки), особенно при концентратном типе кормления. В зимнее время при повышенной
нагрузке в рационы быков следует вводить корма, богатые витаминами (дрожжи,
пшеничные зародыши, проросшие кукурузу и ячмень), а также препараты витаминов A,
D иЕ.
Структура рационов быков в зимний период: грубые кор¬ма — 25—40%, сочные — 20—
30, концентраты — 40—50% по питательности; в летний период: трава — 35—40%;
грубые кор¬ма— 15—20 и концентраты — 35—45%. Примерный зимний ра¬цион быка-
производителя живой массой 1000 кг при повышенной нагрузке; сено злаковое — 4
кг, сено люцерновое — 3 кг, силос кукурузный — 5 кг, красная морковь — 4 кг,
свекла сахар¬ная— 4 кг, овсяная дерть—1,5 кг, дерть проса — 0,5 кг, дерть
кукурузы — 0,5 кг, отруби пшеничные — 2,5 кг, жмых подсолнеч¬ный— 0,5 кг, дерть
гороховая — 1,0 кг, обесфторенный фос-фат— 35 г, соль поваренная — 75 г. В
летний период в рацион входит: зеленый корм — 12—15 кг, сено — 4—5 кг, овсяная
дерть—1,5 кг, дерть проса — 0,5кг, дерть кукурузы — 0,5 кг, отруби пшеничные —
2,0 кг, жмых подсолнечный — 1 кг, дерть гороховая — 0,5 кг, обесфторенный фосфат
— 60 г, соль поварен¬ная— 75 г.
Травяная мука и резка. Требования ГОСТ к качеству и питательности искусственно
высушенных кормов
При искусственной сушке зеленой массы получают травяную муку и резку.
Искусственная сушка травы благодаря быстрому обезвоживанию массы под дей¬ствием
высоких температур позволяет значительно сократить потери питательных веществ по
сравнению с другими способами консервирования.
По химическому составу свежеприготовленная травяная мука мало отличается от
исходного сырья.
При искусственной сушке зеленой массы с едини¬цы площади можно получать в 1,5—2
раза больше переваримого протеина, в 3—3,5 раза растворимых углеводов и в 7—9
раз каротина, чем в сене, заготов¬ленном при естественной сушке травы в полевых
ус¬ловиях.
Для производства травяной муки зеленую массу измельчают до частиц длиной не
более 3 см, а для производства резки — до 10 см.
Технология приготовления травяной муки и резки включает следующие
производственные операции:
скашивание с одновременным измельчением и погрузкой в транспортное средство
зеленой массы; перевозку к пункту переработки и подачу измель¬ченного сырья в
сушильный агрегат; высушивание измельченной массы до кондицион¬ной влажности
(влажность травяной муки 9—12 %, резки— 10—15 %); гранулирование и
брикетирование полученного корма (в ряде случаев эту операцию можно не
про¬водить); охлаждение травяной муки или резки до темпера¬туры окружающего
воздуха; закладка на хранение.
Увеличение продолжительности провяливания ве¬дет к большим потерям каротина и
протеина.
Травяная мука — высокобелковый и витаминный корм. Питательная и биологическая
ценность травя¬ной муки зависит от качества исходного сырья. При соблюдении
технологии приготовления травяной муки потери питательных веществ составляют 6—
8%.
Важное условие получения травяной муки с вы¬соким содержанием протеина и
каротина — ранняя уборка трав. Например, в 1 кг сухого вещества зла¬ковых и
бобовых трав, убранных соответственно в пе¬риод начала колошения и бутонизации,
содержится
Молодые растения имеют больше листьев и соцве¬тий, концентрация протеина и
каротина в которых выше, чем в стеблях.
Сохранение питательных веществ при производ¬стве искусственно высушенных кормов
зависит от тем¬пературного режима работы сушильного агрегата. Пересушивание
зеленой массы ведет к повышенному распаду каротина и протеина, к снижению
произво¬дительности сушильного агрегата.
Для сохранения питательных веществ, содержа¬щихся в траве, подвезенную скошенную
массу к агре¬гату высушивают в течение 1,5—2 ч. Более продол¬жительное хранение
ведет к ее разогреванию и сни¬жению биологической ценности получаемого корма, а
в ряде случаев — и к образованию нитритов.
Культуры сырьевого конвейера должны отвечать следующим требованиям: иметь
вы¬сокое содержание протеина и каротина, за вегетаци¬онный период давать
несколько укосов, быстро от¬растать после скашивания, иметь невысокое содержа-
ние клетчатки. Этими свойствами характеризуются многолетние бобовые травы, но
они не всегда могут полностью обеспечить бесперебойную работу сушиль¬ного
агрегата. Поэтому сырьем для приготовления травяной муки и резки могут служить
многолетние и однолетние злаково-бобовые травосмеси и злако¬вые травы, а также
зеленая масса естественных уго¬дий и других культур.
Сырой протеин, его содержание в кормах, значение в питании с.-х.
животных. Понятие о биологической ценности протеина.
П. жизненно необходим животным для использования его в качестве строительного
материала для построения структур собственного тела, синтеза гормонов и
ферментов, которые являются факторами, обеспечивающими жизнь животных.
Белки – это соединения сложной структуры, которые содержат до 22 видов
аминокислот.
Протеиновая питательность – свойства корма удовлетворять потребности животных в
аминокислотах. При кормлении КРС учитывается СП и ПП; свиней – СП, ПП, лизина, М
+Ц; птицы – СП, ПП и 10 незаменимых аминокислот.
Система нормированного кормления стельных сухостойных коров и нетелей.
Требования к рационам для молочного скота в период сухостоя и их обоснование.
Потребность лактирующих коров в питательных веществах зависит от уровня
продуктивности, жирности молока, живой массы животных, их возраста и
упи¬танности.
В детализированных нормах кормления в качестве показате¬ля питательности принято
количество обменной энергии (в МДж) или кормовых единиц. Для контроля кормления
коров необходимо также учитывать количество сухого вещества в рационах
Коровам массой 500—600 кг требуется сухого вещества в среднем от 2,8 до 3,2 кг
на 100 кг живой массы. Потребление коровами сухого вещества, кроме того, зависит
от состава ра¬циона, качества кормов. Дойные коровы
На 1 голову в сутки требуется: 8-30,5 КЕ, 95-325 МДж ОЭ, 10,7-29 кг СВ, 760-3355
г ПП.
Энергетическая питательность рационов для стельных сухо¬стойных коров колеблется
в зависимости от живой массы, упи¬танности и планируемого удоя от 7 до 12 корм.
ед. на животное в сутки. Для коров нижесредней упитанно¬сти рекомендуется
увеличить норму энергетического питания на 1—2 корм, ед., или на 11 —12 МДж
обменной энергии.
Во вторую половину сухостойного периода интенсивно раз¬вивается плод, особенно в
последние два месяца стельности. В этот период у коров значительно повышается
потребность в протеине и минеральных веществах. Переваримого протеина требуется
в среднем 110 г на 1 корм. ед. Уменьшение количест¬ва протеина приводит к
снижению живой массы и удоев у но-вотельных коров, увеличению продолжительности
сервис-перио¬да. Избыток протеина в рационе также отрицательно влияет на функцию
воспроизводства, физиологическое состояние коров и новорожденных телят
Стельные коровы и нетели
На 100 кг ЖМ 1 КЕ.
На 1 л молока 0,5 КЕ.
На 1000 кг молока 1 КЕ.
На 1 голову стельных сухостойных коров в сутки требуется от 6,6 до 14,9 КЕ, 80-
170 МДж ОЭ, 9,4-15,3 кг СВ, 725-1685 г ПП.
На 1 голову нетелей в сутки требуется 6,5-8,5 КЕ, 68-90 МДж ОЭ, 8,1-9,9 кг СВ,
650-935 г ПП.
Сенаж. Требования ГОСТ к качеству и питательности сенажа.
Сенаж — это корм, получаемый из провяленных до влажности 45—55 % трав, убираемых
в ранние фазы вегетации.
В отличие от силоса консервирование сенажируе-мой массы влажностью 45—55 %
происходит за счет физиологической сухости среды.
В процессе провяливания увеличивается водоудерживающая сила растительных клеток.
Установлено, что при провяливании растений до влажности 68— 50.
Значение рН в сенаже выше, чем в силосе, и со¬ставляет 4,4—5,6. Кислотность
сенажа зависит от влажности и вида консервируемого сырья.
Многолетние злаковые травы для приготовления сенажа начинают скашивать в фазе
выхода в труб¬ку, но не позднее начала колошения, так как по ме¬ре старения
злаковых трав качество сенажа значи¬тельно снижается. Многолетние злаковые
травы, вы¬ращенные без внесения азотных удобрений, имеют относительно
низкое содержание протеина. Поэтому злаковые травостои, предназначенные для
приготов¬ления сенажа, целесообразно подкармливать азотными удобрениями с целью
увеличения урожая и повы¬шения содержания протеина в корме.
При сенажировании трав концентрация сахара и протеина в сухом веществе исходной
массы не оказы¬вает существенного влияния на процессы консерви¬рования.
Многолетние бобовые тргзы и их смеси со злака¬ми скашивают на сенаж в начале
бутонизации и за¬канчивают в начале цветения бобового компонент.
Однолетние бобово-злаковые смеси на сенаж в от¬личие от многолетних трав убирают
в более поздние сроки — в фазу образования бобов и их молочно-восковой спелости.
У однолетних бобово-злаксвых трав с увеличением возраста питательность сухого
вещества не снижается.
Технология заготовки сенажа включает следую¬щие операции: скашивание травы с
одновременным плющением или без него; провяливание и сгребание в валки зеленой
массы; подбор, измельчение с одновременной погрузкой массы из валков в
транспортные средства; транспортировку и закладку измельченной, провя¬ленной
массы в хранилище; тщательное трамбование массы тяжелым тракто¬ром в траншеях;
герметизацию массы в хранилище.
Технология провяливания зеленой массы должна быть направлена на быстрое и
равномерное сниже¬ние влажности всего растения.
Провяленные растения измельчают (размер час¬тиц 2—3 см), что обеспечивает
хорошую сыпучесть и уплотнение корма.
Для предупреждения потерь при измельчении и перевозке растительной массы борта
транспортных средств оборудуют щитами или сетками. Сенажируемую массу хранят в
траншеях и баш¬нях. Наиболее широко распространенный тип храни¬лищ сенажа в
нашей стране —облицованные траншеи. В районах с высоким уровнем грунтовых вод
строят наземные траншеи, стены которых для лучшей гер¬метизации снаружи
обваловывают землей.
Сенажируемую массу в траншее разравнивают и тщательно трамбуют тяжелыми
тракторами. При закладке сенажа постоянно контролируют температуру не должна
превышать 37—38 °С. Более высокая температура указывает на недостаточное
уплотнение и наличие воздуха в сенажируемой массе. Для наиболее полного удаления
воздуха из массы ее трамбуют 15—18 ч в сутки, и особенно тщательно у стен
траншей.
После загрузки траншеи ее укрывают свежеско¬шенной травой слоем 30—40 см, затем
полиэтилено¬вой пленкой и сверху слоем земли или торфа.
Сохранность и качество сенажа в период хранения во многом зависит от степени
герметизации хранили¬ща. В процессе сенажпрования в массе накапливается диоксид
углерода (СО2), который препятствует про¬никновению воздуха. Примерно из 1 т
провяленной массы выделяется от 1 до 1,5 м3 диоксида углерода. При недостаточной
герметизации хранилища" СО2 вы¬ходит наружу, а на его место поступает воздух, в
результате чего развиваются нежелательные процес¬сы (разогревание, развитие
плесени в массе), приво¬дящие к порче корма.
В отличие от траншей в башнях сеиажпруемый корм уплотняется под действием своей
собственной массы. Ежедневно загружать башню массой необхо¬димо на высоту не
менее 5 м. Загружают башни о помощью пневмотранспортеров. Через 2—3 недели
по¬сле загрузки масса в башне оседает примерно на 25—30 % ее высоты. Башню
дозагружают сенажной массой.
После заполнения башни сенажной массой верх¬ний слой толщиной 30—40 см
закладывают из из¬мельченных свежескошенных растений, который за¬тем укрывают
полиэтиленовой пленкой.
В связи с тем что сенаж имеет относительно невы¬сокую кислотность и при доступе
воздуха скоро пор¬тится, необходимо соблюдать при его использовании следующие
требования:
выбирать корм только вертикальными слоями (сверху до дна хранилища) по
всей ширине траншеи; снимать укрытие постепенно с одной стороны тран¬шеи на
ширину, обеспечивающую суточную или двух¬суточную потребность в корме;
Повторно класс качества сенажа определяют за 10 дней до вскрытия хранилища, для
чего использу¬ют запах, цвет, структуру частей растения. Кроме органолептической
оценки качества сенажа, проводят биохимический анализ для определения
кислотности, влажности, содержания и соотношения органических кислот, а также
полный зоотехнический анализ.
Сенаж должен отвечать требованиям ГОСТа.
Сенаж бурого и темно-коричневого цвета с силь¬ным запахом меда или
свежеиспеченного ржаного хлеба, но соответствующий по остальным поиа« зателям
требованиям ГОСТа относят к некласе< ному.
Зола,содержание в кормах, значение соотношения кислотных и ще
лочных элементов в питании с.-х. животных.
Количество золы является мерой содержания неорганических, минеральных веществ в
корме. Зола содержит кальций, фосфор, натрий, калий, магний и марганец, а также
другие полезные элементы. Недостаток золы свидетельствует о низком содержании в
корме необходимых организму элементов. Слишком высокий уровень зольности
неблагоприятно сказывается как на усваимаемости, так и на вкусовых качествах
корма - а для взрослых животных высокий уровень зольности может отразиться на
здоровье.
Особенности нормированного кормления коров по периодам производственного цикла.
Какая требуется исходная информация для определения суточной нормы кормления.
Потребность лактирующих коров в питательных веществах зависит от уровня
продуктивности, жирности молока, живой массы животных, их возраста и
упи¬танности.
В детализированных нормах кормления в качестве показате¬ля питательности принято
количество обменной энергии (в МДж) или кормовых единиц. Для контроля кормления
коров необходимо также учитывать количество сухого вещества в рационах
Коровам массой 500—600 кг требуется сухого вещества в среднем от 2,8 до 3,2 кг
на 100 кг живой массы. Потребление коровами сухого вещества, кроме того, зависит
от состава ра¬циона, качества кормов. Дойные коровы
На 1 голову в сутки требуется: 8-30,5 КЕ, 95-325 МДж ОЭ, 10,7-29 кг СВ, 760-3355
г ПП.
Энергетическая питательность рационов для стельных сухо¬стойных коров колеблется
в зависимости от живой массы, упи¬танности и планируемого удоя от 7 до 12 корм.
ед. на животное в сутки. Для коров нижесредней упитанно¬сти рекомендуется
увеличить норму энергетического питания на 1—2 корм, ед., или на 11 —12 МДж
обменной энергии.
Во вторую половину сухостойного периода интенсивно раз¬вивается плод, особенно в
последние два месяца стельности. В этот период у коров значительно повышается
потребность в протеине и минеральных веществах. Переваримого протеина требуется
в среднем 110 г на 1 корм. ед. Уменьшение количест¬ва протеина приводит к
снижению живой массы и удоев у но-вотельных коров, увеличению продолжительности
сервис-перио¬да. Избыток протеина в рационе также отрицательно влияет на функцию
воспроизводства, физиологическое состояние коров и новорожденных телят
Стельные коровы и нетели
На 100 кг ЖМ 1 КЕ.
На 1 л молока 0,5 КЕ.
На 1000 кг молока 1 КЕ.
На 1 голову стельных сухостойных коров в сутки требуется от 6,6 до 14,9 КЕ, 80-
170 МДж ОЭ, 9,4-15,3 кг СВ, 725-1685 г ПП.
На 1 голову нетелей в сутки требуется 6,5-8,5 КЕ, 68-90 МДж ОЭ, 8,1-9,9 кг СВ,
650-935 г ПП.
Сено.Требования ГОСТ к качеству и питательности сена.
Сено приготовляют из однолетних и многолетних лу¬говых и посевных трав. Это
один из основных видов корма для животных в зимний период.
При высушивании скошенной зеленой массы со¬держание воды в ней должно быть
понижено с 70— 85 до 16—17 %, сыр. Золы не>0,7%, питат 9 мдж/кг; при такой
влажности молочнокислые, уксуснокислые, гнилостные бактерии и плесени не имеют
возможности развиваться и корм консервиру¬ется Сено при влажности 16—17 % может
храниться длительное время. При повышении влажности сена до 30% в нем
развиваются плесени, что приводит к порче корма.
В период заготовки сена происходят неизбежные потери питательных веществ. В
свежескошенной тра¬ве клетки растений продолжают жить в условиях «го¬лодного
обмена» за счет превращения резервных
допускается наличие вредных и ядовитых растний не более 0,5 % для сена I класса
и не боле' 1 %' для сена II и III классов.
Сено I, II, III классов не должно иметь признаков затхлости, плесени и гнили.
При содержании в сене вредных и ядовитых растений свыше установленных норм или
при наличие признаков порчи (затхлость, плесень, гниль) его относят к
неклассному.
Стандартом предусмотрены сроки уборки трав на сено: для бобовых — фаза
бутонизации, но не позя нее полного цветения; для злаковых — фаза колошения, но
не позднее начала цветения.
Фазу вегетации трав определяют визуально в п] левых условиях перед началом
сенокошения. Началом соответствующей фазы вегетации считают, коп она наступила
у 10 % растений основного вида травостое и полной — у 70 °/0.
Сено — хороший источник минеральных веществ для животных. Содержание минеральных
элементов в сене зависит от многих факторов — места произраста¬ния, вида и фазы
вегетации растений, ботанического состава травостоя, погодных условий в период
уборки, технологии заготовки. Содержание витаминов в отдельных видах сена
начительно колеблется сено бобовых содержит больше витамина D и Е, чем сено
злаковых трав.
Бобовое сено 0,5—0,6 корм. ед. в 1 кг корма стандартной влажности (6,8—7,6 МДж
обменной энергии), и на 1 корм. ед. приходится 150—220 г переваримого протеина.
Содержание сухого вещества в кормах, примерные нормы его потребления с.-х.
животными.
Содержание сухого вещества в корнях свеклы составляет в среднем около 12 %
Норму потребности животного в сухом веществе выражают его количеством на 1 корм.
ед. или на 100 кг живой массы.
Потребление сухого вещества и его энергетическая ценность зависят от
концентрации сырой клетчатки. С увеличением содержания клетчатки в сухом
ве¬ществе корма потребление последнего уменьшается, снижается переваримость
питательных веществ ра¬циона.
Коровам массой 500—600 кг требуется сухого вещества в среднем от 2,8 до 3,2 кг
на 100 кг живой массы. Потребление коровами сухого вещества, кроме того, зависит
от состава ра¬циона, качества кормов.
Организация летнего кормления молочного скота. Какие показатели в какой
последовательности следует использовать при балансировании рационов.
В летний период основу рационов составляют зеленые кор¬ма, поедаемые животными
во время пастьбы или из кормушек. При высокой урожайности пастбищных трав
дополнительная подкормка концентратами может быть существенно снижена. При
выпасе на высокоурожайных пастбищах коровы потребля¬ют в сутки до 50—70 кг
зеленой травы, из кормушек — до 80 кг свежескошенной.
Потребность лактирующих коров в питательных веществах зависит от уровня
продуктивности, жирности молока, живой массы животных, их возраста и
упи¬танности.
В молочном скотоводстве, особенно при промышленной тех¬нологии, кормление коров
нормируют по секциям или техноло¬гическим группам. Формирование групп ведут по
живой массе, суточному удою, упитанности, возрасту, физиологическому со¬стоянию,
затем устанавливают норму кормления в расчете на среднее животное в группе. Из
имеющихся в хозяйстве кормов составляют общий для данной группы рацион. Для
разных тех¬нологических групп разрабатывают соответствующее количест¬во рационов
Небелковые азотистые добавки, допустимые нормы скармливания.
В рационах жвачных животных при дефиците протеи¬на часть его может быть
восполнена небелковыми азотистыми соединениями. Эффективность использова¬ния
азотистых небелковых добавок может быть до¬стигнута только в условиях, когда
рационы животных сбалансированы по энергии, минеральным веществам и витаминам.
Обязательное условие при скармлива-нии животным небелковых азотистых
соединений — наличие в рационе достаточного количества легкоус¬вояемых углеводов
— сахара и крахмала. Приучают животных к поеданию небелковых азо¬тистых
соединений постепенно начиная с малых доз. Мочевина чистая Мочевина кормо¬вая
Биурет Дицианодиамид Карбамат аммония Уксуснокислый аммоний Бикарбонат аммо¬ния
Сернокислый ам¬моний Аммиачная вода Мочевина (ГОСТ 2081—63) в гранулированном
виде не слеживается и может хорошо храниться в те¬чение 8—10 мес. Слежавшуюся
мочевину тщательно измельчают.
В рацион лактирующих коров мочевину можно вводить 15—20 % от потребности в
переваримом протеине, но не более 150 г на одну голову в сутки; молодняку
крупного рогатого скота — 20—25 %, от¬кармливаемым бычкам — 25—30%, взрослым ов-
цам— 30—35%; молодняку овец старше 6 мес—20-25%.
Бикарбонат аммония используют в кормлении жи¬вотных в основном в зимний период,
так как в теплое время года он быстро разлагается и дает сильный аммиачный
запах. Сульфат аммония, который наряду с азотом содер¬жит около 26 % серы,
рекомендуется скармливать в смеси с мочевиной в соотношении 2—3 : 1,
Аммиачную воду как щелочной продукт при¬меняют для обработки соломы, помещенной
под газонепроницаемой полимерной пленкой и для рас¬кисления кукурузного силоса.
Обезвоженным газооб¬разным аммиаком обрабатывают солому и силос. Без-водным
аммиаком аммонизируют кислый свеклович¬ный жом.
Карбамидный концентрат добавляют на заводах при изготовлении комбинированных
кормов для крупного рогатого скота, овец и других жвачных. Комбикорма и смеси с
экструдерным концентратом нельзя перед скармливанием замачивать, запаривать,
осолаживать, дрох<жевать и смешивать с силосом и корнеклубнеплодами. В противном
случае связь кар¬бамида и крахмального зерна в концентрате нару¬шается, и может
наступить отравление животных.
Высокопродуктивным коровам, получающим в сут¬ки 10—12 кг зерновых концентратов,
лишь только половину этого количества можно дать в виде комби¬корма с
экструдированной карбамидной добавкой. •Нельзя молочному скоту давать комбикорма
с карба-ёамидом, предназначенные для откорма крупного рогатого скота (в них
больше экструдерного концен¬трата). Молочному скоту на культурных пастбищах
В 1 кг гранулированного амидно-минерального жома содержится 0,71—0,76 корм. ед.
и 224—273 г сырого протеина. Коровам скармливают этого корма 1,5—2 кг в сутки, а
молодняку крупного рогатого ско¬та—1,0—1,5 кг. К поеданию амидного жома
живот¬ных приучают постепенно в течение 5—7 дней.
При нарушении правил скармливания небелковых азотистых веществ у животных
появляются симпто¬мы отравления: угнетенное состояние, мышечная дрожь,
потливость, нарушение координации движе¬ния, а в более тяжелых случаях —
обильное выделе¬ние пенистой слюны. При отравлениях аммиаком глу¬бокостельных
коров плод погибает в течение 30—• 40 мин после появления признаков
отравления. Жи¬вотным с признаками отравления оказывают экстрен¬ную помощь,
обеспечивающую нейтрализацию избыт¬ка аммиака в преджелудках. Коровам при
отравле¬ниях рекомендуется ввести за один прием 4—5 л кислого молока
или молочной сыворотки, или 0,5— 2 л 0,5 % -ной столовой уксусной или молочной
кисло-•ш; дополнительно к кислотам следует ввести 1—• 1,5 л 20—30 %-
ного сахара или кормовой патоки. В качестве средства при отравлениях
аммиаком по¬ложительные результаты дает смесь (1: 1) 10 %-ных растворов
уксуснокислого натрия и глюкозы.
Вода в кормах, ее определение, влияние на сохранность и пита-тельность корма.
Одним из важнейших элементов питания является вода. Она входит в состав клеток
тела и крови, создает среду переваривания, всасывания и транспортирования
питательных веществ, выводит из организма продукты обмена, играет важную роль в
регулировании температуры тела. Недостаток воды вызывает потерю аппетита,
нарушает обмен веществ, снижает продуктивность. Необходимо следить за постоянным
обеспечением свиней чистой свежей водой.
В июне фермер понес убытки из-за снижения жира в молоке. Какие могут быть
причины и как их устранить.
Недостаток минеральных элементов приводит к истощению их запасов в организме,
деминерализации костной ткани, по¬нижению молочной продуктивности и жирности
молока.
Потребность коров в сыром жире составляет 2,5—3% от сухого вещества в июне.
Нормирование кормления включает контроль поступления минеральных веществ с
кормами. Минеральные вещества не¬обходимы для построения костной ткани,
нормального функци¬онирования всех систем организма, а также для обеспечения
процессов пищеварения и участия в использовании питательных веществ и энергии на
образование молока.
Комбинированный силос, рациональное использование.
Для кормления свиней и птицы готовят так называемый комбинированный си¬лос, в
состав которого входят корма, богатые проте¬ином, легкопереваримыми углеводами,
каротином, с относительно низким содержанием клетчатки.
Основным сырьем для приготовления комбиниро¬ванного силоса служат початки
кукурузы в фазе молочно-восковой и восковой спелости зерна, целые рас¬тения
кукурузы в эти же фазы вегетации; морковь кормовая, полусахарная, сахарная и
столовая свекла с ботвой и без нее, картофель, тыква, кабачки, кор¬мовой арбуз,
отава бобовых трав, дробленое зерно или зерноотходы. В состав комбинированного
силоса входят два и более компонента.
При подборе компонентов для приготовления ком¬бинированного силоса необходимо
исходить из того, чтобы он имел высокую энергетическую и витамин¬ную ценность,
содержал минимальное количество клетчатки. Например, в комбинированном силосе
для взрослых свиней содержание клетчатки не должно превышать 5 %, а для
молодняка — 3 %.
При заготовке комбинированного силоса строго со¬блюдают технологию
консервирования. Для приго¬товления комбинированного силоса корма подбирают с
таким расчетом, чтобы общая влажность силосуе¬мой массы находилась в пределах 60
—70%. Комби¬нированный силос обычно закладывают в бетониро¬ванные хранилища.
Перед силосованием корнеклубне¬плоды тщательно очищают от земли, а при сильной
их загрязненности моют.
Корнеклубнеплоды, тыкву, кабачки, зеленую мас¬су перед силосованием измельчают
до частиц разме¬ром 1—2 см, а из зерновых кормов готовят дерть. Все компоненты
смешивают до однородной структу¬ры. Подмороженные корнеклубнеплоды перед
заклад¬кой лучше варить или пропаривать.
Перед началом силосования на дно хранилища укладывают слой измельченной соломы
толщиной 30—50 см.
Силосуемую массу, укладываемую в траншею, трамбуют, а после окончания
силосования изолируют от доступа воздуха и атмосферных осадков.
Комбинированный силос хорошего качества в ра< ционах свиней может заменить
значительную часть зерновых кормов.
Согласно ГОСТу, по оргаиолептическим и химиче¬ским показателям силос
подразделяют на три класса качества (I, II, III) и неклассный.
К неклассному относят силос бурого и темно-ко¬ричневого цвета с сильным запахом
меда, уксусной кислоты или свежеиспеченного ржаного хлеба, соот¬ветствующий по
остальным показателям требованиям стандарта.
Роль крахмала и сахара в питании жвачных живо-ных. Оптимальное
сахаро-протеиновое отношение в рационах лактирующих коров
Углеводы
Они имеют Э. ценность, пластический материал, выполняют регуляторную функцию,
специфическую роль в ОВ, участвуют в переаминировании и переминерализации.
При повышении количества У. в рационе повышается потребность в витаминах группы
В.
Эффективность использова¬ния азотистых небелковых добавок (можно восполнить
Недостаток протеина) может быть до-стигнута только в условиях, когда рационы
животных сбалансированы по энергии, минеральным веществам и витаминам.
Обязательное условие при скармлива¬нии животным небелковых азотистых
соединений — наличие в рационе достаточного количества легкоус¬вояемых углеводов
— сахара и крахмала.
КОРМЛЕНИЕ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ
На каждую кормовую единицу должно приходиться 75—105 г сахара, 110—160г
крахмала.
Нормы кормления высокопродуктивных коров. Сбалансированные рационы для коров в
период раздоя.
Концентрация энергии в 1 кг сухого вещества рационов для высокопродуктивных
коров должна быть выше, чем для коров со средней продуктивностью. При суточном
удое более 25 кг концентрация энергии может быть равной 1,05 корм, ед., а при
удое 15—18 кг молока — 0,8 корм. ед.
Раздой – комплекс мер, направленных на повышение молочной продуктивности коров и
первотелок (организация полноценного кормления, массаж вымени, хорошие условия
содержания с удоем ниже 3000 кг могут быть раздоены за 1 лактацию на 800-1000 кг
и еще за последующую – на 400-600 кг молока). Период раздоя – первые 100 дней
лактации. Если отел прошел нормально, то можно давать вволю сено, сенаж и силос.
На 1 день дают подсоленную воду, на 2-й – 1-1,5 кг концкормов (отруби, овсяную
муку, жмых подсолнечный). На 2-3 КЕ увеличивают дачу кормов в сутки – аванс на
раздой. Соотношение объемистых и концентрированных кормов 60:40 % с постепенным
снижением с 3 месяцев лактации.
Концентратный тип кормления может быть применим для высокопродуктивных коров в
первые 2—3 мес лактации при раздое. В последующем необходимо постепенно
переводить ко¬ров на полуконцентратное или малоконцентратное кормление.
Силосованный корм. Требования ГОСТ к качеству и питательности
силоса.
Силосование — один из распространенных спосо¬бов консервирования кормов.
Силосуют различные виды кормов — зеленые растения, влажное зерно, отходы
овощеводства, корнеклубнеплоды, бахчевые культуры, свекловичный жом, барду,
солому.
Успех силосования растений зависит от содержа¬ния в них сахара, который в
процессе жизнедеятель¬ности молочнокислых бактерий превращается в ос¬новном в
молочную кислоту, концентрация которой сдвигает активную кислотность среды до рН
4,2. Это положение названо сахарным минимумом при сило¬совании.
Растения, у которых содержание сахара выше не¬обходимого сахарного минимума,
относятся к легко¬силосующимся—кукуруза, сорго, суданская трава, подсолнечник,
топинамбур, отава злаковых трав, ви-ко-овсяная смесь, рапс озимый.
У трудносилосующихся растений величина сахар¬ного минимума выше, чем фактическое
содержание сахара, но все же его количество обеспечивает необ¬ходимое
подкисление и сохранность корма. Трудно силосуются донники, клевер красный до
цветения, могар.
К несилосующимся растениям относятся крапива до цветения, люцерна в период
бутонизации, ботва картофеля, арбуза, тыквы. Зеленая масса этих рас¬тений
содержит явно недостаточное количество саха¬ра для образования необходимой
концентрации мо¬лочной и уксусной кислот для сохранения корма.
Силосование является биологическим способом консервирования кормов. Сущность
силосования зе¬леных растений заключается в том, что в свежсскошенной или
провяленной измельченной растительной массе, уложенной в траншеи или башни и
плотно утрамбованной и изолированной от воздуха, интен¬сивно протекают
биохимические и микробиологиче¬ские процессы, в результате которых образуются
мо¬лочная, уксусная и другие органические кислоты, сдвигающие значение рН в
кислую сторону, диоксид углерода (СО2), антибиотические вещества, выделяе¬мые
клетками растений и микроорганизмами, которые вместе служат комплексным
консервирующим сред¬ством, предохраняющим массу от порчи.
Комплексная оценка питательности кормов и рационов.
Питательность отдельного корма или рациона невоз¬можно выразить одним каким-
либо показателем.
Среди природных кормов не встречаются такие, которые в достаточной мере
удовлетворяли бы по¬требность организма во всех известных факторах пи¬тания и
обеспечивали максимальную продуктивность животных. Даже молоко, содержащее в
легкодоступ¬ной форме необходимые растущему организму пита¬тельные вещества, не
всегда является продуктом, до¬статочным по содержанию меди, железа, а в
отдель¬ных случаях — йода, каротина, витаминов А и D.
Изучение физиологической роли отдельных'эле¬ментов питания в процессах обмена
веществ в орга¬низме животных вызвало необходимость всесторонней оценки
питательных кормов и рационов.
Оценка питательности корма или рациона, при ко¬торой учитываются взаимное
влияние отдельных свойств корма, называется комплексной.
Комплексная оценка кормов и рационов для сель¬скохозяйственных животных должна
проводиться в соответствии с принятыми кормовыми нормами.
Сбалансированное обеспечение потребностей жи¬вотных в энергии, протеине,
минеральных веществах и витаминах — один из основных путей увеличения
производства продуктов животноводства и рациональ¬ного использования кормовых
ресурсов.
При сортировке зарегистрирован повышенный процент ''насечки" и
"тека" яиц. Какие меры необходимо принять для их устранения.
«насечка» (надтреснутая скорлупа), «тек» (повреждение скорлупы и подскорлупной
оболочки) – пищевой дефект яйца, выражающийся в нарушении целости скорлупы яйца
без признаков течи.
Зеленый корм, его состав и питательность, способы использования.
Трава лугов и пастбищ, сеяные злак. и боб. культуры, ботва ККП и бахчевых
культур, гидропонный корм. Зеленый корм – надземная масса зеленых кормовых
растений, скармливаемая в свежем виде, содержит 75-85 % влаги. СП в СВ 15-20 %.
Основные компоненты небелковой части протеина: зеленых растений — свободные
аминокислоты, амиды ^аспарагин, глутамин), нитраты и нитриты.
Зеленые корма — основной источник каротина. Среди жирорастворимых витаминов в
зеленых кормах содержится значительное количество витами¬нов Е и К. Витамин Е
биологическая ценность р-токоферола составляет. Витамин К Витамин D витамины
группы В, за исключением витамина В12, С.
Оценка питательности кормов в показателях обменной энергии.
В настоящее время рекомендовано оценивать корма в величинах обменной энергии,
представляющей часть энергии корма, которую организм животного использует для
обеспечения жизнедеятельности и образования продукции
Для определения количества энергии, содержащейся в корме и выделе¬ниях
животного, используют калориметры, в которых вещество сжигают в ат¬мосфере
чистого кислорода. Выделившуюся при сгорании тепловую энергию пересчитывают на 1
г или 1 кг вещества и выражают в мегаджоулях (МДж) или килокалориях (ккал).
1 калория равна 4,1868 джоуля, а один джо¬уль— 0,2388 калории.
Химические изменения веществ в процессе обмена сопровождаются превра¬щениями
энергии в организме животного, причем обмен веществ и обмен энер¬гии являются
лишь различными формами одного и того же процесса. Поэтому для изучения
материальных изменений в организме животного прибегают и к определению баланса
энергии; для этого требуются сведения о количестве энергии в кормах (валовая
энергия) и выделенной животными из организма: у птицы — с пометом, а у свиней,
крупного рогатого скота, лошадей и овец •— с калом и мочой. Для жвачных животных
и лошадей дополнительно учитыва¬ют потери энергии с газами желудочно-кишечного
тракта, определенными в респирационных опытах.
Количество обменной энергии в отдельных кормах устанавливают в
диф¬ференцированных опытах, а в рационах — в прямых опытах на соответствую¬щих
видах животных.
Обменную энергию (ОЭ) кормов определяют в балансовых опытах на жи¬вотных при
кормлении их в соответствии с современными нормами по схеме:
для жвачных животных и лошадей ОЭ = ВЭ- (Эк+Эм+Эме,);
для свиней ОЭ=ВЭ-(ЭК+Э„);
для птиц ОЭ = ВЭ—Эп,
где ВЭ — валовая энергия корма, МДж; Эк—энергия кала, МДж; Э„ — энер¬гия мочи,
МДж; Эмет—энергия метана, МДж; Эп—энергия помета, МДж
Энергетическую питательность кормов предложено выражать в энергетических
кормовых единицах (ЭКИ)* для каждого вида животных и определять по формуле:
ЭКЕжив=ОЭжив/10, где ОЭжив — количество обменной энергии корма жив-го. МДж.
Расчетные способы определения обменной энергии. Первый способ. По данным
химического состава корма и коэффициентам переваримости опре¬деляют количество
переваримых питательных веществ. Затем рассчитывают содержание обменной энергии,
применяя соответствующие уравнения регрес¬сии (энергетические коэффициенты
питательных веществ).
Второй способ. Величину обменной энергии можно вычислить по пе¬реваримой энергии
корма или рациона, зная, что 1 г суммы переваримых пи¬тательных веществ для
жвачных и свиней равен 18,43 кДж (4,41 ккал).
Соотношение между переваримой и обменной энергией для крупного рога¬того скота—
0,82 (обменная энергия составляет 82% от нереваримой. Умножив энергию суммы
переваримых питательных веществ на соответствующий коэффициент, в зависимости от
вида животных, получим содержание обменной энергии в корме.
Третий способ. Для того чтобы определить обменную энергию в кор¬мах для крупного
рогатого скота, можно воспользоваться коэффициентом, предложенным Ж Аксельсоном
По Аксельсону I r суммы переваримых питательных веществ равен 15,45 кДж (3,69
ккал) обменной энергии
Методика расчета обменной энергии для птиц. В птицеводстве для опреде¬ления
количества обменной энергии в кормах кроме уравнений регрессии (пер¬вый способ)
используют энергетические эквиваленты, предложенные X. У. Ти-тсом. При этом
переваримые питательные вещества умножают на соответствуюший эквивалент, затем
суммируют данные об энергии всех питательных веществ, вносят поправку на
непереваренную клетчатку и находят количество обменной энергии.
Существует разработанный ВНИНТИП комбинированный метод определе¬ния обменной
энергии в кормах для птиц, сочетающий прямой и расчетный способы.
Предложенный комбинированный метод позволяет определить обменню энергию
корма с достаточно высокой точностью, не пользуясь калориметриче ской
установкой; это дает возможность применения его в производственных условиях
зоотехнических лабораторий птицефабрик
К производственным условиям пригоден и более доступен метод вычисле ния обменной
энергии в кормах для птицы, основанный на определении сырого протеина, сырого
жира, сахара и крахмала с использованием равнения регрес сии, предложенного
Карпентером и Клеггом
обменная энергия (ккал в I кг корма) =53+38(% сырого нротеина +
+2,25-% сырого жира+1,1-% крахмала + % сахара)
Обменную энергию для крупного рогатого скота вычислите тремя способами — по
уравнению регрессии; определением сум¬мы нереваримых питательных веществ и
количества перевари¬мой энергии, а затем по соотношению между перевари-22
мой и обменной энергией с использованием коэффициента, предложенного Ж.
Аксельсоном. Для свиней — тремя способа¬ми: по уравнению регрессии, по сумме
переваримых питатель¬ных веществ и соотношению переваримой и обменной энергии и
по количеству переваримых питательных веществ с использо¬ванием энергетических
эквивалентов.
Понятие о норме кормления, рационе, его структуре и полноценности.
Основная задача учения о нормированном кормлении сельскохозяйственных животных
заключается в том, чтобы путем рационального использования кормов обеспечить
максимальную, генетически обусловлен¬ную продуктивность при сохранении здоровья
и вос¬производительной функции.
Недостаточное и избыточное кормление отрицательно влияют не только на организм
животных, но и на экономические показатели отрасли.
Недостаточное кормление сопровождается задер¬жкой роста у животных, снижением их
продуктивно¬сти и плодовитости, увеличением затрат кормов и средств на единицу
продукции. Кроме того, животные в условиях недокорма чаще подвергаются
различного рода заболеваниям. Норма представляет собой потребность живот¬ного в
питательных веществах, обеспечивающих здо¬ровье, воспроизводительные функции и
заданный уро¬вень продуктивности. Нормы кормления рассчитаны на животных средней
упитанности. Сущность нормированного кормления состоит в том, что животные в
зависимости от вида, пола, воз¬раста, живой массы, физиологического состояния,
ха¬рактера и уровня продуктивности должны получать в сухом веществе рациона
строго определенные кон¬центрации доступной им энергии, протеина, отдельных
аминокислот, углеводов, жиров, факторов витамин¬ного и минерального питания.
Рацион — это необходимое количество и качество кормов, которые соответствуют
норме потребности животного в энергии, питательных и биологически активных
веществах при заданном уровне продуктив¬ности, обеспечивают сохранность здоровья
и получе¬ние продукции высокого качества.
Структура рациона — процентное соотношение отдельных видов или группы кормов по
питательно¬сти.
Важный показатель полноценности кормления — аппетит животных. Аппетит у них
снижается при не¬достатке воды, поваренной соли, при скармливании
недоброкачественных кормов. Потеря аппетита у жи¬вотных сопровождается снижением
продуктивности.
Важнейший показатель полноценности кормления животно¬го — затраты корма на
получение продукции. Снижение затрат кормов на производство единицы продукции
свидетельствует о лучшем использовании питательных веществ.
Полноценность кормления можно контролировать на основании биохимических
исследований крови, мочи и молока и другой продукции животных. На¬пример, об
уровне протеинового питания животных можно судить по содержанию в их крови белка
и его фракций, гемоглобина и метгемоглобина, мочевины. Нарушение углеводного
обмена сопровождается сни¬жением содержания глюкозы и гликогена в крови. При
нарушении жирового обмена в крови увеличи¬вается содержание кетоновых тел.
Белково-витаминно-минеральные добавки и премиксы, их использование в кормлении
с.-х. животных.
Белково-витаминные добавки изготавливают в основном на государственных
комбикормовых заводах и поставляют в хозяйства для приготовления комби¬кормов.
При изготовлении комбикормов в условиях хо¬зяйств белково-витаминные добавки
включают в за¬висимости от состава местного сырья в количестве 5-25%.
Продуктивность животных зависит от обеспечения их организма всеми необходимыми
питательными и биологически активными веществами. В условиях про--мышленной
технологии, когда животные сконцентри¬рованы в закрытых помещениях, ограничены в
движе¬нии и не получают солнечную инсоляцию, обеспечить их потребность в
питательных и биологически актив-ных веществах за счет натуральных кормов не
всегда возможно. Для удовлетворения потребности животных в аминокислотах,
витаминах, минеральных и биологи¬чески активных веществах, а в ряде случаев в
лечеб¬ных и профилактических препаратах используют пре¬миксы.
Премиксы представляют собой смесь препаратов биологически активных веществ и
используют их преимущественно при изготовлении комбикормов. Премиксы
вырабатывают по рецептам, составленным для различных видов и половозрастных
групп жи¬вотных.
В состав премиксов (табл. 113) вводят витамины, микроэлементы, аминокислоты,
антиоксиданты, эмульгаторы, лечебные и профилактические препара¬ты,
транквилизаторы (успокаивающие вещества), детергенты (поверхностно-активные
вещества).
В качестве наполнителя используют тонкие пше¬ничные отруби, тонкого помола зерно
пшеницы и ку¬курузы, кормовые дрожжи, соевый шрот.
Предмет, методы, задачи биологии
Биология ? наука о жизни, ее формах и закономерностях развития. Предметом ее изучения является многообразие вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строение (от молекулярного до анатомо-морфологического), функции, происхождение, индивидуальное развитие, эволюция, распространение, взаимоотношения друг с другом и окружающей средой.
Биология исследует общие и частные закономерности присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах: обмен веществ и энергии, размножение, наследственность и изменчивость, рост и развитие, раздражимость, дискретность, авторегуляция, движение и др.
В зависимости от объектов изучения в биологии можно выделить ряд направлений: вирусологию, микробиологию, ботанику, зоологию, антропологию и др. Эти науки исследуют особенности происхождения, строения, развития, жизнедеятельности, свойства, разнообразие и распространение на земном шаре каждого отдельного вида вирусов, бактерий, животных, растений и человека.
По структуре, свойствам и проявлениям индивидуальной жизни в биологии выделяют морфологию и анатомию (изучает формы и строение организмов), физиологию (анализирует функции живых организмов, их взаимную связь и зависимость от внешних и внутренних условий), генетику (изучает закономерности наследственности и изменчивости организмов), биологию развития (изучает закономерности индивидуального развития организмов), эволюционное учение (исследует закономерности исторического развития органического мира), экологию (изучает образ жизни растений и животных в их взаимосвязи с условия-
окружающей среды). Химические реакции и физико-химические процесы в живых организмах, а также химический состав и физическую структуру биологических систем на всех уровня организации изучают биохимия и биофизика. Установить закономерности, незаметные при описании единичных процессов и явлений, позволяет биометрия, т.е. совокупность приемов планирования и обработки результатов биологических исследований методами математической статистики.
Обонятельная система.
Обонятельная система, как и вкусовая, относится к хеморецепторпым системам. Но в отличие от рецепторов вкусовой сис¬темы обонятельные рецепторы являются дистантными и способны возбуждаться на значительном расстоянии от источни¬ка запаха. Слизистая оболочка обонятельной об¬ласти носа занимает среднюю часть верх¬ней носовой раковины и соответствующий ей участок слизистой оболочки носовой пе-регородки. Рецепторный отдел обонятель¬ных органов представлен обонятельным эпи¬телием: комплексом рецепторных, опорных и базальных клеток. Поверхность обоня¬тельного эпителия покрыта слоем слизи – продуктом желез, расположенных в пре¬делах эпителия и опорных клеток. В типичном обонятельном рецепторе можно выделить округлое тело с клеточ¬ным ядром, центральный отросток и дистальпый сегмент, оканчивающийся у по¬верхности эпителия утолщенным образо¬ванием — обонятельной булавой. Последняя несет на свободной поверхности различ¬ное число респичкоподобных выростов (обонятельных волосков), снабженных фибриллярным аппаратом. Обонятельные волоски небольших размеров способны активно двигаться, в то время как более крупные волоски неподвижны и выступают над слоем слизи. Аксоны рецепторных клеток образуют немиелииизированный обонятельный нерв, поступающий в обонятельные луковицы. Обонятельные луковицы лежат на базальной поверхности лобных долей, имеют овальную форму. Иногда их включают в состав древней коры, иногда рассматривают как особую часть обонятельного мозга. Благодаря многочисленным конвергентным и дивергентным связям не существует топической пространственной проекции обонятельных рецептор на элементах луковицы. Существует мозаика из обонятельных рецепторов разных типов, обладающих широкими, но различными спектрами чувствительности, ко¬торая является вероятной основой для различения и анализа запахов. Различают 6 основных запахов, соответствующих шести запаховым груп¬пам (цветочный, гнилостный, фруктовый, горелый, пряный, смолистый). Эти за¬пахи располагаются на вершинах треугольной призмы, а все остальные (промежу¬точные) на ее ребрах и гранях. Однако проблема классификации и меха¬низма восприятия запахов на сегодня является еще не решенной.
Регуляция произвольных движений.
Обратная связь в управлении движениями. П. К. Анохин применил понятие обратная связь, обратная афферентация, и это сыграло существенную роль во всей системе наших представлений о работе мозга. Одним из основных принципов в механизмах координации двигательных реакций является циклическая нервная связь, в которой афферентная информация обеспечивает форму и состав эфферентного проявления нейтральной интеграции. Быстрые движения баллистического типа относительно независимы от сигналов обратной связи, а медленные движения в значительной мере зависят от их наличия. Можно выделить ряд целевых функций, связанных с мышечной активностью: поддержание определенной позы; ориентация на источник внешнего сигнала; локомоция – перемещение тела в пространстве; манипулирование — оперантные движения конечностей. Таким образом, вопрос о роли соматической обратной связи в функциональной структуре двигательного акта необходимо решать конкретно в зависимости от временных параметров двигательного акта, его моторной дифференцированности, сложности координационного состава, степени автоматизации и ряда других факторов.
Внешняя обратная связь. Движения, осуществляющиеся без помощи проприоцептивной обратной связи, выполняются по жесткой программе. Однако формирование предварительных программ является непременным атрибутом любого сложного движения. Для медленных движений, управляемых обратными связями, необходимо допустить сличение актуальной афферентации с тем сенсорным образом движения, который формируется в составе программы. П. К. Анохин выделил в общей функциональной системе двигательного акта специальный блок сличения, который он назвал акцептором результатов действия. Результат сравнения обратной афферентации с двигательной программой (согласование или рассогласование) является главным фактором ее перестройки. Эти влияния могут передаваться к аппаратам программирования по системе внутренней обратной связи. Понятие о внутренней обратной связи весьма широкое и ёмкое, оно включает все процессы перестроек эфферентной программы в зависимости от внутрицентральных отношений. К этому же роду явлений, несомненно, относятся и акцептор результатов действия, и модель предвидимого будущего (по Бернштейну), и образ движения (по Ухтомскому).
Внутренняя обратная связь. Если в формировании двигательных программ ведущую роль играют глубокие отделы мозга и мозжечок, то кортикальный уровень связан с процессами принятия решения и тонкого афферентного контроля сложных сенсомоторных синтезов. Если взять для исследования три наиболее биологически адекватных движения: прицельный прыжок, переход по перекладине и прямую побежку у кошек, то пути движения сильно различаются по своим скоростным характеристикам, афферентному обеспечению и координационному составу. Все эти движения имеют полисенсорную природу при наибольшей степени участия в прыжке зрительной и соматической афферентации, а при переходе, по перекладине — вестибулярной и соматической афферентации. Третий вид движения — прямая побежка к кормушке — может осуществляться, будучи предварительно выработанной, безучастия зрительной, слуховой и вестибулярной афферентации. Однако непременным условием осуществления локомоции в конкретных условиях пространства является согласованное участие кожной и мышечной афферентации.
Медиальные лемниски. Основную роль отводят лемнисковому соматическому пути, берущему начало от продолговатого мозга и закапчивающемуся на нейронах вентробазального комплекса ядер таламуса. Создавалось представление о лемнисковой системе как пути соматической обратной связи для кортикальных аппаратов. В составе этой системы проходят волокна, несущие быструю информацию от мышц, суставов и сухожилий, которые, как принято думать, связаны с оценкой схемы тела. Исследовались условно-рефлекторные акты (прицельный прыжок и переход по перекладине) у кошек после двустороннего разрушения медиальных лемнисков. В результате операции латентный период условных рефлексов существенно увеличился и даже спустя два месяца не достиг дооперационного уровня. Стартовая поза при прыжке резко изменилась. Животные не прыгали «с ходу», а несколько раз проделывали движения прицеливания, перебирали передними ла¬пами, несколько раз отходили от края площадки. При переходе по перекладине движения были замедленными, животные осторожно ощупывали перекладину, голова опущена, ноги согнуты, тело касается перекладины. При попытке осуществить переход, животные теряли равновесие и падали на бок. У оперированных животных наблюдался повышенный мышечный тонус, легкая отвлекаемость на посторонние раздражители, иногда вегетативные и трофические расстройства, обеднённость эмоциональных и голосовых реакций.
Двигательная программа. Известно, что для точного осуществления движения необходима такая стартовая позиция, которая в самом начале задала бы необходимую траекторию для перемещения тела в пространстве. Помимо информации от дискантных рецепторов необходима сигнализация об исходном положении тела в пространстве и взаиморасположении суставов, которая в основном и передается по лемнисковому каналу. Имеются указания также на существенную роль вестибулярного аппарата в фазе инициации движения. Реализация каждого двигательного акта требует постоянной коррекции, так как внешние реактивные силы отклоняют тело и конечности от заданной траектории. Эта коррекция должна быть очень быстрой и точно рассчитанной. В описанных выше опытах она явно нарушена. Вероятно, поэтому, чтобы не ошибиться, животные фиксируют степени свободы и в меньшей степени освобождают их при реализации двигательного акта, что и имеет место при переходе по перекладине.
Таким образом, основные двигательные расстройства могут быть связаны с исчезновением быстрой информации от «внутреннего пространства» животного.
Обонятельная система.
Обонятельная система, как и вкусовая, относится к хеморецепторпым системам. Но в отличие от рецепторов вкусовой сис¬темы обонятельные рецепторы являются дистантными и способны возбуждаться на значительном расстоянии от источни¬ка запаха. Слизистая оболочка обонятельной об¬ласти носа занимает среднюю часть верх¬ней носовой раковины и соответствующий ей участок слизистой оболочки носовой пе-регородки. Рецепторный отдел обонятель¬ных органов представлен обонятельным эпи¬телием: комплексом рецепторных, опорных и базальных клеток. Поверхность обоня¬тельного эпителия покрыта слоем слизи – продуктом желез, расположенных в пре¬делах эпителия и опорных клеток. В типичном обонятельном рецепторе можно выделить округлое тело с клеточ-ным ядром, центральный отросток и дистальпый сегмент, оканчивающийся у по¬верхности эпителия утолщенным образо¬ванием — обонятельной булавой. Последняя несет на свободной поверхности различ¬ное число респичкоподобных выростов (обонятельных волосков), снабженных фибриллярным аппаратом. Обонятельные волоски небольших размеров способны активно двигаться, в то время как более крупные волоски неподвижны и выступают над слоем слизи. Аксоны рецепторных клеток образуют немиелииизированный обонятельный нерв, поступающий в обонятельные луковицы. Обонятельные луковицы лежат на базальной поверхности лобных долей, имеют овальную форму. Иногда их включают в состав древней коры, иногда рассматривают как особую часть обонятельного мозга. Благодаря многочисленным конвергентным и дивергентным связям не существует топической пространственной проекции обонятельных рецептор на элементах луковицы. Существует мозаика из обонятельных рецепторов разных типов, обладающих широкими, но различными спектрами чувствительности, ко¬торая является вероятной основой для различения и анализа запахов. Различают 6 основных запахов, соответствующих шести запаховым груп¬пам (цветочный, гнилостный, фруктовый, горелый, пряный, смолистый). Эти за¬пахи располагаются на вершинах треугольной призмы, а все остальные (промежу¬точные) на ее ребрах и гранях. Однако проблема классификации и меха¬низма восприятия запахов на сегодня является еще не решенной.
Физиология рецепторов. Кодирование видов информации
Рецепторы представляют собой конечные специализированные образования, предназначенные для трансформации энергии различных видов раздражителей в специфическую активность нервной системы.
Рецепторные клетки отличаются от остальных, по крайней мере, в двух отношениях. Во-первых, энергия раздражителя служит для них лишь стимулом к запуску процессов, совершаемых за счет потенциальной энергии, которая накоплена вследствие обменных реакций в самой клетке. Во-вторых, рецепторная клетка обладает на выходе электрической энергией, обязательно передаваемой другим клеткам, которые сами не способны воспринимать энергию данного внешнего воздействия.
Основной структурной единицей большинства рецепторных аппаратов является клетка, снабженная подвижными волосками, или ресничками. Эти волоски представляют собой как бы периферические подвижные антенны, действующие подобно усилителям по отношению к воспринимаемым раздражителям и участвующие в трансформации раздражителя в нервную сигнализацию. Волоски содержат в своем составе 9 пар периферических и 2 центральные фибриллы. Центральные фибриллы выполняют опорную роль, а периферические, содержащие миозиноподобные макромолекулы, сокращаются под воздействием АТФ. Благодаря их автоматическим движениям осуществляются непрерывные поиски адекватного стимула и обеспечиваются наилучшие условия для взаимодействия с ним. Следовательно, в одной и той же клетке представлены и собственно рецепторная, и моторная функции.
Другая сторона деятельности рецепторных элементов заключается во взаимодействии энергии внешнего стимула с поверхностью антенн, которые покрыты мембраной (мембрана образована из двойного слоя липидов, ограниченного с обеих сторон слоем белковых молекул). Специфической особенностью рецепторных мембран является включение в их состав биологически активных веществ - пигментов, ферментов, ацетилхолинэстеразы и др.
У некоторых рецепторов во взаимодействии со стимулом принимает участие вся клетка (например, хеморецепторные клетки, чувствительные к напряжению кислорода в крови), у других (вкусовые луковицы позвоночных), восприятие осуществляется микроворсинками. В большей части рецепторов кожи, внутренних органов и мышц участки преобразования стимула находятся в окончаниях нервных волокон.
Классификация рецепторов
В основу классификации рецепторов положены следующие
принципы:
1. Среда, в которой рецепторы воспринимают информацию (экстеро-, интеро-, проприо- и другие рецепторы).
Экстерорецепторы воспринимают раздражения внешних агентов (рецепторы органов слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания).
Интерорецепторы сигнализируют о раздражителях внутренней среды (рецепторы внутренних органов).
Проприоцепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата).
2. Природа адекватного раздражителя (механо-, термо-, фото- и другие рецепторы).
Механорецепторы приспособлены к восприятию механической энергии раздражающего стимула.
Терморецепторы воспринимают температурные раздражения.
Хеморецепторы чувствительны к действию химических агентов.
Фоторецепторы воспринимают световую энергию
3. Характер ощущения после контакта с рецепторами (тепловые, холодовые, болевые и др.).
4. Способность воспринимать раздражитель, находящийся на расстоянии от рецептора — дистантный (обонятельный, зрительный) или при непосредственном контакте с ним — контактный (вкусовой, тактильный).
5. По количеству воспринимаемых модальностей (раздражителей) рецепторы могут быть мономодальными (например, световой) и полимодальными (механический и температурный).
6. Морфологические особенности и механизмы возникновения возбуждения. Различают первичночувствующие (обонятельные, тактильные) и вторичночувствующие рецепторы (зрения, слуха, вкуса).
Первичночувствующие рецепторы — это биполярные сенсорные нервные клетки, снабженные ресничками, которые наподобие антенн ведут «поиск» адекватного раздражителя. Контакт с раздражителем приводит к возникновению рецепторного потенциала, который электротонически распространяется к аксону сенсорного нейрона, где формируется ПД, распространяющийся по нервному волокну.
К вторичночувствующим рецепторам относятся те рецепторы, у которых между сенсорными нейронами и раздражителем существует еще дополнительная рецептирующая клетка нервного происхождения, например, палочки и колбочки, волосковые клетки слухового анализатора. После контакта с раздражителем в рецептирующей клетке возникает рецепторный потенциал, который с помощью синаптической передачи между рецептирующей клеткой и нервным волокном сенсорного нейрона способствует возникновению в нем генераторного потенциала. Последний на аксоне нейрона преобразуется в ПД, который электротонически распространяется по нервному волокну.
Свойства рецепторов
Рецепторы обладают целым рядом свойств, из которых можно выделить следующие:
1. Специфичность рецепторов, т.е. способность воспринимать только тот адекватный им вид раздражителя, к которому он приспособлен в процессе эволюции. Так, слуховые рецепторы приспособлены к восприятию звука, зрительные — света.
2. Высокая избирательная чувствительность по отношению к адекватному раздражителю, что позволяет рецептору выбрать определенный тип воздействия среди множества других. Так, ощущение запаха можно получить при содержании одной молекулы вещества в 1 м3 воздуха, контактирующего со слизистой оболочкой носа.
3. Способность к кодированию или преобразованию одной формы информации в другую, т.е. возбуждение или нервный импульс.
4. Функциональная мобильность. Так, у людей, живущих в условиях холодного климата, больше Холодовых рецепторов, чем тепловых, а в условиях теплого климата — наоборот.
Кодирование информации в рецепторах
Этот процесс происходит по следующим показателям: качеству, амплитуде (силе), времени и в пространстве.
Кодирование качества осуществляется, во-первых, за счет избирательной чувствительности рецептора к адекватному с низким порогом возбуждения раздражителю, т.е. рецептор «узнает» свой стимул (глаз-свет, ухо-звук). Во-вторых, существует цепь модально-специфичных нейронов, соединенных синапсами в определенную жесткую цепь, передающую информацию только от своего рецептивного поля. Это принцип «меченой линии», или топической организации. Этому принципу противопоставляется теория «структуры ответа», согласно которой качество стимула и его кодирование осуществляются «паттернами», или пространственно-временным распределением импульсов, т.е. группой импульсов с определенной частотой и длительностью межимпульсных интервалов. Так, зрительные раздражители распознаются «мечеными линиями», а вкусовые — паттернами.
Интенсивность или сала стимула кодируется увеличением частоты ПД, которая, в свою очередь, зависит от величины рецепторного потенциала.
Пространственное кодирование осуществляется за счет того, что каждое рецептивное поле имеет свое представительство в определенных структурах центральной нервной системы. Кроме того, имеет место явление перекрытия рецептивных полей, что обеспечивает надежность в работе системы и позволяет слабым раздражителям вступать в контакт с наиболее чувствительными рецепторами и вовлекать в возбуждение менее чувствительные.
Кодирование во времени происходит за счет изменения частоты импульсов и продолжительности межимпульсных интервалов.
Процесс кодирования, т.е. преобразования соответствующих раздражителей в РП, а затем в нервный импульс или ПД, происходит уже на уровне рецепторов.
Перекодирование — переключение сигнала внутри системы осуществляется в следующем отделе анализатора — проводниковом, представленном афферентными и эфферентными путями и подкорковыми центрами. Основная функция этого отдела — анализ и передача информации, формирование рефлексов, а также межанализаторные взаимодействия.
Поведение как фактор эволюции. Комплексы фиксированных действий. Инстинкты. Этапы поведения.
Поведение — совокуп¬ность двигательных ак¬тов организма, возни¬кающих в ходе взаимодействия с внешней средой и на¬правленных на удовле-творение доминирую¬щих у организма потребностей. Повеле¬ние имеет адаптивное значение и является важнейшим фактором эволюции вида. Поведение наряду со структурными признаками организма рассматривается как важнейший фактор эволюционного процесса. Современное развитие дарвиновской теории эволюции опирается па естест¬венный отбор как ее краеугольный камень и рассматривает понятия макро- и микро-эволюции. Наследственная структура вида, его генофонд, при развитии каждой конкретной особи выражается в на¬боре признаков и свойств, обеспечивших ее выживание и воспроизведение в потомстве. При изменении окру¬жающей среды медленно меняются сам генофонд и вид в целом. Этот процесс получил название макроэволюции. Другой способ анализа эволюционных преобразова¬ний организмов связан с широким использованием так называемого популяциониого подхода. Установлено, что наиболее благоприятные условия для проявления генотипической изменчивости и соответствующего эволюцион¬ного изменения вида возникают тогда, когда вид распада¬ется на ряд небольших изолированных колонии — попу¬ляций. Популяция — это совокупность особей одного вида, давно населяющих определенную территорию, обеспечивающая свободное скрещивание в пределах популяции, но изолированная от соседних популяций. Микроэволюционный процесс происходит в относительно короткое время, на огра¬ниченных территориях и в ограниченных популяциях. Таким образом, популя¬ция — это элементарная единица процесса микроэволюции, способная реагиро¬вать на изменение среды перестройкой своего генофонда. Комплекс представлений о макро- и микроэволюции получил название синтетической теории эволюции.
Поведение в эволюции вида и популяции. Современная концепция вида под¬черкивает поведенческую репродуктивную изоляцию особей разных видов и обеспе¬чение условий для внутривидового размножении. Поведенческие механизмы, в ре¬продуктивном отношении изолирующие один вид от другого, следует считать наиболее важным комплексом атрибутов отдельного вида, поскольку они по опре¬делению входят в состав видовых критериев.
Репродуктивная изоля¬ция — предотвращение спаривания партнеров из разных видовых по¬пуляций на основе их несоответствия в поло¬вом поведении. Спо¬собствует изоляции ви¬довых популяций
Поведение особи — это, во-первых, гене¬тически детерминиро¬ванная видоспеиифическая программа, а во-вторых, лабиль¬ная система конкрет-ных адаптации к ме¬няющимся условиям. Длительное и направленное изменение генотипа по¬пуляции — это элементарное эволюционное явление. Ге¬нетическая изменчивость популяции может усиливаться благодаря мутациям, рекомбинациям и притоку новых генов, ослабляться — бла¬годаря естественному отбору, или генетическое разнообразие популяции может стабилизироваться благодаря чисто генетическим закономерностям, а также влия¬нию экологических и поведенческих механизмов. В эволюции популяции поведение играет двоякую роль: с одной стороны, с по¬мощью поведения обеспечивается изоляция популяции, с другой — поддержива¬ется генетическая гетерогенность популяции.
Инстинкты — сложнорефлекторные комплексы. Термин «инстинкт» в пере¬воде с латинского означает внутреннее побуждение. Однако наряду с побужде¬ниями к каким-то действиям инстинктом стали называть и сами действия.
Ч. Дарвин (1856) первым провел сравнительное описание инстинктов, свойст¬венных как животному, так и человеку. Этим путем он доказал общность биологи¬ческих основ поведения человекам животных и возможность изучения эволюции поведения. Дарвин отграничивал действия, связанные с индивидуальным опытом и способностью к его обобщению, от инстинктивных действий, переданных но на¬следству. Инстинкты, по его мнению, — самая низкая ступень деятельности чело¬века и животных.
Большинство последующих исследователей под инстинктами начинают пони¬мать ту часть поведения животных, которая характерна для организмов данного вида, и закреплена за ними наследственно.
Немецкий зоолог Г. Э. Циглер (1964) предложил следующие критерии ин-стинктивною действия:
♦ побуждение и способность к действию принадлежит к числу наследственных свойств вида:
♦ такие действия пе требуют предварительного обучения;
♦ оно выполняется по существу одинаково у всех нормальных представителей вида;
♦ оно соответствует организации животного, то есть, связано с нормальным функционированием его органов;
♦ оно приспособлено к экологическим условиям обитания вида.
Относительная стабильность инстинктивного поведения как одна из его глав¬ных черт необходима для обязательного обеспечения жизненно важных функций, независимо от случайных, постоянно изменчивых условии среды, в которых неиз¬бежно оказывается любой представитель вида. Животное рожда¬ется с заложенной в нем наследственной поведенческой программой, но на протя¬жении всего периода постнаталыгаго онтогенеза оно учится правильно применять эту программу сообразно с изменчивыми факторами окружающей среды. К внутренними факторам инстинкта следует, прежде всего, отнести гуморально-гормональные отклонения в организме от обычного физиологического уровни. Такие сдвиги во внутренней среде могут быть настолько сильными, что даже в ис¬кусственных условиях полной изоляции животного могут привести к выполне¬нию стереотипных инстинктивных действий. Введение лабораторным белым кры¬сам половых гормонов вызывает у них гнездостроительную деятельность даже в отсутствие беременности. Эндокринная система во многом определяет доминант¬ное состояние организма: особую направленность его деятельности, когда любой раздражитель может вызвать определенный цикл реакций (добывание пищи гпездостроение часто при отсутствии наличных ключевых стимулов). Однако это характерно лишь для низших животных, так как в процессе эволюции роль гормо¬нального компонента в регуляции полового поведения снижается, а роль нервно-рефлекторных факторов возрастает.В естественных же условиях для проявления инстинктов чисто внутренних факторов не точно. Кроме них необходимы ключевые и пусковые стимулы. Очень часто при отсутствии клю¬чевых стимулов, но при наличии соответствующей потребности животное приступает к активному поиску этих стимулов (например, поиск партнера в период полового возбуждения, поиск материала для построения гнезда и пр.). Метод использования искусственных моделей (муляжей) при изучении инстинктивного поведе¬ния оказался весьма эффективным. Сюда отно¬сятся широко известные охотникам и рыболовам приемы имитирования природных раздражителей. Н. Тинбергеп экспериментальным путем устано¬вил, что для птенцов серебристой чайки при ими¬тации головы взрослых родителей ключевыми сиг¬налами являются далеко не все признаки, а лишь «красное» (имитирующее красное пятно па клю¬ве) и «продолговатое» (имитирующее форму клю¬ва). Таким образом, только корреляция внешних и внутренних факторов позволяет в полной мере реализовать инстинктивное поведение животного.
Этапы поведения. Предлагают выделять два этапа целостного поведения: поисковое (аппетентное), или подготовительное, и завершающее (консуматорное) поведение. К. Э. Фабри (1976) приводит убеди¬тельный пример охотничьего поведения, начинающегося у хищника с ненаправ-ленного поиска жертвы. Обнаружение первого ключевого раздражителя включа¬ет направленный поиск, а появление дополнительных ориентиров — уточнение местоположения жертвы. Затем — подкрадывание, бросок, овладение добычей, умерщление, расчленение туши, поедание мяса. В этой цепи только акт поедания относится к завершающей фазе, все предшествующее ему — это подготовка.
Поисковое поведение — наиболее пластичная изменчивая часть инстинктивно¬го поведения, в составе которого важную роль приобретает собственный жизненный опыт, а завершающая фаза — наиболее стабильная, генетически фиксированная.
Таким образом, число степеней свободы для реакции (А. А. Ухтомский) пли «норма» реакции (И. И. Шмальгаузеи) по мере приближения к завершающей фа¬зе инстинктивного поведения все более снижается Индивидуальный же опыт (обучение) реализуется, прежде всего, на начальных этапах поискового поведения, которые у высших животных становятся хотя и преобладающими, но, тем не менее, предназначенными для успешного выполнения завершающей фазы инстинктив¬ного поведения.
Методы изучения ВНД (поведения).
Основные методы нейрофизиологии поведения. Методология, метод, методика
Классификация методов исследования высшей нервной деятельности. Для удобства изложения целесообразно рассматривать отдельно методы изучения по¬ведения и методы изучения мозга.
Методы этологического изучения поведения состоят в наблюдении за поведе¬нием различных видов животных в естественных условиях их обитания. Главная задача заключается в выявлении путем наблюдения основных структурных со¬ставляющих поведения (блоков) и тех факторов, которые ответственны за их реа¬лизацию. Эти методы были разработаны преимущественно зоологами. Особен¬ность этих методов состоит в том, что с их помощью в основном описываются крупные структурные единицы поведения типа инстинктов или комплексов фик¬сированных действий и в меньшей степени те пластические компоненты сложно¬го поведения, которые связаны с обучением. Животные в естественной среде и при общении с соплеменниками выявляют ряд поведенческих реакций, ко¬торые невозможно обнаружить в лабораторных условиях. Однако в связи с мно-жеством неучитываемых и переменных факторов зачастую невозможно выявить определенно тот конкретный набор сигналов, которые запускают данную форму поведения.
Методы условно-рефлекторного изучения поведения используются всецело в лабораторных условиях при ограничении не только самого поведенческого репер¬туара, как правило, до одной какой-либо регистрируемой реакции, но и при огра¬ничении действующей сенсорной информации вплоть до узкого набора сигналов. Именно эти сигналы вводятся в функциональную (временную) связь с данной по¬веденческой реакцией. Эти методы используются в качестве основного инстру¬мента исследования поведения в физиологических лабораториях. В отличие от предыдущих методов при условно-рефлекторном изучении поведения выявляют¬ся те возможные поведенческие акты, которые приобретаются в порядке обуче¬ния. Лабораторный эксперимент позволяет моделировать различные формы по¬ведения и подвергать их тщательному физиологическому анализу. Последнего не удается достичь с помощью этологических методов.
Вместе с этим условно-рефлекторный эксперимент, изолирующий животное из естественной окружающей среды, лишает исследователя возможности наблю¬дать участие выработанных форм обучения в сложной организации целостного поведения.
Методы когнитивного изучения поведения берут свое начало от психологии. Главная задача этих методов, которые используются в лабораторных эксперимен¬тах, состоит в выявлении тех сторон психики животных, которые определяют их поведение в сложных жизненных ситуациях. Причем наряду с выявлением спосо¬бов решения поведенческих задач путем тренировки, то есть обучения, эти мето¬ды позволяют обнаружить в поведении животных явления так называемой эври¬стики, то есть способности сразу находить правильный выход из новой и необыч¬ной ситуации. Уже из самого наименования следует, что этими методами ученые пытаются описать познавательную сторону поведения. Постепенно усложняя по¬ставленные перед животным задачи, исследователь оценивает диапазон способно¬стей животного к их решению, будь то лабиринт, проблемный ящик или ориента¬ция в свободном пространстве.
Основные методы изучения мозга, которые в общей форме могут подразделяться на морфологические, биохимические и физиологи¬ческие.
Морфологические методы чрезвычайно ценны, ибо создают фундамент наших сведений о топком строении мозга, который используется для разработки после¬дующих физиологических концепций. Сегодняшняя иейроморфология распола¬гает множеством различных приемов исследования мозга с помощью световой и электронной микроскопии. Однако успехи нейроморфологии связаны не только с совершенствованием оптической техники, электронных микроскопов, оснащен¬ных новейшими вычислительными устройствами, по и с успехами физико-химии, позволяющими использовать чистые препараты для выявления тончайших эле¬ментов нервных клеток, их отростков, синапсов и т. д. Наиболее результативно комплексное использование приемов световой (в том числе и люминесцентной) и электронной микроскопии вместе с приемами гистохимии, иммупоцитохимии, флуоресцентной микроскопии и радиохимии.
Биохимические методы в последнее время начинают приобретать все большее значение в комплексном изучении мозга. Это обстоятельство связано не только с успехами химии и электропики, но и с изменением акцента экспериментальных поисков, которые все больше углубляются в расшифровку метаболических про¬цессов здорового и больного мозга в разных функциональных состояниях, фор¬мах деятельности и пр. Несомненным шагом вперед в понимании работы мозга явилось бурное развитие таких областей пейрохимии, как химия пептидов, медиа¬торов и модуляторов, аминокислот и других биологически активных соединений, приемов цитохимии, радиохимии, иммунохимии и др.
Физиологические методы включают в себя несколько экспериментальных при¬емов. Прием разрушения отдельных участков мозга вначале был применен в лабо¬раториях для создания моделей тех «драматических» ситуаций, в которые попадают люди с локальными поражениями мозга. Поэтому первые сведения о функцио¬нальной специализации отдельных участков мозга были получены благодаря их разрушению и наблюдению за поведенческими дефектами.
Прием электрического раздражения мозга стал внедряться в эксперименталь¬ную физиологию с середины XIX в. и долгое время наряду с разрушением был единственно доступным для изучения мозга. Оба эти приема или подхода в наше время не утратили своего значения, а, наоборот, стали активно применяться в свя¬зи с внедрением в практику физиологического эксперимента стереотаксической техники. Последняя позволяет в трехкоордипатиой системе вводить разрушаю¬щий или раздражающий электрод в любой очень локальный участок мозга. Этот же прием используется в клинической практике для терапии ряда неврологиче¬ских и психических заболеваний.
В последнее время все активнее используются приемы хемостимуляции, термо-и хеморазрушения (иногда обратимого блокирования) отдельных мозговых струк¬тур, а также разрушение их ультразвуком. Эти приемы имеют ряд преимуществ перед электростимуляцией в связи с большей локальностью и контролируемо¬стью воздействия. Все эти методы требуют морфологического контроля и иссле¬дования состояния мозговой ткани. Кроме локальных воздействий применяют то¬тальное воздействие на мозг электромагнитными и звуковыми полями различной частоты. Наиболее эффективным среди других является метод регистрации электриче¬ских процессов мозга. Он стал применяться только во второй половине XX в. в свя¬зи с бурным прогрессом в радиоэлектронике и широко распространен в физиоло¬гических и клинических лабораториях. Самые различные формы электрических процессов мозга — от суммарной электроэнцефалограммы до внутриклеточно ре¬гистрируемой активности отдельной клетки бодрствующего мозга — таков широ¬кий спектр применения этого метода. В значительной мере благодаря ему сформи-ровалась новая наука — нейрофизиология поведения.
Принцип системности в работе мозга. Функциональная организация в работе мозга.
Развитие проблемы «мозг и психика». Переход от умозрительных рассуждений к науке связан с именем X. Джексона (1932) — клинициста, положившего начало соотнесению клинических симпто¬мов с очаговыми процессами мозга. Он построил свою иерархическую систему трех уровней функционирования мозга: нижний — уровень стабильных функций, средний — сенсомоторный уровень и наивысший — уровень функций мышления, присущий человеку.
.Функииональный ор¬ган — это обширное число нервных аппа¬ратов, вступающих ме¬жду собой во времен¬ное целенаправленное сотрудничество и об¬разующих физиологи¬ческую констелляцию.
Функциональная организация мозга. Русский нейро-морфолог И. Н. Филимонов выдвинул принцип, согласно которому вместо статических центров предпола¬гается наличие одновременной и последовательной по-этапной локализации, и поэтому функция по своей природе не может быть связана с каким-то единичным центром. В дальнейшем была выдвинута идея о функцио¬нальной многозначности мозговых структур, которые могут включаться в различ¬ные функциональные системы и принимать участие в осуществлении различных задач. В коре мозга нет узкоспециализированных зон, а каждая, скорее всего, пред¬ставляет собой высший «корреляционный центр». Типичный пример таких цент¬ров — задний (теменной) и передний (лобный) ассоциативные полюса неокортекса. Специального рассмотрения заслуживают идеи А. А. Ухтомского относитель¬но организации церебральных функций в соответствии с разработанным им уче¬нием о нервном центре как своеобразном функциональном органе, состоящем из обширного числа нервных аппаратов, вступающих между собой во временное це-ленаправленное сотрудничество и образующих физиологическую констелляцию. Близкие взгляды содержатся в концепции П. К. Анохина о «функцио¬нальной системе», которая обеспечивается компонентами взаимосогласованных актов, увязанных ради достижения запрограммированного биологического резуль¬тата. Системное представление о высших функциях мозга позволило П. К. Анохи¬ну по-новому рассматривать ряд неврологических синдромов. Например, так на-зываемый лобный синдром трактовался как распад интегративной деятельности мозга в результате нарушения аппаратов «афферентного синтеза». Основными звеньями последнего являются:
♦ обстановочная афферентация; ♦ следы, записанные в памяти; ♦ пусковая афферентация; ♦ мотивациопная афферентация. Лобные отделы мозга связывались с теми физиологическими функциями, ко¬торые определяют организацию двигательного поведения в обстановке, требую-щей выбора путем сличения «обратной афферентации» с «акцептором действия». Так была предпринята первая попытка провести физиологический анализ уча¬стия лобных долей мозга в организации целенаправленного поведения. Таким образом, складывалась ситуация, в которой на смену двум крайним тео¬ретическим представлениям (локализациошюму и эквипотенциализму) выдвига¬лись все более обоснованные концепции о системном принципе функционирования с пересмотром старых представлений о функции и локализации. Значительную роль в развитии теории локализации следует отвести А. Р. Лурии. Прежде всего, А. Р. Лурия анализирует метод локальных поражений мозга и приходит к выводу, что поражение каждой из корковых зон может привести к распаду всей функциональной системы и «симптом» (нарушение или выпа¬дение той или иной функции) еще ничего не говорит о ее локализации. Анализ клинических случаев средствами нейропсихологии позволил А. Р. Лурии выдви¬нуть концепцию о существовании трех основных функциональных блоков мозга. Первый блок — регуляции тонуса и бодрствования, важнейшей его частью яв-ляются ретикулярная формация среднего мозга, неспецифическая система таламуса, гиппокамп и хвостатое ядро, работающие под мощным контролем коры больших полушарий. Второй блок назван блоком приема, переработки и хранения информации. Сю¬да включают все задние отделы коры, в том числе зрительную, слуховую и сома¬тическую сенсорные области, и межпроекционную теменную область (задний ас-социативный полюс). Для конструкции этого блока характерны три основных за¬кона:
♦ закон иерархического построения корковых зон, каждая из которых подразде¬ляется на первичные, вторичные и третичные корковые поля;
♦ закон убывающей специфичности иерархически построенных зон коры, среди которых наиболее модально специфичными являются первичные поля;
♦ закон прогрессивной асимметрии функций, который вступает в силу только на уровне «вторичных» и «третичных» зон.
Третий блок назван блоком программирования, регуляции и контроля сложных форм деятельности. В его состав входят префронтальные (лобные) отделы коры мозга. Их нарушения сказываются в наиболее высоком уровне регуляции психи¬ческих процессов с помощью системы речевых связей. Одним из наиболее суще¬ственных признаков лобных поражений является нарушение сигнальной регули¬рующей функции речи. Относя задние и передние ассоциативные корковые поля к разным функ-циональным блокам, А. Р. Лурия подчеркивал, что лобные доли выполняют гораз¬до более универсальную функцию общей регуляции поведения, чем та, которую имеет «задний ассоциативный центр» (теменная доля). Даже самая простая психическая функция есть результат интегра тивной деятельности целостного мозга.
Итак, в проблеме локализации функций мозга среди прочих остается нерешен¬ным следующее противоречие: с одной стороны — локальные поражения мозга приводят к стабильному выпадению тех или иных физиологических функций, а с другой — признание наличия подвижной констелляции мозговых аппаратов с полифункциональным значением каждого из них. Проще всего следует допустить сосуществование обоих механизмов работы мозга. Потребность решать эту про¬блему диктовалась также и следующим обстоятельством. Хорошо известно, на¬сколько уменьшается пластичность мозговых структур с возрастом: одно и то же по локализации и объему повреждение мозговой ткани может быть незамеченным в раннем возрасте, но приводит к необратимым декомпенсируемым дефектам, ес¬ли травма нанесена взрослому организму. С одной стороны, любая даже самая простая психическая функция есть резуль¬тат интегративной деятельности целого мозга, с другой стороны, весь опыт невро¬логической и нейрохирургической клиники свидетельствует о том, что поврежде¬ние целого ряда мозговых зон влечет за собой необратимый некомпенсируемый дефект функции.
Принципиально важными являются два свойства мозга:
♦ минимизация территорий мозга, необходимых и достаточных для обеспечения сформированной и стабильно реализующейся функции;
♦ закрепление, фиксация функций в мозге в матрице долгосрочной памяти. Имеющая место в раннем онтогенезе избыточность структурного состава моз¬говых систем обеспечения деятельности уступает закрепленной в матрице долго¬временной памяти минимизации функций, которая высвобождает мозг для всё более сложных видов деятельности. Например, двигательные функции обеспечи¬ваются минимизированной структурно-функциональной матрицей, закреплен¬ной в долгосрочной памяти. Эти матрицы зафиксированы и, с одной стороны, поддерживают деятельность, с другой — ограничивают возможность использова¬ния новых территорий мозга даже в случае необходимости. Поэтому поражение таких жестких звеньев системы, закрепленных в матрице долгосрочной памяти, может приводить к поломке функции и её некомиписируемости.
Принцип отражения.
Отражение в биологических системах.
Отражение — следствие, результат, причина же находится вовне, она независима от своего следствия. При этом форма отражения действительности в наших ощущениях, понятиях, теориях субъективна; следовательно, отображение зависит не только от отображаемого объекта, но и от природы отображающей системы, ее текущих состояний, ее истории. Биологическая форма отражения реализуется благодаря взаимодействию живой системы с внешней средой ее обитания. Биологическое отражение пред¬ставляет собой сплав, получающийся от соединения отражаемого и отражающе¬го. Организмы выработали два основных типа биологического отражения: отно¬сительно постоянное — статическое, имеющее в качестве своих носителей различные морфологические образования, и динамическое, носителем которого является психическое. Последнее также бывает двух видов: кратковременные приспособительные реакции и реакции долговременного приспособления. Принцип отражения представляет собой ор¬ганическое единство непосредственного восприятия и следов прошлых впечатлений, объективного и субъек¬тивного, формы и со¬держания. Отображение зависит не только от отобра¬жаемого объекта, но и от природы отобра-жающей системы, ее текущих состояний, ее истории. Контакт с внешним миром, воздействие его на организм возможны благодаря высокоспециализированным аппаратам нервной системы — рецепторам. Совре¬менная физиология располагает достаточно четкими све¬дениями о работе органов рецепции и высших уровней мозга, которые служат убедительной основой для постули¬рования положения об адекватности отражения.
Образный характер отражения. Сигнал — это некая величина, от-ражающая определенным образом состояние физической системы. Но живой ор¬ганизм заинтересован не в самих воздействиях, а в том, о чем они сиг¬нализируют, и соответственно не в оценке их физических параметров, а в тех соотношениях, которые с их помощью передаются. Вместе с тем понятно, что от¬несение сигнала к тому или иному классу, то есть его распознавание, неизбежно основано на выделении ряда физических характеристик, образующих область признаков данного класса сигналов. Всякое чувственное отображение базируется на взаи¬моотношении в нем знаковых и образных моментов. Знак — это такой компонент психического отражения, который не имеет познавательно-образного сходства с соответству¬ющим ему элементом или свойством объекта-оригинала. Основная специфика высших форм отражения, извлекать информацию для самих себя и в то же время абстрагироваться от материального носителя этой информации. В отражающей системе мозга в ре¬зультате взаимодействия с отражаемым объектом извлекается упорядоченность, соответствующая источнику отражения, а ее материальный носитель функцио¬нально исключается. Эта сторона отражения выражает его активный, творческий характер. В каждый момент времени извлекается не вся информация, а лишь та, которая необходима для отражающей системы, ибо в процессе отражения последняя меня¬ется, испытывает преобразования внутри себя. Эти изменения, соответствующие какой-либо стороне воспринятого объекта, функциональ¬но выделяются и используются отражающей системой в качестве фактора самоуправления для сохранения ее ка¬чественной определенности. Поэтому построение образа определяется не субстанциональными, а функциональны¬ми параметрами на основе извлечения информации как неотъемлемого свойства отражаемого объекта. Сигналь¬ный характер биологических форм отражения заключа-ется в том, что организм извлекает информацию в соответствии как с наследст¬венно фиксированной программой, так и с доминирующими в данный момент по¬требностями.
Избирательность (активность) отражения. В избирательности биологическо¬го отражения полнее всего проявляется целесообразный характер реакций орга¬низма, его действий, его поведения. При длительном многократном воздействии фактора внешней среды в организме возникает качественно новое явление — оста¬ется определенный след. Следовые процессы долговременной памяти — важнейший компонент в системе приспособительных реакций организма. Хотя отражение всегда вторично по отношению к своему оригиналу, П. К. Ано-хин выдвинул идею о существовании в животном мире «опережающего отражения». Логика гипотезы П. К. Анохина в том, что в долговременную память записываются только неоднократно повторяющиеся события. Та последователь¬ность воздействий внешних событий, которая наблюдалась ранее, может с доста¬точной полнотой воспроизводиться в памяти, когда вос¬приняты еще только сигнальные признаки начальных звеньев данной последовательности. Тогда отображение одного из таких событий, сопоставляемое с прошлыми отображениями других, приобретает характер отображе¬ния не единичных объектов, а целого класса объектов.., критерием адекватности является опыт, практика, которые фиксируются в виде следов и в дальнейшем служат эталонами для оценки новой информации.
Субъективный характер отражения. Достижения современной эволюцион¬ной физиологии с убедительностью свидетельствуют, что наибольшей точностью и полнотой отражения обладают высшие животные и человек с его способностью к абстрактному мышлению. Преобразование информации в какой-либо сенсорной системе зависит не только от ее свойств и функционального со¬стояния, но практически от всех влияний, воспринимаемых мозгом и запечатлен¬ных в памяти. Они накладывают свой отпечаток на характер работы сенсорной системы, меняют ее избирательность, настройку, подвижность благодаря участию обратных связей и систем межсенсорной интеграции. Нервная мо¬дель есть не что иное, как физиологические основы формирующихся субъектив¬ных образов. Образ не существует в мозге объективно в виде некоторой уменьшенной материальной копии внешнего предмета. В то же время мозговая нейродинамическая система существует в качестве объективной реальности. Но она не может быть названа образом, так как не обладает предметным характером. Она является кодом отображаемого внешнего объекта.В нервной модели, не связанной с материальным носителем информации, про¬изводится акт абстрагирования от конкретного объекта. Субъективный образ воспроизводит не качество нервных процессов, состоя¬ние рецепторов или нейронов мозга, а особенности отра¬жаемых явлений. Иными словами, субъективный образ возникает на базе нервных моделей при декодировании информации и соотнесении ее с реально существующим материальным объектом. Этот этап отражения, получивший название декоди¬рования, является довольно сложной и далеко не очевид¬ной операцией в динамической структуре познания мира. В содержании образа собственная качественная опреде¬ленность объекта не угасает, как это имеет место в нервной модели, а демаскирует¬ся. Субъективный образ предмета не является неизменным, статичным. Это суще¬ствует только в абстракции, в действительном восприятии сразу же обнаружива¬ется необходимо присущая образу динамика.
Рефлекторный характер отражения. Логика приво¬дит к необходимости анализировать различные сложные формы рефлекторной деятельности организма. Принци¬пиальной сущностью условно-рефлекторного акта явля¬ется то, что он базируется на механизмах, в которых заложены не только элементы прошлого и настоящего, но и элементы прогнозирования будущего. В этом его главный приспособительный смысл, то есть сигнальный характер. Через сложнорефлекторную деятельность организма наиболее полно проявляется субъектив¬ный, идеальный характер отражения. При этом нельзя не учитывать, что услов¬ный рефлекс — это лишь «частный и особый пример среди аппаратов, которыми совершается в человеке отражение и отраженная действительность». Принципиальная сущ¬ность условно-рефлек¬торного акта в том, что он базируется на меха¬низмах, в которых зало¬жены не только элемен¬ты прошлого и настоя¬щего, но и элементы прогнозирования буду¬щего. В этом его глав¬ный приспособитель¬ный смысл, то есть сиг¬нальный характер. В связи с интенсивным развитием таких дисциплин, как бионика и нейроки-бернетика, перед теорией отражения встают новые задачи, например изучение отражательных свойств технических систем связи и управления, то есть искусст¬венно создаваемых человеком устройств. Необходимо изучение соизмеримости отражательных свойств человека и технических устройств в сложных системах «человек—машина» для усиления интеллектуальных и практических возможно¬стей человека.
Принцип доминанты.
Доминанта — рабочий принцип деятельности нервной системы и вектора поведения.
Основные положения учения о доминанте. А. А. Ухтомский выдвинул принцип доминанты в качестве основы складывающихся координационных отношений. Он сделал вывод, что доминанта определяет вероятность возникновения той или иной рефлекторной реакции в ответ на текущее раздражение.
Принцип доминанты – временно господст¬вующая в нервной си¬стеме группа нервных центров, определяю¬щая характер текущей ответной реакции ор¬ганизма на внешние и внутренние раздраже¬ния и целенаправлен¬ность его поведения.
Ухтомский сформулировал следующие основные свойства доминанты:
1 повышенную возбудимость;
2 стойкость возбуждения;
3 инертность возбуждения;
4 способность к суммированию возбуждения.
К этому следует добавить способность доминанты переходить в тормозное со¬стояние и вновь растормаживаться. Ну и, конечно, доминанта только потому и может стать таковой, что одновременно с созданием и подкреплением самой себя она приводит к сопряженно¬му торможению центров антагонистических рефлексов. Что касается повышенной возбудимости, то отнюдь не сила возбуждения в центре, а именно способность к даль¬нейшему повышению возбуждения под влияниям нового приходящего импульса может сделать центр доминирую¬щим. Доминант¬ный очаг не следует рассматривать «как центр сильного возбуждения»; определяющую роль в этом процессе иг¬рает не количественный, а качественный фактор — повы¬шенная возбудимость, то есть отзывчивость на приходя¬щие волны возбуждения и способность центра суммировать эти возбуждения. Именно такой центр — наиболее возбудимый, отзывчивый и впечатлительный в данный момент — отвечает на приходящий стимул, анатомически даже не отно¬сящийся к нему, именно такой центр, первым вступая в работу, предопределяет на какой-то более или менее продолжительный промежуток времени новый ход. Координационное торможение — это процесс энергетически наиболее ем-кий, «дорогой», вырабатывающийся позднее, чем простое возбуждение.
Торможе¬ние – это наиболее тонкий, интимный процесс и вместе с тем наиболее ранимый. Торможение централь¬ное — торможение, возникающее в цент¬ральной нервной систе¬ме благодаря наличию в ней специализирован¬ных тормозных нейро¬нов. Является основ¬ным фактором коорди¬нации деятельности центральной нервной системы.
Основным аппаратом управления ритмами в тканях и органах, по Ухтомскому, является кора головного мозга, обеспечивающая обоюдный процесс подчинения темпов и сроков жизнедеятельности темпам и срокам сигналов из внешней среды, равно как подчинение сроков в постепенно осваиваемой среде потребностям организма. Одновременно с поддержанием синхронизации ритмов в рабочей констел¬ляции кора мозга принимает участие в вовлечении и других нервных центров в этот процесс синхронизации.Одной из черт доминирующей констелляции является способность ее отдель¬ных компонентов или центров принимать участие в других рефлекторных актах, входя в состав соответствующих им констелляций. Но, как и чем определяется по¬добный переход? С одной стороны, сохранение того или иного компонента — уча¬стника рабочей констелляции — зависит от того, насколько стойко и продолжи¬тельно он способен сохранять в себе темп и ритм, навязанные ему данной кон-стелляцией, то есть от его инерции. С другой стороны, переход данного нервного центра в работу другой констелляции будет зависеть от того, насколько быстро данный центр способен усвоить темп и ритм нового межцентралыюго рабочего цикла, возникшего в нервной системе. Постепенно формируясь, рабочая констелляция проходит несколько стадий. Сначала доминанта в центрах вызывается ее непосредственным раздражителем под влиянием внутренней секреции, рефлекторными влияниями и пр. На этой стадии, названной стадией укрепления наличной доминанты по преимуществу, она привлекает к себе в качестве поводов к возбуждению самые разнообразные внеш¬ние раздражения. В констелляцию посредством генерализованного возбуждения наряду с необходимыми для данного акта нервными центрами вовлекаются и по-сторонние клеточные группы. В этом достаточно неэкономичном процессе про¬является диффузная отзывчивость доминирующей констелляции к различным раздражениям. Но постепенно, в процессе повторного осуществления данного по¬веденческого акта, диффузная отзывчивость сменяется избирательным реагиро¬ванием только на те раздражения, которые создали данную доминанту. Подбор биологически интересных рецепций для доминанты (стадия выработки адекват¬ного раздражителя для данной доминанты и вместе с тем стадия предметного выделения данного комплекса раздражителей из среды) приводит к образованию новых адекватных поводов для той же доминанты. Теперь выполнение доминант¬ного акта происходит более экономично, ненужные для него нервные группы за¬тормаживаются. При повторении доминанты репродуцируется и свойственный только ей единый ритм возбуждения. Восстановление доминанты по кортикальному следу может быть эскизным, то есть более экономичным ее воспроизведением через кору. При этом комплекс ор¬ганов, участвующих в переживании восстановленной доминанты, может быть со¬кращенным и ограничиться только кортикальным уровнем. Полное или эскизное возобновление доминанты возможно лишь в том случае, если возобновится хотя бы частично раздражитель, ставший для нее адекватным. Это обусловлено тем, что между доминантой как внутренним состоянием и данным комплексом раздра¬жителей была установлена прочная адекватная связь. На этой стадии доминанта возобновит подбор новых, «биологически интересных поводов для себя». Поэтому при кортикальном воспроизведении доминанты, которое является очень подвиж¬ным сочетанием ее кортикальных компонентов, происходит интеркортикалыюе обогащение новыми рецепциями кортикальных же компонентов доминанты. Что же представляет собой кортикальный след, по которому доминанта может быть пережита заново? Это своего рода интегральный образ, своеобразный продукт пережитой ранее доминанты, в котором в единое целое сплетены соматиче¬ские и эмотивпые признаки доминанты с ее рецептивным содержанием, то есть с комплексом раздражений, с которым она была связана в прошлом. При создании интегрального образа важную роль играют как периферические, так и кортикаль¬ные компоненты. Интегральный образ — это своеобразная памятка пережитой до¬минанты и вместе с тем ключ к ее воспроизведению с той или иной степенью пол¬ноты. Если доминанта восстанавливается по своим кортикальным компонентам, то есть более экономично, «как мимолетное воспоминание», причем с малой инерци¬ей, то при новых условиях они всегда обходятся с помощью прежнего опыта. Био¬логический смысл эскизно протекающих доминант состоит в том, чтобы «...по по¬воду новых и новых данных среды очень быстро перебрать свой арсенал прежних опытов для того, чтобы из них путем очень быстрых их сопоставлений избрать бо¬лее или менее идущую к делу доминанту, чтобы применить ее к новому заданию. Целесообразность или нецелесообразность выбранной доминанты прошлого ре¬шает дело». Если же доминанта восстанавливается почти с прежней полнотой, которая предусматривает оживление работы всей соматической констелляции, то она приживается с большей инерцией, занимая более или менее продолжительный период жизнедеятельности организма. Подбирая при этом вновь биологически интересные для себя раздражения из новой среды, доминанта по новым данным переинтегрирует старый опыт.
Принцип рефлекса.
Механическая концепция рефлекса. Понятие о рефлексе возникло в XVI в. в учении Р. Декарта о механической картине мира. Под рефлексом Р. Декарт понимал движение «животных духов» от мозга к мышцам по типу отражения светового луча. Основные теоретические положения Р. Декарта, ис¬пользуемые современной физиологией, сводятся к сле¬дующим: органом ощущений, эмоций и мыслей является мозг; мышечный ответ порождается процессами в примы¬кающем к мышце нерве; ощущение обусловлено изменения¬ми в нерве, связывающем орган чувств с мозгом; движение в сенсорных нервах отражается на моторных, и это воз¬можно без участия воли (рефлекторный акт); вызванные посредством сенсорного нерва движения в веществе мозга создают готовность вновь производить такое же движе¬ние (обучаемость).
Биологическая концепция рефлекса. Впервые термин «рефлекс» был введен в научный язык И. Прохазкой. Сущность своих взглядов на рефлекс И. Прохазка выразил следующим обра¬зом: внешние впечатления, возникающие в чувствительных нервах, очень быстро распространяются по всей их длине до самого начала. Там они отражаются по определенному закону, переходят на соответствующие им двигательные нервы и по ним очень быстро направляются к мышцам, посредством которых производят точные и строго ограниченные движения. Он сде¬лал еще один шаг вперед в физиологическом утверждении стимула, ответная рефлекторная реакция всегда проявляется в размерах, соот¬ветствующих силе приложенного стимула.
Анатомическая концепция рефлекса. понятие о рефлексе как о закономерном двигательном ответе на раздражение сенсорных нервов было превращено в естественно-научный факт. Переход нервного возбуждения по афферентным нервам через спинной мозг на эфферентные нервы получил название закона Бел¬ла—Мажанди. Он создал теорию о «мышечной чувствительно¬сти» и сформулировал физиологическое обоснование циклической функции нерв¬ной системы. Между мозгом и мышцей имеется замкнутый нервный круг: один нерв передает влияние от мозга к мышце, другой — передает в мозг чувство со¬стояния мышцы. Если круг будет разомкнут перерезкой моторного нерва, то ис¬чезнет движение. Если же он размыкается перерезкой чувствительного нерва, пропадает ощущение самой мышцы, а вместе с этим исчезает и регуляция ее дея¬тельности. М. Холлу при¬надлежит термин «рефлекторная дуга». Рефлекторная дуга состоит из афферентного нерва, спинного мозга и эф-ферентного нерва. М. Холл и И. Мюллер настаивали на принципиальном отличии работы спинного мозга от головного. По их мне¬нию, рефлекторный механизм свойствен только спинному мозгу, рефлексами мо¬гут именоваться только такие акты, природа которых апсихична. Закономерности протекания любого рефлекторного акта обусловливались изначально заложенны¬ми в организме связями нервных субстратов, внешнему же стимулу отводилась роль лишь спускового крючка. Внутренние факторы противопоставлялись внеш¬ним. Головной мозг оказывался все дальше и дальше от сферы влияния физио¬логии. Дистанция между физиологией и психологией становилась все более ощу¬тимой.
Психофизиологическая концепция рефлекса. Само понятие о реф-лекторном характере нервной деятельности у И. М. Сеченова претерпело сущест¬венные изменения. Основные черты сеченовской теории рефлекса. Рефлекс им понимался как универсальная и своеобразная форма взаимодейст¬вия организма со средой, опирающаяся па эволюционную биологию. И. М. Се¬ченов поставил вопрос о существовании двух родов рефлексов. Во-первых, по¬стоянные, врожденные, осуществляемые низшими отделами нервной си¬стемы. Он назвал их «чистыми» рефлексами. Во-вторых, рефлексы головного мозга изменчивые, приобретенные в индивидуальной жизни. Эти рефлексы И. М. Сеченов представлял себе одновременно и физиологическим и психиче¬ским явлением.
Таким образом, была впервые показана неотделимость психических про-цессов от мозга и одновременно обусловленность психики внешним миром. Важнейшим для И. М. Сеченова было положение о единстве организма и усло¬вий внешней среды. Факторы эволюции:
1 определяют жизнь как приспособление организмов к условиям существования;
2 доказывают, что внедрение влияния способно видоизменять материальную организацию и характер жизненных отправлений.
Открытие центрального тор¬можения И. М. Сеченовым в 1862 г. было первым шагом к созданию им новой физиологии головного мозга. Деятельность нервных центров мыслится теперь как непрерывная динамика процессов возбуждения и торможения. На первый план ставятся межцентральные координационные отношения. Фи-зиологическому анализу начинают подвергаться высшие мозговые центры.
Концепция условного рефлекса. На долю И. П. Павлова выпала чрезвычайно ответственная миссия — блестящие догадки, предвидения и мысли И. М. Сеченова он подкрепил научной концепцией условного рефлекса. И. П. Павлов мобилизовал все свое мастерство талантливого экспериментатора, чтобы его концепция была введена в строгие рамки лабораторного опыта. Отдельные положения павловской теории, которые были отмечены П. К. Анохиным (1979).
1.Прежде всего, был создан лабораторный метод объективного изучения приспособительной деятельности человека и животных — метод условных рефлексов.
2. Изучая условные рефлексы на целостном организме, И. П. Павлов подчерки¬вал их приспособительно-эволюционный смысл для животного мира.
3. И. П. Павлов предпринял попытку локализовать сам нервный процесс замыка¬ния нервных связей в коре головного мозга у высших животных и человека. При этом он не был категоричным и не исключал специфического участия других отделов мозга в этом процессе. Он писал, что все паши законы всегда более или менее условны и имеют значение только для данного времени, в условиях дан¬ной методики, в пределах наличного материала.
4. И. П. Павлов констатировал наличие в коре головного мозга процесса торможения, чем подкрепил сеченовские идеи о тормозящем влиянии головного мозга.
5. Было четко сформулировано учение о физиологии анализаторов, под которыми И. П. Павлов, вслед за И. М. Сеченовым, мыслил триединую конструкцию: периферические рецепторы, проводящие пути и мозговые центры вплоть до коры больших полушарий.
6. Были описаны феномены динамики процессов возбуждения и торможения при условно-рефлекторной деятельности. В результате было сформировано представление о коре головного мозга как о мозаике из возбуждений и торможений.
7. В конце своей творческой жизни И. П. Павлов выдвинул принцип системности в работе коры головного мозга, способной формировать динамический стереотип деятельности, уже в какой-то мере независимый от качества внешних раздражений.
Идеи И. П. Павлова завоевали весь мир и продолжа¬ют служить основой для развертывания новых научных исследований в самых разнообразных сферах науки о поведении живых организмов.
Биологические мотивации как внутренние детерминанты поведения.
каковы те внутренние состояния жи¬вотных, которые придают их поведению целенаправленный характер? Некоторые ученые полагали, что желания, побуждения, предшествующие действию и опреде¬ляющие его, составляют движущие силы или мотивы действия. Термин мотивации буквально означает то, что вызывает движение. Этот термин долгое время не ис¬пользовался в физиологии и входил исключительно в лексикон психологов.
Мы уже отмечали (см. гл. 4), что первоначальный смысл термина инстинкт — это побуждение к действию. Еще И. М. Сеченов полагал, что животное стремится удержать, продлить приятное чувственное возбуждение и, наоборот, избавиться от действия раздражений, сопровождающихся неприятными ощущениями. Таким образом, мотивации оказывались поставленными в прямую и двустороннюю взаимозависимость с эмоциями. И. М. Сеченов ввел категорию «желаний», куда он относил голод, жажду, половое чувство. На этих желаниях и строятся страст¬ные психические рефлексы», по Сеченову, которые сопровождаются томительны¬ми отрицательными переживаниями, а сами действия, то есть удовлетворение страстного желания, имеют положительный характер.
И. П. Павлов указывал на значение основных влечений — голода, жажды, по¬лового чувства в возникновении «рефлекса цели». Вся жизнь, вся ее культура де¬лается рефлексом цели, который является важнейшим фактором жизни, начиная с капитальнейшей области — воспитания.
Этологи назвали целенаправленное поведение аппе-теитным, куда включались все случаи поискового пове¬дения: поиск пищи, полового партнера, материала для по¬стройки гнезда и т. д. В изучении эндогенных пусковых механизмов поведения большая роль отводилась гормо¬нальным системам. Еще в 1923 г. А. Л. Ухтомский подчер¬кивал роль гормональных механизмов в первичном возникновении некоторых до¬минантных состояний, которые в дальнейшем могут воспроизводиться и модули-роваться условно-рефлекторными механизмами.
Потребность — специ¬фическая (сущностная) сила живых организ¬мов, обеспечивающая их связь с внешней средой для самосохра¬нения и саморазвития как источник активно¬сти живых систем.
Мотивация представляет собой возникающие под влиянием первичных изме¬нений во внутренней среде эмоционально окрашенные состояния организма, харак¬теризующиеся избирательными активирующими влияниями специальных подкор¬ковых аппаратов на кору головного мозга и другие его отделы и направляющие по¬ведение животного на удовлетворение исходной потребности (К. В. Судаков, 1971).
Виды мотиваций. Если исходить из определения поведения как формы жизне¬деятельности, которая меняет вероятность и продолжительность контакта с объектом удовлетворения имеющейся, у организма потребности (П. В. Симонов, 1979), то вся паша жизнь представляется как непрерывная цепь формирующихся целей и их достижений или неудач.
Превращение актуализированной потребности из побуждения в цель и состав¬ляет содержание процесса мотивации целенаправленного поведения.
Наиболее распространенная классификация видов мотиваций предложена Н. Миллером (1960). Он выделяет низшие, или первичные мотивации, называя их также инстинктивными или висцеральными. Эти лее со¬стояния И. П. Павлов рассматривал как основные влече¬ния и относил к ним голод, жажду, страх, половое чувство. К ним же могут быть отнесены и наиболее примитивные состояния, которые побуждают к актам мочеиспускания, дефекации и т. д.
Вторую группу мотиваций составляют высшие, или вторичные, мотивации, которые приобретаются в тече¬ние индивидуальной жизни и, хотя и строятся на основе генетически заданных потребностей, в значительной мере опираются па накопленный индивидуальный опыт. Сюда могут быть отнесены все виды мотиваций, которые возникают но законам условного рефлекса.
Физиологические теории мотивации. Первая группа теорий мотивации осно¬вана на представлении о сигнализации от периферических органов тела. В. Кенпоп (1932, 1934), Д. Хебб (1949) полагали, что мотивации определяются стремлением организма избежать неприятных эмоциональных ощущений, сопровождающих различные побуждения. Животное утоляет жажду, чтобы избавиться от неприят¬ной сухости в полости рта и глотки, поедает пищу, чтобы избавиться от мышечных сокращений пустого желудка, и т. д.
Дальнейшие поиски привели к созданию другой группы теорий, в которых основное внимание уделялось гуморальным факторам мотиваций. Так, голод свя¬зывался с возникновением так называемой голодной крови, то есть крови с су¬щественным отклонением от обычной разницы в концентрации глюкозы в ар¬териальной и венозной крови. Это и рассматривалось в качестве первопричины «голодных» сокращений желудка. Мотивация жажды также оценивалась как следствие изменения осмотического давления плазмы крови или снижения вне¬клеточной воды в тканях, что может оцениваться специальными рецепторами (ос-мо- и волюмрецепторы). Половое влечение ставилось в прямую зависимость от уровня половых гормонов в крови.
Теперь рассмотрим некоторые теории мотивации голода, которые связывают это состояние опять же со структурами гипоталамуса. Наиболее последователь¬ные поиски ведутся Б. К. Апаидом и Д. Р. Бробеком (1951), которые считают, что в латеральном гипоталамусе располагается центр питания, а в медиальном гипота¬ламусе — центр насыщения. Авторы допускают, что центры питания и насыщения находятся в реципрокных отношениях. Потребление пищи определяется тормоз¬ными влияниями латеральной области па медиальную.
Генетическая детерминация свойств поведения 2
Нервно-психические заболевания генетической природы. К настоящему времени известно более 80 заболеваний, связанных с определенными генетиче¬скими дефектами. И хотя очевидно, что наследственная информация влияет па развитие психопатологических симптомов, конкретные механизмы этого влия¬ния в большинстве случаев остаются неизвестными.
Определенные виды расстройств высшей нервной деятельности связывают стремя типами генетических аномалий.
1. Аномалии, связанные с рецессивными генами, возникают в результате дефици¬та определенного фермента в печени. Типичным примером такого рода забо¬левания служит фепилкетопурия, которая в поведении проявляется в форме задержки умственного развития, а иногда сопровождается эпилептическими припадками и психозами. Данное заболевание обусловлено изменением гене¬тического кода в одном участке хромосомы.
2. Аномалии, связанные с доминантными генами, в заболевании проявляются при особых условиях или стрессах. Ярким примером может служить хорея Гет-тингтона, которая начинается обычно в возрасте 30-40 лет (дегенерация коры и базальпых ганглиев) и проявляется в непроизвольных движениях, непра¬вильной подергивающейся походке, характерных гримасах, замедленной, нев¬нятной речи, ухудшении памяти, повышенной раздражительности, депрессии, слабоумии.
Сходны с этой болезнью и такие наследственные заболевания нервной систе¬мы, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркипсоиа (дрожательный паралич), Допускают, что такую же природу имеют шизофрения (грубое расстройство интеллектуальной деятельности) и маниакально-депрессивные психозы. Вы¬сокая наследственная предрасположенность к шизофрении не вызывает со¬мнения. Риск заболевания шизофренией у детей, где один из родителей болен шизофренией, 10- 15 и 35-40%, если больны оба родителя. Существуют дан¬ные о высокой наследственной предрасположенности к эпилепсии, основным симптомом которой являются судорожные припадки.
3. Аномалии, связанные с хромосомными аберрациями, заключающимися в до¬бавлении или утрате целой хромосомы или ее части. Типичным примером та¬кого заболевания служит болезнь Дауна, выражающаяся в задержке умствен¬ного и психического развития. Больной имеет 47 хромосом вместо 46, свойст¬венных нормальному человеку. Наличие лишней хромосомы обусловливает синтез избыточного количества фермента, необходимого для построения бел¬ков головного мозга.
Группу заболеваний с ранним нарушением интеллекта объединяют под терми¬ном «олигофрения». При этом хромосомные мутации могут выражаться в измене¬нии числа хромосом, их структуры или краткого изменения гаплоидного набора. И всегда они сопровождаются тяжелыми формами умственной отсталости в соче¬тании с различными пороками развития.
Л. Г. Романова и Л. Г. Калмыкова (1981) выдвинули гипотезу о генетической природе психических болезней. Они полагают, что доминантные мутации должны приводить к поражению или дисфункции строго ограниченных структур мозга. Приуроченность данного психического дефекта к определенным жестким мозго¬вым системам дает возможность понять не только моз¬говые механизмы психических расстройств, но и опреде¬ленные аспекты нормального поведения.
Генетика свойств нервных процессов. Первым, кто обратил внимание па необходимость изучить генетиче¬скую природу свойств основных нервных процессов (их силы, уравновешенности и подвижности), был И. П. Павлов в процессе разработ¬ки им физиологической базы для определения типов нервной системы животных.
Исследования позволили вычленить эффект отдельного гена, вносящего ос¬новной вклад в формирование порога нервно-мышечной возбудимости, а также установить его идентичность с определенным локусом хромосомы. Более того, эти же гены участвуют в наследственной детерминации пороговых характеристик
нервной системы в делом. У видов, пород и рас животных, имеющих высокую нервно-мышечную возбудимость, наблюдали и более высокую пищевую возбуди¬мость и более высокие показатели силы возбуждения. Основой такой общности генетических механизмов могут быть функциональные или структурные особен¬ности клеточных мембран и связанных с ними ферментов, определяющих харак¬тер протекания внутриклеточных процессов (В. В. Попомаренко, 1970).
Генетическая детерминация особенностей обучения. Выведены линии крыс, различающихся по обучаемости в сложном лабиринте: способные крысы ориен¬тировались лучше по пространственным ориентирам, а неспособные — по зри¬тельным. Большое значение при этом имеет характер мотивации: способные кры¬сы сильнее мотивируются голодом, а неспособные — в защитно-оборонительных ситуациях.
Вклад каждой из скрещиваемых линий в свойства обучаемости конкретного поколения и особи неодинаков. М. П. Садовникова-Кольцова (1928) предположи¬ла наличие у крыс трех групп генов, детерминирующих способность к обучению:♦ гены двигательной активности;♦ гены эмоции страха;♦ гены ориентировочно-исследовательского инстинкта.
Генотип и анатомические особенности мозга. Благодаря трансплантации по¬явилась возможность экспериментального изменения массы мозга. Пересадка аф¬риканской рыбке-теляпии среднего мозга от донора увеличила общую массу моз¬га реципиента и одновременно улучшила ее интеллектуальные способности: рыбка успешно выполняла задачи по различению и переделке сигнального значения раздражителей, что до операции делала с трудом.
К настоящему времени получено значительное число убедительных аргумен¬тов, которые позволили приписывать особую роль структурам гишюкамна в про¬цессах обучения и памяти. В процессе начальных этапов обучения в нейронах гин-иокампа наблюдается более интенсивное включение меченых белков (Р. Хиден, 1972). Ухудшение способности к обучению соответственно связывают с наруше¬нием синтеза специфических белков нервной ткани (типа 5-100). Если в наслед¬ственной обусловленности структурных признаков и способности к обучению участвуют общие гены, то генетическая изменчивость одного из признаков повле¬чет за собой изменения и в уровне проявления второго. Оказалось, что изменчи¬вость синапсов па клетках гишюкамна значима для наследственно обусловленно¬го уровня активации этих нейронов. Причем число окончаний мшистых волокон па депдритах пирамидных клеток находится в определенной связи со способно¬стью мышей к образованию оборонительных условных рефлексов. Между чис¬лом терминален на базальпых депдритах и уровнем осуществления условных рефлексов существует высокая отрицательная корреляция. Высокий уровень условно-рефлекторной деятельности коррелирует с многочисленностью синап¬сов на апикальных депдритах пирамид гишюкамна. Последнее связывают с тем, что создаются лучшие условия для проявления состояния длительной активации гишюкамна, что обеспечивает его участие в процессах обучения и запоминания.
Гипотеза нейроэндо-кринной регуляции реализации генетиче¬ской информации: вто¬ричные посредники и стероидные гормоны представляют собой интеграцию функций нервной и эндокринной систем на молекуляр-ном уровне.
Генотип и нейрохимия мозга. Наследование свойств обучаемости по материн¬ской линии позволяет обратить внимание па значение не только ядерного аппара¬та нервных клеток, но и всего цитоилазматического со-держимого. Реализация генетической информации, зако¬дированной в молекуле ДНК в ядре нервной клетки, осу¬ществляется при непосредственном участии химических факторов самой цитоплазмы клетки. Помимо широко известных первичных химических посредников-нейроме-диаторов, с помощью которых информация передается к нервной клетке и активирует ее в соответствии с прису¬щей ей собственной генетической программой, в настоя¬щее время в самостоятельную категорию метаболиче¬ских факторов выделены вторичные посредники (мес-сенджеры).
В. В. Пономарепко (1970) предложила гипотезу нейроэндокринной регуляции процесса реализации генетической информации, согласно которой вторичные по¬средники и стероидные гормоны представляют собой интеграцию функций нервной и эндокринной систем на молекулярном уровне. Возможность регуляции активно¬сти генов в нервной системе возрастает в эволюции за счет увеличения как иейро-нальных, так и гормональных звеньев этой регуляции, а также онтогенетического влияния на эти звенья, включая весь приобретенный индивидуальный опыт
Генетическая детерминация свойств поведения
Генетика поведения. Генетика поведения как самостоятельная научная дисцип¬лина существует сравнительно недавно, ее возраст исчисляется с момента выхода книги Д. Фуллера и В. Томпсона «Генетика поведения» в 1960 г. Главной стержне¬вой задачей этой науки сразу же стало изучение генетиче¬ских основ индивидуально приобретенных форм поведе¬ния.
Всю совокупность генетического материала организма или его часть, то есть комплекс всех наследственных за¬датков, контролирующих развитие, строение и жизнедея¬тельность организма, именуют генотипом. Реализация генотипа особи происходит при ее непрерывном взаимо¬действии с внешней средой, а продукт интеграции геноти-пических и средовых воздействий, заключающийся в на¬боре морфологических, физиологических и поведенче¬ских признаков организма, именуется фенотипом. Между генотипом и фенотипом нет однозначного соответствия, Генотип лишь определяет возможные пути развития орга-низма и его свойств при взаимодействии с внешней сре¬дой. Последняя влияет па фепотипическую изменчивость организма, а диапазон этой изменчивости зависит от так называемой нормы реак¬ции, которая задается генотипом.
Напомним основные наиболее устойчивые понятия. В генах, то есть молекулах ДНК, заключены потенции организма. Эти потенции определяют норму реакции
организма в отношении его физических и поведенческих функций. ДНК передает закодированное генетическое со¬общение молекулам РНК. Таким образом, РНК получа¬ет от ДНК исходные инструкции, записанные с помощью линейного кода, До появления надлежащих стимулов большая часть комплексов ДНК находится в неактивной форме. После соответствующей стимуляции ДНК акти¬вируется и быстро синтезирует РНК так, что становится возможным и синтез специфических белков. В большин¬стве молекул ДНК каждый участок (локус) специализи¬рован, поэтому его изменение приводит к фенотипическому дефекту поведения в результате синтеза измененных РНК и белков.
Генотип — вся сово¬купность генетическо¬го материала организ¬ма или его часть, то есть комплекс всех наследственных задат¬ков, контролирующих развитие, строение и жизнедеятельность организма. Способ¬ность к обучению де¬терминирована, как и любой другой признак организма, генотипом и обусловлена действи ем множества генов.
Фенотип — продукт интеграции генотипи-ческих и средовых воз¬действий, заключаю¬щийся в наборе морфологических, фи¬зиологических и пове-денческих признаков организма.
Уже с момента возникновения оплодотворенной клетки в результате слияния двух родительских клеток начинается реализация генетической информации, по¬лученной от этих родительских клеток. На зародыш воздействует внешняя среда,которая передает свои влияния вначале через материнский организм, а затем и не¬посредственно. В дальнейшем развертывание свойств генотипа в форме различ¬ных структурпо-фудкциопалышх комплексов происходит иод непрерывным воз¬действием среды. Поэтому любой фенотипический признак —это сплав из врож-денных и приобретенных компонентов.
Задачи генетики поведения состоят в стремлении выделить генетическую сущ¬ность в фепотипическом проявлении поведенческих актов, попытаться направ¬ленно влиять па геиотипическую сущность поведенческих проявлений и базовых свойств нервной системы и, наоборот, определить силу средового воздействия на генотип организма и оцепить стабильный характер возникшей поведенческой из¬менчивости и др.
Несмотря на свою молодость, генетика поведения не только разработала ряд специфических методов исследования, по и сформулировала ряд принципиаль¬ных теоретических положений.
Генотип и его влияние на поведение. Фактически все современные исследова¬ния показывают, что изменения в генотипе глубоко влияют на внешне наблюдае¬мое поведение животных и человека.
Наиболее распространен метод лабораторной селекции генетически чистых линий животных (ипбредпые линии), все особи которой обладают одинаковым генотипом. Если животные разных ипбредпых линий, выдержанные в одинако¬вых условиях, проявляют существенные различия в поведении, то приходят к вы¬воду о генетической обусловленности этих различий.
Генетика инстинктов. Занимаясь генетикой поведения, ученые сталкиваются с необходимостью и выбором для анализа «единиц поведения». Некоторые уче¬ные считают, что наиболее удобными для этой цели являются комплексы фиксиро¬ванных действий (КФД) благодаря их четкой выраженности и устойчивости.
В. С. Дилгер (1962) наблюдал гиездостроителыюе поведение у разных видов попугаев-неразлучников. Особи одного вида отрывали кусочки материала для гнезда и переносили их в клюве, а особи другого не держали их в клюве, а засовы¬вали иод боковые перья. Гибриды, полученные от скрещивания этих видов, обна¬ружили смешанный тип поведения: птицы вначале засовывали материал для гнез¬да в перья, а потом вынимали его и брали в клюв, доставляя к гнезду. Такая смесь двух КФД была представлена у межвидовых гибридов. Следовательно, у гибри-дов в их генотипе представлены оба родительских поведенческих комплекса, од¬нако извращена целесообразная последовательность их реализации.
Имеется много примеров, показывающих существование генов, действие кото¬рых подобно переключателю: они определяют, появится ли данный комплекс дей¬ствия или пет. Вероятно, естественный отбор благоприятствует группировке тех генов, которые способствуют проявлению полезного поведенческого признака.
Формирование поведения в онтогенезе
Существование только двух источников, определяющих видоспецифические особенности поведения организма — генотипа и среды, не дает достаточных осно¬ваний для разделения на две противоположные и взаимоисключающие формы сложного адаптивного поведения. Жесткая дифференциация только двух факто¬ров, влияющих па развитие поведения — генетических и средовых, столь же труд-па, как решение вопроса, от чего больше зависит площадь рины. Еще более неплодотворна, идея деления поведения на врожденное и приобретенное.
К моменту первого своего проявления любая функ¬циональная организация является незрелой, базирую¬щейся на врожденных реакциях. Одни формы поведе¬ния, например пищевое, высокооргапизовапо уже к мо¬менту рождения, другие (половое, материнское) впервые проявляются на более поздних стадиях онтогенеза.
Л. А. Орбели (1961) следующим образом охарактери¬зовал два типа онтогенеза животных — зрелорождающих-сян незрелорождающихся
Формирование пищевого поведения. Движения, характерные для пищевого поведения у новорожденных млекопитающих, стереотипны и в значительной степени ие зависят от мотивационных факторов. В то же время специфическая пищевая реакция новорожденных (сосательные движения, слюноотделение) до первого кормления может быть вызвана теп.юным воздействием. Эта реакция усиливается при прикосновении к мордочке пучком щетинок, имитирующим шерстный покров. В опытах X. Харлоу и Р. Циммермана (1959) детенышей макак-резусов изолировали от матерей и кормление их производили с использованием модели матери в форме проволочного цилиндра или такого же цилиндра, по обтя¬нутого мягкой тканью. Независимо от того, какая модель применялась для корм-ления, детеныши большую часть времени проводили в контакте с «матерчатой ма¬терью». Отсутствие стабильной температуры тела детеныша в ранний период раз¬вития компенсируется тентом матери.
Большинство исследователей считают, что л.ля иезрелорождающихся детены¬шей млекопитающих наиболее обшим положительным раздражителем, удержи¬вающим новорожденных около матери и обеспечивающим первый контакт с нею путем пищевых реакций, является теплая поверхность,
У зрелорождающихся детенышей млекопитающих (например, у копытных и хоботных), где из-за передвижения всего стада пли молодняка с самками отсутст¬вует постоянная гнездовая территория, наряду с прикосновением к теплой по¬верхности, которое предшествует первому кормлению, важное место среди врож¬денных рефлексов занимают ответы на зрительные сигналы, такие как затемне¬ние над головой, имитирующее мать, стоящую над, детенышем (А. Д. Слонш, 1976), и следование за движущимся предметом. Эти рефлексы хорошо проявляют¬ся па 1-2-й день жизни. Но если кормление происходит- из рожка без затемнения над головой или затемнение ие подкрепляется пищей, то в течение первых трех дней положительная пищевая реакция па этот сигнал исчезает.
Формирование пищевых реакций пе завершается к моменту первого кормле¬ния, а продолжается в направлении постепенного усложнения
Взаимоотношения детенышей и родителей. Материнская забота о потомстве может быть определена как многоактное поведение, в котором интегрированы врожденные и индивидуально приобретенные компоненты. Формы заботы о по¬томстве у разных отрядов и семейств млекопитающих различны. Наибольшей вы¬раженности среди пезрелорождающихся млекопитающих забота о потомстве до¬стигает у обезьян. Детеныш сразу после появления на свет повисает па шее матери, и она практически не расстается с ним 15-20 дней. Такому тесному контакту спо¬собствует положительный термотаксис детенышей и свойственные им хвататель¬ный и сосательный рефлексы.. Детеныш запоминает па длительное вре¬мя или на всю жизнь зрительные образы, обонятельные признаки, звуковые сиг¬налы матери или объекта, заменившего ее. Если 1! течение критического периода формирования общения детеныш не имеет возможности установить связи с осо¬бями своего вида, впоследствии он может оказаться неспособным к общению с се¬бе подобными и будет испытывать затруднения не только в коммуникативном, но и в воспроизводительном поведении.
Формирование первичных коммуникативных связей устанавливается и путем «обратного запечатлевапия» детенышей их родителями. При атом существенную роль играют акустические сигналы детенышей. Если в течение 3-4 ч после рожде¬ния изолировать мать от детеныша, она ие сможет отличить его от других.
специально подчеркивают значение фактора общения со сверстниками в период раннего онтогенеза для формирования свойств высшей нервной деятельности животного. Оказалось, что у животных, выращенных в условиях даже частичной внутривидовой изоляции, значительно страдает способность фиксировать следы в краткосрочной памяти, нарушается способность удержания в долгосрочной памяти нескольких систем условных рефлексов. Отмечено, что животные, выросшие в условиях такой час¬тичной социальной депривации, характеризуются резкими отклонениями в про¬текании эмоциональных реакций: имеют место эмоциональная тупость, чрезмер¬ная выраженность эмоции страха, неадекватность знака эмоции па различные раз¬дражители.
Когнитивное обучение
Образное (психонервное) поведение. И. С. Бериташвили начиная с 1926 г. из¬учал поведение животных но разработанному им методу свободного перемещения в экспериментальном манеже. Полученные И. С. Бериташвили (1975) факты бы¬ло невозможно объяснить с позиций теории условно-реф¬лекторного обучения. Суть представлений этого ученого состоит в следующем: у высших позвоночных животных при первом же восприятии местоположения пищи созда¬стся образ или конкретное представление пищи и ее ме¬стоположения в данной среде. Этот образ сохраняется, и каждый раз, когда он репродуцируется при восприятии данной среды или какою-либо его компонента, животное производит такое же ориентировочное движение головы, как и при непосредственном восприятии, ведет себя точно так, как при восприятии, то есть идет к месту пищи, обнюхивает его и, если нахо¬дит пшцу, съедает ее. Такое психопервпое поведение, направленное образами, ста¬ли называть произвольным в отличие от условно-рефлекторного поведения, кото-рос И. С. Бериташвили считал автоматизированным, непроизвольным.
И. С. Бериташвили описывает следующие характерные особенности психо-нервной деятельности:
1. Психопервная активность интегрирует элементы внешней среды в одно целое переживание, производящее целостный образ. Для этого достаточно, чтобы животное один раз восприняло эту среду.
2. Психопервпый комплекс образа легко воспроизводится под влиянием только одного компонента внешней среды или раздражения, напоминающего эту среду.
3. Это воспроизведение может происходить спустя длительное время после начального восприятия жизненно важной ситуации. Иногда образ может удерживаться всю жизнь без повторного его воспроиз¬ведения.
4. При такой форме обучения устанавливаются времен¬ные нервные связи между нервным субстратом образа и двигательными центрами мозга. Индивидуально при¬обретенные реакции, направляемые образами, легко ав¬томатизируются при их повторении.
5. Двигательная активность животных при репродукции образа зависит от условий его формирования, от дав¬ности возникновения, его жизненного значения, про¬странственных признаков ситуации.
6. Психопервная активность высших позвоночных животных преобладает над другими формами обучения и является определяющим фактором поведения.
7. Сознательная деятельность человека подчиняет себе двигательную активность психонервпого процесса представления, хотя и протекает в тесном взаимодей¬ствии со всеми другими формами поведения.
И. С. Бериташвили полагал, что нервный субстрат образной психической дея¬тельности лежит исключительно в пеокортексе.
Психонервное поведе¬ние (образное) интег¬рирует элементы внешней среды в одно целое переживание, производящее целост¬ный образ, который через ориентировоч¬ную реакцию направ¬ляет поведение живот¬ного.
Система нейронов, продуцирующая образы жизненно важных объектов, мо¬жет производить непосредственно только ориентировочную реакцию. Все осталь¬ное поведение животного опирается па разные двигательные акты прирождеипого п условно-рефлекторного характера в соответствии с образом и окружающей си¬туацией. Значит, образ, который лежит в основе субъективного отражения внеш¬него мира, — это вектор предстоящего рефлекторного поведения, непосредствен¬ная активность образа реализуется через ориентировочную реакцию, которая ре¬гулирует направление поведения животного.
Согласно И. С. Бериташвили, образ фиксируется в памяти и извлекается отту¬да для удовлетворения господствующей биологической потребности.
Основные отличия данной формы исихопервпого поведения от закономерно¬стей условно-рефлекторной деятельности состоят в следующем (И. С. Берита¬швили, 1984);
1. В отличие от классических условных рефлексов, которые требуют повторяе¬мости, нсихонервпый образ формируется сразу после одного осуществления индивидуального поведения.
2. Условный рефлекс, не сопровождающийся безусловным подкреплением, осу¬ществляется в течение длительного времени и гаснет постепенно. Исихонерв¬пый образ, не сопровождающийся удовлетворением соответствующей биоло¬гической потребности, быстро перестает вызывать индивидуально направлен¬ное поведение.
3. Если условный рефлекс может образовываться и в отсутствие коры, то целост¬ные представления могут возникнуть только при наличии иптактной коры, и прежде всего лобных отделов коры больших полушарий.
4. Условный рефлекс подразумевает формирование временной связи между сен¬сорными и моторными элементами. Пспхопервпое поведение обусловлено об¬разованием новых действенных нервных кругов из сенсорных корковых ней¬ронов.
5. Психопервпая деятельность определяет включение и выключение условных и безусловных рефлексов и последовательность их протекания в данном ряду
Существенно, что индивидуальное поведение, первично направляемое психо-первпым образом, при повторной тренировке автоматизируется и осуществляется по всем закономерностям условно-рефлекторного обучения.
Элементарная рассудочная деятельность животных. Поведенческие адапта¬ции, с точки зрения Л. В. Крушипского (1977), строятся па трех основных меха¬низмах: инстинктивном, механизме обучаемости и рассу-дочной деятельности (разуме). Хотя последние способно¬сти животных противопоставляются обучению, данную форму индивидуальной адаптации целесообразно рас¬смотреть в общей системе форм поведения особи. приведена схема взаимосвязи основных элемен¬тарных компонентов, участвующих в формировании по¬веденческого акта. В результате интеграции компонен¬тов формируется целостный поведенческий акт, который можно определить как унитарную реакцию. Если па ранних этапах филогенетиче¬ского развития поведение формируется под ведущим влиянием инстинктов, то помере усложнения нервной системы оольшую роль начинают играть различные формы обучения. Однако дальнейшая дифференциация конечного мозга обеспе-чивает элементарной рассудочной деятельности все большую роль в обучении. Следовательно, чем выше уровень элементарной рассудочной деятельности жи¬вотных, тем пластичнее п адаптивнее любая унитарная реакция и все поведение в целом.
Элементарная рассу¬дочная деятельность — использование предва-рительно воспринятой тактики изменений в среде для построения стратегии своего буду¬щего поведения
Наиболее характерное свойство элементарной рассудочной деятельности жи¬вотных заключается в их способности улавливать простейшие эмпирические за¬коны, связывающие предметы и явления окружающей среды, и возможность опе¬рировать этими законами при построении программ пове¬дения в новых ситуациях. Иными словами, важнейшая функция рассудочной деятельности состоит в отборе той информации о структурной организации среды, которая необходима для построения программы наиболее адек¬ватного акта поведения в данных условиях.
Важнейшая функция рассудочной деятель¬ности состоит в отбо¬ре той информации о структурной организа¬ции среды, которая необходима для по¬строения программы наиболее адекватного акта поведения в дан¬ных условиях.
Л. В. Крушипский считал, что чем больше размер мозга, а значит и количество нейронов, тем большую информацию об окружающей среде он может получить. Наличие избыточного чиста нейронов с разной функциональной активностью по¬зволяет животному улавливать некоторые законы природы.
Вероятностное прогнозирование. Под вероятностным прогнозированием понимается предвосхищение будуще¬го, основанное па вероятностной структуре прошлого опы¬та и информации о наличной ситуации. Оба эти фактора служат основой для создания гипотез о предстоящем бу¬дущем, причем каждой из них придается определенная вероятность. В соответствии с таким прогнозом осуществляется подготовка к дей¬ствиям в предстоящей ситуации, приводящим к наибольшей вероятности дости-жения цели (Н. Л. Бернштейн, 1966).
Способность к вероятностному прогнозированию — результат биологической эволюции в вероятностно организованной среде. Прогнозы живого организма призваны оптимизировать результаты его действия.
Вероятностное1 прогно¬зирование — предвос¬хищение будущего, основанное на вероят¬ностной структуре про шлого опыта и инфор¬мации о наличной ситуации
В естественных условиях организм сталкивается с множеством различных случайных раздражителей, которые нужно статистически обрабатывать, чтобы.выявить повторяемость, то есть регулярность событий, на основании которой и формируется приспособительное поведение. Теория вероятностного обучения ис¬ходит из представлений о предсказании статистических закономерностей и выбо¬ра оптимальных стратегий поведения при обучении субъекта независимым веро¬ятностям стохастичпо возникающих раздражений,
П. В. Симонов (1986) считает, что степень информированности субъекта зави¬сит от текущей субъективной вероятности достижения результата с учетом на¬личных средств и оценки проблемной ситуации. В связи с этим из реальной окру¬жающей среды выделяют и ту актуальную среду организма, от которой непосред¬ственно зависит удовлетворение потребностей и достижение целей.
Высшие позвоночные и человек в своей деятельности непрерывно опираются на вероятностное прогнозирование. Когда человек переходит улицу, он прогнози¬рует ситуацию на проезжей части и интервал времени для безопасного пересече¬ния дороги. Л водитель транспорта в это время прогнозирует поведение пешехо¬дов, смену сигналов светофора и свои собственные действия по управлению авто¬мобилем.
Животные прогнозируют вероятность поиска пищевого объекта, одновремен¬но прогнозируя поведение хищника, чтобы не стать жертвой собственной «бес¬печности».
В целом вероятностное прогнозирование деятельности может иметь разные формы (И. М. Фегепберг, Г. Е. Журавлев, 1977):
1. Прогнозирование разных форм независимых от субъекта событий. ♦ Прогнозирование своих ответных активных действий.
2. Прогнозирование целенаправленных действий не только в соответствии с их частотой в прошлом опыте, по и с их актуальной значимостью и предполагае¬мым результатом.
3. Поведение в общении с другими организмами предполагает использование ги¬потез о наиболее вероятных действиях своих активных партнеров.
4. Прогнозирование действий и целей с учетом собственных энергетических за¬трат.
Таким образом, когнитивные формы обучения, опираясь па весь широкий ре¬пертуар более простых форм облигатпого и ассоциативного обучения, выступают в качестве одного из фундаментальных механизмов высшей нервной деятельно¬сти животных и человека.
Ассоциативное обучение
Классические условные рефлексы. Как уже отмечалось, формы ассоциативного обучения характеризуются совпадением во времени (ассоциацией) какого-либо воспринимаемого индифферентного раздражителя — внешнего или внутренне¬го — с деятельностью самого живого организма. Биологический смысл такой ассо¬циации —- условного рефлекса — в его енгпальпости, то есть в приобретении этим раздражителем роли предупреждающего фактора, сигнализирующего наступле¬ние предстоящих событий и подготавливающего организм к взаимодействию с ними, И. П. Павлов разработал учение об условных рефлексах в основном на примере рефлекторного слюноотделения. Индифферентный раздражитель соче¬тался с безусловным агентом, вызывающим слюноотделительный рефлекс. В этом случае возникала такая цепь событий: какой-то посторонний раздражитель—без¬условное раздражение ротовой полости при попадании-в нее пищи—безусловное слюноотделение. Попадание нищи в ротовую полость именовалось подкреплени¬ем. По мере сочетаний этих агентов первый раздражитель приобретал свойст¬во условного сигнала, способного вызывать реакцию слюноотделения. Таким об¬разом, условный сигнал как бы имитировал безусловно-рефлекторную реакцию, лишь сдвинутую во времени.
Такой принцип выработки условных рефлексов был воспроизведен и в дру¬гой экспериментальной ситуации, а именно в случае применения электрооборо-пительпых безусловных рефлексов. Какой-либо посторонний раздражитель например, сочетался со слаоым электроболевым стиму¬лом, приводящим к отдергиванию конечности у соба¬ки. Спустя некоторое время отдергивание конечности возникало уже после предъявления условного сигнала, то есть опять же имело место сигнальное воспроизве¬дение безусловного рефлекса. Конечно же, полного тождества безусловной реакции по условному сигналу не возникает. Правильнее говорить в этом случае об их подобии, а не об идентичности. Такие условные реф¬лексы еще называют условными рефлексами первого пша(Ю. М. Копорски, 1970). Они получили наимено¬вание классических. Благодаря этим условным рефлек¬сам обеспечивается первичная ориентация животного по признакам окружающей среды еще с самого начала
любого поведенческого акта. С помощью классических условных рефлексов жи¬вотное адаптируется к внешней среде. Если принять во внимание модулирующее значение физиологических потребностей, в этих случаях животное все же высту¬пает в качестве достаточно пассивного участника событий, не имеющего возмож¬ности кардинально изменить их последовательность. Деятельное же, активное па-чало сведено к достаточно простым безусловно-рефлекторным актам.
Инструментальные условные рефлексы. Некоторые ученые в самостоятель-ную форму ассоциативною обучения объединяют условные рефлексы, которые строятся па основе активной целенаправленной деятельности животного. По¬следовательность событий в данном случае зависит не только от внешней сигнализации, по и от поведения са¬мого животного. Например, крыса в процессе ориен¬тировочно-исследовательского поискового поведения в экспериментальной камере случайно нажимает лапой на педаль, за что вознаграждается пищей. По мере та¬ких совпадений вырабатывается прочная связь: нажа¬тие на педаль — пища. Затем экспериментатор перед очередным «произвольным*- нажатием па недаль вклю¬чает какой-либо посторонни» раздражитель. После не¬скольких сочетаний всей этой цепи раздражений уста¬навливается связь: сигнал—нажатие па недаль—нища.
Активное взаимодействие животного со средой достигается благодаря включению в эту цепь среднего звена — нажатия животным на педаль, ибо от своевременности и качества выполнения данной реакции зависит успешность поведенческого акта в форме достижения пищевого подкрепления. При этом следует иметь в виду, что в отличие от классических условных рефлексов сам по себе двигательный акт не имеет генетической связи с получением пищи. Эта связь формируется в процессе предварительной тренировки.
Впервые инструментальные условные рефлексы стали изучаться в павловской лаборатории Ю. М. Копорски и Я. Миллером (1936), которые первоначально да¬ли им название условные рефлексы второго типа. Затем их стали называть инстру¬ментальными условными рефлексами, оперантпым. поведением. По существу этот'вид обучения не отличается от обучения с помощью проб и ошибок. Биологический смысл та¬кой ассоциации — услов¬ного рефлекса — в его сигнальности, то есть в приобретении этим раз¬дражителем роли пред¬упреждающего факто¬ра, сигнализирующего наступление предстоя¬щих событий и подготав-ливающего организм к взаимодействию с ними.
Одним из распространенных примеров такого об¬учения является выработка у животных навыков ори¬ентации в лабиринте. Животное помещается в лаби¬ринт, в котором находится пищевая приманка. После неоднократного прохождения лабиринта путем его тщательного исследования животное обучается кратчайшим путем достигать местоположения приман¬ки. Кривая обучения обычно строится па основе скорости достижения приманки и/или количества допущенных ошибок. Лабиринтные навыки довольно быстро становятся автоматизированным и и стереотипными.У высших позвоноч¬ных животных при первом же восприятии местоположения пиши создается образ или конкретное представ¬ление пиши и ее ме¬стоположения в дан¬ной среде.
Неассоциативное обучение 2
В составе ориентировочной реакции выделяют два процесса:
♦ начальная реакция тревоги, удивления сопровождается повышением тонуса мышц и фиксированием позы (затаивание), генерализованным изменением электрической активности разных отделов мозга (неспецифическая настройка);
♦ исследовательская реакция внимания, поворот головы, глаз, ориентация ре¬цепторов по направлению к раздражителю.
Эта стадия рассматривается как период анализа раздражителя (включая услов¬ные ориентировочные поисковые реакции) и сопровождается более локальными изменениями биоэлектрической активности мозга.
Исследование динамики ориентировочного рефлекса у человека и животных показало, что он возникает пе на сам стимул как таковой, а в результате сличения стимула со следом, оставленным в нервной системе предшествующими раздражи¬телями. Если стимул и след совпадают, то ориентировочная реакция не возника¬ет. В том случае, если информация о стимуле и хранящиеся в памяти следы от предшествующих раздражений не совпадают, то ориентировочная реакция
Импринтинг — комп¬лекс поведенческих адаптации новорожден¬ного, которые обеспечи¬вают первичную связь между ним и родителя¬ми и как бы замыкают цепь преобразований эмбрионального перио¬да, позволяя реализо¬вать новорожденному уже сформированные механизмы восприятия и реагирования.каст и оказывается тем интенсивнее, чем больше выражено такое рассогласован Следовательно, конфигурация следов, оставленных в нервной системе в резуль те повторения каких-то раздражителей, фиксирует все пх параметры.
Импринтинг (занечатление). Среди форм иидиви?" альпых адаптации особое место занимают процесс»! ранних этапах постпатальпого развития, связанные суст повлением жизненно важных контактов в гнезде, в стаж или стае, в группе пли семье, в окружении родителей
Комплекс поведенческих адаптации новорожденного, которые обеспечивают первичную связь между ним и ро¬дителями и как бы замыкают цепь преобразований эмб¬рионального периода, позволяя реализовать новорожденному уже сформирован¬ные механизмы восприятия и реагирования, именуют импринтингом (запечатле-ваиием).
К. Лоренц (1937) выдвинул оригинальную теорию ымприитита. Он считал, что молодые птицы узнают взрослых членов своего вида не инстинктивно, а с по¬мощью имприптировапия. Последнее выполняется па основе врожденной способ¬ности следовать за движущимся объектом, который попадает в их поле зрения сразу после вылуплеиия.
К. Лоренц считал, что от истинного ассоциативного обучения импринтинг от¬личается следующими четырьмя особенностями:
♦ он приурочен к ограниченному периоду жизни, именуемому «критическим, или чувствительным, периодом»;
♦ импринтинг необратим, то есть, возникнув в критический период, он не унич¬тожается последующим жизненным опытом и сохраняется па всю жизнь;
♦ уникальность пмприптипга определяется тем, что он происходит в тог период, когда соответствующее (например, половое) поведение еще не развито.
Подражание. Уже рассматривая примеры имприитинга, можно было обратить внимание па большую роль в формировании реакции следования выводковых птиц явлении подражания. В результате имитации (подражания) животное вы¬полняет видотипичные действия путем непосредственною наблюдения за дейст¬виями других животных своего вида. Эти последние являются побуждающим фак¬тором для одновременного ухода всех членов стада или стаи от хищника, для со-бирания пищи, отдыха и г. д. Путем имитационного научения животные на основе общения формируют поведение, которое вполне укладывается в рамки видового стереотипа.
Особенно это характер!ю для молодых животных, которые путем имитации ро¬дительского поведения обучаются различи!.см проявлениям поведенческого ре¬пертуара своего вида. Подобное имитационное научение названо облигатиым. Л. А. Орбели (1949) считал имитационное поведение главным охранителем вида, ибо огромное преимущество заключается в том, что «зрители», присутствующие при акте повреждения члена их же стада или сообщества, вырабатывают рефлек¬торные защитные акты и, следовательно, могут в будущем избежать опасности. Таким образом, облигатное, неассоциативпое обучение обеспечивает жизнедея¬тельность особи па первых этапах ее самостоятельного существования, а также за-кладывает' основы видосаецифического характера поведения. Можно сказать, что генетическая программа с помощью видоспецифического обучения создает осно¬вы для сохранения целостности популяции.
Методы изучения ВНД 2.
Поведение участвует в поддержании численности животных, в пространственной и внутренней структуре популяции в целом.Поведение – совокупность двигательных актов организма, возникающих в ходе взаимодействия с внешней средой и направленных на удовлетворение доминирующих у организма потребностей. Поведение имеет адаптивное значение и является важнейшим фактором эволюции вида.
Этология – наука, изучающая поведение. Она изучает морфологию поведения животных (в основном инстинктивные действия); изучает основные формы поведения в естественной среде; рассматривает комплексы фиксированных действий.
Методы этологического изучения поведения состоят в наблюдении за поведением различных видов животных в естественных условиях их обитания. Главная задача заключается в выявлении путем наблюдения основных структурных составляющих поведения и тех факторов, которые ответственны за их реализацию. Эти методы были разработаны преимущественно зоологами. Особенность этих методов состоит в том, что с их помощью в основном описываются крупные структурные единицы поведения типа инстинктов или комплексов фиксированных действий и в меньшей степени те пластические компоненты сложного поведения, которые связаны с обучением. Животные в естественной среде и при общении с соплеменниками выявляют ряд поведенческих реакций, которые невозможно выявить в лабораторных условиях. Однако в связи с множеством неучитываемых и переменных факторов зачастую невозможно выявить определенно тот конкретный набор сигналов, которые запускают данную форму поведения.
Методы условно-рефлекторного изучения поведения используются всецело в лабораторных условиях при ограничении не только самого поведенческого репертуара, как правило, до одной какой либо регистрируемой реакции, но и при ограничении действующей сенсорной информации вплоть до узкого набора сигналов. Именно эти сигналы вводятся в функциональную (временную) связь с данной поведенческой реакцией. Эти методы используются в качестве основного инструмента исследования поведения в физиологических лабораториях. В отличие от предыдущих методов при условно-рефлекторном изучении поведения выявляются те возможные поведенческие акты, которые приобретаются в в порядке обучения. Однако, условно-рефлекторный эксперимент, изолирующий животное из естественной окружающей среды, лишает исследователя возможности наблюдать участие выработанных форм обучения в сложной организации целостного поведения.
Методы когнитивного изучения поведения берут свое начало от психологии. Главная задача этих методов, которые используются в лабораторных экспериментах, состоит в выявлении тех сторон психики животных, которые определяют их поведение в сложных жизненных ситуациях. Причем наряду с выявлением способов решения поведенческих задач путем тренировки, то есть обучения, эти методы позволяют обнаружить в поведении животных явления так называемой эвристики, то есть способности сразу находить правильный выход из новой необычной ситуации. Уже из самого наименования следует, что этими методами ученые пытаются описать познавательную форму поведения. Постепенно усложняя поставленные перед животными задачи, исследователь оценивает диапазон способностей животного к их решению, будь то лабиринт, проблемный ящик или ориентация в свободном пространстве.
# Неассоциативное обучение
Неассоциативное, об-лигатное обучение обусловлено набором средовых факторов и не требует непремен¬ного совпадения (ассо ниании) внешних сиг¬налов с той или иной целостной деятельно¬стью организма.
Суммационная реакция. Феномен суммации в центральной нервной системе из¬вестен давно и детально изучен как па клеточном, так и па системном уровнях ор¬ганизации. В основе этого явления лежит сенсибилизация — повышение чувстви¬тельности нервной ткани к раздражающим агентам и фасилитация — облегчение запуска именно данной реакции. Рядом ученых наблюдались па простейших и низших беспозвоночных реакции, как будто бы напоминающие условные рефлек-сы: освоение определенного маршрута передвижения, навыки скопления в опре¬деленных местах пространства, различение съедобных продуктов от несъедобных, осуществление защитных двигательных реакций в ответ на прежний индиффе¬рентный раздражител ь.
Однако при углубленном анализе стало ясно, что эти навыки обладают всеми свойствами суммациопиой реакции:
они не могут сохраняться длительное время и обречены па исчезновение;
вызывающие их раздражители не обладают специализированным сигнальным значением; после исчезновения они самостоятельно не восстанавливаются; их исчезновение есть процесс разрушения, а не временного торможения.
Возникнув у одноклеточных организмов, суммационная реакция, основанная па свойствах протоплазмы к сенсибилизации и фасилитации ответных реакции, может быть рассмотрена в качестве одной из форм индивидуального приспособ¬ления у примитивных живых существ. Однако в преобразованном, а иногда тща¬тельно замаскированном виде суммационная реакция у высших животных высту¬пает как важнейший элемент более сложных форм индивидуального обучения. Клеточные механизмы суммации участвуют к процессах обучения и памяти у высших животных.
Привыкание. В противоположность суммациопиой реакции привыкание пред¬ставляет собой такую форму обучения, которая состоит в относительно устойчи¬вом ослаблении реакции вследствие многократного предъявления раздражителя,
не сопровождающегося каким-либо биологически значи¬мым агентом (пищевым, оборонительным, сексуальным и пр.), именуемым обычно подкреплением. Явление при¬выкания весьма широко распространено в животном ми¬ре, начиная с одноклеточных организмов. Привыкание у одноклеточных — это кратковременный процесс, не об¬ладающий способностью к тренировке.
Привыкание — относи¬тельно устойчивое ослабление реакиии вследствие многократ¬ного предъявления раз¬дражителя, не сопро¬вождающегося каким-либо биологически значимым агентом (подкреплением).
к одним сигналам вместе со сниженной реактивностью к другим, сохраняющиеся на протяжении относительно краткого промежутка времени, могут выступать в качестве главных (сети не единственных) механизмов адаптивных изменений ин¬дивидуального поведения, полностью зависимого от физико-химических пара¬метров окружающей среды. Поэтому такое поведение можно именовать стимул-зависимым поведением. Привыкание усовершенствуется в ходе прогрессивной эволюции и сохраняет за собой важную роль в репертуаре поведенческих адапта¬ции. Причем привыкание возникает не в результате утомления или сенсорной адаптации. В некотором смысл: привыкание -- это подавление реакций, которые оказываются незначимыми в жизни животного.
Привыкание рассматривают как простейшую форму обучения, которая может служить основой для развития более сложных форм обучения.
Различают кратковременные и долговременные процессы привыкания, которые используются как модель для изучения разных видов памяти
Наиболее же распространенной формой привыкания является ориентировоч¬ный рефлекс, который при повторении вызвавшего его раздражителя постепенно угашается. Раздражители, которые не имеют для животного прямого биологиче¬ского значения, постепенно утрачивают ответную реакцию организма. Такая фор¬ма поведенческой адаптации, в основе которой лежит научение не отвечать на раз¬дражение (негативное научение), основывается па механизмах привыкания (пли угашепия, по Павлову) ориентировочного рефлекса. Исследования показали уни-версальную роль ориентировочного рефлекса, с которого начинается любой вид анализа раздражений. Биологическое значение ориентировочной реакции состо¬ит в повышении возбудимости сенсорных систем для наилучшего восприятия действующих па организм раздражений с целью установления их биологического значения. Поэтому основными факторами в возникновении ориентировочного рефлекса являются новизна, неожиданность и значимость раздражителя для ор-ганизма.
Поведения
Поведение ухаживания представляет собой сложную последовательность дви¬гательных актов, обеспечивающую большую вероятность успешного спаривания. Иногда при этом ритуал ухаживания более сложен у самок, чем у самцов. Забота о потомстве тесно связана с уровнем социализации. Первые же шаги со¬циализации детеныша начинаются в общении с матерью. Особенно ярко это выра¬жается у приматов. Например, у макак-резусов выделяют три стадии материнско¬го поведения; 1) тесный контакт с детенышем и его защита; 2) амбивалентность; 3) отталкивание. На первой стадии контакт детеныша с матерью является посто¬янным: новорожденный либо сосет мать, либо спит.
Любое взаимодействие особей одного вида можно назвать общественным пове¬дением,
Но истинное сообщества — это нечто большее, чем супружеская пара ила мать с детенышем. Оно представляет собой стабильную группу, члены которой иоддек живают интенсивную коммуникацию и находятся в некоторых относительно по¬стоянных отношениях друг с другом (Э. Меннппг, 1982).
Организованные сообщества животных должны отвечать определенным крите¬риям, среди которых основными являются:
1) сложная система коммуникации между членами сообщества;
2) разделение труда, основанное па специализации;
3) стремление членов общества держаться в тесной близости друг к другу;
4) постоянство состава;
5) затруднение доступа особей того же вида, но не являющихся членами данной группы.
Групповая жизнь животных дает несомненное преимущество: где отдельная особь гибнет, труппа выживает
Исследовательское поведение животных побуждается самостоятельной потреб¬ностью в получении информации. Элементарные исследовательские реакции по¬являются очень рано даже у пезрелорождающихся животных — это, например, ма-ятникообразпые движения головой, связанные с поиском соска матери. В даль¬нейшем появляются более сложные ориентировочные реакции — обнюхивание, прислушивание, присматривание и др. Наконец, еще позднее у животного возни¬кают и подлинно исследовательские акты в связи с появлением в окружающей об-становке нового раздражителя: поворот глаз, ушей, головы, приближение к незна¬комому предмету (рефлекс «что такое?», по Павлову). В комплексе сложпорефлекторпых инстинктивных поведенческих актов ори-ентировочно-исследовательская деятельность животного служит поиску и обна¬ружению биологически значимых сигналов. С ориентировочного рефлекса на¬чинается любой контакт животного с факторами среды. Эти элементарные ори¬ентировочные реакции выполняют роль песпецифнческого фактора активации мозговой деятельности, настраивающие сенсорные аппараты па более адекватное и полное восприятие соответствующей информации.
Поисково-исследовательские формы поведения как важнейший этап освоения окружающей среды свидетельствуют о том, что нормальная жизнедеятельность требует непрерывного поступления из внешней среды не только вещества и энер¬гии, по и информации.
Подражательное поведение (имитационное) обеспечивает передачу опыта от одного поколения к другому и лежит в основе «сигнальной (не генетической) наследственности» (М. Е. Лобашев, 1967). При этом необ-ходимо выделить формы имитации, которые относятся к инстинктивному поведению, когда выполнение впдоспе-цифичных действий одних животных является побуж¬дающим фактором для других.
Под игровым поведением понимают совокупность двигательных актов орга¬низма, включающим определенные мышечные труппы, используемые в дальней¬шем взрослым животным в соответствующих жизненных ситуациях — бегстве, борьбе, добыче пищи, размножении и т. Д
Классификация форм поведения.
При попытке разобраться в классификации сложнейших инстинктов И. II. Пав¬лов положил в основу биологическую потребность, выделив среди них:
♦ индивидуальные — пищевой, агрессивный, активно- и пассивно-оборонитель¬ный, рефлекс свободы, исследовательским, рефлекс игры;
♦ видовые — половой и родительский.
Ю. М. Конорски (1970) также выделил две категории безусловных рефлексов:
♦ подготовительные (драйвовые, мотивациопные);
♦ исполнительные (консуматорные).
При восприятии нового стимула возникает рефлекс нацеливания и собственно ориентировочный рефлекс на новизну. Подготовительный исследовательский рефлекс возникает в результате «сенсорного голода», потребности в информации. Подготовительный пищевой рефлекс (голод) выявляется в форме двигательного беспокойства и активной настройки сенсорных систем. Страх — подготовитель¬ный защитный безусловный рефлекс, ярость — наступательный.
А. Д. Слоним (1949) в основу своей классификации положил павловские прин¬ципы, учение об интероцептивной сигнализации и убеждение об отсутствии в природе «чистых» условных или безусловных рефлексов. Эта классификация име¬ла следующий вид:
I. Рефлексы на изменение внутренней среды организма и постоянства общества: 1) пищевые - обеспечивающие постоянство вещества; 2) гомеостатические — обеспечивающие постоянство внутренней среды. II. Рефлексы на изменение внешней среды организма:
1) оборонительные;
2) средовые (ситуационные).
III. Рефлексы, связанные с сохранением вида: 1) половые; 2)родительский.
В настоящее время такая классификация представляется схематично и дале¬ко не полной, не учитывающей, например, зоосоциальпые аспекты поведения, П. В. Симонов (1986) предложил оригинальную классификацию инстинктов как сложнейших безусловных рефлексов, составляющих потребпослпо-эмоцпо-пальную основу поведения. При этом он исходил из представления о том, что спо¬собность сохранения особи, потомства, популяции, вида представляет собой необ¬ходимое условие развития в смысле овладения средой во все расширяющихся временных масштабах
Удовлетворение витальных потребностей. Первую самостоятельную группу рефлексов составляют витальные рефлексы, которые обеспечивают сохранение индивидуума и вида. Сюда относятся пищевой, питьевой, регуляции сна, обо¬ронительные (включая рефлекс «биологической осторожности»), рефлекс эко¬номии сил и многие другие. Определяющими при этом являются два признака:
♦ неудовлетворение соответствующей потребности ведет к гибели особи;
♦ удовлетворение потребности не требует участия дру¬гой особи того же вида.
Параметры тех внешних объектов, которые могут удовлетворить соответствующую потребность уже у мо¬лодых животных, в большей своей части генетически за¬даны. Стратегии питания накладывают существенный отпечаток на характер пове¬дения. Наиболее яркое поведение связано с хищническим образом жизни.
Многие оборонительные рефлексы носят врожденный характер, но в своей реа¬лизации зависят от конкретных условий. У крысы, загнанной в угол, убегание сменяется агрессивностью. Агрессивные животные переходят к мирному сосуще¬ствованию, когда это необходимо для выращивания потомства. Функцию защиты от нападения выполняют и некоторые подстерегающие действия, например звуки, издаваемые гремучей змеей, и агрессивные позы, принимаемые многими млеко¬питающими.
У животных не существует агрессивности ради агрессивности. В основе активно-наступательного поведения животных лежит либо потребность в самосо¬хранении, либо борьба за самку, за территорию, потомство и др. Особо выделяют в группе витальных инстинктов потребность в экономии сил. Если установить два рычага, нажатие на которые требует разных усилий, но дает одинаковое количество пищи, крысы предпочитают легкий рычаг.
Удовлетворение социальных потребностей. Вторую группу поведенческих реакции образуют ролевые (зоосоциальные) безусловные рефлексы, которые возникают только при взаимодействии с другими особями своего вида. Эти рефлексы лежат в основе полового, родительско-го, территориального поведения, в основе феномена «со¬переживания» (эмоционального резонанса) и формиро¬вания групповой иерархии. При этих формах поведения отдельная особь выступает в качестве брачного партнера, родителя или детеныша, хозяина территории или пришельца (интрудера), лидера или ведомого.
Наиболее простые формы ролевых отношений возникают при взаимодействии половых партнеров. Среди факторов, определяющих успешность репродуктивно¬го поведения, выделяют в качестве основных следующие:
♦ для организации полового поведения необходимо, чтобы животное находи¬лось в определенном гормональном состоянии;
♦ необходимо наличие соответствующих внешних стимулов;
♦ необходим индивидуальный опыт общения с особями своего вида, который влияет па реактивность к внешним раздражениям, усовершенствование соот¬ветствующих движений, включая готовность к спариванию.
Удовлетворение идеальных потребностей. Третью группу поведенческих ак¬тов именуют безусловными рефлексами саморазвития. Сюда относятся разнооб¬разные проявления ориентировочно-исследовательского поведения, рефлексы сопротивления (рефлекс свободы, но Павлову) и рефлексы превентивной «воору¬женности» — имитационный и игровой. Для рефлексов саморазвития характерны два момента:
♦ они не связаны с индивидуальной пли видовой адаптацией к наличной, суще¬ствующей в данный момент ситуации, эти рефлексы обращены к будущему;
♦ эти рефлексы самостоятельны и невыводимы из других потребностей живого организма и несводимы к другим ранее упомянутым мотивациям.
Условные рефлексы. Правила образования. Общие признаки. Классификация.
Условные рефлексы – индивидуально приобретенные системные приспособительные реакции животных и человека, возникающие на основе образования в центральной нервной системе временной связи между условным (сигнальным) и безусловно-рефлекторными актами.
У высших животных и человека необходимым субстратом для формирования условных рефлексов является кора больших полушарий.
Правила образования условных рефлексов.
1. условных рефлексов необходимо совпадение для образования во времени (сочетание) какого-либо индифферентного раздражителя (условного) с раздражителем, вызывающем соответствующий безусловный рефлекс (безусловный раздражитель).
2. необходимо, чтобы действие условного раздражителя несколько предшествовало действию безусловного.
3. условный раздражитель должен быть физиологически более слабым по сравнению с безусловным раздражителем и возможно более индифферентным, то есть не вызывающим значительной реакции. Физиологическая сила, например, пищевого безусловного рефлекса определяется уровнем пищевой мотивации. Индифферентность же условного раздражителя состоит в том, что он не должен вызывать безусловный рефлекс, используемый в качестве подкрепления.
4. для образования условного рефлекса необходимо нормальное, деятельное состояние головного мозга.
5. во время образования рефлекса должны быть исключены другие виды деятельности как ответной реакции на посторонние раздражители.
Эти правила составляют основу изучения условных рефлексов, хотя возможны и их вариации для конкретных экспериментальных задач.
Общие признаки условных рефлексов.
1. Их приспособительный характер. Смысл условного рефлекса в том, что он делает поведение особенно пластичным, подогнанным к конкретным условиям среды (времени, месту, качеству подкрепления и пр.).
2. любые условные рефлексы образуются при участии высших отделов головного мозга. Поэтому приспособительные реакции простейших или кишечнополостных не могут быть отнесены к реакциям условно-рефлекторного типа.
3. условные рефлексы приобретаются и отменяются в индивидуальной жизни каждой конкретной особи. Этим они принципиально отличаются от безусловных рефлексов, одинаково проявляющихся у особей данного вида и в определенной мере детерминированных генотипически. Основная масса условных рефлексов образуется только при повторяемости сочетаний условного и безусловного раздражителей.
4. условный рефлекс имеет сигнальный характер, то есть всегда предшествует, предупреждает последующее возникновение безусловного рефлекса. Смысл условного рефлекса в том, чтобы обеспечить подготовку организма к какой либо биологически направленной деятельности. С помощью условных рефлексов животное может заранее избежать опасности или подготовиться к захвату добычи, поискам полового партнера и т.д.
Классификация условных рефлексов.
Существует несколько систем классификации условных рефлексов, каждая из которых, естественно, не может считаться исчерпывающей.
1. В зависимости от наличия или отсутствия подкрепления условные рефлексы делят на положительные (подкрепляемые), вызывающие соответствующую реакцию организма, и отрицательные, или тормозные (неподкрепляемые), которые не только не вызывают соответствующей реакции, но и ослабляют ее. Согласно биологическому значению подкрепления различают витальные условные рефлексы (пищевые, оборонительные, регуляции сна и пр.), зоосоциальные (половой, родительский, территориальный пр.), рефлексы саморазвития (исследовательский, имитационный, игровой и пр.). Иногда в самостоятельную группу выделяют подражательные (имитационные) условные рефлексы.
Подкреплением условному рефлексу может служить любая деятельность организма. Поэтому ее можно разделить на двигательные условные рефлексы и вегетативные условные рефлексы. Такое деление, конечно, относительно, так как акцент делается на характере регистрируемого безусловного рефлекса. Например, двигательный условный рефлекс, связанный с захватом пищи, определяется обычно по виду соответствующего движения (хватание, клевание, сосание и пр.). Однако при его образовании, конечно, происходят значительные вегетативные изменения, которые обеспечивают выполнение данного движения (изменяются просвет кровеносных сосудов, частота сердцебиения, дыхательная ритмика и т.д.).к вегетативным условным рефлексам относится классический слюноотделительный условный рефлекс.
Целостный условный рефлекс имеет полиэффекторную природу, и его отнесение к той или иной категории зависит от того, какой из эффекторов избирает для регистрации экспериментатор.
Различаются условные рефлексы и по особенностям подкрепления. Если в качестве подкрепления используется безусловный рефлекс, то такой условный рефлекс относят к условным рефлексам первого порядка. Если в качестве подкрепления используется ранее выработанный прочный условный рефлекс, то такой новый условный рефлекс именуют условным рефлексом второго порядка. Соответственно могут быть условные рефлексы третьего и последующих порядков. Именно такого типа условные рефлексы формируются у детей и составляют основу развития у них мыслительной деятельности.
2. важнейшим компонентом условного рефлекса является условный сигнал, то есть собственно рецепторная часть условно-рефлекторного процесса. По этому признаку условные рефлексы делятся на экстероцептивные и интероцептивные.
В соответствии с тем, на какие рецепторные приборы действует раздражитель, выделяют следующие экстероцептивные условные рефлексы: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, тактильные, температурные.
Интероцептивные условные рефлексы возникают в том случае, если поступивший в головной мозг афферентный залп из внутренних органов становится условным сигналом к тем или иным изменениям в вегетативной сфере или двигательной деятельности всего организма. Интероцептивные условные рефлексы образуются медленнее экстероцептивных, а условно-рефлекторная реакция животного более диффузная чем на экстероцептивный раздражитель.
По характеру условного раздражения условные рефлексы подразделяются на натуральные и искусственные. К натуральным относятся такие, которые образуются на естественные признаки безусловного раздражения. Например, запах пищи.
По структуре условного сигнала различают следующие группы условных рефлексов:
- условные рефлексы на простые раздражители (звонок, метроном, вспышки света и пр.);
- условные рефлексы на одновременные комплексные раздражители, состоящие из нескольких компонентов, действующих одновременно (свет + звук + кожное раздражение);
- условные раздражения на последовательные комплексные раздражители, отдельные компоненты которых действуют последовательно, накладываясь друг на друга;
- условные рефлексы на цели раздражителей, когда отдельные компоненты сложного раздражителя действуют последовательно, не совпадая друг с другом, а безусловное подкрепление присоединяется к последнему из них
3. важнейшим признаком для классификации условных рефлексов является соотношение во времени действия условного и безусловного раздражителей. По одному признаку различают:
- наличные условные рефлексы, образующиеся при совпадении во времени условного раздражителя и подкрепления;
- следовые условные рефлексы, при образовании которых условный раздражитель и подкрепление отделены друг от друга «определенным временным интервалом».
Если подкрепление почти сразу присоединяется к действию условного раздражителя. Образуется так называемые совпадающие условные рефлексы. В других случаях подкрепление присоединяется к условному раздражителю спустя 5-30 с. от начала его действия – вырабатываются отставленные условные рефлексы. Наконец подкрепление может присоединится к условному раздражителю после длительного изолированного действия последнего. Такие условные рефлексы названы запаздывающими условными рефлексами.
Таким образом, приведенная классификация подчеркивает достаточно широкий диапазон условно-рефлекторного приспособления высших организмов и ставит условный рефлекс в качестве одного из основных феноменов высшей нервной деятельности.
Ассоциативные системы мозга, их роль в сенсорной функции мозга и программировании поведения.
Одним из основных атрибутов любого сложного целенаправленного движения является формирование предварительных программ.
Роль программы в структуре двигательного акта должна рассматриваться с учетом биологической мотивированности движения, его временных параметров, моторной дифференцированное™, степени сложности координационного соста¬ва и уровня его автоматизированное Стратегия и тактика движения. Биологическая мотивированность двигатель¬ного акта является основным побуждающим (инициальным) фактором для его реализации. Именно мотивации формируют целенаправленные движения, а сле¬довательно, определяют их общую стратегию. Значит, если в основе стратегии движения находится биологическая (или социальная) мотивация, то каждый конк¬ретный двигательный акт будет рассматриваться как шаг к удовлетворению этой мотивации, то есть будет решать какую-то промежуточную задачу или цель (рис. 104). Биологические мотивации могут приводить либо к запуску «запаян¬ных», то есть жестких, программ, устанавливать их комбинаторику, с чем мы встречаемся у беспозвоночных и низших позвоночных и именуем инстинктами или комплексами фиксированных действий, либо приводить к формированию новых сложных программ, определяя одновременно степень их лабильности. в тех случаях, когда действие полностью яв¬ляется автоматическим следствием стимула, невозможно говорить о мотивации. При этом между стимулом и ответом существуют фиксированные взаимоотноше- ния. Мотивация «ломает» эти фиксированные связи между стимулом и реакцией с помощью процесса обучения. Например, в отличие от многих инстинктив¬ных реакций, реакция нажатия на педаль может быть «отделена» от внутреннего состояния животного. Оперантпая ситуация, сигнал, реакция, подкрепление яв¬ляются полностью произвольными, не обладающими фиксированными связями друг с другом.
Участие ассоциативных систем мозга в организации движении. Роль внеш¬них факторов, сигналов из внешней среды и соответственно роль сенсорных и ас¬социативных систем мозга в формировании мотивированных движений весьма значительна. Специфичность участия таламопариеталыюй ассоциативной систе¬мы в организации движений определяется двумя моментами.
С одной стороны, она участвует в формировании интегральней схемы тела, все части которого соотнесены не только друг с другом, но и с вестибулярными и зри¬тельными сигналами.
С другой стороны, она участвует в регуляции внимания к текущим сигналам окружающей среды с учетом ориентации всего тела относительно этих сигналов.
Таламопариетальиая (как и нижневисочная) ассоциативная система активиру¬ется текущими сенсорными сигналами, то есть привязана в основном к настояще¬му моменту времени, и связана с анализом главным образом пространственных взаимоотношений разиомодальпых признаков.
Фронтальная ассоциативная система имеет реципрокпые отношения с двумя функциональными системами мозга:
1) темешю-височной, которая связана с обработкой и интеграцией полимодаль¬ной сенсорной информации;
2) телеицефалической лимбической системой, включающей лимбическую кору и связанные с ней подкорковые образования, особенно гипоталамус и районы среднего и промежуточного мозга.
Целенаправленное поведение определяется доминирующей мотивацией, побуж¬дающей организм к удовлетворению преобладающей потребности.
Адаптивный же характер поведения достигается с помощью множества услов¬ных рефлексов, которые обеспечивают приспособление организма к конкретной пространственно-временной ситуации. Неспецифическая направленность поис¬кового поведения определяется наличием гипоталамического очага стационарно¬го возбуждения, обладающего доминантными свойствами (инертность, высокая возбудимость, способность к суммации); поисковая же активность в конкретной ситуации определяется системой корковых условно-рефлекторных связей как ос¬новы прошлого жизненного опыта, который обеспечивает направленный поиск объекта удовлетворения потребности.
Высшие интегративпые (ассоциативные) системы мозга являются основными аппаратами управления пластичными формами поведения, которые обеспечива¬ются механизмами:
♦ селективной конвергенции биологически значимой информации;
♦ пластических перестроек под влиянием доминирующей мотивации;
♦ краткосрочного храпения интегральных образов и программы предстоящего поведенческого акта.
Степень развития ассоциативных систем мозга в эволюции млекопитающих коррелирует с совершенством апалнтико-сиптетической деятельности и органи¬зацией сложных форм поведения.
Способность формировать последовательность движений и предвидеть ее реа¬лизацию как самая сложная функция мозга достигает наибольшего развития у че¬ловека, обладающего свойствами речевого управления поведением.
Высшие интегративные системы мозга. Онтогенез ассоциативных систем.
Ретикулостволовый уровень интеграции
Ретикулярная формация — это филогенетически старая система мозга, которая не представляет собой единого анатомического целого и морфологически являет¬ся гетерогенным образованием. Трудно определить и ана¬томическую протяженность ретикулярной формации, ко-торая занимает центральное положение на всем протяже¬нии ствола (рис. 100).
Нейроналыюй основой интегрирующей функции ре¬тикулярной формации служат длинноотростчатые клетки, аксоны которых могут распространять влияние как в каудалыюм, так и в ростральном направлении. Ре¬тикулярные клетки соединяют разные отделы внутри ре-тикулярной формации, а последнюю со спинным мозгом, большими полушариями и мозжечком.
Каждая сенсорная система направляет пути в ретикулярную формацию Каждая сенсорная система направляет пути в ретикулярную формацию. Опи¬саны мощные влияния соматических и висцеральных нервов, что позволило счи¬тать одной из функций ретикулярной формации висцеросоматическую интегра¬цию. Показаны пути в ретикулярную формацию от ядер тройничного нерва, вес¬тибулярных ядер, верхней оливы.
Кора мозга оказывает регулирующие влияния на деятельность ретикулярной формации. Пути из ретикулярной формации в нисходящем направлении — к спин¬ному мозгу, мозжечку, ядрам специфических систем и в восходящем — к структу¬рам больших полушарий вплоть до коры также построены по топическому прин¬ципу, что свидетельствует о функциональной специализации ретикулярных ядер,
Ретикулярная форма¬ция — филогенетиче¬ски старая система мозга, которая не пред¬ставляет собой единого анатомического целого и морфологически яв¬ляется гетерогенным образованием.
Ассоциативные систе¬мы мозга — это свое¬образные структуры, не принадлежащие ка¬кой-либо одной сен¬сорной системе, но получающие информа¬цию от нескольких сен¬сорных систем Нейрофизиология ассоциативных систем мозга. Наряду со специфическими и песпецифическими системами принято выделять в качестве самостоятельной ка¬тегории ассоциативные таламокортикалъные системы. Применительно к выс¬шим млекопитающим это своеобразные структуры, не принадлежащие какой-ли¬бо одной сенсорной системе, по получающие информацию от нескольких сенсор¬ных систем. Ассоциативные ядра таламуса относятся к«внутренним ядрам», афферентные входы к которым идут не от сенсорных лемнисковых путей, а от их релей¬ных образований. В свою очередь, эти ядра проецируются па ограниченные корковые территории, которые имену¬ются ассоциативными полями.
Согласно анатомическим данным, выделяют две выс¬шие ассоциативные системы мозга. Первая включает зад¬нюю группу ассоциативных ядер, проецирующихся на те¬менную область коры, и именуется тшшмопариетальной системой. Вторая на талам ическом уровне состоит из медиодорзалыюго ядра с его проекцией па лобную область коры и называется таламофронталъной системой. Обе ассоциативные системы — продукт прогрессивной дифференциации песне-цифического таламуса и достигают значительных размеров у приматов и чело¬века. Таким образом, можно выделить следующие основные механизмы работы ас¬социативных систем мозга-(А. С. Батуев, 1979, 1981, 1984):
1. Механизм мулътисенсорной конвергенции. Его специфичность определяется тем, что к ассоциативным полям коры конвергируют афферентные посылки, несущие информацию о биологической значимости того или иного сигнала. Такие отселектированпые афферентные влияния вступают в интеграцию на кортикальном уровне для формирования программы целенаправленного пове¬денческого акта.
2. Механизм пластических перестроек при гетеромодалъных сенсорных воздейст¬виях. Динамический характер мультисеисорной конвергенции может прояв¬ляться либо в избирательном привыкании, либо в сенситизации, либо, нако¬нец, в формировании экстраполяциоппого типа ответов. Установлен факт важ¬ной роли доминирующей мотивации в определении спектра конвергирующих модальностей и в организация внутрикорковых интеграции. Для теменной ко¬ры преобладающим может быть горизонтальный (ламинарный) тип межней¬ронной интеграции, а для сепсомоторной ассоциативной коры преобладаю¬щим является вертикальный (модульный) тип межнейронной интеграции.
3. Механизм краткосрочного хранения следов интеграции, заключающийся в дли¬тельной внутрикорковой или таламокорковой реверберации импульсных по¬токов (см. гл. 8). Последнее объясняет дефекты памяти и обучения у кошек и собак после разрушения ассоциативных полей коры или соответствующих ядер таламуса.
Эволюция ассоциативных систем
В параллельных рядах, которыми шло развитие современных млекопитающих, хотя и сохранился общий план конструкции мозга, но таламокортикальпые его системы претерпели наиболее существенные морфофункциоиальпые перестрой¬ки. Высокого развития достигают корковые механизмы деятельности сенсорных систем с ясно выраженной тенденцией возрастания ассоциативных систем мозга со свойствами полисенсорного конвергирования. В динамике морфологических преобразований происходит обособление зон перекрытия корковых проекций, с которыми связывают реализацию наиболее сложных форм высшей нервной дея¬тельности.
В пределах класса млекопитающих можно выделить три основных уровня эво¬люции ассоциативных систем мозга
Доминанта и условный рефлекс как основные принципы интегративной деятельности мозга.
впервые И. П. Павлов со своими учениками осветил тот механизм и принцип, которым это преобладание формируется па ходу работы организма. Это механизм "условного рефлекса" и принцип "временной связи". Если воронка Шеррингтона имела в виду посто¬янные рефлекторные дуги, закрепившие функциональную и морфологическую связи между собой наследственно и филогенетически, то И. П. Павлов улавливал самое закладывание и новообразование связи в этой воронке, привлечение все новых рецептивных сфер конвергенции относительно эфферентных (исполни¬тельных) приборов.. Рецептивное поле доминанты создает спектр тех сигнально значимых факто¬ров среды, которые обеспечивают данную доминанту на разных стадиях ее суще¬ствования. А. А. Ухтомский (1966) выделил три стадии доминанты:
1) стадия доминанты, безразлично привлекающей к себе в качестве поводов возбуждения всевозможные рецепции;
2) стадия образования условного рефлекса, когда из множества действующих рецепций доминанта вылавливает группу рецепций, которая для нее в осо¬бенности биологически интересна (выработка адекватного раздражителя для данной доминанты);
3) стадия более или менее исключительной связи данной доминанты с дан¬ным рецептивным содержанием, когда каждый из контрагентов (внутрен¬нее содержание и внешний образ) будут вызывать и подкреплять исключи¬тельно друг друга. Закрепление рецептивного ноля с выделением адекватных для данной доми¬нанты агентов внешней среды осуществляется по механизму условного рефлекса, в котором важнейшую роль отводят фактору подкрепления. Подкрепление услов¬ного рефлекса направлено к удовлетворению текущей доминирующей мотива¬ции, к снижению возбудимости первичного доминантного очага. Мотизациошгое поведение животных направлено прежде всего па снижение доминанты. Полное удовлетворение биологической потребности, достигнутое в результате подкреп¬ления систем условных рефлексов, приводит к исчезновению доминантных оча¬гов и торможению соответствующих условных рефлексов.
Третья стадия доминанты строится на законе «обратных отношений» А. А. Ух¬томского: симптомокомплекс доминанты может репродуцироваться при наличии адекватных сигналов. Такие ретенциоппые способности принадлежат коре боль¬ших полушарий, которая:
♦ формирует адекватные стимулы для доминанты;
♦ запускает соответствующие доминанты по поводу этих стимулов;
♦ обеспечивает взаимодействие и переключение доминант.
На этой стадии речь должна идти не столько об Элементарных биологических доминантах (голод, жажда, половое чувство), сколько о сложном памятном следе, носящем ситуативный характер (интегральный образ), а также о динамической констелляции мозговых структур, обеспечивающих целенаправленное поведение организма.
Старая доминанта возобновляется или для того, чтобы при новых данных обойтись при помощи старого опыта Комбинация механизма доминанты с механиз¬мами формирования условного рефлекса обеспечивают два фак¬тора, необходимых и достаточных для орга¬низации целенаправлен¬ного поведения: его ак¬тивный творческий характер (доминанта) и точное соответствие объективной реальности (упроченный, тонко спе¬циализированный условный рефлекс).
Формы биологической памяти. Временная организация памяти. Механизмы кратковременной и долговременной памяти.
биологическую память можно определить как способность живых существ (или их популяций), воспринимая воздействия извне, закреплять, сохранять и в после¬дующем воспроизводить вызываемые этими воздействиями изменения функцио¬нального состояния и структуры Стабилизация органиче¬ских систем и их структурное самовоспроизведение опирается на генетическую память как память биологического видаВторой формой биологической памяти, развивающейся позже в ходе эволю¬ции, является иммунологическая память, которая тесно связана с генетической памятью.В самой общей форме иммунологическая память состоит в способности после первой встречи с генетически чужеродными телами и веществами узнавать их при повторной встрече, связывать и включать неспецифиче¬ские механизмы их уничтожения Временная организация памяти. После электрического ответа рецепторной клетки на внешнее воздействие возникают следовые процессы, продолжающиеся некоторое время уже при отсутствии реального раздражителя. Эти первичные следовые процессы составляют основу сенсорной памяти. Так, зрительный образ сохраняется во время мигания, при чтении, восприятии речи и нр. На этом же виде памяти основано слитное восприятие изображений в кино и телевидении. Предполагают, что сенсорная память человека не зависит от его воли и пе может быть подвергнута сознательному контролю Следующий за сенсорной памятью период, связанный с храпением информации, именуется
краткосрочной памятью. И наконец, наиболее значимая информация хранится в долгосрочной памяти Кратко- и долговременная намять могут различаться но своим механизмам и оказывать друг на друга взаимное влияние. Консолидация энграммы, то есть ее переход из кратковременной в долговременную, -- принципиально важ¬ный момент физиологии и биохимии памяти. Некоторые полагают, что периоду консолидации соответствует особый вид промежуточной памяти, которая как бы встраивается между долговременной и кратковременной памятью.
Хронотоп — внутрен¬ний пространственно-временной образ внешнего единого про¬странственно-времен¬ного мира.
Краткосрочная память-Долгосрочная память-Практика-Стимул
Сенсорная память-Длительность-менее секунды
Первичная память-Длительность несколько секунд
Вторичная память-Длительность минуты -годы
Третичная память-Длительность постоянная-Забывание путем стирания или разрушения-Забывание при замене-старой информации на новую Забывание Забывания -при длительном не происходит неиспользовании
Нейронная организация условного торможения.
Теоретические вопросы торможения условных рефлексов. Каким же образом пеподкрепление условного сигнала приводит к ослаблению и прекращению условно-рефлекторной реакции? Естественно, что во времена И. П. Павлова не¬возможно было ответить па этот вопрос. Согласно его представлениям, условное торможение возникает и первоначально локализуется в корковых нервных клет¬ках представительства условного раздражителя. Многие данные учеников и по¬следователей И. П. Павлова послужили свидетельством тому, что условное тормо¬жение правильнее всего связывать с корковым «центром» безусловного рефлекса, а Э. А. Асратяп считал, что условное торможение локализуется в структурах коры, осуществляющих временную связь представительств условного и безусловного раздражителей. Сам И. П. Павлов говорил о сходстве физиологических механизмов безуслов¬ного и условного торможения и о сходстве закономерностей образования поло-жительного и тормозного условных рефлексов.
В своей гипотезе условного торможения 3. А. Асратяп (1970) исходит из пред¬ставлений об условном рефлексе как синтезе двух безусловных рефлексов (рис. 85). Предполагается, что возбуждение подкрепляющего безусловного реф¬лекса производит индукционное торможение среднего звена дуги собственного ориентировочного рефлекса условного раздражителя. После прекращения дейст¬вия безусловного раздражителя данное торможение прекращается и сменяется послетюрмозньш возбуждением. Последнее, в свою очередь, вызывает индукцион¬ное торможение условной связи. Это торможение охранительно-восстановитель¬ного типа предотвращает следовое перевозбуждение условной связи и утомление соответствующих корковых клеток. При отмене подкрепления нарушается сопря¬женная индукция и элементы условной связи испытывают длительное следовое возбуждение. Суммация этого возбуждения при повторных пеподкренлепиях, предотвращая истощение, приводит к возникновению охрапителыю-восстапови-телыюго торможения в элементах временной связи
Согласно биологической гипотезе П. К. Анохина (1958), «в основе механизма условного торможения лежит конкурентная борьба, столкновение различных воз¬буждений, как это допускал И. П. Павлов в отношении безусловного торможения. Более сильное возбуждение индукциошю тормозит текущий выработанный пи¬щевой рефлекс. Если при безусловном торможении таким возбуждением являет¬ся ориентировочный или оборонительный рефлекс, то при условном торможе¬нии — биологически отрицательная реакция. Бывший прежде положительным условный раздражитель после пеподкреплеиия его едой становится сигналом к "трудному состоянию" и потому начинает вызывать условную биологически от¬рицательную реакцию животного. При систематическом неподкреплеиии данно¬го раздражителя едой он постепенно становится тормозным, отрицательная реак¬ция закрепляется, а пищевое возбуждение совсем тормозится»'.
Значи¬тельную роль в пластических перестройках отводят виутрикортикалыюму тормо¬жению.
В результате выработки условного рефлекса формируется динамическая кон¬стелляция мозговых структур или распределенная система гомоиимных модулей, вовлекаемых симультапно и сукцессивно в процесс активации (синхронной или асинхронной деятельности).
В основе феноменов условного торможения (дифференцировочного) лежит формирование центральных альтернативных программ, связанных с реализаци¬ей противоположных поведенческих эффектов. Взаимодействие альтернативных центральных программ, контролируемое лобными областями коры мозга, может обусловливать многие феномены условного торможения и растормаживания.
Нейронная организация условно-рефлекторного процесса.
Б. И. Котляром (1986) предложена классификация перестроек активности нейронов в процессе условно-рефлекторной деятельности (табл. 5). Принципи¬альным является введение в состав условно-рефлекторного процесса топического типа активности нейронов. Основанием этому служили специальные исследова¬ния с переключением разнородных условных рефлексов, которые позволили рас¬сматривать центральный мозговой.тонус в качестве непременного компонента процессов обучения и памяти.
По результатам обучения па уровне отдельной клетки можно судить, что наи¬более существенные изменения характерны для корковых полисенсорных нейро¬нов (М. Я. Рабинович, 1975), функциональные свойства которых по мере сочета- пин претерпевают эволюцию, отражающую становление его афферентной спе¬циализации. Так, до первых -сочетаний стимула с подкрепляющим рефлексом нейроны проявляют преимущественно моносенсорные реакции, то есть большин¬ство из них отвечает на стимулы адекватной сенсорной модальности стабильны-ми коротколатептпыми разрядами. По мере последующих сочетаний эти же ней¬роны приобретают способность отвечать па стимулы различных сенсорных мо¬дальностей и параметров; их активность становится полисенсорной. Этот период соответствует фазе генерализации условного рефлекса, когда положительное дей¬ствие обнаруживают не только сигнальный, но и другие сенсорные раздражители. Вероятно, именно в этот период данная рефлекторная система начинает приобре¬тать доминантные свойства, выделяться среди прочих и подкрепляться разнооб¬разными воздействиями. Наконец, при достаточно упроченном условном рефлек¬се ответы нейронов снова приобретают моносенсорный характер, по теперь уже это специальные мопосеисорпые реакции па стимул определенной модальности и физических параметров, то есть избирательная реакция только па тот стимул, ко¬торый приобрел сигнальное значение для поведенческого акта.
По критерию наличия или отсутствия изменений реакций нейронов нельзя считать, что обучение характерно лишь для определенных отделов или уровней мозга. Имея в виду неравноценность отделов мозга для процессов обучения, сле¬дует признать, что сами по себе изменения реакций нейронов при выработке вре¬менных связей в отсутствие дополнительных контрольных процедур еще не явля¬ются доказательством причастности тех или иных структур мозга к процессам обучения Таким образом, реорганизация сепсомоториых связей, достигаемая путем об-учения, состоит в изменении эффективности связей между нейронами сенсомо¬торпой коры:
♦ получающими сенсорно обусловленное эфферентное возбуждение;
♦ контролирующими сокращениями определенных групп мышц.
Торможение условных рефлексов, его виды.
Объяснить поведение, признавая лишь существование возбудительного процесса, нельзя, так как очевидно, что при возбуждении нервных аппаратов возможны лишь судороги, а не целесообразная координированная деятельность животных и человека. В физиологии долгое время отсутствовала теория, позволявшая объяс¬нить координированный характер поведения. В этих условиях открытие в 1862 г. И. М. Сеченовым центрального торможения сыграло значительную историче¬скую роль. И. М. Сеченов рассматривал центральное торможение как деятель¬ность (возбуждение) специальных тормозных систем по аналогии с хорошо из¬ученными к тому времени тормозными эффектами блуждающего нерва на сердце.Ч. Шеррингтоном (1906) развивалось представление об активном торможении мышц-антагонистов в процессе рефлекторного акта. А. А. Ухтомский (1923), опираясь на предшествующие взгляды, выдвинул представление о сопряженном торможении при формировании доминанты. Цент¬ральные механизмы наиболее биологически значимого рефлекторного акта под¬крепляются конвергирующими к ним разнообразными возбуждениями, возни¬кающими в центральной нервной системе, и, достигнув определенного уровня возбудимости, эти центральные механизмы одновременно с запуском домини¬рующей рефлекторной реакции активно тормозят биологически несовместимые с ней любые другие формы рефлексов Внешнее (безусловное) торможение. Наиболее общим поведенческим при¬знаком торможения является отсутствие ожидаемой специфической реакции при действии порогового или даже надпорогового раздражителя или прекращение в этих же условиях какой-либо текущей деятельности или начавшейся двигатель¬ной или секреторной реакции.
Под внешним торможением понимается срочное подавление текущей услов¬но-рефлекторной деятельности при действии посторонних для нее раздражителей, вызывающих ориентировочный или другой какой-либо безусловный рефлекс.
По механизму своего возникновения этот тип торможения относят к врожден¬ным, который осуществляется благодаря явлениям отрицательной индукции. Безусловное торможе¬ние также называют внешним потому, что причина его возникновения лежит вне структуры тормозимого реф¬лекса.
Внешнее (безусловное) торможение — сроч¬ное подавление теку¬щей условно-рефлек¬торной деятельности при действии посто¬ронних раздражителей, вызывающих ориенти¬ровочный, оборони¬тельный или другой безусловный рефлекс
Другой вид безусловного торможения отличается постоянством своего эффек¬та на тот или иной тормозимый рефлекс и поэтому называется постоянным тормозом. Стабильность внешнего торможения определяется физиологической силой того рефлекторного акта, который становится главной причиной этого тор¬можения. К таковым относятся оборонительные безусловные рефлексы на раз¬ные вредящие раздражения, включая болевые. Внешнее торможение может воз¬никнуть и при выполнении условного рефлекса, например защитно-оборонитель¬ного.
Запредельное (охранительное) торможение Этот вид торможения зависит от функционального состоя¬ния нервной системы, возраста, от типологических особенностей, состояния гор¬мональной сферы и пр. Предел выносливости клетки в отношении раздражителей разной интенсивности называется пределом ее работоспособности, и чем выше этот предел, тем легче клетка переносит действие сверхсильных раздражений. Причем речь идет не только о физической, но и об информационной силе (значи¬мости) условных сигналов. Крайним случаем запредельного торможения является оцепенение, возникаю¬щее у животного и человека иод влиянием сильного раздражения. Человек может впасть в состояние ступора — полной неподвижности Внутреннее (условное) торможение — тормо¬жение условно-реф¬лекторной деятельно-сти, которое развивается постепен¬но в результате непод¬крепления условного сигнала безусловным рефлексом.
Внутреннее (условное) торможение. К данной форме торможения текущей условно-рефлекторной деятельности относят те случаи, когда условный раздра¬житель перестает подкрепляться безусловным. Такое торможение возникает не срочно, не сразу, а развивается постепенно, вырабатывается по общим законам условного рефлекса и является столь же изменчивым и динамичным. И. П. Пав¬лов назвал его поэтому условным торможением в отличие от безусловного
Выделим основные характеристики условного торможения
1. Как уже подчеркивалось, оно развивается при неподкреплении раздражителей, которые постепенно приобретают свойства условного тормозного раздражите¬ля. И. П. Павлов называл подкрепляемый условный сигнал положительным, а соответствующая реакция именовалась положительным условным рефлексом. Неподкрепляемый же условный сигнал снижал интен¬сивность реакции, а иногда и вообще подавлял ее, он именовался отрицательным сигналом. Соответствую¬щее поведение было названо отрицательным (или тор¬мозным) условным рефлексом.
2. Условное торможение поддается тренировке, а значит, выработка его при повторной процедуре облегчается. Однако заторможенный условный рефлекс может самопроизвольно восста¬навливаться иод влиянием как внешних, так и внутренних причин.
3. Способность к различным проявлениям условного торможения зависит от ин¬дивидуальных свойств нервной системы организма. У возбудимых индивиду¬умов условное торможение вырабатывается труднее и медленнее, чем у более спокойных.
4. Условпое торможение зависит от физиологической силы безусловного реф¬лекса, подкрепляющего положительный условный сигнал. Например, вырабо¬тать торможение реакции, ранее подкреплявшейся электроболевым стимулом, значительно труднее и требует гораздо больше времени, чем торможение той же реакции на тот же сигнал, но подкреплявшийся ранее пищевым безуслов¬ным рефлексом.
5. Условное торможение зависит от прочности ранее выработанного условного рефлекса. Более прочные стабильные условные рефлексы значительно труд¬нее поддаются торможению, чем только недавно сформированные условные рефлексы.
6. Условное торможение способно взаимодействовать с безусловным, в этих слу¬чаях возникает явление растормаживания, в других случаях в результате сум-мации условного и безусловного торможения их общий эффект может усили¬ваться. .
И. П. Павлов подразделил условное торможение па четыре вида.
Угасательное торможение развивается при отсутствии подкрепления условно¬го сигнала безусловным. Теперь тот же раздражитель становится сигналом отсут¬ствия реакции. Степень и скорость выработки угасательного торможения зависят от:
♦ прочности условного рефлекса (более прочно выработанные рефлексы угаша¬ются медленнее);
♦ физиологической силы подкрепляющего рефлекса (угасить пищевой услов¬ный рефлекс у голодной собаки значительно труднее, чем у сытой);
♦ частоты неподкреплепия
Дифференцировочное торможение развивается при иеподкреплении раздра¬жителей, близких к подкрепляемому сигналу
Отметим следующие основные свойства дифференцировочного торможения:
♦ чем ближе дифференцируемые раздражители, тем труднее на один из них (не-подкреиляемый) выработать дифферегщировочное торможение;
♦ степень торможения определяется силой возбуждения, развиваемого положи¬тельным (подкрепляемым) условным рефлексом. Как и в случае угасателыюго торможения, дифференцировочное торможение легче вырабатывается при пи¬щевом подкреплении, чем при оборонительном, легче у накормленных живот¬ных, чем у голодных;
♦ выработка этого торможения происходит волнообразно;
♦ дифференцировочное торможение тренируемо, что лежит в основе тонкого распознавания сенсорных факторов среды.
В самостоятельный вид условного торможения И. П. Павлов выделил услов¬ный тормоз, который образуется при неподкреплении комбинации из положи¬тельного условного раздражителя и индифферентного. Например, у собаки обра¬зован пищевой условный рефлекс на звук. Если к этому сигналу присоединить свет от лампочки и их совместное действие не подкреплять пищей, то после не¬скольких применений этой комбинации она перестанет вызывать пищевую ре¬акцию.
Основные свойства условного тормоза следующие:
1. Он легче вырабатывается, если к слабому (световому, например) положитель¬ному раздражителю присоединяется сильный дополнительный, например зво¬нок.
2. Роль прибавочного раздражителя может играть след от примененного раздра¬жения достаточно большой силы. Так, след от автомобильного гудка даже спустя 20 с может служить в качестве условного тормоза к метропомному сиг-палу условного пищевого рефлекса.
3. Если прибавочный раздражитель имеет недостаточную силу, то он может пре¬вратиться в условный раздражитель второго порядка (см. гл. 11), то есть вы¬ступить в качестве положительного сигнала основного условного рефлекса.
4. Если прибавочный раздражитель приобрел свойства условного тормоза, то, будучи присоединенным к любому другому положительному сигналу, он за¬тормозит соответствующий этому сигналу условный рефлекс.
5. Прибавочный раздражитель в первый момент своего применения в комбина¬ции с положительным сигналом вызывает ориентировочный рефлекс и индук¬ционное торможение условной реакции, затем превращается в индифферент¬ный раздражитель (гаснущий тормоз), и наконец на месте безусловного тормо¬жения развивается условный тормоз.
Торможение запаздывания. При выработке такой разновидности условного торможения подкрепление соответствующим безусловным рефлексом не отменя¬ется (как в предыдущих видах торможения), а значительно отодвигается от нача¬ла действия условного раздражителя. Подкрепляется лишь последний период действия сигнала, а предшествующий ему значительный период его действия ли¬шается подкрепления. Поэтому первый период действия условного сигнала, кото-рый сопровождается торможением запаздывания, называется недеятельной фа¬зой запаздывающего условного рефлекса. По истечении его торможение прекра¬щается и сменяется возбуждением — так называемая деятельная фаза рефлекса.
Отметим основные свойства данного вида условного торможения:
♦ чем сильнее условный раздражитель, тем труднее выработать торможение за¬паздывания;
♦ чем больше сила подкрепляющего рефлекса, тем труднее выработать запазды¬вание условного рефлекса;
♦ чем медленнее удлиняется от опыта к опыту изолированное действие условно¬го раздражителя, тем легче вырабатывается запаздывание. Если подкрепление сразу отодвинуть от начала действия положительного сигнала на 2-3 мин, то запаздывание выработать чрезвычайно трудно;
♦ значительное упрочение совпадающих или короткоотставленных условных рефлексов препятствует выработке торможения запаздывания.
Безусловные рефлексы и их классификация
Безусловные рефлексы, становление которых завершается в постнатальном онтогенезе, являются генетически заданными и жестко подогнанными под определенные, соответствующие данному виду экологические условия. Врожденные рефлексы характеризуются стереотипной видоспецифической последовательностью реализации поведенческого акта. Они возникают при первой их необходимости, при появлении «специфического» для каждого из них раздражителя, обеспечивая тем самым неуклонность выполнения наиболее жизненно важных функций организма независимо от случайных, преходящих условий среды. Характерной особенностью безусловных рефлексов является то, что их реализация определяется как внутренними детерминантами, так и внешней стимульной программой.
Как отмечает П.В. Симонов, определение безусловного рефлекса как наследственного, неизменного, реализация которого машинообразна и независима от достижений его адаптивной цели, обычно преувеличено. Его реализация зависит от наличного функционального состояния животного, соотносится с доминирующей в данный момент потребностью. Он может угасать или усиливаться. Под влиянием раннего индивидуального опыта врожденные рефлексы претерпевают значительные изменения. В процессе постнатального развития организма наряду с генетически запрограммированным фондом поведенческих реакций должны накапливаться и совершенствоваться различные индивидуальные формы адаптивного поведения. Это в свою очередь обеспечивает расширение его потребностей и сферы обитания. Индивидуально приобретенные реакции, по существу, наслаиваются на врожденные (безусловные) рефлексы и обусловливают индивидуальный опыт.
Попыток описания и классификации безусловных рефлексов было сделано много, и при этом пользовались различными критериями: 1) по характеру вызывающих их раздражителей; 2) по их биологической роли; 3) по порядку их следования в данном конкретном поведенческом акте.
Так, Ю. Конорский всю врожденную деятельность организма разделил по критерию их биологической роли на сохранительную и защитную. К сохранительным рефлексам отнесены рефлексы, обеспечивающие регуляцию постоянства внутренней среды организма (пищевой и дыхательный рефлексы, регуляция кровяного давления, уровня глюкозы в крови и т. п.); восстановительные рефлексы (сон); рефлексы сохранения и продолжения рода (половой рефлекс, рефлексы заботы о потомстве).
К защитным рефлексам отнесены рефлекторные реакции, связанные с устранением вредных агентов, попавших на поверхность или внутрь организма (чесательный рефлекс, акт чихания и т. д.); рефлексы активного уничтожения или нейтрализации вредных раздражителей, объектов (наступательные и агрессивные рефлексы); реакции пассивно-оборонительного поведения (рефлекс отдергивания, рефлекс отступления, избегания). Все защитные рефлексы организма возникают в непредвиденных критических обстоятельствах и направлены на удаление всего организма или его частей из сферы действия опасного или вредного раздражителя. В особую группу рефлексов выделены ориентировочный рефлекс на новизну, реакция нацеливания на стимул и ориентировочно-исследовательское поведение.
И.П. Павлов в свое время разделил безусловные рефлексы на три группы: простые, сложные и сложнейшие безусловные рефлексы. Среди сложнейших безусловных рефлексов он выделил следующие: 1) индивидуальные — пищевой, активно- и пассивно-оборонительный, агрессивный, рефлекс свободы, исследовательский, рефлекс игры; 2) видовые — половой и родительский. По мнению Павлова, первые из этих рефлексов обеспечивают индивидуальное самосохранение особи, вторые — сохранение вида.
По мнению П.В. Симонова, освоению каждой сферы среды соответствуют три разных класса рефлексов: витальные безусловные рефлексы, ролевые (зоосоциальные) рефлексы и безусловные рефлексы саморазвития.
1. Витальные безусловные рефлексы обеспечивают индивидуальное и видовое сохранение организма. Сюда относятся пищевой, питьевой, регуляции сна, оборонительный и ориентировочный рефлекс (рефлекс «биологической осторожности»), рефлекс экономии сил и многие другие. Критериями рефлексов витальной группы являются следующие: 1) неудовлетворение соответствующей потребности ведет к физической гибели особи и 2) реализация безусловного рефлекса не требует участия другой особи того же вида.
2. Ролевые (зоосоциальные) безусловные рефлексы могут быть реализованы только путем взаимодействия с другими особями своего вида. Эти рефлексы лежат в основе полового, родительского, территориального поведения, в основе феномена эмоционального резонанса («сопереживания») и формирования групповой иерархии, где отдельная особь неизменно выступает в роли брачного партнера, родителя или детеныша, хозяина территории или пришельца, лидера или ведомого.
3. Безусловные рефлексы саморазвития ориентированы на освоение новых пространственно-временных сред, обращены к будущему. К их числу относятся исследовательское поведение, безусловный рефлекс сопротивления (свободы), имитационный (подражательный) и игровой, или, как их называет П.В. Симонов, рефлексы превентивной «вооруженности ».
Особенностью группы безусловных рефлексов саморазвития является их самостоятельность; она не выводима из других потребностей организма и не сводится к другим мотивациям.
П.В. Симонов рассматривает сложнейшие безусловные рефлексы животных как филогенетическую предысторию потребностей человека, качественно преобразованных процессом культурно-исторического развития. При этом автор подчеркивает, что при сопоставлении и анализе потребностей человека и инстинктов (побуждений) высших животных не следует приписывать животным чисто человеческие черты (антропоморфизм) или низводить человека до уровня его животных предков (вульгарная биологизация).
Восприятие пространства и пространственная ориентация.
Теории рефлекторного отражения пространства. Ориентация животного во вре¬мени и пространстве осуществляется с помощью головного мозга с его внешними рецепторными аппаратами.
И. М. Сеченов особую роль в пространственном восприятии отводил двига¬тельному аппарату и создаваемому им в головном мозгу «темному мышечному чувству». В непрерывной связи чувствования и движения И. М. Сеченов видел суть рефлекторного отражения пространства и времени. Особая роль мышечного аппарата обусловливается тем, что он является одновременно и рабочим органом, и периферическим отделом «чувствующего снаряда». Другим орудием И. М. Се¬ченов считал те раздражения, которые поступают в головной мозг из внешней сре¬ды благодаря деятельности сенсорных органов, как сочетанную и координирован¬ную деятельность специальных форм чувствования между собой и с двигательны¬ми реакциями организма.
В. М. Бехтерев (1884, 1896) также рассматривал механизм отражения про-странственных отношений как взаимосвязанную деятельность органов равнове¬сия с внешней рецепцией и двигательным аппаратом. Существенное значение он придавал кожно-мышечиому чувству.
А. А. Ухтомский (1954) отмечал, что конкретное восприятие совершается все¬гда в пространстве и времени нераздельно, в хронотопе. При зрительной оценке предмета человек руководствуется не только зрительными и проприоцептивпыми (от мышц глаза) импульсами, по и одновременными рецепциями со слухового, вестибулярного и тактилыю-проприоцептивного аппаратов.
Экспериментально установлено (Э. Ш. Айрапетьяпц, А. С. Батуев, 1963), что пространственный анализ обеспечивается комплексом динамически увязанных между собой анализаторов и среди них в особенности — зрительного, вестибуляр¬ного, кожного и мышечного. Интеграция комплекса и его реинтеграция в случае повреждения обеспечиваются при непременном участии высших ассоциативных систем мозга.
Исключительность пространственно-различительной функции какой-либо од¬ной сенсорной системы противоречит экспериментальным данным (Б. Г. Ананьев, 1961).
Концепции И. С. Бернташвили о пространственной ориентации и А. А. Ух¬томского об интегральном образе. И. С. Бернташвили предложил концепцию психонервного поведения, которое регулируется целостным «представлением» о внешней среде или образом той внешней среды, в которой находится и действу¬ет животное. В понятие образа среды входят все объекты внешнего мира, которые имеют связь с биологически мотивированным состоянием животного. На осно¬ве первого знакомства со средой животное вырабатывает определенные «пред¬ставления» («гипотезы» по Я. Кречевскому) о ее организации и использует их в форме поведенческих тактик взаимодействия со средой с целью проверки, кор-ректировки и дальнейшего их усовершенствования. Это составляет тот уровень эвристической деятельности мозга в новых ситуациях, который прогрессивно развивается в ходе эволюции, и па его основе формируются жесткие условно-реф¬лекторные программы автоматизированного поведения (Т. А. Натишвили, 1887).
А. А. Ухтомский (1924) разработал концепцию об интегральном образе. Про¬стое ощущение, отмечал А. А. Ухтомский, есть в сущности абстракция, более или менее полезная аналитическая фикция, тогда как реальный и живой опыт имеет дело с интегральными образами. Всякий интегральный образ является продуктом пережитой доминанты.
Итак, имея биологическую потребность в пище, животные и человек, одно-кратно столкнувшись с возможностью ее получения, сразу же формируют комп¬лексный образ местонахождения пищи (И. С. Бериташвили). По А. А. Ухтомско¬му, это первая стадия развития доминанты, когда она «привлекает» к себе самые разнообразные внешние рецепции. По И. П. Павлову, это стадия генерализации условного рефлекса, которая протекает по механизмам доминанты. Генерализа¬ция условного рефлекса создает обобщенный пространственный образ среды, ко¬торый при наличии высокого уровня мотивации фиксируется в памяти, то есть формирует конкретное представление.
Образное поведение — это самый первый этан индивидуального обучения. Дальнейшее развитие поведения может происходить двумя путями. Первый — когда организм из множества пространственных факторов среды извлекает такие, которые с наибольшей вероятностью приведут к удовлетворению текущей биоло¬гической потребности. В этом случае формируется прочная временная связь меж¬ду ограниченным набором сигналов и соответствующей поведенческой реакци¬ей — вырабатываются стабильные специализированные условные рефлексы и ор¬ганизм переходит па режим автоматического управления.
Интегральный об¬раз — продукт пере¬житых доминант, то есть продукт субъ¬ективного отражения объективного взаимо¬отношения организма со средой.
Феномен мысленного вращения объектов. В психологических исследовани¬ях па человеке было установлено (Шепард, 1924) наличие образного представ¬ления внешнего пространства. В основу был положен феномен мысленного вра¬щения. Испытуемым предъявлялись пары рисунков трехмерных объектов, раз¬личающиеся своей ориентацией. Испытуемые должны были решить, являются рисунки идентичными или зеркальными копиями.
Оказалось, что время реакции возрастает с увеличением угла, на который один из элементов нары повернут относительно другого. Испытуемый производит мыс¬ленное вращение одного из элементов нары до геометрического его совмещения со вторым и на основании этого заключает об их идентичности или неидентично¬сти. Причем в процессе мысленного вращения сохраняется значительная доля образной информации об объекте. Та¬кое образное представление реальности можно также на¬звать аналоговым представлением (Т. А. Натишвили, 1987). Есть основания предполагать, что аналогичные мозго¬вые процессы могут осуществляться и высшими млекопи¬тающими.
Концепция когнитивных карт. Под когнитивными (познавательными) карта¬ми понимается процесс, благодаря которому организм приобретает некое подобие топологической карты той местности, в которой он обитает. Когнитивная карта -это динамический образ, способный к изменениям и уточнениям па основании информации об изменении среды либо при изменении местонахождения в пей са¬мого субъекта (Е. Толмеп, 1948).
Д. С. Олтоп (1979) разработал тесты, с помощью которых было показано, что крысы способны запоминать точное местонахождение пищи в пространстве и на¬правление к нему независимо от исходной стартовой позиции.
Наиболее обосновано представление о существовании трех основных, страте¬гий решения животными задач пространственной ориентации. Первая — исполь¬зование когнитивных карт местности, вторая — поиск опорных внешних ориенти¬ров и третья — поиск на основе последовательности собственных двигательных реакций. Первые две стратегии являются аллоцентрическими (стратегии места), основанными на пространственной топологии среды. Третья стратегия получила название эгоцентрической (стратегия ответа); она основана па отношении между элементами пространства и положением и перемещением тела животного в этом пространстве.
Нейрофизиологические корреляты пространственного восприятия. Специ¬альными опытами на крысах было показано, что их поведение в радиальном лаби¬ринте зависит от целостности гиппокамиалыюй системы. Ее нарушение не приво¬дит к дефициту аллоцеитрической пространственной локализации, по приводит к дефициту оперативной памяти, по которой отбираются коридоры лабиринта.
Задпетемеиная кора представляет собой часть нервного аппарата, специализи¬рованного для анализа и запоминания взаимного пространственного расположе¬ния предметов.
Роль эмоций в организации поведения
Под эмоциями подразумевают субъективные реакции животных и человека на внутренние и внешние раздражения, проявляющиеся в виде удовольствия или не¬удовольствия, страха, гнева, тоски, радости, надежды, грусти и т. и. Термин «эмоция» употребляется в разных смыслах, например:
♦ для обозначения субъективных ощущений, которые можно изучать только путем непосредственного самонаблюдения (интроспекции);
♦ для обозначения экспрессивных проявлений при наблюдении за другими осо¬бями;
♦ для описания сложного поведения типа драки, побега и т. д.
Благодаря эмоциональному возбуждению создается эмоциональная окраска текущего поведения, происходит субъективная оценка ситуации.
Если эмоцию рассматривать как форму отражения действительности, как про¬цесс, регулирующий отношения субъекта с внешней средой, то психическое и фи¬зиологическое в эмоциях выступают как две стороны единой нервной деятельно¬сти.
Животным, так же как и человеку, присущи принципиально схожие процессы отражения с субъективным отношением организма к окружающей его среде. Пер¬вичные витальные эмоции (страх, ярость, боль и нр.) не являются прерогативой человека, а унаследованы им в процессе эволюционного развития.
Эмоции и мотивации. До сих пор нет четкого мнения о том, различаются эти два субъективных состояния организма или отражают просто разные оттенки од¬ного и того же процесса. И. П. Павлов не проводит резкого разграничения между эмоциями и мотивациями и часто употребляет эти термины как синонимы. И эмо¬ции и мотивации И. П. Павлов рассматривал как проявление функционально¬го состояния мозга в связи с действием раздражителей внешней или внутренней среды.
Теории эмоций. Ч. Дарвин (1872) создал биологическую концепцию эмоций, ос¬нованную на сравнительном исследовании эмоциональных выразительных дви¬жений у млекопитающих. Эти движения рассматривались как рудимент целесо¬образных инстинктивных действий, сохраняющих в какой-то степени свой биоло¬гический смысл и вместе с тем выступающих в качестве биологически значимых сигналов для особей не только своего, но и других видов. Эти выразительные дви¬жения (гнев, страх, радость и др.), и особенно мимические реакции, относились к врожденным проявлениям эмоций.
Согласно теории П. К. Анохина (1968), эмоции возникли в эволюции как субъ¬ективные ощущения, позволяющие животным и человеку быстро оценивать раз¬личные внутренние потребности, действие па организм внешних факторов, ре¬зультаты поведенческой деятельности и, наконец, удовлетворение внутренних по¬требностей. Как правило, любая потребность сопровождается эмоциональным переживанием отрицательного характера. Оно стимулирует животное и человека к активной деятельности, направленной на удовлетворение данной потребности. Удовлетворение любой потребности сопровождается эмоциональным пережи¬ванием положительного характера, то есть вызывает чувство удовлетворения и санкционирует успех поведенческой деятельности. Ассоциированная с успеш¬ным завершением действия положительная эмоция закрепляется в памяти и на¬чинает выполнять важную роль в механизмах формирования целенаправлен¬ной деятельности. Неоднократное удовлетворение потребности, окрашенное по¬ложительной эмоцией, способствует обучению соответствующей деятельности, а повторные неудачи в получении запрограммированного результата вызыва¬ют торможение неэффективной деятельности и поиски новых, более успешных способов достижения цели. Эмоциональные воздействия усиливают, удлиняют и углубляют фиксацию следов от раздражений, что помогает адекватному реаги¬рованию на внешние сигналы.
В прошлом известной популярностью пользовалась так называемая перифери¬ческая теория эмоций Джеймса-Ланге. Согласно этой теории, эмоция является вторичным явлением, основанным па приходящих в мозг сигналах об изменениях в мышцах, сосудах, внутренних органах при выполнении поведенческого акта, вы¬званного эффективным раздражителем. Суть своей теории Джеймс выразил фор¬мулой: «Мы чувствуем печаль, потому что плачем, мы боимся, потому что дро¬жим». Причем каждый вид эмоционального переживания жестко детерминиро¬ван определенным набором вегетативных реакций.
Исследования В. Кеинопа, Ч. Шеррингтоиа, Д. Хебба и других показали, что висцеральные проявления эмоций являются вторичными по отношению к мозго¬вому психическому состоянию.
В качестве противопоставления «периферической» теории был предложен ряд «центральных» теорий эмоций. В. Кеппоп (1927) и В. Бард (1934) выдвинули та-ламическую теорию эмоций, которая помещает первичный аппарат для проявле¬ния эмоций в таламус. Таламические эмоциогенпые центры испытывают тормозя¬щее влияние коры головного мозга и немедленно дают разряд, как только освобо¬ждаются от кортикальных влияний. При этом условии ощущение получает определенную эмоциональную окраску. Эти же процессы являются причиной эмоциональных выразительных движений. Таким образом, таламус рассматрива¬ется как резервуар эмоционального напряжения.
Под влиянием новых факторов все большую силу и убедительность приобре¬тала лимбическая теория. Хорошо известный синдром Клювера-Быоси, выра¬жающийся в снижении эмоциональной реактивности, наблюдался у обезьян по¬сле разрушения некоторых глубоких структур мозга: грушевидной доли, минда¬лины, гипиокампа. Такой же синдром «послушного поведения и бесстрашия» наблюдался у больных с поражениями височных отделов коры и подлежащих глу¬боких структур мозга.
В 1937 г. И. В. Пейпец, основываясь на клинических наблюдениях, предполо¬жил, что в коре больших полушарий должен быть центр, интегрирующий пережи¬вания и эмоциональные реакции, который он гипотетически помещал либо в по¬ясную извилину, либо в гиипокамп. Затем он присоединил к этим образованиям передние таламические ядра и гипоталамус. Все эти структуры и функционально и морфологически связаны между собой и получили в дальнейшем название «круга Пейпеца», по которому циркулируют «эмоциональные процессы».
П. Мак-Лин (1949) предложил теорию «лимбической системы», или «висце¬рального мозга», куда он включил рад корковых, подкорковых и стволовых струк¬тур, обладающих общими конструктивными и функциональными свойствами. По мнению П. Мак-Лина, лимбическая система получает информацию от внутрен¬них органов и интерпретирует ее в «терминах эмоций», то есть организует эмо¬циональное возбуждение и экспрессии. П. Мак-Лип резюмировал свою идею так: различие между новой корой и лимбической системой такое же, как различие между «мы чувствуем» (лимбическая система) и «мы знаем» (неокортекс).
Широкое использование электроэнцефалографии в изучении мозга привело к открытию песпецифических функций ретикулярной формации ствола и других отделов мозга. С этим периодом тесно увязано появление активационной теории эмоций Д. Б. Линдслея (1960), которая приписывала основную эмоциогепную функцию активирующей ретикулярной системе ствола мозга.
Выраженная эмоциональная реакция возникает лишь при диффузной актива¬ции коры с одновременным включением гипоталамических центров промежуточ¬ного мозга Основным же условием появления эмоциональных реакций является наличие активирующих влияний из ретикулярной формации при ослаб¬лении коркового контроля за глубокими структурами мозга, и прежде всего лим-бической системы.
В. Р. Гесс (1932) на основании метода раздражения составил карты подкорко¬вых эмоционально-мотивационных зон при раздражении гипоталамуса, а Е. Бо-вард (1958), развив эти исследования, предположил существование двух реци-прокных гипоталамических эмоциональных систем:
♦ эмоционально-положительной в передних и латеральных ядрах гипоталамуса;
♦ эмоциоиалыю-отрицателыюй — в задних и медиальных его отделах.
отражательная функция эмоций совпадает с их оценочной функцией, поскольку цена всегда есть функция двух факторов: спроса (потреб¬ность) и предложения (возможность удовлетворить эту потребность). Эмоции выступают в роли своеобразной «валюты мозга», универсальной меры ценностей, а не просто эквивалента, функционирующего по принципу: вредно — полезно, приятно — неприятно.
С физиологической точки зрения эмоция есть активное состояние систе¬мы специализированных мозговых структур, побуждающее изменить поведение в направлении минимизации или максимизации этого состояния.
В этом заключается регулирующая функция эмоций. Регулирующая (переклю¬чающая) функция эмоций особенно ярко обнаруживается при конкуренции моти¬ваций, при выделении доминирующей потребности. Такова борьба между страхом и чувством долга, между страхом и стыдом и пр. Управление своими эмоциями предстает в качестве физиологических механизмов воли.
Первую стадию образования любого условного рефлекса, названную стадией генерализации, именуют также эмоциональной стадией. Именно в этот период на¬блюдается гипермобилизация вегетативной сферы организма. Если упрочение условного рефлекса сопровождается ослаблением эмоционального папряжепия и переходом к строго избирательному реагированию па условный сигнал, то воз¬никновение эмоций ведет ко вторичной генерализации; расширяется диапазон из-влекаемых из памяти эпграмм и снижаются критерии принятия решения при со¬поставлении этих эпграмм с наличными стимулами. Например, чем сильнее тре¬вога, тем сильнее отвечает субъект па индифферентный сигнал как на опасный
Эмоциональный стресс. Под эмоциональным стрессом в самой общей форме понимают общую системную реакцию организма, развивающуюся на действие стресс-факторов (стрессоров). Оценка какого-либо воздействия, ситуации как не¬гативных (отвергаемых) при невозможности избавления от них или неподготов¬ленности механизмов «защиты» позволяет рассматривать эти факторы в качестве стрессоров. При этом надо иметь в виду, что не само по себе воздействие, а имен¬но отношение к нему, негативная его оценка с сенсорной, психологической или со¬циальной точки зрения является причиной эмоционально-стрессовой реакции организма (Вальдман и др., 1979). Главная сущность стресс-сигпала в его инфор¬мативном значении, поэтому он оценивается в категории субъективного, личност¬ного к нему отношения. Следовательно, типологические свойства субъекта, особеш-юсти эмоционального восприятия и эмоциональных свойств личности и опре¬деляют тип реагирования и направленность поведения. В развитии стресса различают три стадии:
1) стадия тревоги, возникающая при внезапном действии стрессора, проходит в форме шока как результата сильнейшего эмоционального возбуждения;
2) стадия резистентности, подготавливающая организм к повышенной устойчи¬вости к действию вредных факторов. Адаптация в основном осуществляется системой «гипоталамус — кора надпочечников», так называемыми адаптивны¬ми гормонами, и прежде всего адеиокортикотроппым гормоном;
3) стадия истощения, возникающая при продолжающемся воздействии стрессо¬ров. Эта стадия еще именуется состоянием психической дезадаптации.
Эмоииональный стресс — обшая си¬стемная нейрогумо-ральная реакция цело¬стного организма, развивающаяся на действие стресс-фак¬торов (стрессоров)
ТОРМОЖЕНИЕ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ.
То обстоятельство,что УР мобильны,непостоянны,могут
исчезать на протяжении жизни индивидуума,свидетельствует о
том,что существуют механизмы их торможения.И.П.Павлов впервые
детально изучил и дал характеристику различных видов торможе-
ния.По Павлову ,различают следующие виды торможения УР.
1.Безусловное торможение
а) внешнее торможение.Под внешним торможением понимают
срочное подавление текущей условно-рефлекторной деятельности
при действии посторонних для нее раздражителей,вызывающих
ориентировочный или кокой-нибудь другой безусловный реф-
лекс.Например,любой неожиданный посторонний раздражитель вы-
зывает ориентировочный рефлекс и одновременно тормозит конку-
рирующие с ним текущие рефлексы.Однако ,если раздражи-
тель,первоначально вызывающий ориентировочный рефлекс,повто-
рять многократно,то эффект его новизны утрачивается,в резуль-
тате - будет тормозиться не текущий УР ,а сам ориентировочный
рефлекс ( развивается реакция "привыкания").Таким обра-
зом,тормозящее действие постороннего раздражителя при его
многократном повторении заметно ослабевает,потому такой разд-
ражитель называется "гаснущим тормозом".
Другой вид внешнего торможения отличается постоянством
своего эффекта,и поэтому называется " постоянным тормо-
зом".Примером "постоянного тормоза" служит безусловный оборо-
нительный рефлекс,возникающий в ответ на действие болевого
раздражителя.Оборонительный рефлекс тормозит любой вид услов-
но-рефлекторной деятельности,и эффективность такого торможе-
ния не уменьшается при его многократном применении.
Биологическое значение внешнего торможения заключается в
том ,что организм при необходимости переключается с одного
вида рефлекторной деятельности на другой,если возникает более
сильная доминанта.
б) Запредельное торможение. Опыты с применением доста-
точно сильных условных раздра-
жителей показали,что,начиная с определенного порога интенсив-
ности,соответствующий условный раздражитель не только не уси-
ливал выработку УР ,но ,наоборот ,тормозил уже выработанные
УР.И.П.Павлов показал,что данный феномен является не резуль-
татом утомления ,а - самостоятельным процессом - запредельным
торможением.Павлов назвал запредельное торможение охранитель-
ным,т.е. оно ограждает клетки мозга от избыточного расходова-
ния энергетических и нейромедиаторных ресурсов.Запредельное
торможение зависит от функционального состояния ЦНС,от темпе-
рамента индивидуума,состояния гормонального баланса и т.д.Си-
ла раздражителя,вызывающая запредельное торможение,для каждо-
го человека индивидуальна.Необходимо подчеркнуть .что запре-
дельное торможение возникает под действием не только
сверхсильных физических ,но чаще - информационных раздражите-
лей.Крайним случаем запредельного торможения является состоя-
ние оцепенения,ступора - полной неподвижности и ареактив-
ности,которое может развиться под влиянием тяжелого эмоцио-
нального потрясения.
Поскольку и внешнее,и запредельное торможение связаны с
наследственными,врожденными свойствами ЦНС ,И.П.Павлов назвал
эти виды торможения безусловным торможением.
2. Условное торможение.
а)Угасательное торможение возникает с случае,когда
условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным.
Неподкрепляемый условный раздражитель с течением времени не
только снижает проявления УР ,но даже мог полностью подавлять
выработанный УР.Таким образам,неподкрепляемый раздражитель
становится самостоятельным тормозным сигналом. Угасательное
торможение избавляет ЦНС от нецелесообразных в данном условии
УР.
б) Дифференцировочное торможение развивается при неподк-
реплении раздражителей,близких по сенсорной модальности к
подкрепляемому.Дифференцировка позволяет точно различать
близкие по характеру раздражители и отвечать лишь на подкреп-
ляемый.Данное торможение играет важную роль в процессах обу-
чения,т.к. закрепляется лишь одна,очень точная реакция на оп-
ределенный стимул.
в) Условный тормоз образуется при неподкреплении комби-
нации из подкрепляемого раздражителя и какого-либо индиффе-
рентного раздражителя.Например ,свет подкрепляется пищей ,и
вызывает УР слюноотделения,а комбинация свет + звонок не
подкрепляется пищей.С течением времени УР слюноотделения в
ответ на действие данной комбинации раздражителей прекраща-
ется,хотя свет сам по себе по-прежнему вызывает УР.Инте-
ресно,сто в дальнейшем звонок может стать самостоятельным
тормозным фактором,способным подавлять и другие различные
УР,Т.о. ,условный тормоз в какой-то степени становится анало-
гом слова " нельзя ", что способствует выработке навыков зап-
рета.
г) Запаздывающее торможение. возникает в том случае,ког-
да подкрепление условного раздражителя постоянно все больше и
больше отодвигается от подачи условного сигнала.УР в этом
случае также начинает запаздывать.Первый период после
действия условного раздражителя называется недеятельной фазой
УР (реакция тормозится).По истечению определенного времени
торможение УР прекращается и сменяется возбуждением: это -
деятельная фаза УР.Адаптивное значение запаздывательного тор-
можения состоит в тонком анализе времени раздражителя;услов-
ный рефлекс точно приурочивается ко времени действия подкреп-
ления.Например ,кошка,поджидающая мышь у норки ,не обнаружи-
вает признаков заметного слюноотделения до тех пор,пока мышь
не окажется у нее в зубах.
Подводя итог ,можно заключить,что значение условного
торможения для высшей нервной деятельности очень велико:оно
позволяет избежать существования множества биологически неце-
лесообразных реакций в условиях изменяющейся окружающей сре-
ды,играет существенную роль в процессах обучения,способствует
оптимальному,а не избыточному проявлению условных реф-
лексов,экономит силы организма.
Обшие принципы конструкции сенсорных систем
Для понимания механизмов приема и переработки информации используют тер¬мин «сенсорные системы», понимая иод ними анатомически организованную в структурах мозга систему ядерных образований и связей, служащую для обнару¬жения и кодирования информации определенной модальности. Сенсорные системы подразделяются на внешние и внутренние. Внешние сенсорные системы снабжены экстерореценторами, воспринимаю¬щими раздражения из внешней среды. Экстерорецепторы делятся на дистантные (световые, звуковые, обонятельные) и контактные (кожные, вкусовые). Внутрен¬ние сенсорные системы имеют рецеиторные аппараты — иитерорецепторы — во
всей внутренней среде организма (стенки сосудов, внут¬ренние органы, мышцы, суставы, кости скелета и пр.).
По форме энергии, которая воспринимается рецепто¬рами, последние подразделяются на световые и звуковые рецепторы, механорецепторы, хеморецеиторы и терморе¬цепторы. В особую группу выделяют болевые рецепторы. В обычных условиях существования на организм пада¬ют сложные, комплексные раздражения, которые воспри¬нимаются одновременно различными рецепторными ап¬паратами. Поэтому в норме сенсорные системы осуществляют свою деятельность в тесном взаимодействии друг с другом.
Принципы многоканальное™ и многоуровневое™. Одним из существенных результатов эволюции сенсорных систем является постепенное формирование многоканальное™ передачи сигнализации в высшие этажи мозга. Например, в пределах зрительной системы можно выделить чувствительные пути, простран¬ственно распределенные в мозговых структурах и передающие информацию о пе¬ремещении предмета в поле зрения, о его цветовых свойствах и нр.
Поканальность проведения сигнализации предполагает многоуровневый или многоэтажный характер передачи и обработки сенсорных сообщений. Чем боль¬шее число каналов в пределах данной сенсорной системы, тем большее число пе¬реключений характерно для каждого капала. Мпогокапалыюсть, наряду с бо¬лее детальной обработкой информации, подразумевает замедленную ее передачу в мозговые центры (рис. 1).
Дублирование каналов связи является одним из путей обеспечения надежно¬сти работы сенсорных систем. Поэтому существование наряду с вышеописанны¬ми и спрямленных путей уменьшает число промежуточных звеньев переклю¬чения импульсации и коэффициент информативности передаваемого по это¬му каналу сигнала должен возрастать. Появление таких каналов отражает общую тенденцию к совершенствованию конструкции мозга и повышению надежности его сенсорных аппаратов
Принцип конвергенции и дивергенции. Надежность каналов связи еще более возрастает благодаря частичному взаимному перекрытию нейронов. Даже на ре-цепторпом уровне, например в сетчатке глаза, концевые разветвления одного и то¬го же нейрона контактируют с несколькими нейронами более высокого уровня (дивергенция, мультипликация). В то же время один и тот же нейрон контактиру¬ет, получая импульсацию, сразу с несколькими нейронами предыдущего уровня (конвергенция). Следовательно, четкая линейность проведения информации по независимым каналам сенсорной системы не соблюдается (рис. 2).
Поверхность, где находятся все без исключения периферические разветвления волокна первого чувствительного (афферентного) нейрона, называется перифе¬рическим рецептивным нолем данною нейрона. Взаим-ное перекрытие рецептивных полей особенно отчетливо проявляется в центральных ядрах сенсорных систем, бу¬дучи отражением более общего принципа конструкции центральных связей, а именно принципа «нервной ре¬шетки». В мозговых структурах благодаря умножению числа нейронов предпосылок для широкого пространст¬венного распространения нервных влияний гораздо боль¬ше, чем на периферии. Одновременно с этим, действует принцип общего пути Ч. С. Шеррингтрна, то есть схожде¬ния многих входов па одном нейроне как на «воронке». По мере восхождения от одного этажа мозга к другому «воронка» все более рас¬ширяется за счет присоединения все новых входов и возрастают требования к все более точному выведению па «общий путь» биологически значимой информации. Ч. Шерриигтоп писал по этому поводу: «...если два или более афферентных ней¬рона конвергируют на третьем, который но отношению к ним является эфферент¬ным (исполнительным. ■— А. Б.) и па котором, как показано выше, сливаются или интерферируют их влияния, то такая структура представляет собой механизм ко¬ординации»1.
Поверхность, где нахо¬дятся все без исключе¬ния периферические разветвления волокна первого чувствитель¬ного (афферентного) нейрона, называется периферическим ре¬цептивным полем дан¬ного нейрона.
Итак, наличие в сенсорных системах ряда уровней, каждый из которых работа¬ет но принципу дивергенции и конвергенции, — это наличие важнейших коорди¬национных аппаратов, где происходит поэтапная обработка информации. По-ви¬димому, оба механизма необходимы для неискаженной передачи сведений об от¬дельных признаках и деталях наряду с объединением их при формировании целостного образа.
Принцип обратных связей. Деятельность сенсорной системы должна рассмат¬риваться не как процесс пассивного кодирования любого раздражения в частотно модулированную импульсную сигнализацию, а как процесс активного восприятия и обработки наиболее биологически существенной информации. Сенсорную систе¬му необходимо рассматривать не просто как пассивный канал линии связи, а как активный «сигнализатор». Сенсорная система состоит не из лестницы релейных образований, а из аппаратов управления процессом обработки и передачи инфор¬мации с нижележащих уровней на вышележащие. И каждый уровень системы должен работать минимум на основе двух входов:
♦ входа информации — восходящий путь;
♦ входа управления — нисходящий путь.
Таким образом, центральная организация сенсорной системы в совокупно-сти прямых и обратных связей представляется в виде системы образований из надстраивающихся нервных колец (рис. 3). Наличие нисходящих связей к раз¬личным образованиям сенсорной системы говорит о том, что на их работу влияют
вышерасположенные отделы многих мозговых структур. Благодаря деятельности нисходящих связей обеспечивается регуляция пороговой чувствительности и пропускной способности в сенсорных системах. Это естественно, ибо сенсорная система может обработать за единицу времени объем информации во много раз меньший, чем тот, который может поступать на вход сенсорной системы.
Направленность нисходящих влияний определяется доминирующей потреб¬ностью как предпосылкой образования доминанты при использовании аппаратов памяти. В связи с этим особенно важной оказывается кортикальная регуляция, которая осуществляет три функции:
♦ пусковую;
♦ корригирующую;
♦ поддерживающую.
Значение первой из них состоит в открытии или блокировании сенсорных вхо¬дов; второй — в трансформации нервной сигнализации или в обеспечении усло¬вий, при которых ранее разбалапсирчванпые сенсорные системы могут быть при¬ведены к такому режиму деятельности, который создает необходимые условия для их наиболее полного взаимодействия и интеграции, и третьей — в поддержа¬нии возбудимости глубоких структур данной сенсорной системы на уровне, опти¬мально приспособленном к восприятию и передаче сигнала в восходящем направ¬лении.
Имеющиеся данные свидетельствуют о тормозном значении обратных связей. Это становится понятным, если принять во внимание чрезвычайно высокую (мож¬но сказать, критическую) чувствительность реценторных образований сенсорных систем. Именно на этих уровнях сенсорных систем начинается процесс активного восприятия и обработки сигналов.
Принцип кортикализации. Процесс формирования новой коры связан с пред¬ставительством всей совокупности сенсорных систем. Это определило принцип функциональной многозначности коры, согласно которому все корковые облас¬ти — это корреляционные центры, среди которых нет чисто проекционных цент¬ров, а значит, нет места абсолютной локализации.
Экранная структура новой коры явилась субстратом для объединения дея-тельности многих сенсорных систем.
Одной из общих черт корковой проекции сенсорных систем является их мно¬жественный характер представительства в коре. В самой общей форме разграни¬чивают первичные и вторичные проекции. Первичные корковые проекции возни¬кают в онтогенезе человека сравнительно рано, здесь заканчиваются быстропро-водящие сенсорные каналы. Эти корковые зоны окружены вторичными зонами той же сенсорной системы, импульсация к которым поступает несколько позднее, чем к первичным зонам. Эти корковые ноля принимают интегрированную инфор¬мацию в результате взаимодействия специализированных каналов данной сен¬сорной системы.
Наконец, выделяют зоны перекрытия разных сенсорных систем, где проис-ходит межсенсорпое взаимодействие (рис. 4). Эти зоны получили название тре¬тичных, или ассоциативных, полей. Например, в зрительной системе повреждение первичной проекционной зоны приводит к возникновению «физиологической слепоты» — исчезает восприятие противоположной половины поля зрения (ге-мианопсия). Повреждение же вторичных проекционных зон коры вызывает «пси¬хическую слепоту», которая именуется зрительной агнозией (неузпавапие пред¬метов). Поэтому высшим отделом сенсорной системы (в частности, зрительной) считают именно вторичные сенсорные поля, оставив за первичными в значитель¬ной мере релейную, переключающую функцию.
Принцип двусторонней симметрии. Любая сенсорная система построена по принципу билатеральной симметрии. Иными словами, рсцепторные аппараты, соответствующие им центральные проводники и центральные мозговые структу¬ры парные, и одна половина зеркально повторяет другую. Однако, как правило, этот принцип проявляется лишь в относительной степени, ибо даже первичный сенсорный путь может быть связан с обоими симметричными мозговыми полуша¬риями. Связь с коптралатеральпым полушарием выражена сильнее благодаря большему числу направляющихся туда сенсорных волокон. Между симметрич¬ными отделами сенсорных систем устанавливаются горизонтальные комиссу-ральпые связи, обеспечивающие их взаимодействие.
Основным механизмом парной деятельности сенсорной системы является механизм функциональной асимметрии при действии различным образом локали¬зованных в пространстве объектов. Первая деятельность сенсорных систем за¬ключается в сравнении пространственной модели ранее действовавшего стиму¬ла с новой пространственной локализацией того же стимула. Межполушариая асимметрия в пределах одной сенсорной системы функционирует как саморегу¬лирующаяся система с обратной тормозной связью, осуществляя функцию свое¬образного компаратора, выполняющего сравнение рисунков возбуждения при раздражении симметричных рецепторов. Система каллозальных связей между ас-социативными полями обеспечивает тесное единство обеих половин ассоциатив¬ной системы и создает высокую надежность ее функционирования.
Принцип структурно-функциональных корреляций. Неодинаковая степень кортикализации сенсорных систем и большее развитие глубоких структур слухо¬вой системы но сравнению со зрительной свидетельствует о том, что зрительная сигнализация для некоторых животных обладает наибольшей физиологической силой, и степень кортикализации зрительной системы настолько высока, что лю¬бое повреждение коры прежде всего сказывается на дефектах зрительного распо¬знавания, в меньшей степени отражаясь па анализе звуковых сигналов.
У таких животных, как дельфины, летучие мыши, слуховая система выполняет более важную роль в пространственной ориентации, чем зрительная система.
Любая психофизиологическая функция зависит от одновременной работы не¬скольких сенсорных систем, то есть является полисенсорной, и поэтому не может быть локализованной в ограниченных отделах мозга. Сама же сенсорная система выступает как определенная локализованная анатомическая система, выполняю¬щая специализированную функцию обнаружения и преобразования информации в нервный код, в котором заключена совокупность описания признаков восприни¬маемого объекта или явления.
Функциональные системы.
Функциональная система - единица интегративной деятельности целого
организма. Она осуществляет избирательное вовлечение и объединение структур
и процессов на выполнение какого-либо четко очерченного акта поведения или
функции организма.. Другими словами это динамическая организация, в которой
взаимодействие всех составляющих ее частей направленно на получение
определенного и полезного для организма в целом приспособительного
результата. Выделяют два типа функциональных систем. Системы первого типа
обеспечивают постоянство определенных констант внутренней Среды за счет
системы саморегуляции, звенья которой не выходят за пределы самого
организма (например система поддержания постоянства кровяного давления).
Функциональные системы второго типа используют внешнее звено саморегуляци .
Они обеспечивают приспособительный эффект благодаря выходу за пределы
организма через связь с внешним миром, через изменение поведения. Именно
функциональные системы второго типа лежат в основе различных поведенческих
актов, различных типов поведения.
Структура поведенческих актов по П.К. Анохину.
Согласно П.К. Анохину физиологическая архитектура поведенческого акта
строится из последовательно сменяющих друг друга следующих стадий:
Стадия афферентного синтеза-головной мозг производит обширный синтез всех
тех сигналов внешнего мира, которые поступают в мозг по многочисленным
сенсорным каналам. И только в результате синтеза этих афферентных
возбуждений создаются условия для осуществления определенного
целенаправленного поведения. Какое будет осуществляться поведение будет
зависеть от того, какие процессы разовьются во время стадии афферентного
синтеза. Содержание же афферентного синтеза в свою очередь определяется
влиянием нескольких факторов: мотивационного возбуждения, памяти,
обстановочной афферентации, пусковой аффеентации. Мотивационное возбуждение
появляется в цнс с возникновением у животного и человека какой-либо
потребности. Специфика мотивационного возбуждения определяется
особенностями, типом вызывающей его потребности. Мотивационное возбуждение
играет особую роль в формировании афферентного синтеза. Любая информация,
поступающая в цнс, соотносится с доминирующим в данный момент мотивационным
возбуждением, которое явл. как бы фильтром, отбирающим нужное и
отбрасывающим ненужное для данной мотивационной установки. Внешние стимулы
с их разным функциональным смыслом по отношению к данному, конкретному
организму так же вносят свой вклад в афферентный синтез. Выделяют два
класса внешних воздействий с функциями пусковой афферентации и
обстановочной афферентации. Условные и безусловные раздражители, ключевые
стимулы служат толчком к развертыванию определенного поведения или
отдельного поведенческого акта. Этим стимула присуща пусковая функция.
Однако способность пусковых стимулов инициировать поведение не является
абсолютной. Она зависит от той или иной обстановки. условий, в которых
действуют, применяются эти стимулы. Это обстановочная афферентация. Хотя
она и влияет на появление и интенсивность условнорефлекторонй реакции, но
сама не способна вызывать эти реакции. Обстановочная афферентация включает
не только возбуждение от стационарной обстановки, но и ту
последовательность афферентных возбуждений, которая ассоциируется с этой
обстановкой. Афферентный синтез включает так же использование аппарата
памяти. На стадии афферентного синтеза из памяти извлекаются и используются
именно те фрагменты прошлого опыта, которые полезны, нужны для будущего
поведения. Таким образом, на основе взаимодействия мотивационного,
обстановочного возбуждения и механизмов памяти формируется так называемая
интеграция или готовность к определенному поведению. Но что бы она
трансформировалась в целенаправленное поведение , необходимо воздействие со
стороны пусковых раздражителей. Пусковая афферентация- последний компонент
афферентного синтеза. Завершение стадии афферентного стимула
сопровождается переходом в стадию принятия решения, которая и определяет
тип и направленность поведения. Стадия принятия решения реализуется через
важную стадию поведенческого акта-формирование аппарата акцептора
результатов действия. В этом аппарате запрограммирован весь путь поиска во
внешней среде соответствующих раздражителей. До того как целенаправленное
поведение начнет осуществляться, развивается еще одна стадия поведенческого
акта- стадия программы действия или эфферентного синтеза. На этой стадии
осуществляется интеграция соматических и вегетативных возбуждений в
целостный поведенческий акт. Следующая стадия- само выполнение программы
поведения. Эфферентное возбуждение достигает исполнительных механизмов, и
действие осуществляется. Благодаря аппарату акцептора результатов действия,
в котором программируется цель и способы поведения, организм имеет
возможность обратной афферентацей. Если результаты действий соответствуют
свойствам акцептора действия, то поведенческий акт завершается
санкционирующей стадией- удовлетворением потребности. Если нет, то процесс
повторяется заново. Наиболее важным этапом , определяющим развитие
поведения является выделение цели , который представлен аппаратом акцептора
результатов действия, который содержит два типа образов, регулир. поведение-
сами цели и способы их достижения. В структуре поведенческого акта
формирование акцептора результатов действия опосредованно содержанием
эмоциональных переживаний (ведущие эмоции- связанны с появлением или
усилением потребностей, ситуативные эмоции- возникают в процессе действий,
совершаемых относительно цели).Ведущие эмоции выделяют цель поведения и тем
самым инициируют поведение. Ситуативные эмоции побуждают субъект
действовать либо в прежнем направлении, либо менять поведение, его тактику,
способы достижения цели. Главные характеристики в структуре поведенческого
акта: его целенаправленность и активная роль субъекта в процессе построения
поведения.
Вкусовая система
Человек ориентируется в запахах слабо, зато вкусовое восприятие у него
развито очень сильно.
Вкусовые ощущения родственны обонятельным и основаны на хеморецепции. Орган
вкуса– периферический аппарат вкусового анализатора представлен
рецепторными вкусовыми клетками, которые сосредоточены на вкусовых сосочках
языка в виде вкусовых луковиц. Луковиц насчитывается около 2000.
В составе луковицы имеется 3 вида клеток:
1 – вкусовые (рецепторные),
2 – опорные,
3 – базальные (регенеративные).
Вкусовые клетки вооружены микроворсинками, при контакте с которыми вкусовые
вещества обеспечивают появление в клетках потенциала. Рецепторы
обеспечивают восприятие четырех вкусовых качеств (соленого – боковые и передние поверхнлсти языка, сладкого - кончик, кислого – боковые края, горького – задняя часть языка). Разное сочетание этих четырех вкусовых ощущений
позволяет ориентироваться в широкой гамме вкусов пищи. Множество вкусовых
ощущений обусловлено раздражением не только вкусовых, но и тактильных,
температурных, обонятельных рецепторов. Рецептивные поля восприятия
соленого, сладкого, кислого и горького имеют разную площадь и локализацию
на поверхности языка.
Ко вкусовым ощущениям возникает адаптация, продолжительность которой
пропорциональна концентрации действующего раствора. Адаптация к соленому и
сладкому возникает быстрее, чем к горькому и кислому.
Импульсы от рецепторов по волокнам барабанной струны лицевого и
языкоглоточного нервов поступают сначала в одиночное ядро, лежащее в
каудальном отделе продолговатого мозга. Аксоны клеток этого ядра передают
импульсы в таламус к заднемедиальному вентральному ядру, из которого
информация поступает по аксонам клеток в область извилины морского конька и
крючка, где находится корковый конец вкусового анализатора (по Бехтерову).
В норме вкусовые ощущения получаются при взаимодействии вкусового и
обонятельного анализаторов. Сущность возникновения возбуждения. Молекулы
вкусового рецептора взаимодействуют с молекулами стимулирующего вещества,
что приводит к возникновению ПД и изменению проницаемости мембраны клетки.
#Кодирование и декодирование инфы в СС.
Кодирование – это преобразование инфы в условную форму (код), удобную для
передачи по каналам связи. Коды НС: нервный импульс, химический код
(медиатор), структурные изменения в нейронах. В НС кодируется кач-во и вид
раздражителя, его сила и время действия. В процессе кодирования принимают
участие все отделы анализатора. Механизмы кодирования. 1. Периферический
отдел/рецептор: кодируется вид раздражителя за счёт специфичности
рецептора, сила Р за счёт изменения частоты импульса в рецепторе (выше сила
– выше частота), пространство на теле организма величиной площади, на
которой возбуждены рецепторы, время действия Р (рецептор начинает
возбуждаться с начала действия Р и прекращает после выключения Р). 2. В
проводниковом и центральном отделах. В проводниковом отделе инфа не
кодируется, кодирование происходит по определённым нервным каналам. Такой
пр-п кодирования возможен благодаря латеральному торможению (возбуждённые
рецепторы нейрона через тормозные встроенные элементы затормаживают
соседние клетки). В корковом отделе анализатора осуществляется
пространственное кодирование инфы, происходит её анализ и синтез. Анализ –
мы с помощью ощущений различаем различные константы и раздражения (кач-во
звука, света). Синтез восприятия состоит в узнавании предмета или явления
по совокупности отдельных характеристик. Механизм пространственного
кодирования в проекционной зоне коры. Сущ-ют нейроны-детекторы, которые
избирательно реагируют на определённое кач-во Р. Они образуют ансамбли-
колонки и располагаются на разных уровнях: ниже – простые, выше – сложные,
которые могут изменять свои свойства. Гностические нейроны расположены во
вторичных и ассоциативных зонах. В них отдельные признаки объединяются в
целостный образ воспринимаемого объекта. Декодирование является
биологически значимым и осуществляется с целью удовлеттврить какую-либо
потребность. Декодир часть поведенческого акта происходит в ассоциативных
зонах коры, в частности, в таламотеменной зоне. В ней находятся
полисенсорные нейроны, воспринимающие инфу от разных первичных и вторичных
зон. Они активизируются при возникновении какой-либо мотивации.
Слуховая система.
Строение и функции наружного, среднего и внутреннего уха.
Общий план строения. Орган слуха состоит из наружного, среднего и
внутреннего уха.
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Оба
образования выполняют функцию улавливания звуковых колебаний, обеспечивают
направленный приём звука и охраняют барабанную перепонку от повреждений.
Границей между наружным и средним ухом является барабанная перепонка –
первый элемент аппарата механической передачи колебаний звуковых волн.
Среднее ухо состоит из барабанной полости и слуховой (евстахиевой) трубы.
Барабанная полость лежит в толще пирамиды височной кости. Ее емкость
приблизительно равна 1 куб. см. Стенки барабанной полости выстланы
слизистой оболочкой (мерцательный эпителий, как слизистая дыхательных
путей). В полости содержатся три слуховые косточки (молоточек, наковальня и
стремечко), соединенные между собой суставами. Рукоятка молоточка
прикрепляется изнутри к барабанной перепонке, образуя втягивание в ее
центре. Основание стремечка упирается в мембрану овального окна. Цепь
слуховых косточек передает механические колебания барабанной перепонки на
мембрану овального окна и структуры внутреннего уха.
Слуховая (евстахиева) труба соединяет барабанную полость с носоглоткой. Ее
стенки выстланы слизистой оболочкой. Труба служит для выравнивания
внутреннего и наружного давления воздуха на барабанную перепонку. Функции
среднего уха: усиление звука в 60-70раз за счёт разности с структуре бараб
перепонки и овального окошечка и рычажного механизма косточек. Также
защита, т. к. внутри среднего уха находятся мышцы, поддерживающие косточки
и ограничивающие их колебания при слишком сильном звуке. Обеспечивает
адекватное восприятие звука, т. к. связано с евстахиевой трубой. Внутреннее
ухо представлено костным лабиринтом, а также лежащим внутри костного и
повторяющим его конструкцию перепончатым лабиринтом.
Костный лабиринт включает в себя: улитку, преддверие, полукружные каналы,
причем два последних образования к органу слуха не относятся. Они
представляют собой вестибулярный аппарат, регулирующий положение тела в
пространстве и сохранение равновесия.
Улитка является вместилищем органа слуха. Она имеет вид костного канала,
имеющего 2.5 оборота и постоянно расширяющегося. На всем протяжении этот
канал разделен двумя перепонками: вестибулярной мембраной базальной
мембраной Эти мембраны на вершине улитки соединяются. В этом месте имеется
отверстие – геликотрема. Костный канал улитки за счет вестибулярной и
базальной пластинок разделяются на три узких хода: верхний (лестница
преддверия) средний (улитковый проток) нижний (барабанная лестница) Обе
лестницы заполнены жидкостью – (перилимфой), а улитковый проток содержит в
себе эндолимфу.
На базальной мембране улиткового протока находится орган слуха (кортиев
орган), состоящий из волосковых рецепторных клеточек. Эти клетки
преобразуют механические звуковые колебания в биоэлектрические импульсы той
же частоты, идущие затем по волокнам слухового нерва в слуховую зону коры
мозга. Клетки выполняют функцию своеобразных микрофончиков и это явление по
аналогии названо «Микрофонным эффектом». Человеческое ухо способно
воспринимать звуки в диапазоне частот от 16Гц до 20000Гц, за его пределами
находится область инфразвука и ультразвука. Функции внутреннего уха:
передача колебательных движений от овального окошечка к органу Корти,
передача импульса, колебат движения во внутр ухе могут возникать через
костную систему, в рецепторном аппарате осуществляется кодирование высоты и
силы звука.
Проводниковый и центральный отдел слухового анализатора.
Путь от рецептора до центра в коре ГМ содержит от3 до5 уровней переключения
и около 3 уровней перекрёстка части проводникового отдела: 1.
Периферический нейрон в спиральном ганглии улитки. 2. аксоны нейронов
спирального ганглия образуют волокна слух нерва, заканчив в ядрах
продолговатого мозга. 3. Далее большинство волокон переключаются на клетках
нижних бугров четверохолмия среднего мозга. 4. Затем, после частичного
перекреста, волокна идут в медиальное коленчатое тело (таламус–
промежуточный мозг). %. Волокна идут в кору ГМ. Центральный отдел слух
анализатора нах-ся в верхней части височной доли БП.
19. Вестибулярный анализатор.
Вестибулярный орган (орган равновесия) располагается в преддверии и
полукружных каналах внутреннего уха. Полукружные каналы – это костные узкие
ходы, расположенные в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Концы
каналов несколько расширены и называются ампулами. В каналах лежат
полукружные протоки перепончатого лабиринта.
Преддверие содержит в себе два мешочка:
Эллиптический (маточка, утрикулюс)
Сферический (саккулюс))
В обоих мешочках преддверия имеются возвышения, называемые пятнами. В
пятнах сосредоточены рецепторные волосковые клетки. Волоски обращены внутрь
мешочков и прикреплены к кристаллическим камешкам – отолитам и желеобразной
отолитовой мембране.
В ампулах полукружных протоков рецепторные клетки образуют скопление –
ампулярные кристы. Возбуждение рецепторов здесь происходит за счет
перемещения эндолимфы в протоках.
Раздражение отолитовых рецепторов или рецепторов полукружных протоков
происходит в зависимости от характера движения. Отолитовый аппарат
возбуждается при ускоряющихся и замедляющихся прямолинейных движениях,
тряске, качке, наклоне тела или головы в сторону, при которых изменяется
давление отолитов на рецепторные клетки. Рецепторы полукружных протоков
раздражаются в момент ускоренного или замедленного вращательного движения в
горизонтальной, сагитальной или фронтальной плоскости за счет движения в
протоках эндолимфы.
При возбуждении вестибулярного аппарата возникают различные рефлекторные
реакции:
Двигательного характера (вестибуломоторные)
Изменяющие работу внутренних органов (вестибуловегетативные)
Разнообразные ощущения (вестибулосенсорные реакции)
Примером первых являются особые движения глаз – нистагм после выполнения
вращательной пробы. При этом глаза сначала медленно движутся в сторону
противоположную вращению, а затем очень быстро – в сторону направления
вращения.
Примером реакции второго типа являются изменения сердечного ритма,
ослабление тонуса стенок сосудов, падение АД, усиление моторики желудка и
кишечника, рвота.
Реакции третьего типа проявляются как чувство головокружения, нарушения
ориентации в окружающем пространстве, ощущение тошноты.
Вестибулярный аппарат участвует в регуляции и перераспределении мышечного
тонуса, чем обеспечивается сохранение позы, компенсация состояния
неустойчивого равновесия при вертикальном положении тела (стоя).
Зрительная система
Глазное яблоко покрыто снаружи плотной белочной оболочкой - склерой, которая соединяется со слизистой оболочкой внутренней стороны века. Впереди склера переходит в прозрачную роговицу, через которую в глаз проникает свет. Под склерой находится сосудистая оболочка, пронизанная кровеносными сосудами. Ее внутренний слой содержит слой красящего вещества ? ч?рного пигмента, поглощающего черные лучи. Позади роговицы сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку и ресничное тело, где расположена ресничная мышца, регулирующая кривизну хрусталика. Круглое отверстие внутри радужной оболочки - зрачок, способен менять свои размеры в зависимости от интенсивности света. Внутренняя стенка глаза выстлана тонкой оболочкой ? сетчаткой, в которой находятся зрительные рецепторы: колбочки и палочки.
Внутреннее ядро глазного яблока образует вместе с роговицей оптическую систему глаза и состоит из хрусталика, стекловидного тела и водянистой влаги передней и задней камер глаза. Прозрачный и эластичный хрусталик, расположенный позади зрачка, имеет форму двояковыпуклой линзы. Он вместе с внутриглазными жидкостями преломляет лучи света, входящие внутрь глаза, и фокусирует их на сетчатке. На сетчатке образуется уменьшенное перевернутое изображение предмета. Мы видим прямое изображение предметов благодаря коррекции со стороны мозговых центров.
Зрительная сенсорная система чела обеспечивает проведение к мозгу 90%
информации о событиях, происходящих во внешней среде, поэтому ее значение
трудно переоценить.
Рецепторные клетки системы расположены в сетчатке глазного яблока. Импульсы
от фоторецепторов по волокнам зрительного нерва достигают зрительного
перекреста, где часть волокон переходит на противоположную сторону. Далее
зрительная информация проводится по зрительным трактам к верхнему
двухолмию, латеральным коленчатым телам и таламусу (подкорковые зрительные
центры), а затем по зрительной лучистости в зрительную зону коры затылочных
долей мозга (17, 18 и 19 поля Бродмана).
Анатомически орган зрения (organum visus) представлен:
глазным яблоком
вспомогательным аппаратом глаза
Вспомогательный аппарат включает в себя:
мышцы глазного яблока (7 мышц поперечно-полосатых)
Защитный аппарат (брови, ресницы, веки, конъюнктива)
Слезный аппарат
Глазное яблоко вместе со вспомогательным аппаратом расположено в полости
глазницы.
I. Стенка глазного яблока состоит из трех оболочек:
роговицей (оптическим отверстием глаза)
склерой (белочной оболочкой)
II. Сосудистая оболочка представлена:
радужкой (пигментированной, с физическим отверстием в центре - зрачком).
Радужка содержит сфинктер и дилятатор зрачка (гладкие мышцы, регулирующие
величину зрачка в зависимости от освещенности).
Ресничным телом, которое содержит в себе гладкую ресничную мышцу,
изменяющую кривизну хрусталика и прикрепляющуюся к его экватору с помощью
цинновой связки. Напряжение ресничной мышцы усиливает кривизну хрусталика и
укорачивает его фокусное расстояние, расслабление мышцы уменьшает кривизну
хрусталика и удлиняет фокусное расстояние. Ресничная мышца – элемент
аппарата аккомодации. Аккомодация – способность ясно видеть предметы на
разных расстояниях от глаза.
Собственно сосудистой оболочкой (содержит сосуды, питающие структуры
глаза).
III. Сетчатка – фоточувствительная оболочка глаза представлена слоем
пигментных клеток несколькими слоями нейронов различного типа. Главными
функциональными клетками здесь являются фоторецепторы двух типов:
палочки (рецепторы черно-белого сумеречного зрения) – 130 млн.
колбочки (рецепторы цветного дневного зрения) – 7 млн.
Эти клетки преобразуют энергию светового зрения в нервные импульсы.
Слой нервных волокон(I).
Слой ганглиозных клеток.
Слой биполярных клеток.
Слой горизонтальных и амакринных клеток.
Слой палочек и колбочек.
Пигментный слой.
За ними располагаются горизонтальные и амакринные клетки, а следующим слоем
расположены биполярные нейроны, которые соединяют палочки и колбочки со
следующим слоем ганглиозных клеток. Аксоны этих клеток, собираясь в одном
месте сетчатки (диск зрительного нерва, слепое пятно), выходят из глазного
яблока в составе волокон зрительного нерва.
Палочки и колбочки лежат в сетчатке неравномерно. В переднем отделе –
только палочки. В центральной ямке желтого пятна – только колбочки, это
место наилучшего видения. В промежуточных областях есть и палочки, и
колбочки. В месте выхода зрительного нерва рецепторных клеток нет. В
существовании «слепого пятна» можно убедиться с помощью опыта Мариотта.
В палочках содержится пигмент родопсин, а в колбочках – нодопсин. Под
влиянием света пигменты разрушаются и этот химический процесс вызывает в
клетках электрический потенциал. Для восстановления родопсина необходим его
компонент – витамин А. При недостатке в организме витамина А развивается
«куриная слепота» (гемералопия).
Под оболочками глаза содержатся структуры внутреннего ядра, которое
представлено тремя светопреломляющими средами глазного яблока:
Водянистая влага (содержится в передней и задней камерах глаза, питает
роговицу и определяет уровень внутриглазного давления). Повышение
внутриглазного давления – это глаукома.
Хрусталик (имеет форму двояковыпуклой линзы, удерживается цинновой
связкой).
Стекловидное тело (заполняет стекловидную камеру глаза, имеет желеобразную
консистенцию).
Чувствительность глаза зависит от освещенности. При переходе из темноты в
свет наступает временное ослепление. За счет понижения чувствительности
фоторецепторов, через некоторое время глаз привыкает к свету (световая
адаптация). При переходе со света в темноту также возникает ослепление.
Через некоторое время чувствительность фоторецепторов повышается и зрение
восстанавливается (темновая адаптация).
Рассмотрение предметов обоими глазами называется бинокулярным зрением. При
этом мы видим не два, а один предмет. Это объясняется:
Сведением глазных осей (конвергенцией) при рассмотрении близких объектов и
разведении осей (дивергенции) при рассмотрении удаленных объектов.
Восприятием изображения предмета соответственными (идентичными) участками
сетчатки правого и левого глаза.
Бинокулярное зрение позволяет определить расстояние до предмета и его
объемные формы, а также расширяет угол зрения до 180о. Если слегка надавить
сбоку на один глаз, то у человека начинает «двоиться» в глазах, т.к. в этом
случае изображения предмета падают на неидентичные участки сетчатки. Это
явление называется диспарацией зрения.
Человек обладает цветовым зрением и способен различать большое количество
цветов. Существует целый ряд теорий цветового зрения.
Теория Геринга (1872г) и предлагает наличие в колбочках 3 гипотетических
пигментов:
бело-черного
красно-зеленого
желто-синего
Распад этих пигментов под действием света позволяет ощущать белый, красный
и желтый цвета. При восстановлении пигментов происходит ощущение черного,
синего и зеленого цветов.
Наиболее признанной является трехкомпонентная теория Ломоносова-
Гельмгольца. Ломоносов предположил (1756г), Юнг сформулировал (1807г), а
Гельмгольц развил (1852г) теорию, согласно которой имеются три типа
колбочек; воспринимающих красный, зеленый и сине-фиолетовый цвета. Суммация
возбуждений от этих клеток в коре мозга дает ощущение того или иного цвета
в пределах видимого спектра.
Аномалиями цветового зрения (дальтонизмом) страдают от 4 до 8% мужского
населения. Протанопия (красн.), дейтеранопия (зел.), тританопия
(сине/фиол.).
Защитный аппарат представлен бровью, веками с ресницами, конъюнктивой,
фасциями глазницы и жировым телом глазницы.
Слезный аппарат глаза. Глазное яблоко постоянно омывается слезой до 1 мл в
сутки.
Слезный аппарат включает в себя:
Слезную железу (с протоками)
Верхний конъюнктивальный мешок
Слезный ручей
Слезное озеро
Слезные точки
Слезные канальцы
Слезный мешок
Носослезный канал (открывается в нижний носовой ход).
Аномалии рефракции глаза
Существуют две главные аномалии преломления лучей в глазу – дальнозоркость
и близорукость. Как правило, они связаны не с недостаточностью преломляющих
сред, а с аномалией длины глазного яблока.
В норме изображение рассматриваемого предмета формируется на сетчатке.
Дальнозоркость (гиперметропия) возникает при условии, когда глазное яблоко
имеет слишком короткую продольную ось, поэтому параллельные лучи, идущие от
далеких предметов, собираются позади сетчатки. На сетчатке же получается
круг светорассеяния, т.е. неясное, расплывчатое изображение предмета. Этот
недостаток рефракции может быть исправлен путем применения двояковыпуклых
стекол или контактных линз, усиливающих преломление лучей.
Близорукость (миопия) возникает при условии, когда ось глаза слишком
длинная, поэтому параллельные лучи сходятся в одну точку не на сетчатке, а
перед ней. На сетчатке возникает круг светорассеяния. Чтобы ясно видеть
вдаль необходимо использовать двояковыпуклые стекла или контактные линзы,
рассеивающие лучи, отодвигая изображение предмета на сетчатку.
Механизмы долговременной памяти.
1949, Хебб – гипотеза ДВП. Круть: механизм ДВП – биохимические изменения в
пределах одного нейронного ансамбля, т. е. Одной группы клеток. Учёные
объясняли ДВП с помощью различных процессов: 1. Изменения в
нейромедиаторных системах – идёт повышение синтеза в нейромедиаторах
(сератонин, ацетилхолин). Синапс может увеличиваться в размерах, т. к.
появляется больше визина. 2. Появляются информационные молекулы или
гликопротеины П, это особые белки, которые обеспечивают узнавание важного
для клетки сигнала. Синапс с помощью этих молекул начинает узнавать важный
стимул. 3. Появляются нейропептиды – вспомогательные вещества, которые
могут усилить или затормозить действие медиатора (пептид-спутник). Вывод: в
результате увеличения синапса белков происходит необратимые изменения в
структуре нейрона; м/д механизмами КВ и ДВП прямая связь. Изменения в
клетке начинают происходить при постоянной циркуляции возбуждения через
нейрон. Прцесс перевода инфы из КВ в ДВП называется консолидация энграммы.
Кора ГМ. Сенсорная зона – запечетление сенсорной инфы, ассоциативные зоны –
образная П (задние) и словесно-логическая (передние). Гиппокамп – звено
передачи инфы из КВ в ДВП. Миндалина – ДВП. Ядра таламуса во взаимодействии
с лобной корой – словесная инфа. Мозжечок – процедурная П.
Теории э. Эмоциогенные структуры мозга.
Существует 2 направления теорий, объясняющих э:
Электрофизиологические теории. Объясняют природу э наличием структур в
мозге. Подтвердились экспериментами над животными. Самая первая теория –
Дарвин. Э достались челу от животных (как атавизмы и рудименты), т. е. У
животных они о чём-то сигнализируют, а у чела никакой роли не играют.
1Периферическая теория э. (Джеймс и Ланге). Круть: э – сумма органических
ощущений. Они возникают так: сначала чел плачет, потом появляется грусть.
Ситуация, образ ситуации, воздейстующий на двигательные нервы, возникает
двигательная реакция и ощущения от неё, которые воспринимаются сенсорными
нервами и возникает э.
2Теория Кеннона. Впервые выделил э структуру мозга. Эмоциогенным центром
является таламус. Не органические процессы вызввают э, а э и эти процессы
порождаются одновременно каким-то источником.
3Теория «Круга Пеийреца». Выделил эмоциогенные структуры мозга: поясная
извилина, гиппокамп, передние таламические ядра, гипоталамус. Между ними
всеми двусторонняя круговая связь.
4Теория лимбической системы (Мак Лин). Также выделил эмоциогенные структуры
(те же +миндалина, средний мозг; - таламические ядра). Его структуру
подтвердили опыты.
Среди теорий, объясняющих э, можно выделить Линдсмейт, в основе лежат
функции ретикулярной формации, т. е. Именно она, активизируясь,
способствует появлению э.
Психологические теории э. 2 т. з.: э – вторичное состояние, зависят от
деятельности; э - превичны и связаны с функциями организма.
1Теория Анохина. Э напряжение возникает, когда полученные результаты
деятельности не совпадают с запланированными. Это продукты эволюции, имеют
приспособительное значение для организма.
2Информационная теория Симонова. Э возникают при рассогласовании м/д
жизненной потребностью и возможностью её удовлетворения. Если в наличии
находится инфа, соотоветствующая прогнозу, то э состояние получает
позитивную окраску. При дефиците необходимой инфы возникают отрицательные
э. Исходя из потребностей чела, можно выделить 2 типа поведения: а)
поведение, направленное на поиск инфы (если успешен, возникает
положительная э); б) Отказ от поиска инфы. В этом случае сохраняется
отрицательный э фон, может возникнуть стресс.
Эмоциогенные структуры мозга.
1Гипоталамус. В латеральной части находятся центры удовольствия.
Раздражение этих центров приводит к стремлению продлить это состояние.
Медиальная часть содержит центры неудовольствия, при их раздражении
наблюдается реакция избегания.
2Гиппокамп. Связан с памятью, в т. ч. эмоциональной.
3Миндалевидное тело или миндалина. Находится в боковой части среднего мозга
– скопление нервных клеток величиной с миндальный орех. Связана с
агрессивным поведением, отвечает за реакцию страха.
4Поясная извилина. Выполняет функцию связующего звена, через неё проходят
проводниковые пути.
5Ретикулярная формация. Активизирует кору ГМ. Здесь находится голубое
пятно, отростки которого выделяют норадреналин, в рез-те чего повышается
реакция удовольствия. Также здесь находится чёрная субстанция, отростки
которой выделяют дофомин, связанный с получением приятных ощущений.
6Кора ГМ. Лобная доля – связана с высшими человеческими э, которые
возникают в процессе деятельности, общения и т. д. При повреждении лобной
коры возникает расторможенность, быстрая смена настроений. Височная доля –
принимает участие в формировании э составляющей речи. При повреждении –
бедная, монотонная речь. Ассоциативные зоны коры. Здесь выделена
ассоциметрия функций ассоциативных зон, т. е. Различных функций правого и
левого полушарий. При поражении правой – эйфория.
Закономерности обнаружения сигналов
Все, что определяется понятием «живое», обладает общим свойством реактивно¬сти, то есть способностью более или менее срочно реагировать на разнообразные воздействия. Проявлением реактивности является раз-дражимость — способность организма к ответу, посредст¬вом которого достигается приспособление к условиям среды. Раздражителями могут быть любые физико-хими¬ческие изменения среды, приводящие к сдвигам метабо¬лизма.
Свойство раздражимости еще не способно обеспечить отражение качественного своеобразия раздражителя. В отличие от раздражимости возбудимость — это способность воспринимать существенные для организма при¬знаки раздражений и трансформировать в специфическую нервную сигнализа¬цию.
Специализация рецепториых элементов нервной системы связана главным об¬разом со свойствами превращать акт внешнего раздражения в совершенную и бы¬стро действующую нервную сигнализацию, то есть в своеобразный физиологиче¬ский код в форме серий электрических импульсов.
Раздражимость — способность организ¬ма к ответу, посредст¬вом которого достига¬ется приспособление к условиям среды.
Возбудимость — спо¬собность восприни¬мать существенные для организма признаки раздражений и транс¬формировать в специ¬фическую нервную сигнализацию.
Следовательно, наиболее общим свойством рецепто¬ров является генерация в них электрических процессов при воздействии раздражителя. Они запускают нервную сигнализацию.
На первом этапе восприятия должна быть решена за¬дача обнаружения сенсорного воздействия и определена его модальность, что и обеспечивается рецепторами. Сущ¬ность рецепции сводится к преобразованию энергии воз¬действующего стимула в изменения физико-химических параметров рецептор¬пых элементов. Иными словами, сущность первичных механизмов рецепции за¬ключается в высвобождении потенциальной энергии рецепторпых элементов.
В зависимости от силы раздражения электрические потенциалы рецепторов преобразуются в серии импульсов различной частоты, которые подаются по чув¬ствительным проводникам в центральную нервную систему.
Рецепторы превращают непрерывный отсчет физической величины потенциа¬ла (являющегося аналогом внешнего стимула) в дискретный сигнал. В свою оче¬редь, нервный проводник может быть определен как канал линии связи, работаю¬щий па параметрах частотно-импульсной модуляции.
Приспособление рецепторов к реагированию па определенные по энергии сти¬мулы (световые, механические и т. д.) обусловливает специфичность рецепторов и лежит в основе их классификации но данному признаку. Степень соответствия
стимула специфичности рецепторов характеризует аде¬кватность раздражения.
Комбинации нервных импульсов при воздействии раздражителей па рецепторы составляют материальную основу отражения в мозгу предметов и явлений внешне¬го и внутреннего мира, по по своим физическим и хи¬мическим характеристикам они совершенно несхожи со свойствами отражаемых объектов. Комплекс внешних раздражений и порождаемые ими биофизические и биохимические превращения в веществе мозга служат материальной основой функционального соответствия между сигналом и его отражением в организме. Благодаря этому обеспечивается восприятие внешнего мира и переработка закодированной информации, посту¬пающей в мозг через рецепторы.
Хорошо известно, что при длительном воздействии различными стимулами ощущение постепенно уменьшается. В основе этого явления, получившего назва¬ние адаптации, чрезвычайно характерного для различных сенсорных систем, ле¬жат весьма сложные процессы, происходящие как в рецепторпых аппаратах, так и в центральных отделах нервной системы.
О том, что животное может менять поток сенсорной информации, поступаю¬щей в организм, известно давно. Вначале ограничивались описанием наиболее очевидных реакций, определяющих ориентацию рецепторпых поверхностей по отношению к источнику сигналов и изменяющих характеристики сигналов при их прохождении через вспомогательные структуры к рецепторам. Это реакции по¬ворота головы, глаз, ушных раковин, расширение или сужение зрачков и т. д.
Центральные управляющие влияния обнаружены почти на каждом уровне пе¬реработки информации, что приводит к изменению порогов обнаружения тех или иных сенсорных сигналов.
Сущность рецепции сво¬дится к преобразованию энергии воздействующе¬го стимула в изменения физико-химических па¬раметров реиепторных элементов.
Обнаружение сигна¬ла — выделение нерв¬ной сигнализации из собственного шума.
В обнаружении сенсорных сигналов важную роль выполняют так называемые вспомогательные структуры рецепторных аппаратов, то есть всех тех дополни¬тельных приспособлений, которые окружают собственно репетирующий эле¬мент (оболочки, оптическая система глаза, глазодвигательные мышцы, наружное и среднее ухо, основная и покровная .мембраны и пр.).
В общей форме задача обнаружения сигнала сводится к выделению нервной сигнализации из собственного шума. Последний обычно связывают с фоновой активностью нейронов, хорошо выраженной на разных уровнях сенсорных систем. Воздействие стимула на вход системы приводит к изменению нервной активности, а не к ее возникновению. Так как характеристики фоновой ак¬тивности флуктуируют и имеют определенное распреде¬ление вероятности достижения конкретных величии, то при одних и тех же физи-ческих параметрах нервная активность будет меняться. При этом в зависимости от характеристик шума распределение вероятности достижения конкретных ве¬личин нервной активности может быть различным. Они могут и пе отличаться от величин, характеризующих активность в отсутствие раздражителя. Поэтому воз¬можность решения задачи обнаружения сигнала основывается па введении крите¬рия порога. При значении нервной активности больше критерия порога организм свидетельствует о наличии сигнала. Эта теория позволяет объяснить появление «ложных тревог» в процессе обнаружения, то есть принятия решения о воздейст¬вии на вход сенсорной системы при фактическом отсутствии стимула.
В зависимости от положения критерия порога человек практически может не реагировать на собственные шумы, по при этом уменьшается и вероятность обна¬ружения сигналов. И наоборот, человек может обнаружить большинство сигна¬лов, но при этом будет реагировать и на собственные шумы. В зависимости от не¬обходимости обнаруживать все сигналы или, напротив, не допускать ошибок по¬ложение критерия порога меняется. Пороги восприятия эмоционально значимых и нейтральных сигналов также различны.
Критерий наличия или отсутствия сигналов устанавливается под влиянием доминирующей потребности организма. Следует отличать порог возбуждения сенсорных систем и порог ощущения. Пороги возбуждения рецепторных элемен¬тов зависят не только от присущих им собственных свойств, но и от влияния вспо-могательных структур, управляющих иервио-гуморальпых воздействий. Поэтому вряд ли можно получить абсолютные величины порогов собственно рецепторных элементов, имея в виду их непрерывную системную регуляцию.
Итак, обнаружение сенсорных сигналов зависит от различных факторов, свя¬занных как с функционированием соответствующей сенсорной системы, так и с интегративной деятельностью целого мозга.
Системная организация процессов кодирования информации
Под кодированием в нервной системе обычно понимается установление соответ¬ствия между определенными параметрами сенсорного стимула и характеристика¬ми импульсной активности нейрона и/или местом его расположения. Это соответ¬ствие может быть установлено по таким характеристикам импульсной активности,
как ее частота, величина межимпульсных интервалов, сте-
Кодирование — уста¬новление соответствия между определенными параметрами сенсор¬ного стимула и харак¬теристиками импульс¬ной активности нейро¬на и/или местом его расположения.
пень их стаоилыгасти, распределение импульсов во вре¬мени (паттерн разряда нейрона).
Для проблемы кодирования решающим является об¬наружение зависимости частоты импульсации нейрона от интенсивности сенсорных стимулов (Дж. Эдриан), кото¬рая носит 5-образпый характер. Следовательно, определе¬ние амплитудных характеристик осуществляется на осно¬ве нелинейной шкалы. Такая зависимость предполагает, что наибольшие изменения частоты импульсации у ней¬рона проявляются при варьировании интенсивности только в средней части кри¬вой (динамический диапазон). Эта зависимость позволяет организму при низких уровнях интенсивности сигналов улавливать незначительные изменения ампли¬туды, а при высоких — обусловливает нечувствительность к тем же изменениям.
Впервые такой принцип «сжатия» информации был установлен Вебером при изучении зависимости величины субъективного ощущения от прироста интен¬сивности раздражения. Эта зависимость, согласно расчетам Фехнера, носит лога¬рифмический характер (закон Вебера-Фехнера). По данным же количественных измерений Стивенса, между величиной субъективного ощущения и амплитудой действующего стимула существует не логарифмическая, а степенная зависи¬мость. Функция Стивенса описывает широкий класс реакций рецепторов. Спра¬ведливость того и/или другого закона определяется методами исследования и па¬раметрами сенсорных стимулов.
Принято считать, что анализ интенсивности стимулов определяется деятель¬ностью нижних уровней сенсорных систем.
Наряду с наличием определенных областей реагирования нейронов сенсорных систем имеется возможность для их перестроек, что обеспечивает широту дина¬мического диапазона, характерного для деятельности системы в целом.
Относительная избирательность, характерная для элементов сенсорных си-стем, определяет то, что точный анализ отдельных признаков сенсорных стимулов в нервной системе не может быть основан па показании одного чувствительного элемента. Увеличение специфичности реагирования должно осуществляться за счет совокупной деятельности ряда элементов сенсорной системы.
Структурные особенности нервной системы создают условия для полного пе¬рекрытия рецептивных полей нейронов. Поэтому весьма важно, что, несмотря на потенциальную возможность такой широкой дивергенции, имиульсация переда¬ется по весьма определенным нервным каналам, то есть по принципу меченой ли¬нии, или, как иногда говорят, кодирование сенсорной информации происходит но¬мером капала (Б. Н. Соколов). Это, в свою очередь, соответствует топической
организации сенсорных систем, заключающейся в пространственно упорядочен¬ном расположении нейронов па разных уровнях сенсорных систем согласно ха¬рактеристикам' их рецептивных полей; при этом расположенные рядом участки рецепторной поверхности проецируются в соседние участки одного и того же уровня сенсорной системы.
Наличие дивергирующих и конвергирующих нервных связей само но себе должно было бы вызвать обширнейшую иррадиацию возбуждения, и даже слабый сенсорный стимул запускал бы ценную реакцию нейронной сети всего мозга. При этих условиях о топической организации вообще не могло бы быть и речи, ибо ре¬цептивных нолей у центральных нейронов не существовало бы в принципе.
Важнейшим механизмом, ограничивающим иррадиацию возбуждения, обус¬ловливающим наличие ограниченных рецептивных полей нейронов и, следова¬тельно, топическую организацию сенсорных систем, является латеральное тор¬можение. Оно основано на тормозном взаимодействии как соседних реценторных элементов, так и центральных нейронов.
В настоящее время известно, что в сенсорных системах и центральной нервной системе осуществляется латеральное торможение, то есть возбужденные рецепто¬ры или нейроны через свои возвратные коллатерали и тормозные встроенные эле¬менты затормаживают соседние клетки. Благодаря этому возбуждение не ирра-диирует по нервной сети и обеспечивается феномен обострения (контраста), то есть увеличение перепада между возбужденными и певозбужденными нейрона¬ми. За счет латерального торможения обеспечивается избирательный характер реагирования нейрона при воздействии на определенные участки рецептивной по¬верхности и ее пространственно упорядоченная поверхность в целом.
Так, на различных уровнях слуховой системы обнаружены определенные то¬пографические соотношения между положением нейронов и частотами заполне¬ния звуковых стимулов, реакции па которые имеют наименьшее значение порога (тонотопия). В соматической сенсорной системе рецептивные поля кожи перед¬них конечностей имеют значительно меньшие размеры, чем задних. Это лежит в основе высокой разрешающей способности передних конечностей. Следствием этого является большая протяженность кортикальной поверхности, на которую проецируются передние конечности и голова, по сравнению с площадью проек¬ции задних конечностей и туловища (соматотопия).
Таким образом, в сенсорных системах выявлена относительная пространст¬венная упорядоченность расположения нейронов, соответствующая организации рецепторной поверхности, то есть проведение возбуждения по связям «точка в точку».
Топическая организация сенсорных систем базируется на многоканальной передаче сигнализации в высшие этажи мозга. При этом обнаруживаются спе¬циализированные каналы по большему числу признаков, чем подразумевает принцип топической организации. Так, наличие быстро и медленно адаптирую¬щихся элементов указывает па существование каналов, специализирующихся па восприятии стационарных и изменяющихся во времени стимулов. В зрительной и слуховой системах выделяют пространственно разнесенные каналы, связанные с обработкой информации о локализации источника сенсорных стимулов, их пе-ремещении, о хроматических, частотных качествах сигналов и т. д.
Детектор — это ней¬рон, избирательно на¬строенный на опреде¬ленный параметр сигнала за счет фикси¬рованной системы свя¬зей его с рецепторами или другими нейронами более низкого уровня.
Особый интерес представляют каналы, связанные с восприятием и проведением информации о стабильных и строго определенных признаках сенсорного сигнала -детекторы. Детектор — это нейрон, избирательно настро¬енный па определенный параметр сигнала за счет фикси¬рованной системы связей его с рецепторами или другими нейронами более низкого уровня. На детекторе конверги¬руют несколько каналов, по каждому из которых возбуж¬дение поступает через сипаптический контакт, эффек-тивность которого фиксирована. При изменении параметров стимула, действую¬щего на детектор, его ответ уменьшается.
Из группы нейронов-детекторов выделяют инвариантные детекргоры, синап-тические связи которых ие являются постоянными, а меняются при возбуждении вспомогательного набора детекторов. Такие детекторы обеспечивают механизм константности восприятия.
Детекторы, свойства которых модулируются по ходу обработки информации в сложной рецепторной системе, получили наименование пластических детекто¬ров. Значение таких детекторов попятно, если принять во внимание, как это уже отмечалось выше, существование наряду с жесткими сенсорными проекциями также и пластических каналов связи, проведение и организация нейронных си¬стем которых зависит от координирующей функции центрального торможения. Биологическая роль такой организации может состоять в том, чтобы обеспечивать «преднастройку» каналов сенсорной системы для более полного и адекватного восприятия информации, возникающей при обследовании объекта (А. А. Алек¬сандров).
Необходимо специально отметить, что разные уровни сенсорных систем полу¬чают входы и от других «несенсорных» образований головного мозга. Следова¬тельно, практически каждое сенсорное образование мозга, начиная с рецепторно-го органа, находится под непрерывным контролем как вышерасположениых отде¬лов данной системы, так и различных других нервных образований. Этот и целый ряд других признаков вышележащих уровней сенсорных систем опираются па высокую эффективность процессов торможения как основного фактора, обеспе-чивающего как стабильный, так и пластичный характер их реагирования.
Для описания сложных стимулов рассматривается совокупная деятельность нейронов или их структурно-функциональных объединений (модулей). Существу¬ют убедительные свидетельства тому, что описания отдельных составляющих сенсорных сигналов осуществляются совокупной деятельностью нейронных объ¬единений разных уровней сенсорных систем.
Распознавание, декодирование информации
Прежде чем произойдет какая-либо приспособительная реакция, осуществляется процесс восприятия сигналов. Но живой организм заинтересован не в самих воз¬действиях как в таковых, а в том, о чем они сигнализируют, и соответственно не в оценке их физических параметров, а в тех соотношениях, которые с их помощью передаются. Вместе с тем попятно, что отнесение сигнала к тому или иному классу, то есть его распознавание, основано на выделении ряда физических характеристик, образующих область призна¬ков данного класса сигналов.
Из сказанного выше следует, что сенсорная функция мозга заключается в определении сигнальной (диалогиче¬ской) значимости сенсорных стимулов на основании ана¬лиза их физических характеристик. Под биологической значимостью понимается направленность реакций живо¬го организма, которая определяется его доминирующей мотивацией, той, что воз¬никает при отклонении параметров устойчивого неравновесия, а также информа¬цией, извлекаемой из окружающей среды и прошлого жизненного опыта.
Для оценки биологической значимости сенсорных сигналов анализ их физиче¬ских характеристик является необходимой, но недостаточной операцией. Био¬логическая значимость сигнала реализуется в активации некоей совокупности эффекторпых аппаратов. Следовательно, извлечение биологически полезной информации с целью ее использования для формирования поведенческих актов основано па преобразовании'входной кодовой комбинации активности нервных элементов сенсорных систем в реакцию исполнительных аппаратов, что по своей сути представляет процесс декодирования сенсорных сообщений.
Тогда оценка биологической значимости сигнала сводится к установлению со¬ответствующей закономерности взаимодействия нервных элементов сенсорных и двигательных систем мозга (Батуев, Куликов, 1983).
Нервные образования, входящие в систему оценки биологической значимости сигналов, должны удовлетворять ряду требований.
Во-первых, они должны быть связаны с различными сенсорными системами.
Во-вторых, они должны быть связаны со структурами мозга, генерирующими мотивациоиные состояния, ибо значимость тех или иных сигналов определяется на основе доминирующей мотивации.
В-третьих, учитывая, что значимость одного и того же сенсорного стимула за¬висит от всей окружающей ситуации, то есть от показаний и других сенсорных систем, следует допустить наличие конвергенции полимодалыюй имиульсации и способность к пластической перестройке активности нейронов.
Наконец, в-четвертых, эта система должна быть связана с регуляцией целост¬ных двигательных актов на основе избирательного характера реагирования.
Изложенным выше требованиям удовлетворяют таламокортикальные ассо¬циативные системы мозга.
Общим для ассоциативных систем является наличие нейронов, способных реагировать на возбуждение различных сенсорных входов {полисенсорные нейро¬ны). Роль ассоциативных систем в оценке биологической значимости сенсорных сигналов отчетливее видна но отношению к зрению и слуху. Конечно, сигнальное значение имеют все сенсорные стимулы, но способностью опережающего воздей¬ствия обладают в первую очередь зрительные и слуховые, а также обонятельные сигналы.
Для целей определения биологической значимости механизмы конвергенции обеспечивают полифунщионалъностъ одного и того же сигнала, то есть зависи¬мость его смысла от ситуации, в которой он возникает. Степень значимости лю¬бого агента внешней среды зависит не только от определенной мотивации, по и от
сопоставления этого агента с другими факторами среды, когда он выступает в кон¬тексте более сложного сенсорного комплекса. Именно поэтому наиболее полная сигнальная значимость фактора окружающего пространства может реализовы-ваться с участием тех структур мозга, куда приходит информация о разных по сен¬сорным качествам факторах среды, то есть по механизму одновременного гетеро-сенсорного сопоставления. Значит, степень совершенства иптегративпой деятель¬ности мозга тесно связана со структурной дифференциацией и функциональной специализацией ассоциативных таламокортикальпых систем мозга.
Одним из проявлений динамического характера конвергенции в ассоциатив¬ные зоны коры является свойство привыкания их электрических реакций при ис¬пользовании однообразной ритмической стимуляции, что совпадает с закономер¬ностями проявления ориентировочного рефлекса. Пвэтому предполагается, что «новизна» является тем информативным признаком сенсорных стимулов, с кото¬рого начинается их оценка в ассоциативных системах мозга. Привыкание к повторным стимулам, вероятно, свя-зано с процессами формирования следов кратковремен¬ной памяти.
Система, оценивающая биологическую значимость сен¬сорных стимулов, должна обладать избирательным харак¬тером реагирования на их отдельные значимые признаки и/или совокупность последних.
Закономерности избирательного реагирования могут служить физиологическими предпосылками для трактов¬ки механизмов сенсорного внимания. В самом общем смысле внимание рассматривается как один из механиз¬мов устранения избыточности сенсорных сообщений, ко¬торый участвует как в избирательном подавлении, обеспечении сенсорных вхо¬дов, так и в фильтрации информации, извлекаемой из систем кратковременной и долговременной памяти.
Активный характер сенсорного восприятия, на который обращал внимание еще И. М. Сеченов, сомнений не вызывает. И. П. Павлов также подчеркивал важ¬ность механизма внимания.
Оно является следствием определенного состояния живого организма — доми¬нантного, по А. А. Ухтомскому. Сам А. А. Ухтомский считал, что сформулирован¬ный им принцип доминанты и есть физиологическая основа акта внимания, когда из множества действующих рецепций доминанта «вылавливает» группу рецеп¬ций, которая для нее в особенности значима.
Приведенные выше аргументы позволяют полагать, что определение вектора поведения (по принципу доминанты) основано на взаимодействии биологически значимых сенсорных воздействий, основным субстратом установления которого являются высшие интегративные (в том числе и ассоциативные) системы мозга.
Зрительное восприятие
Мы видим двумя глазами. И зрительная система состоит из двух совер паковых симметричных отделов. Оба зрительных нерва вступают в с мозговыми центрами промежуточного мозга. Самые высшие зритель расположены в коре больших полушарий. В зрении участвуют оба по;.
ловпого мозга, каждое из которых получает информацию как от правого, гак и от левого глаза.
Важнейшим преимуществом зрения двумя глазами является способность вос¬принимать предметы в объемном изображении и оценивать их относительную удаленность в пространстве. Такая способное; ь получила название стереоскопи¬ческого зрения. Совместная работа обоих мозговых полушарий обеспечивает раз¬личение предметов, их формы, величины, расположения, перемещения.
Один и тот же предмет внешнего мира один глаз воспринимает под одним углом, а другой — под другим. Когда мы смотрим сначала левым, а потом правым глазом, предмет как бы смещается в иоле зрения па какое-то расстояние. Благода¬ря работе мозга эти два изображения сливаются в одно объемное.
Эффект объемного пространства может возникнуть- в тех случаях, когда мы обоими глазами рассматриваем одну плоскую картину. В течение нескольких ми-пут рассматривайте одинаковые кружки (рис. 12} па расстоянии 15-20 см от глаз, После некоторых усилий у вас появится объемное восприятие: ряд кружков ока¬жется па переднем плане, некоторые — на среднем плане, остальные -- па заднем, По мере тренировки этот эффект начинает возникать быстрее. Вы сможете даже перемещать взор по рисунку, а восприятие кружков па разном удалении от глаз сохранится. А теперь попробуйте достичь этого эффекта, закрыв одни глаз, — все ваши усилия будут напрасны.
Когда мы рассматриваем свои глаза в зеркале, можем обратить внимание на то, что и крупные, и едва заметные движения оба глаза осуществляют строю одно¬временно и в одном и том же направлении. Если попытаться зарегистрировать пу¬ти движения глаз при рассматривании какого-либо предмета, как это сделал рус¬ский биофизик Ярбус, то получится картина, приведенная на рис. 13. Тонкие ли¬нии означают быстрое смешение взора, точки — это места фиксации взора во время остановки глаз.
С ПОМОЩЬЮ ДВИ*
глаз мы выделяем знаки предметов отношения межд ми, формируем целостные образ все это передаед. хранение в памя
Но всегда ли, когда мы смотрим на предметы, глаза движутся? Например мы находимся в знакомой темной комнате, то даже при кратковременной вс ке фотолампы успеваем увидеть и узнать знакомые пред¬меты, хотя глаза в это время остаются неподвижными. Значит, движения глаз нужны нам лишь для первоначаль-ного ознакомления с предметами.
С помощью движения глаз мы выделяем признаки предметов, соотношения между ними, формируем целост-ные образы и все это передаем па хранение в память. Ко¬гда же предметы хороню знакомы, достаточно лишь от¬дельных признаков для того, чтобы узнать, что нам пока¬зывают. То, что мы не успеваем рассмотреть, мы можем дополнить благ памяти и воображению. Следовательно, для узнавания хорошо известных пр тов движение глаз необязательно.
Одной из важных характеристик зрения является острота зрения. Острот пия определяет предельную способность глаза различать мелкие детали в зрения. Острота зрения зависит от общей освещенности, контраста деталей изображения на определенном фоне и других причин.
Наиболее часто встречающиеся нарушения зрения — это близорукость и дальнозоркость.
Проблема константности зрительного мира состоит в том, что мы воспринимаем его постоянным, хотя изобра¬жение па сетчатке постоянно смещается. Задача мозга — вычленить инвариантные признаки объектов из непре¬рывно меняющегося потока информации. Важная роль в этом процессе принадлежит зрительному вниманию и на¬личию прежнего зрительного опыта.
Интеграция информации от всех корковых и подкорковых структур, СЕ пых с обработкой зрительных сигналов, происходит лишь после того, как вс тельные структуры завершат свои специфические операции, то есть обрабсл соответствующим каналам. Следовательно, для получения головным мозгод пой информации об окружающем мире необходимо функционирование все]
Для получения г< ным мозгом пол» информации об жаюшем мире не димо функпиони ние всей сети вн зрительной сено системы, включа ходящие (обрати связи к первичнс зрительной коре тылочной облает
внутри зрительной сенсорной системы, включая нисходящие (обратные) связи к первичной зрительной коре в затылочной области.
Речевая система
Звуковая и письменная речь — это способность зпаково-символического ния предметов и явлений окружающего мира и самих себя в этом мире, у человека признаки, лежащие в основе классификации предметов и ЕЛ мира, связаны со словами родного языка и получают вербальные (сдовеа именования.
Предпосылкой для генерации звуковой речи является развитие и сове вование в процессе эволюции периферического аппарата звукогенерации ки, гортани, голосовых связок, нижней челюсти.
Важная роль принадлежит возможности координации голосового и ар ционного аппарата, которые развиваются в онтогенезе.
Управление речевой функцией осуществляется высшими отделами N ловека — корой больших полушарий, значительные участки сенсорных 1 пых областей которой специализированы к восприятию, пониманию, за шло и воспроизведению речи, а также подкорковыми образованиями моз рые связаны с эмоциями и памятью.
В коре больших полушарий существует три важнейших для речевой ( сенсорных поля:
♦ зрительное — па затылочной поверхности обоих полушарий;
♦ слуховое — в височной извилине каждого полушария;
♦ соматосенсорное — в задней центральной извилине каждого полуша
В передней центральной извилине правого и левого полушарий расп первичное моторное поле, которое управляет мышцами лица, конечиосте
вища. Именно оно определяет речь и письмо. Существуют также вторичные сенсорные, ассо¬циативные и моторные ноля. Прежде всего это первая височная извилина — область Верпике, обеспечивающая понимание речи, а также важ¬нейшая интегративпая часть мозга — лобная до¬ля, регулирующая программное обеспечение ре¬чи, сосредоточенное в зоне Брока (третья лобная извилина) в ирефронталыюй коре.
Речь как функция мозга глубоко асимметрич¬на. Лингвистические способности человека осу¬ществляются преимущественно левым полуша¬рием, структуры которого действуют как единый речевой механизм (рис. 18). После того как ин¬формация, заключенная в слове, обрабатывает¬ся в слуховой системе или в «песлуховых» обра¬зованиях мозга, она должна быть опознана по смыслу. Этот процесс осуществляется в зоне Вер¬пике, расположенной в височной области вблизи слуховой коры. Именно здесь обеспечивается по-нимание смысла поступающего сигнала — слова. Если воспринимается письменная речь, то сначала включается первичная зрительная кора. После этого информация о прочитанном слове поступает в угловую извилину, которая связывает зрительную форму данного слова с его акустическим аналогом в зоне Верпике. Для произнесения слова необ¬ходимо, чтобы анализировалось его представительство в зоне Брока, расположен¬ной в лобной извилине. В зоне Брока сведения, поступившие из зоны Верпике, приводят к возникновению детальной программы артикуляции путем активации моторной коры, управляющей лицевой мускулатурой и связанной с зоной Брока короткими волокнами.
Корковые отделы левого полушария выполняют специфическую роль в вос¬приятии, запоминании и воспроизведении речевого материала. Именно эти зоны необходимы для полноценного осуществления речевой функции как единого сен¬сорного, мыслительного и моторного процесса. Расположенные спереди зоны осо¬бенно важны для осуществления экспрессивной (выразительной) речи, а распо¬ложенные сзади — для восприятия смысла речи.
Регуляция речи осуществляется с участием лимбической системы мозга, кото¬рая определяет интонационные характеристики речи и ее эмоциональный харак¬тер. Многие другие подкорковые образования мозга также принимают участие в речевой функции.
Таким образом, участие левого полушария необходимо для обнаружения и опо¬знания артикулированных звуков речи, а правого — для опознания интонаций, уличных и бытовых шумов, музыкальных мелодий. Высокий уровень общей рече¬вой активности обеспечивается левым полушарием, а улучшение выделения сиг-пала из шума — правым. Правое полушарие не способно реализовать команду для продуцирования речи, но оно обеспечивает понимание устной речи и написанных слов. Понимание речи, осуществляемое правым полуша¬рием, ограничено конкретными именами существитель¬ными, в меньшей степени — отглагольными существи¬тельными, еще в меньшей степени — глаголами. Правое полушарие обеспечивает понимание эмоционального со¬держания интонаций, опознание по голосу, участвует в мо¬дуляции частот голоса.
Точность воспроизведения речи контролирует слухо¬вая обратная связь, а также афферентация от мышечных и суставных рецепторов речеобразующих органов.
Подкорковый путь участвует в автоматизированных речевых процессах, не требующих обдумывания. Корко¬вый путь участвует в сознательном контроле речи. Эти пути действуют одновременно и параллельно.
Правое и левое полушария выполняют разные функ¬ции, но совместно обеспечивают целенаправленное пове¬дение. Каждое полушарие имеет отдельное особое мышление: левое — р< правое — зрителыю-пространствепное. Левое полушарие обрабатывает ипс цию аналитически и последовательно, а правое — одновременно и целостнс дое полушарие вносит свой уникальный вклад в речь и мышление.
Правое и левое шария выполня ные функиии, н вместо обеспе целенаправлен ведение. Каждо шарие имеет от ное особое мыи левое — речевс вое — зрительн странственное. полушарие обр; вает информаш аналитически и довательно, а п| вое — одноврел и целостно.
Вестибулярная сенсорная система
Вестибулярная система — орган равновесия, а иногда орган чувства уско гак как адекватными раздражителями вестибулярного аппарата являете) гравитации и силы, сообщающие телу линейное или угловое ускорение.
Периферическим органом вестибулярной системы является вестибул; аппарат, составляющий вместе с улиткой внутреннее ухо. Лабиринт — это кс образование, внутри которого расположен перепончатый лабиринт. Простр; между ними заполнено жидкостью — перилимфой. Изнутри перепончатый рипт также заполнен жидкостью — эндолимфой. Полукружные каналы расп ются в трех взаимоперпендикулярных плоскостях.
Рецепторы вестибулярного аппарата являются вторичными мехапореце! ми и размещаются па кристах каждого из трех полукружных каналов. Они зованы волосковыми клетками, которые являются чувствительными клетк связаны через синапсы с афферентными и эфферентными волокнами вестиС пого нерва.
Сенсорные клетки бывают двух типов. Клетки 1-го типа имеют форму ] с закругленным дном, клетки 2-го типа — вид цилиндра. Из оболочек обоих клеток выступают пучки волосков (стереоцилий) и один более длинный отр на периферии пучка — киноцилия. Смещение волосков в сторону кипоцилг зывает возбуждение, а в противоположном направлении — торможение (ри Ориентация волосков в каждом из полукружных каналов определяет дире пальпую возбудимость: в горизонтальном канале ток эидолимфы вызывает 1 ждающий эффект, если он направлен к утрикулюсу — мешочку в осповани тибулярпого аппарата, а в вертикальных — если он направлен от утрикулк
В макулах отолитовых органов (утрикулюса и саккулюса) кипоцилии также | располагаются неодинаково, так что при смещении отолита часть клеток возбуж¬дается, а другая — затормаживается (рис. 20). Раздражающим фактором в отоли¬тах является скольжение отолитовой мембраны (крохотные известковые кристал¬лики), в результате которого волоски сенсорных клеток сгибаются. В качестве ме¬диатора в передаче возбуждения от рецеи торной волоековой клетки к окончаниям | вестибулярного нерва служит ацетилхолин.
Вестибулярные ядра продолговатого мозга — это первый уровень центральной нервной системы, где происходит обработка информации о движении или изме¬нении положения тела в пространстве, поступающей от рецепторов лабиринта, Важнейшим звеном в передаче динамических лабиринтных влияний па спинной I мозг и эффекторы является мозжечок. Вестибуло-глазодвигательные влияния
Рис. 20. Схематические рисунки участков утрикулярной (а) и саккулярной (б) макул и мембран с отолитами являются сложными многонейроппыми. Зрительный нистагм может быть не только раздражением полукружных каналов лабиринта, по и оптокипет] ми стимулами, перемещающимися в иоле зрения наблюдателя.
Вестибулярные импульсы, как и импульсы других модальностей, посп кору через таламические нейроны и контактируют с корковыми клетками пой и височной областей.
Все вышеописанные ощущения при раздражении вестибулярного а1 возникают у человека на Земле. В отличие от земной жизни, в космичесю страпстве отсутствует сила тяжести, наступает состояние невесомости. По человека в космосе отолитовые мембраны не имеют веса и перестают да кино- и стереоцилии.
Другое состояние, характерное для космических полетов, - - это пере которые возникают при выходе космических кораблей на орбиту. 11ерегр ключаются в резком увеличении силы тяжести, а значит, оказывают очен ное влияние на вестибулярный аппарат. Длительное пребывание человек, мосе свидетельствует о том, что вестибулярные рецепторы способны при ливаться к невесомости.
Для спортсменов, летчиков, моряков и особенно для космонавтов норл-работа вестибулярного аппарата, очень важна. Для всех людей сигналы оч булярпого аппарата являются необходимыми факторами ориентировки странстве и формирования поведения человека и животных в окружающей
Повышенная чувствительность и нарушение работы органа равповеси быть врожденными, по могут возникать и после различных ипфекционнь леваний. Люди с поврежденным вестибулярным аппаратом плохо нерено леты на самолетах, плавание па кораблях и даже поездки в наземном трап не могут кататься на качелях, каруселях. Явление укачивания (морская б< сопровождается головокружением, тошнотой, рвотой и даже обмороком
Сенсорная система скелетно-мышечного аппарата
Скелетио-мышечный аппарат является исполнительной системой оргг и поэтому его реценторные элементы (проприорецепторы) играют особо т роль среди других чувствительных образований. Они проводят информации дом моменте движения — положении суставов, длине и напряжении всех участвующих в двигательном акте.
В составе скелетной мышцы выделяют две группы волокон. Если пер здают те усилия, которые необходимы для движений и поддержания позь жильные рецепторы), то вторые входят в состав датчиков длины — мышеч решен, их функция сводится к формированию восходящей сенсорной им] ции. Самостоятельную группу составляют рецепторы суставного угла Веретена соединены с мышечными волокнами параллельно, а сухож органы -последовательно. Поэтому основные величины, измеряемые мьп ми рецепторами (веретенами и сухожильными органами), — это изменения и напряжения при растяжении и сокращении мышцы. При активном сокр; мышцы напряжение веретен ослабевает (они «разгружаются») п частота исации в соответствующих афферентных органах снижается, а сухожильный ре¬цептор, наоборот, при этом возбуждается.
На уровне спинного мозга посредством так называемой гамма-моторной си¬стемы осуществляются наиболее простые двигательные реакции фазного и тони¬ческого типа. Гамма-моторная система устроена по принципу обратной связи (рис. 22), благодаря которой усиливается импульсация мышечного окончания при постоянной степени растяжения и возбуждаются мышечные окончания во время начала растяжения.
Афферентная импульсация от мышечно-суставпых рецепторов частью пере¬ключается па мотонейроны спинного мозга, а частью направляется по восходя¬щим путям в высшие отделы головного мозга, в продолговатый мозг. Отсюда бе¬рут начала волокна второго порядка, получившие название медиальной петли, ко¬торая закапчивается в вептро-базалыюм комплексе таламуса. От этих ядер берут начало нейроны III порядка, которые направляются к коре больших полушарий, к сепсомоторным полям в передней центральной извилине.
Особенностью таламического и еще в большей степени коркового звена ске-летно-мышечной сенсорной системы является высокая степень интеграции сен¬сорного потока. На одни и те же нейроны, в частности пирамидные клетки сепсомоторной коры, конвергируют не только афферентные входы от кожных и мы шечиых рецепторов, но и проекции от зрительных, слуховых, вестибулярных и дру гих структур.
Большую роль в интеграции скелетно-мышечпой информации и информаци от других сенсорных систем играет теменная ассоциативная область коры, гд обнаружено особенно большое количество полисенсорных нейронов. Здесь фор мируется интегральная «схема тела» и возникает целостное представление о соот несешюсти собственного тела с окружающим пространством. Повреждения темег ной коры приводят к нарушениям скелетно-мышечной и кожной чувствительно сти. При этом наблюдается значительная потеря способности к формировашн целостного образа и его локализации на площади тела и в окружающем простраг стве.
Деятельность мышечных веретен подвергается мощному нисходящему влия нию головного мозга. В ходе двигательной реакции под влиянием нисходящи
сигналов происходит определенное перераспределение функциональной значи¬мости восходящих систем и, следовательно, изменение приносимой ими инфор¬мации в деятельности высших отделов мозга.
Схема тела
Чтобы лучше объяснить, что понимается под терминами «образ тела» и «образ пространства», обратимся к повседневной клинической практике. В клинику Психоневрологического института поступает больная с тяжелыми расстройства¬ми восприятия своего тела и парушепиями ориентировки в пространстве. Болезнь длится уже три года, хотя больная продолжает работать. Во время многочасовых приступов ей казалось, что она «ходит по воздуху», левый глаз увеличивается и выходит из орбиты. Больная не могла найти выход из комнаты, хотя видела дверь, но шла не в том направлении, натыкаясь на предметы. Появилось ощущение, что; левая рука и бок «чужие». Не могла надеть платье, найти правый и левый рукава, иногда ложилась в постель, не снимая туфли с левой ноги. Ей казалось, что у нее две левые ноги и они идут в разных направлениях. Позже появилось ощущение, что левая рука стала большой, «ввинченной», что увеличены и подымаются вверх ногти. Стала плохо орудовать ножом и вилкой, неправильно брала их, поворачи¬вала не той стороной. У больной была обнаружена и затем удалена опухоль в те¬менной области правого полушария.
У другого больного отмечен инсульт в районе артерии, снабжающей левую те-мепно-височпую область. У пего четко нарушено различение правого и левого. За¬трудняется воспроизвести положение одних пальцев по отношению к другим,ру¬ки или пальцев по отношению к лицу. При просьбе изобразить па рисунке челове-ка глаза помещает под носом, уши обращены внутрь лица. Не может правильно нарисовать домик, при предъявлении римских цифр XI и IX их не различает. Не может оцепить углы сгибания рук в .локте, точно воспроизвести пассивно задан¬ное движение. При этом сознание у больного ясное, интеллект сохранен.
К грубым расстройствам ощущения собственного тела относят ощущение от¬сутствия частей тела, кажущееся изменение их формы, веса, величины и, наобо¬рот, кажущееся появление липших конечностей, игнорирование отдельных час¬тей тела, невнимание к ним, мнимое ощущение движений парализованных конеч¬ностей, затруднения в словесном обозначении частей тела и их пространственных координат и др. Если же повреждение мозга располагается в других областях, то подобных расстройств не возникает (Трауготт и др., 1973).
Видимо, уже становится ясно, что терминами «образ тела», «схема тем*, «трехмерная модель тела» обозначают систему обобщенных представлений и по¬нятий человека о собственном теле в покое и при движении, о пространственных координатах и взаимоотношении отдельных частей тела.
Теменные доли у человека сильно развиты и подразделяются на отдельные участки. Теменные доли имеют такое богатство различных нервных связей с дру¬гими отделами мозга, что могут выполнять свою нормальную функцию по синте¬зу многих видов информации только во взаимодействии с другими образования¬ми, и прежде всего с ядрами промежуточного мозга, из которых с теменными до¬лями тесно связано заднее латеральное и в меньшей степени задпевеитралыюе ядро. Некоторые импульсы, прежде чем достичь теменной коры, должны быть
предварительно обработаны в этих ядрах. А поэтому и не стоит связывать сложную деятельность мозга, как формирование схемы тела, с функцией и чителыю теменных долей мозга. Ярким доказательством этому служат иссл ния В. М. Смирнова (1974) с применением метода иптрацеребральных эл дов, которые остаются в мозгу па длительное время, необходимое для поста диагноза и лечения. Через эти электроды врач может оказывать слабое р жающее воздействие па глубокие структуры мозга человека и, найдя пораж очаг, произвести его разрушение. Так, у больного паркинсонизмом слабы.ч трическим током раздражалось заднее вентральное ядро таламуса правого шария. В этот момент больной сообщал, что левая нога кажется ему «то./, «расширенной». У другого больного та же стимуляция сопровождалась ошу ем холода во рту и голове, язык казался большим, толстым, «не своим». I словами, раздражение, а в ряде случаев и разрушение глубоких структур мс провождается нарушениями схемы тела.
Убедительны в этом смысле наблюдения В. М. Смирнова с фантомом а; рованных, то есть ложным восприятием (иллюзией) отсутствующей част возникшим после ее ампутации. У больного па почве ампутации левой ру: никло ощущение, что отсутствующий локоть прикреплен непосредственно те, то есть к верхней трети плеча, предплечье почти сливается с локтем, начинается мизинец, а остальные четыре пальца отходят прямо от культи, г ствешюму лечебному эффекту привели электрические раздражения черег ленные электроды заднего латерального ядра таламуса (фантомные боли телыю ослабли).
Итак, ответственными за восприятие схемы тела у человека являются г ко теменная доля, по н связанные с пей различные ядра промежуточной: которые вместе образуют единую талаио-париетальную ассоциативную с мозга. Хорошо известно, что детальное представительство чувствительно дельных частей противоположной половины тела, вплоть до фаланг палы характерно для соматосенсорпой мозговой системы.
Таким образом, чувствительность всего тела, дробно топографически деленная по поверхности коры, составляет ту основу, тот информационны риал, из которого путем объединения формируются целостные фупкцион блоки крупных отделов тела. Эти иптегративпые процессы завершаются к ту созревания человека и представляют собой закодированное описание ; расположения частей тела, которые используются при осуществлении тизировапных стереотипных движений. А поскольку базой для этих пр служит автоматически закрепленная «карта» тела, логично допустить, что ставляют основу статического образа тела. Сами процессы объединения пых ощущений в целостные образы взаиморасположения конечностей ф( ются, скорее всего, с участием как ассоциативной соматической зоны, так мо-париеталыюй ассоциативной системы.
Для создания статического образа тела оказывается недостаточно Л) формации от участков самого тела (кожи, суставов, мышц и т. д.). Необхо/ отнести эту информацию с положением тела по отношению к силе земпоп жепия и взаиморасположением крупных функциональных блоков тела в трех основных пространственных координат. В сто создании участвует 1 тельная система вестибулярного аппарата. Перемещение всего тела впере
вправо-влево, вверх-вниз топко воспринимается данной сенсорной системой, а информация о таких перемещениях поступает в те же ассоциативные районы коры мозга, в которых происходит ее объединение с информацией от скелетам мышечного аппарата и кожи.' Туда же поступает импульсация от различных виум репних органов, которая также участвует в создании статического образа тела, Причем все это происходит в здоровом организме без участия сознания, Следова¬тельно, статический образ тела представляет собой жесткую систему связей, о-сжн ванную па системе врожденных механизмов и усовершенствованную и уточнен-; пую в индивидуальной жизни.
Постоянно осуществляя тот или иной род деятельности, человек меняет взаи¬морасположение частей тела, приобретает в порядке обучения новые двигатель¬ные навыки, а значит, формирует новые трехмерные пространственные моделите-ла, то есть информацию о взаиморасположении частей тела в пространстве трех! координат — динамический образ тела. В отличие от первого (статического) дина¬мический образ тела имеет значение лишь для данного конкретного момента вре¬мени, для определенной ситуации. При изменении ситуации динамический образ тела быстро сменяется новым. Динамический образ также имеет информативный характер и базируется па показаниях чувствительности кожи, мышц, суставов, вестибулярного аппарата. Динамический образ возникает при непосредственном участии таламопаристалыюй системы мозга.
В мозгу происходит постоянное взаимодействие того и другого образов тела) осуществляется сличение динамического образа с его статическим аналогам.: В результате такого сличения формируется субъективное ощущение позы, отра¬жающее не только положение тела в данный момент, по и возможные желател^ пые и нежелательные его изменения в будущем. Человек может из элементов ста¬тического образа тела запрограммировать определенную позу, то есть определен¬ное взаиморасположение в пространстве частей своего тела. Реально же принятая поза, оцениваемая через динамический образ тела, при сличении может совпадать или не совпадать с запрограммированной. В случае согласования человек удовле-творяется принятой позой, не всегда оценивая ее субъективно. Если же такое со¬гласование не будет достигнуто, то вступают в действие активные механизмы со¬знательной перестройки позы, которые изменяют активность мускулатуры до те* пор, пока не будет достигнуто желательное положение тела (рис. 23). Подробные сведения можно найти в книге В. С. Гурфинкеля, Я. М. Коца и М. Л. Шика «РегуН ляция позы» (1965). Мы только укажем, что из теменной коры человека выходят пути, с помощью которых регулируется тонус скелетной мускулатуры. Известно,] что при поражении теменной доли нарушается возможность воспроизведениящ данной позы.
Итак, для того чтобы субъективно оценить позу, необходимо сопоставить зам» дированиый в памяти эталон статического образа тела с его любой конкретной ва¬риацией (динамическим образом). Именно так трактуется возникновение фанто¬мов, при которых внезапная утрата конечности исключает из состава динамиче¬ского образа тела информацию об отсутствующем органе. Во время сличениям статическим его аналогом, где эта информация привычно входила в качестве со¬ставного элемента в схему тела, и возникает своеобразная форма рассогласования двух информативных образов с возникновением иллюзорных ощущений, дости¬гающих иногда патологической формы.
Вкусовая и обонятельная сенсорные систем
Вкус — ощущение сложное. Оно, как правило, возникает при восприятии пи одновременно с запахом.
Рис. 26. Строение и иннервация
вкусовой почки
1 — сенсорная клетка; 2 — опорная
клетка: 3 — банальная клетка;
4 — эпителий; 5 — пора;
6 — афферентные волокна
По происхождению вкусовые рецепторы от¬носятся к вторично чувствующим эпителиаль¬ным элементам. Вкусовые почки, или лукови¬цы, — образования круглой, яйцевидной или колбовидпой формы, расположенные на поверх¬ности языка.
Вкусовые луковицы перпендикулярно про¬низывают эпителий, нижним концом достигая 6а-зальной мембраны (рис. 26), а в апикальном кон¬це образуют вкусовой канал, соединяющийся че¬рез вкусовую пору с ротовой полостью. Выделяют клетки трех типов: сенсорные, опорные и базаль-иые. На поверхности каждой вкусовой клетки, обращенной в сторону норы, имеются микровор¬синки, вступающие в контакт с растворенными веществами. Из базалытых клеток в процессе он¬тогенеза образуются сенсорные клетки.
Вкусовые луковицы тестю связаны со специ¬альными эпителиальными структурами, образо¬ванными складками слизистой оболочки язы¬ка, — вкусовыми сосочками (рис. 27). Различают четыре типа сосочков — грибовидные, листовид¬ные, желобоватые и нитевидные. Грибовидные сосочки рассеяны по всей поверхности; желобо¬ватые расположены в ограниченной зоне па кор¬не языка; листовидные образуют тесно располо¬женные складки вдоль задних краев языка; ните¬видные занимают остальную поверхность языка и не содержат вкусовых луковиц, то есть не уча¬ствуют" во вкусовой рецепции.
В тесном контакте со вкусовыми рецепторами находятся нервные окончания, образующие си-пантичеекпе контакты с их телами. Разные участ¬ки языка по-разному ощущают вкус: кончик язы¬ка более всего чувствителен к сладкому, задняя часть языка — к горькому, боковые края — к кислому, передняя и боковые части языка — к соленому (рис. 28). На ос¬новании этого можно предположить наличие па вкусовых рецепторах четырех ти¬пов участков, отличающихся по ряду физико-химических параметров и отвечаю¬щих этим модальностям. Рецептивные зоны вкусовых рецепторов сформированы участками белковых цепей («рецептивные» белки).
В проведении сенсорной информации от вкусовых рецепторов принимают участие волокна лицевого, языкогло точного, блуждающего и тройничного череп¬но-мозговых нервов. Наиболее тесно связан со вкусовой чувствительностью ниж¬ний (латеральный) конец ностцентральиой извилины.
При обычном восприятии пищи работают все вкусовые рецепторы языка. Из четырех простых вкусов мозг создает сложный вкусовой образ. Обоняние обяза-
Рис. 27. Строение вкусового
сосочка
1 — вкусовые реиепторы;
2 — вкусовой сосочек;
3 — нервные волокна
телыю участвует в восприятии пищи. В создании вкусового образа пищи обяза¬тельно участвует и осязание, ведь мы од¬новременно оцениваем шину не только но се химическим свойствам, по и но механи¬ческим и температурным признакам. На¬пример, вкус мороженого возникает у пас при одновременном появлении всех этих ощущений. Значит, обонятельная и вку¬совая сенсорные системы работают в тес¬ном взаимодействии с тактильной.
^Обонятельная система, как и вкусовая, относится к хеморецепторпым системам. Но в отличие от рецепторов вкусовой сис¬темы обонятельные рецепторы являются дистантными и способны возбуждаться на значительном расстоянии от источни¬ка запаха.
Слизистая оболочка обонятельной об¬ласти носа занимает среднюю часть верх¬ней носовой раковины и соответствующий ей участок слизистой оболочки носовой пе¬регородки. Рецепторный отдел обонятель¬ных органов представлен обонятельным эпи¬телием: комплексом рецепторных, опорных и базальпых клеток. Поверхность обоня¬тельного эпителия покрыта слоем слизи --продуктом желез, расположенных в пре¬делах эпителия и опорных клеток (рис. 29).
В типичном обонятельном рецепторе можно выделить округлое тело с клеточ¬ным ядром, центральный отросток н.дис-тальпый сегмент, оканчивающийся у по¬верхности эпителия утолщенным образо¬ванием — обонятельной булавой. Последняя несет па свободной поверхности различ¬ное число респичконодобных выростов
(обонятельных волосков), снабженных фибриллярным аппаратом. Обоняте/. волоски небольших размеров способны активно двигаться, в то время как I крупные волоски неподвижны и выступают над слоем слизи.
Аксоны рецепторных клеток образуют немиелииизированпый обоняте.' нерв, поступающий в обонятельные луковицы. Обонятельные луковицы лея базалыюй поверхности лобных долей, имеют овальную форму. Иногда их вк. ют в сослав древней коры, иногда рассматривают как особую часть обопятел мозга. Благодаря многочисленным конвергентным и дивергентным связям шествует топической пространственной проекции обонятельных рецептор
Рис. 29. Расположение органа
обоняния в носовой полости
! — реснички; 2 — эпителиальные к,
ки; 3 — обонятельные клетки;
4 — нервные волокна
элементах луковицы. Существует мозаика из обонятельных рецепторов разных типов, обладающих широкими, но различными спектрами чувствительности, ко¬торая является вероятной основой для различения и анализа запахов.
Различают шесть основных запахов, соответствующих шести запаховым груп¬пам (цветочный, гнилостный, фруктовый, горелый, пряный, смолистый). Эти за¬пахи располагаются па вершинах треугольной призмы, а все остальные (промежу¬точные) па ее ребрах п гранях (рис. 30). Однако проблема классификации и меха-низма восприятия запахов па сегодня является еще не решенной.
Гнилостный
Цветочный
Пряный
Горелый
Фруктовый
Смолистый
Кожная сенсорная система
Кожа как орган чувств занимает особое место среди других сенсорных систем как по первичности своего происхождения, так и по огромной сложности информа¬ции, поступающей через обширную рецепторную поверхность, измеряемую 1,4-2,1 м2. Толстые миелипизированные аксоны сообщают информацию о прикосно¬вении и от суставных рецепторов. Топкие волокна, среди которых много пемиели-низировапных, проводят болевую и температурную чувствительност
Принято различать несколько видов кожиой чувствительности: ирикоснове ния-давлепия, боли-зуда, тепла и холода. Рецепторы разделяют на фазные, быст¬ро адаптирующиеся и динамические (вибрационные). Рецепторы кожи бывают двух типов: свободные и инкапсулированные окончания нервных волокон, заверну-тых в капсулу или оболочку. Самым простым видом рецептора кожи является сво¬бодный копчик топкого афферентного волокна. Вероятнее всего, это рецепторы повреждения и боли, зуда (щекотки), температуры. Многие свободные нервные окончания окружают волосяные фолликулы. Они возбуждаются при смещении, подергивании и сгибании волоса. К давлению на кожу мы привыкаем довольно быстро. Поэтому мы очень скоро перестаем чувствовать прикосновение одежда к телу. Ощущения внутренних органов мы не можем точно определить (что и болит), а ощущения на коже можем определить с большой точностью. Боль — очень важный сигнал тревоги для организма, сигнал мобилизации па бор с опасностью. К болевым ощущениям человек привыкнуть не может.
Форма кожных рецептивных полей бывает различной, обычно круглой овальной. Для механочувствительиых волокон размеры рецептивных поле! тыльной поверхности руки равны 1-2 мм2, пороговая чувствительность нахо, ся в пределах от 0,5 до 0,6 г. Размеры рецептивных полей влияют па пороги ) странствепной дифференциальной чувствительности, определяемые по мт малыюму расстоянию между двумя соседними точками, одновременное раз, жепие которых сопровождается отчетливым ощущением раздельности. Высс острота осязательной чувствительности па пальцах рук человека равна 2-3 Еще более высокая пространственная дифференциальная чувствительность ется у мехапорецепторов языка и губ человека (0,5 мм).
Температурные рецепторы располагаются па коже неравномерно. Больше го их находится у человека па лице, шее, губах, веках, причем тепловых точек ( зывается намного больше, чем Холодовых. Холодовые рецепторы лежат в к значительно поверхностнее, чем тепловые. Температурное чувство служит в иовпом одной цели — поддерживать постоянную температуру тела.
Главным органом осязания является рука. Ощупывая предметы с закрып глазами, мы можем определить их форму, величину, характер поверхности, тел ратуру. Особенно топко осязание развито у слепых. Благодаря, осязанию еле овладевают специальным способом чтения по Брайлю. Буквы алфавита выдан ваются па плотной бумаге. Слепой человек копчиками пальцев воспринимает квы, слона, фразы.
Сигналы от кожных рецепторов по чувствительным нервам паиравлягс в спинной и головной мозг. Чувствительность кожи, фасций и ощущение дви пия в суставах связаны с двумя восходящими системами снишюго мозга. Одна канчивается в ядрах продолговатого мозга (нежном и клиновидном), а отт в составе медиальной петли возбуждение достигает вептробазалыюго компле ядер таламуса. Другая направляется в составе еншшоталамических трактов и канчивается в других ядрах таламуса. Третий нейрон кожной сенсорной систе закапчивается в постцептральпой области коры головного мозга. Большинс корковых нейронов первой соматосепсорной области реагирует на раздраже определенного ограниченного участка кожи противоположной стороны тела, сопы нейронов других ядер таламуса проецируются преимущественно во вто] соматосспсорпую кору, которая характеризуется полным перекрытием проею обоих половин тела человека.
Если первая корковая зона обеспечивает различение по модальности и не жеиию кожной и глубокой чувствительности по принципу «точка в точку» вторая лишена модальной и топографической специфичности и в большей м связана с проведением болевой сигнализации.
Типы высшей нервной деятельности животных и человека по Павлову.
1. Сангвиник (кровь) – энергичный, настойчив в преодолении трудностей, умение держать себя в руках.
2. Флегматик (слизь) – энергичный, работоспособный, хорошее чувство меры, неторопливы, над ними давлеют привычки.
3. Холерик (желч) – могут работать запоем, очень увлечены своей работой, эмоциональны, возможны вспышки гнева по малейшему поводу.
4. Меланхолик (черная желч) – чувствительны к раздражителям, стремятся огородить себя от волнения, избегают общество, подчиняются другой воле, неспособны настоять на своем.
Темперамент – надлежащее соотношение частей жидкостей, содержащихся в организме.
Сила тормозных процессов определялась по скорости выработки дифференцировок. Генерализованный рефлекс – рефлекс на широкий круг раздражителей.
Уравновешенность определяется путем сопоставления процессов возбуждения и торможения. Подвижность определялясь на основе возможности перехода подкрепляемых рефлексов неподкрепляемыми и обратно. Подвижножность определялась возможностью и скоростью замены возбуждения и торможения.
Темперамент – врожденная черта характера. В чистом виде ВМД не существует, возможны переходные типы. Ганс Айненк выделил две шкалы индивидуальности: нейротизм – 1 эмоциональная устойчивость; 2 экстраверсия – интроверсия (введенны Юнгом).
Нейротизм – понятие тревожности определяется выраженной реакцией человека на те или иные раздражители.
Экстраверсия – обращенность психической деятельности во внешний мир (общительность, оптимистичность)
Интраверсия – обращенность психической деятельности в свой внутренний мир (спокойный, застенчивый, углубленный в себя человек, отделенный от людей, не касается близких, любит порядок во всем, держит эмоции под контролем).
На основе темперемента формируется характер человека. Убеждения, взгляды, способности к темпераменту отношения не имеют.
Первая и вторая сигнальные системы человека. Понятие ввел Павлов.
I. Сигнальная система – условные рефлексы на конкретные сигналы окружающего мира.
II. Сигнальная система – условные рефлексы на отвлеченные комплексы сигналов, которые называются понятиями и выражаются словами, свойственными только человеку.
Специфические типы ВНД характерны только для человека.
1. Мыслетельный
2. Художественный
3. Средний (1 + 2)
У людей первого типа деятельность второй сигнальной системы преобладает над деятельностью первой сигнальной системы. Такие люди склонны к абстрактному мышлению. Второй тип характеризуется меньшим чем обычно преобладанием 2й СС, 1я СС – ярко выражена. Люди видят мир в ярких образах. Третим типом обладает большинство людей.
ЖЕНСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА.
Половая железа закладывается в виде половой складки, которая превращается в индифферентную половую железу. В ней, в случае развития яичника, под действием эмбрионального гормона - кортексина - развивается корковое вещество железы. В этом веществе большое количество довольно крупных эпителиальных шаров. В мозговом веществе железы подобные шары подвергаются резорбции. В эпителиальных шарах появляются первичные половые клетки - овогонии, которые интенсивно делятся. Это - стадия размножения в овогенезе, а структуры получили название яйценосных мешко. В дальнейшем деление овогоний заканчивается, начинают размножаться фолликулярные клетки. При этом в половых клетках хромосомы имеют вид характерный для мейоза. Следовательно, из этих шаров выходят вторичные овогонии. Точнее, это овоцит I порядка в стадии малого роста. В итоге шары распадаются на примордиальные или первичные фолликулы - это овоциты I порядка, окруженные одним рядом фолликулярных клеток. Девочка рождается с огромным запасом первичных фолликулов. В редких случаях процесс размножения половых клеток может наблюдаться в течение первого года жизни. Итак, в развитии яичника выделяют несколько стадий: 1) стадия индифферентной железы, 2) стадия эпителиальных шаров, 3) стадия примордиальных фолликулов.
Яичники (парный орган) выполняют генеративную (образование женских половых клеток) и эндокринную (выработка половых гормонов) функции.
Строение яичника. С поверхности орган окружен белочной оболочкой, образованной плотной волокнистой соединительной тканью, покрытой мезотелием. Под белочной оболочкой располагается корковое вещество, а глубже - мозговое вещество.
Корковое вещество образовано так называемыми фолликулами различной степени зрелости, расположенными в соединительнотканной строме. В корковом веществе яичника находятся: 1)первичные фолликулы, фолликулы в стадии роста, зрелые фолликулы (граафов пузырек), желтые тела и атретические тела. Примордиальные фолликулы состоят из овоцита в диплотене профазы мейоза, окруженного одним слоем плоских клеток фолликулярного эпителия и базальной мембраной. По мере роста фолликулов увеличивается размер самой половой клетки. Вокруг цитолеммы появляется вторичная, блестящая зона, снаружи от которой располагаются в 1-2 слоя кубические фолликулярные клетки на базальной мембране. Такие фолликулы, состоящие из растущего овоцита, формирующейся блестящей зоны и слоя кубического фолликулярного эпителия, называются первичными фолликулами. Характерной особенностью этих фолликулов является образование блестящей зоны, которая состоит из мукопротеинов и гликозаминогликанов, секретируемых как овоцитом, так и фолликулярным эпителием. По мере увеличения растущего фолликула окружающая его соединительная ткань уплотняется, давая начало внешней оболочке фолликула.Дальнейший рост фолликула обусловлен разрастанием однослойного фолликулярного эпителия и превращением его в многослойный эпителий, секретирующий фолликулярную жидкость, которая накапливается в формирующейся полости фолликула и содержит стероидные гормоны (эстрогены). При этом овоцит с окружающими его вторичной оболочкой и фолликулярными клетками в виде яйценосного бугорка смещается к одному полюсу фолликула. В дальнейшем в наружную оболочку врастают многочисленные кровеносные капилляры и она дифференцируется на 3 слоя – внутренний, средний и наружный. В средней теке вокруг разветвляющихся капилляров располагаются многочисленные интерстициальные клетки, соответствующие интерстициальным клеткам семенника (гландулоцитам). Наружная тека образована плотной соединительной тканью.Такие фолликулы называются вторичными. Овоцит в этом фолликуле уже не увеличивается в объеме, хотя сами фолликулы за счет накопления в их полостях фолликулярной жидкости резко увеличиваются. При этом овоцит с окружающим его слоем фолликулярных клеток, который называется лучистым венцом , оттесняется к верхнему полюсу растущего фолликула. Зрелый фолликул, достигший своего максимального развития и включающий полость, заполненную фолликулярной жидкостью, называется третичным, или пузырчатым фолликулом (граафов пузырек).
Дальнейшее увеличение объема пузырька, переполненного фолликулярной жидкостью, приводит к растягиванию и истончению как его наружной оболочки, так и белочной оболочки яичника в месте прилегания этого пузырька с последующим разрывом и овуляцией.
Под влиянием избытка лютеинизирующего гормона, вызвавшего овуляцию, элементы стенки лопнувшего зрелого пузырька претерпевают изменения, приводящие к формированию желтого тела — временной добавочной эндокринной железы в составе яичника. В развитии желтого тела различаются 4 стадии. В первой стадии - пролиферации и васкуляризации - происходит размножение эпителиоцитов бывшего зернистого слоя и между ними интенсивно врастают капилляры из средней оболочки. Затем наступает вторая стадия - железистого метаморфоза. С этого момента желтое тело начинает продуцировать свой гормон - прогестерон, переходя таким образом в третью стадию - расцвета. Продолжительность этой стадии различна. Если оплодотворения не произошло, период расцвета желтого тела ограничивается 12—14 днями. В этом случае оно называется менструальным желтым телом. Более длительно желтое тело сохраняется, если наступила беременность - желтое тело беременности.
После прекращения функционирования как желтое тело беременности, так и менструальное претерпевают инволюцию (стадию обратного развития). В результате на месте бывшего желтого тела формируется белое тело- соединительнотканный рубец. Оно сохраняется в яичнике на протяжении несколько лет, но затем рассасывается.
Между фолликулами встречаются атретические тела. Они формируются из прекративших свое развитие на разных стадиях фолликулов. Атрезия овоцитов начинается с лизиса органелл, кортикальных гранул и сморщивания ядра. Одновременно атрофируются и клетки зернистого слоя, а интерстициальные клетки гипертрофируются, начинают напоминать по форме и виду лютеиновые клетки желтого тела, находящиеся в расцвете. Так возникает атретическое тело, внешне несколько напоминающее желтое тело, но отличающееся от последнего наличием в центре блестящей зоны овоцита .В ходе дальнейшей инволюции атретических тел на их месте остаются скопления интерстициальных клеток.
Мозговое вещество состоит из соединительной ткани, в которой проходят магистральные кровеносные сосуды и нервы, эпителиальные тяжи - остатки канальцев первичной почки.
Маточные трубы или яйцеводы – парные органы, соединяющие брюшную полость и матку. По ним половые клетки проходят в матку. Проксимальный конец яйцевода имеет форму воронки, которая в момент овуляции плотно охватывает яичник. Продвижение половой клетки по маточной трубе обеспечивается как движением ресничек эпителиальных клеток, выстилающих полость маточной трубы, так и перистальтическими сокращениями её мышечной оболочки.
Матка – мышечный орган, схожа с маточными трубами по строению, но её оболочки имеют собственные специальные названия: эндометрий, миометрий и периметрий.
Эндометрий – слизистая оболочка – включает два слоя – базальный и функциональный. Строение функционального (поверхностного) слоя зависит от овариальных гормонов и меняется на протяжении менструального цикла. Поверхность эндометрия выстлана однослойным призматическим эпителием, представленным реснитчатыми и секреторными клетками. Эпителий формирует вдавления - маточные ямки (крипты) или маточные железы во время секреторной фазы. Собственная пластинка, образованная рыхлой соединительной тканью, содержит децидуальные клетки, заполненные гликогеном и липопротеиновыми включениями. Количество децидуальных клеток возрастает (со времени менструации), особенно при формировании плаценты в период беременности.Миометрий – мышечная оболочка - состоит из трёх слоёв: внутреннего подслизистого, среднего сосудистого и наружного надсосудистого.Периметрий - серозная оболочка (брюшина).
Влагалище в составе стенки содержит три оболочки: слизистую, мышечную и адвентициальную. Эпителий слизистой оболочки влагалища претерпевает ритмические (циклические) изменения в последовательных фазах менструального цикла.
Половой (менструальный) цикл характеризуется тремя периодами: менструальным (фаза десквамации эндометрия), постменструальным периодом (фаза пролиферации эндометрия) и предменструальным периодом (фаза секреции).
Менструальный цикл регулируется гормонами яичников. В день менструации овариальные гормоны практически отсутствуют в организме женщины.
В половом цикле выделяют несколько стадий:1 стадия десквамации – кровотечение является следствием гибели яйцеклетки либо зародыша на самой ранней стадии развития. Это влечет целую цепь событий – гибель желтого тела, изменения в слизистой: нарушение кровоснабжения функционального слоя слизистой, спирализацию артерий, при этом вскрываются мелкие кровеносные сосуды и изливается кровь. Кровотечение длится 2-3 дня. Некроз происходит в ограниченных участках и последовательно. Этот период называтся периодом «гармонального междуцарствия».2 стадия пролиферации - из клеток базального слоя слизистой матки восстанавливается функциональный слой. Период длится 11-12 дней и завершается овуляцией. Пролиферация регулируется эстрогенами под влиянием ФСГ. 3 стадия - секреторная стадия - длится 13 - 14 дней. Она совпадает по срокам с жизнью менструального желтого тела. Функциональный слой утолщается и разделяется на две зоны: компактную и спонгиозную. Кровеносные сосуды пролиферируют и спирализуются. Железы начинают вырабатывать слизистый секрет, становятся складчатыми. В спонгиозной зоне функционального слоя появляются децидуальные клетки, богатые гликогеном и липидами. Этот трофический материал необходим для самых ранних стадий развития зародыша.
ПОЛОВЫЕ КЛЕТКИ. РАЗВИТИЕ
Эмбриология – наука о закономерностях развития зародыша.Этапы развития:описательный(Мальпиги,Вольф 17-18вв),сравнительный(Мечников,Бэр 18-19вв),экспериментальный(Фогт,Ру 19-21вв) Эмбриогенез человека – часть его онтогенеза, включающая стадии: 1) оплодотворение и образование зиготы; 2) дробление и образование бластулы; 3) гаструляция; 4) гистогенез и органогенез зародышевых и внезародышевых органов; 5) системогенез. Яйцеклетка человека алецитальная, поэтому развитию зародыша предшествует формирование провизорных органов-развитие по меробластическому типу.
Процесс формирования половых клеток (гаметогенез) включает в себя сперматогенез (развитие мужских половых клеток) и овогенез (развитие женских половых клеток). Развитие половых клеток имеет три особенности: 1. Предшественники половых клеток обособляются (т.е. вступают на строго детерминированный путь дифференцировки) на очень ранних стадиях развития зародыша. Развитие из них других клеток организма или образование половых клеток из других предшественников исключено.2. Последнее деление при созревании половых клеток проходит путем мейоза, который не встречается у других клеток. В результате чего образуется гаплоидный набор хромосом в ядрах половых клеток.3. Предшественники половых клеток и сами эти клетки отличны от других клеток, и не могут быть отнесены ни к какому из основных типов тканей организма. Они образуют совершенно особую популяцию клеток.
Сперматогенез – начало индивидуального развития (прогенез); характеризуется стадиями: 1) размножение – митотическое деление клеток сперматогоний, располагающихся в стенке извитого семенного канальца на периферии около базальной мембраны; образуются сперматогонии типа В 2) рост – сперматогонии дифференцируются в сперматоциты 1-го порядка, увеличиваются в объеме и вступают в первое деление мейоза (редукционное деление); 3) созревание – характеризуется двумя редукционными делениями: при первом делении сперматоцит первого порядка дает два сперматоцита второго порядка; при втором – из двух сперматоцитов второго порядка образуются четыре сперматиды; 4) формирование – сперматиды превращаются в сперматозоиды.
Овогенез проходит три периода: 1) размножение – протекает в период внутриутробного развития, размножаясь, овогони в овоциты 1-го порядка- вступают в фазу малого роста; 2) рост – протекает в функционирующем яичнике, овоциты 1-го порядка первичного фолликула превращается в овоцит 1-го порядка в зрелом фолликуле; 3) созревание – при первом редукционном делении образуется овоцит второго порядка и редукционное тельце; при втором делении образуется яйцеклетка и второе редукционное тельце (в процессе овуляции, в маточных трубах).
Период гаметогенеза делят на два цикла: 1. митотический – период разменожения; 2. Мейотический – рост и созревание. Основные изменения в клетках начинаются в профазе первого редукционного деления (стадия роста). Сперматоцит и овоцит первого порядка проходят 5 стадий мейоза: 1) лептотена – хромосомы имеют вид длинных нитей, вдоль которых находятся утолщения (хромомеры), хромосомы лежат в виде букета. 2) зиготена – гомологичные хромосомы расположены парами (конъюгация), образуют биваленты. 3) пахитена – биваленты становятся короче и толще (увеличивается диаметр витков спирали); каждый бивалент превращается в тетраду, состоящую из четырех хроматид. 4) диплотена - происходит обмен гомологичными участками хроматид (перекрест или кроссинговер), в двух хроматидах, принадлежащих разным хромосомам, происходит поперечный разрыв, а затем соединение части одной хромотиды с частью другой; начинается процесс отталкивания, гомологичные хромосомы отходят друг от друга, но остаются соединенными в точках взаимного обмена; изменяется содержание генетического материала. 5) диакинез – биваленты укорачиваются и утолщаются. Биологическое значение редукционного деления: обеспечивается поддержание постоянства числа хромосом; при мейозе образуется большое число новых комбинаций негомологичных хромосом; в процессе кроссинговера происходит рекомбинация генетического материала.
Половые клетки. Сперматозоид состоит из: головки и хвоста. Головка может быть разной по форме (от округлой до овально-веретеновидной). Основной компонент головки – ядро с гаплоидным набором конденсированных хромосом, плотно упакованных. Спереди большая часть ядра покрыта акросомой (уплощенный пузырек, происходящий из комплекса Гольджи и во многом сходный с лизосомой). Акросома содержит ферменты (коллагеназа, гиалуронидаза, акрозин, кислая фосфотаза), необходимые для проникновения сперматозоида в яйцеклетку. Вся головка и хвост окружены мембраной; в области головки эта мембрана содержит специальные белки, одни из них заряжены отрицательно и способствуют направленному движению сперматозоида к яйцеклетке; другие белки участвуют в связывании с яйцеклеткой. В хвосте различают: 1) шейку – короткая шейка содержит 2 центриоли, от одной из них начинается аксонема хвоста, идет вдоль оси до самого конца хвоста, имеющая обычное для жгутиков и ресничек строение, т.е. образована микротрубочками; 2) промежуточная часть – вокруг аксонемы 9 наружных фибрилл и митохондриальная оболочка, образованная расположенными по спирали митохондриями; 3) главная часть – по строению напоминает ресничку с набором микротрубочек в аксонеме, окруженных фибриллами и плазмолеммой; 4) конечная часть – содержит единичные сократительные филаменты.
Яйцеклетка - крупная шаровидная клетка, содержащая желток (белково-липидные включения); имеет несколько оболочек; не может самостоятельно передвигаться. Имеет ядро, цитоплазму, ЭС слабо развита, митохондрии не имеют крист. На периферии – кортикальные гранулы, содержащие кислые мукополисахариды; исчезают после оплодотворения. По количеству желтка яйцеклетки бывают: алецитальные (не содержат желтка), олиголецитальные (небольшое количество желтка), мезолецитальные (среднее количество желтка), полилецитальные (много желтка). По распределению желтка: изолецитальные (небольшое количество желтка распределено равномерно), умеренно телолецитальные (желток сосредоточен у вегетативного полюса яйцеклетки), резко телолецитальные (желток занимает почти всю яйцеклетку). Яйцеклетка диаметром 130 мкм, к цитолемме прилежит блестящая (прозрачная) зона, состоящая из гликопротеинов и гликозаминогликанов (хондроитинсерная, гиалуроновая, сиаловая кислоты) и слой фолликулярных клеток, выполняющих трофическую и защитную функции.
Мужские и женские половые клетки имеют одинаковый гаплоидный набор хромосом. Яйцеклетка имеет Х хромосому, сперматозоид – Х и У хромосомы. Пол зародыша связан с Х и У хромосомами и устанавливается в момент оплодотворения. В процессе мейоза происходят хромосомные абберации. Выделяют 4 типа: 1) делеция (нехватка) – возникает вследствие потери хромосомой какого-либо участка; 2) дупликация (удвоение) – связана с включение лишнего участка хромосомы; 3) инверсия – происходит при разрыве хромосомы и переворачивании оторвавшегося участка на 180; 4) транслокация – участок хромосомы одной пары прикрепляется к хромосоме из другой пары. К хромосомным болезням приводят нарушения хромосомного набора в зиготе.
Половой хроматин (тельце Барра) – глыбка хроматина в нуклеоплазме под ядерной оболочкой или около ядрышка. У женщин он встречается в 60-80 % клеток, у мужчин – 0 – 4 % и рассматривается в качестве генетического признака пола, т.к. он появляется на ранней стадии развития, когда другие признаки дифференцировки не выражены.
В процессе оплодотворения различают три фазы: 1) дистантное взаимодействие(хемо,рео,гальванотаксиз); 2) контактное взаимодействие(акросомная и кортикальная реакции); 3) Образование синкариона. Синкарион- процесс слияния жен и муж пол кл,ведущий к восстановлению диплоидного набора и образованию зиготы) Дробление-митотические деление,образуется многоклеточный зародыш.Бластомеры-клетки,кот образуются в результате дробления. Бластула-многоклеточ зародыш,образ в рез дробления. Стадия развития от начала дробления до образования бластулы называется морулой. Бластоциста(у человека):1)трофобласт(светл бастомеры,по периферии)2)эмбриобласт(темн бластомеры,у полюса)3)бластоцель(полость) Имплантация:1)Адгезия(прилипание,трофобласт дифер-ся на симпластотрофобласт и цитотрофобласт) 2)Инвазия (внедрение в слизистую путем лизирования тканей) Гаструляция-образование зародышевых листков 1)Инвагинация 2)Иммграция 3) Деляминация 4)Эпиболия У человека: 1 фаза- 7 сутки, деляминация; 2 фаза – 15 день, миграция и частичная инвагинация. Формирование провизорных органов(внезародышевых)-2-я неделя Амнион(из внезар эктодермы и первич мзенхимы)Стенка сост из односл плоск эпит на базал мембр.Функции-секреторная(околоплодную жидкость), защитная, всасывательная, регуляторная, выделительная, эндокринная(простогландины) Желточный мешок (из энтод и мезенх)Отделяетс от первич кишки,связан с ней желточным стебельком. Функции:трофическая,дыхательная,прод первичные половые клетки гонобласты,кроветворная. Аллантоис (колбас выпячивание вентр энтод зад киш) Функции:формирование сосудов плаценты. Пупочный канатик (из мезенх амниотич ножки и желточ стебелька)В него включ аллантоис и сосуды.В основе-слизистая ткань,упругая,препятствует сжатию,проходят 2 пупочные артерии и 1 вена. Функции:связь эмбриона с плацентой. Хорион (из трофобласта и мезенх)Предворсинчатый(8 сут), первичные,вторич,третич ворсины. Плацента Функции:Трофическая,депонир,дых,экскреторная, эндокринная(прогестерон- синт симпластотрофобластом), защитная,иммунологическая.Плодная часть(хориальная пластинка и ворсины)материнская часть(базальная пластинка и с-тк септы)Котиледоны-стр-функц единица плод части плаценты, лакуны с материнской кровью,окружкнные септами децидуальной оболочки. Нотогенез(3 нед)- образование зачатков органов Кож эктодерма(эпидермис кожи,придатки кожи)нервная трубка(ГМ,см,органы чувств)Нервные валики(переф НС,ганглии)Энтодерма(односл цил эпит ЖКТ)Вентральная мезодерма(париетал и висцерал-брюшина,плевра,мезотелий,миоэпикардиальная пластинка) Доральная мезодема(дерматом-дерма,миотом-мышцы,склеротом-осевой скелет)
#МУЖСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА
Первичная закладка гонад возникает у зародыша в виде утолщения целомического эпителия - половых валиков - на поверхности первичной почки - вольфова тела. От половых валиков в строму первичной почки, состоящей из мезенхимы, прорастают половые шнуры - тяжи, состоящие из гоноцитов, окруженных клетками фолликулярного эпителия. Описанный этап развития половой системы характеризует индифферентную стадию. В дальнейшем мужская половая система развивается независимо от женской. Своими дистальными концами половые шнуры, разветвляясь, соединяются с почечными канальцами первичной почки; в свою очередь, эти канальцы впадают в проток первичной почки. Половые шнуры становятся семенными канальцами будущего семенника, а почечные канальцы - выносящими канальцами, дифференцируясь в сеть яичка. Верхний отдел протока первичной почки, многократно извиваясь, формирует придаток семенника, в то время как его нижняя часть превращается в семявыносящий канал. Предстательная железа и семенные пузырьки развиваются как выросты стенки мочеполового синуса.
Семенник. Снаружи семенник покрыт белочной оболочкой. На заднем крае яичка белочная оболочка утолщается, формируя средостение от которого в глубь железы отходят соединительнотканные перегородки, разделяющие железу на дольки(около 250 долек), в каждой из которых находится 1-4 извитых семенных канальца. Приближаясь к средостению, канальцы (300—450 в каждом семеннике), сливаются и становятся прямыми, а в толще средостения соединяются с канальцами сети семенника. Из этой сети выходит 10—12 выносящих канальцев, впадающих в проток придатка .
Стенку извитого семенного канальца образует собственная оболочка, состоящая из базального слоя, миоидного слоя и волокнистого слоя. Внутреннюю выстилку канальца образует эпителиосперматогенный слой, расположенный на базальной мембране.
В соединительной ткани между семенными канальцами расположены гемокапилляры и лимфокапилляры, обеспечивающие обмен веществ между кровью и сперматогенным эпителием. Избирательность поступления веществ из крови в сперматогенный эпителий обеспечивается гематотестикулярным барьером. ГТБ называется совокупность структур , располагающихся между просветами капилляров и семенных канальцев.
Эпителиосперматогенный слой имеет две основных популяции клеток: сперматогенные клетки, находящиеся на различных стадиях дифференцировки (стволовые клетки, сперматогонии, сперматоциты, сперматиды и сперматозоиды) и подерживающие клетки, или сустентоциты ( клетки Сертоли).
Поддерживающие клетки лежат на базальной мембране, имеют пирамидальную форму и достигают своей вершиной просвета извитого семенного канальца. На боковых поверхностях сустентоцитов образуются бухтообразные углубления, в которых располагаются дифференцирующиеся сперматогонии, сперматоциты и сперматиды. Между соседними поддерживающими клетками формируются зоны плотных контактов, которые подразделяют сперматогенный эпителий на два отдела – наружный базальный и внутренний адлюминальный. В базальном отделе расположены сперматогонии, имеющие максимальный доступ к питательным веществам, поступающим из кровеносных капилляров. В адлюминальном отделе находятся сперматоциты на стадии мейоза, а также сперматиды и сперматозоиды, которые не имеют доступа к тканевой жидкости и получают питательные вещества непосредственно от поддерживающих эпителиоцитов. Поддерживающие эпителиоциты создают микросреду, необходимую для дифференцирующихся половых клеток. Кроме того, они синтезируют андрогенсвязывающий белок (АСБ), который транспортирует мужской половой гормон к сперматидам.
В рыхлой соединительной ткани между петлями извитых канальцев (вокруг кровеносных капиляров) располагаются интерстициальные клетки – гландулоциты (клетки Лейдига). Эти клетки сравнительно крупные, округлой или многоугольной формы, с ацидофильной цитоплазмой, хорошо развитой гладкой эндоплазматической сетью, многочисленными митохондриями с трубчатыми и везикулезными кристами. Клетки Лейдига вырабатывают мужской половой гормон – тестоспирон.
Предстательная железа, или простата, - мышечно-железистый орган, охватывающий верхнюю часть мочеиспускательного канала (уретры), в которую открываются протоки многочисленных простатических желез.
Предстательная железа - дольчатая железа, покрытая тонкой соединительнотканной капсулой. Ее паренхима состоит из многочисленных отдельных слизистых желез, выводные протоки которых открываются в мочеиспускательный канал. Железы располагаются вокруг мочеиспускательного канала тремя группами: центральная, периферическая и переходная.
Периферическая группа занимает большую часть органа и состоит из собственно предстательных желез. Концевые отделы альвеолярно-трубчатых предстательньх желез образованы высокими слизистыми экзокриноцитами, между основаниями которых располагаются мелкие вставочные клетки . Выводные протоки перед впадением в уретру расширяются в виде ампул неправильной формы, выстланных многорядным призматическим эпителием. Мышечно-эластическую строму железы образуют рыхлая волокнистая соединительная ткань и мощные пучки гладких мышечных клеток, радиально расходящиеся от центра предстательной железы и разделяющие ее на дольки. Каждая долька и каждая железа окружены продольными и циркулярными слоями гладких мышечных клеток, которые, сокращаясь, выбрасывают секрет из предстательных желез в момент эякуляции.
Функции предстательной железы многообразны. Вырабатываемый простатой секрет, выбрасываемый во время эякуляции, содержит иммуноглобулины, ферменты, витамины, лимонную кислоту, ионы цинка и др. Секрет участвует в разжижении эякулята, поддерживает движение и жизнедеятельность сперматозоидов, повышая их устойчивость к различным неблагоприятным условиям.
МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Мочевыделительная система представлена мочеобразующими органами – почками и мочевыводящими путями: мочеточником, мочевым пузырем и мочеиспускательным каналом.
Почки поддерживают постоянство внутренней среды и осуществляют следующие функции: 1.Образуют мочу.2.Секрецию продуктов азотистого обмена и поддержание белкового гомеостаза. 3.Обеспечивают водно-солевой обмен.4.Регулируют щелочно-кислотное равновесие.5.Регулируют тонус сосудов. 6.Вырабатывают факторы, стимулирующие эритропоэз.
В течение эмбрионального развития закладывается 3 парных выделительных органа: головная почка или предпочка, первичная почка и постоянная или окончательная почка. Предпочка развивается из передних 8-10 сегментных ножек мезодермы у человека, как мочевыделительный орган не функционирует. Функционирующим органом в течение эмбрионального развития является первичная почка. Она развивается из большинства туловищных сегментных ножек, дающих начало канальцам первичной почки метанефридиям. Последние вступают в контакт с мезонефральным (вольфовым) протоком. От аорты берут начало сосуды, распадающиеся на капиллярные клубочки. Канальцы первичной почки своими слепыми концами обрастают клубочками, образуя капсулы. Таким образом, формируются почечные тельца. На 2-м месяце у зародыша формируется окончательная почка. Она образуется из двух источников: 1) мезонефральный проток дает начало мозговому веществу почки, собирательным трубкам, почечной лоханке, почечным чашечкам, мочеточнику; 2) нефрогенная ткань - корковому веществу почки или почечным канальцам.
Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон начинается почечным тельцем, состоящим из сосудистого клубочка и капсулы, проксимального отдела, петли нефрона и дистального отдела. Корковое вещество представлено почечными тельцами и извитыми канальцами проксимальной и дистальной части нефрона. В составе мозгового вещества находятся петли Генле нефрона, собирательные трубочки и интерстициальная ткань почки. Нефрон представлен двумя разновидностями: корковые нефроны - (80 %) имеют сравнительно короткую петлю Генле. Эти нефроны наиболее активно участвуют в мочеобразовании. У юкстамедуллярных или околомозговых нефронов - (20 % ) петля Генле уходит в мозговое вещество, остальные части располагаются на границе коркового и мозгового вещества. Эти нефроны образуют более короткий и легкий путь, по которому проходит часть крови через почки в условиях сильного кровенаполнения.
Сосудистый клубочек нефрона образован кровеносными капиллярами. Эндотелиальные клетки капилляров являются первым элементом фильтрационного барьера, через который из крови в полость капсулы фильтруются составные части плазмы крови, образующие первичную мочу. Они располагаются на внутренней поверхности трехслойной мембраны. Со стороны полости капсулы располагаются эпителиальные клетки - подоциты. Таким образом, фильтрационный барьер нефрона представлен тремя элементами: эндотелием капилляров клубочка, подоцитами внутреннего листка капсулы и общей для них трехслойной мембраной.
Проксимальный отдел нефрона образован однослойным кубическим эпителием. В этом отделе осуществляется обратное всасывание, т. е. реабсорбция белков, глюкозы, электролитов, воды из первичной мочи в кровь. Особенности эпителиальных клеток этого отдела: 1. Наличие щеточной каемки с высокой активностью щелочной фосфатазы. 2. Большое число лизосом с протеолитическими ферментами. 3. Наличие базальной исчерченности за счет складок цитолеммы и расположенных между ними митохондрий. Эти структуры обеспечивают пассивное обратное всасывание воды и некоторых электролитов. В результате реабсорбции в проксимальных отделах из первичной мочи полностью исчезает сахар и белок. Стенка дистального отдела образована цилиндрическим эпителием, участвующим в факультативной реабсорбции – обратное всасывание в кровь электролитов, что обеспечивает количество и концентрацию выделяемой мочи.
Кровоснабжение почки осуществляется почечной артерией, которая разветвляется вблизи почечных ворот. Сегментарные артерии проникают в паренхиму почки до кортико-медулярной зоны, где образуются дуговые артерии. Дальнейшее ветвление артерии обеспечивает раздельное кровоснабжение коркового (кортикальные и междольковые ветви), мозгового вещества (прямые артерии). В корковое вещество почки отходят междольковые артерии. От них начинаются приносящие артериолы, которые распадаются на капилляры сосудистого клубочка. Последние собираются в выносящие артериолы, диаметр которых в несколько раз меньше приносящих артериол. Это обуславливает высокое давление в капиллярах сосудистого клубочка (более 50 мм рт. ст.), обеспечивающее процессы фильтрации жидкости и веществ из плазмы крови в нефрон. Выносящие артериолы вновь распадаются на капилляры, оплетающие канальцы нефрона. Низкое (около 10—12 мм рт. ст.) давление крови в этих капиллярах способствует второй фазе мочеобразования - процессу обратного всасывания жидкости и веществ из нефрона в кровь. Венозная сеть начинается звездчатыми венами. В мозговое вещество почки отходят прямые артерии, они распадаются на капилляры, образующие мозговую перитубулярную капиллярную сеть. Капилляры мозгового вещества собираются в прямые вены, впадающие в дуговые. Вследствие этих особенностей кровоснабжения почки, околомозговые нефроны играют роль шунта, т. е. более короткого и легкого пути для крови в условиях сильного кровенаполнения.
Эндокринная система почки представлена юкстагломерулярным и простогландиновым аппаратами. ЮГА секретирует гормон ренин, который катализирует образование в организме ангиотензинов, оказывающих сосудосуживающее действие и стимулирует продукцию гормона альдостерона в надпочечниках. В состав ЮГА входят: 1.Юкстагломерулярные клетки, располагающиеся в стенке приносящих и выносящих артериол под эндотелием. 2. Плотное пятно - участок стенки дистального отдела нефрона в том месте, где проходит рядом с попечным тельцем между приносящей и выносящей артериолами. Плотное пятно действует подобно «натриевому рецептору», улавливая изменение содержания натрия в моче и воздействует на околоклубочковые клетки, секретирующие ренин. 3. Клетки Гурмагтига или юкставаскулярные, лежащие в треугольном пространстве между приносящей и выносящей артериолами и плотным телом. Простогландиновый аппарат состоит из интерстициальных клеток и нефроцитов собирательных трубочек и оказывает антигипертензивное действие.
Мочевыводящие пути выделительной системы имеют общий план строения: слизистая(тонкая в лоханке и чашечках,максимальная в мочевом пузыре), подслизистая основа(отсутствует в лоханке и чашечках,развита в мочеточнике и мочевом пузыре), мышечная(тонкая в лоханке и чашечках) и наружная оболочка ( адвентициальная или серозная).
Мочеточник: 1)Слизистая(многосл плоск неор эпит переходного типа) 2)Подслизистая(сложные белково-слизистые железы) 3)Мышечная оболочка(внутр продол и нар цирк)4)Адвентиция
Мочевой пузырь: тоже самое,только в подслзистой нет желез,мышеч об 3 слоя,адвентиция и серозная.
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА. ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ
К периферическим эндокринным железам относят щитовидную железу, паращитовидную железу, надпочечники.
Щитовидная железа самая крупная из эндокринных желез организма; располагается по бокам трахеи, вырабатывает йодсодержащие тиреоидные гормоны: тироксин (Т4), 3,5,3-трийодтиронин (Т3), кальцитонин. Развивается из клеточного материала дна глотки между I и II парами глоточных карманов. Медиальный зачаток имеет дольчатое строение, смещается в каудальном направлении, утрачивает связь с эмбриональной глоткой. Эпителий, образующий основную массу щитовидной железы, является дериватом прехордальной пластинки. В эпителиальную закладку органа врастают соединительная ткань и сосуды. С 11-12 недели появляется характерная способность накапливать йод и синтезировать тиреоидные гормоны.
Щитовидная железа снаружи покрыта соединительнотканой капсулой, прослойки которой направляются вглубь и делят орган на дольки. В этих прослойках проходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы.
Паренхима железы представлена эпителиальной тканью, которая образует структурно-функциональную единицу железы – фолликул. Фолликулы – замкнутые пузырьки, стенки которых состоят из одного слоя эпителиальных клеток - тироцитов; в просвете содержится коллоид. Клетки фолликулярного эпителия имеют разную форму – от цилиндрической до плоской. На апикальной поверхности тироцитов, обращенной в просвет фолликула, есть микроворсинки. Высота клеток зависит от функциональной активности тироцита. Соседние тироциты связаны плотными контактами, десмосомами, которые препятствуют утечке коллоида в межклеточное пространство. Между тироцитами имеются щелевидные соединения, образованные различными типами трансмембранных белков (коннексинов); они опосредуют химическую связь между соседними тироцитами. Коллоид заполняет полость фолликула и представляет собой вязкую жидкость; содержит тиреоглобулин, из которого образуются гормоны тироксин и трийодтиронин. Помимо фолликулов в центральных отделах дольки железы находятся скопления эпителиальных клеток - интерфолликулярные островки (источники регенерации фолликулов). Эти клетки по своему строению идентичны фолликулярным тироцитам. Идентифицировать их можно по поглощению радиоактивного йода: фолликулярные клетки поглощают йод, интерфолликулярные – нет. Функция фолликулярных клеток – синтез, накопление, выделение тиреоидных гормонов (Т3, Т4). Эти процессы включают ряд этапов. 1. Фаза продукции: тироциты поглощают из крови аминокислоты, моносахариды, йодид на рибосомах ГЭС синтезируется белок тиреоглобулин переносится в комплекс Гольджи, где завершается образование тиреоглобулина от комплекса Гольджи отделяются пузырьки с тиреоглобулином и механизмом экзоцитоза через апикальную поверхность тироцитов выделяются в просвет фолликула.2. Фаза выведения: обратное поглощение (пиноцитоз) тиреоглобулина тироцитами из коллоида слияние пиноцитозных пузырьков с лизосомами расщепление тиреоглобулина лизосомальными ферментами освобождение гормона тироксина и трииодтиронина выделение свободных гормонов в капилляры.
Тиреоглобулин в норме никогда не попадает из просвета фолликула в межклеточное пространство. Его появление там приводит к аутоиммунному поражению щитовидной железы, т.к. в процессе внутриутробного развития иммунная система не вступала в контакт с тиреоглобулином, который первоначально отсутствовал, и в дальнейшем был полностью изолирован. Поэтому иммунная система воспринимает его как чужеродный антиген.
Оксифильные клетки Ашкинази (Гюртля) – крупные кубические, цилиндрические или полигональные клетки с эксцентрично лежащим ядром неправильной формы. Их особенность – очень большое число митохондрий, и много лизосом. Происхождение и функциональная роль этих клеток остаются нераскрытыми. Выяснение этих вопросов имеет клиническое значение, т.к. клетки Ашкинази служат источником образования доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы.
С – клетки (парафолликулярные) – важный компонент паренхимы; лежат между фолликулами или входят в состав их стенки. Характерным признаком С – клеток является присутствие в их цитоплазме большого количества гранул диаметром 100 - 300 нм, покрытых мембраной. Основная функция этих клеток - секреция кальцитонина на ГЭС; окончательное созревание его происходит в комплексе Гольджи. Гормон накапливается в цитоплазме в секреторных гранулах, которые медленно выделяют свое содержимое в периваскулярное пространство механизмом экзоцитоза. Помимо кальцитонина С–клетки синтезируют соматостатин и ряд других гормонов.
Паращитовидные железы развиваются из III – IV пары жаберных карманов. Снаружи покрыты соединительнотканной капсулой; имеют вид мелких желтовато-коричневых уплощенных эллипсовидных образований. Общее число паращитовидных желез у человека может варьировать от 2 до 12. Паренхиму железы составляет эпителиальная ткань, образующая трабекулы. Железистый эпителий (ведущая ткань паращитовидных желез) представлен несколькими типами: 1) Главные паратироциты – образуют основную часть паренхимы; мелкие полигональные клетки диаметром 4 – 8 мкм, цитоплазма которых окрашивается базофильно и содержит липидные включения. Ядра до 5 мкм, с крупными глыбками хроматина, располагаются в клетке центрально. Выделяют две разновидности этих клеток: 1) светлые – неактивные (покоящиеся) клетки, их цитоплазма не воспринимает краситель; ГЭС и аппарат Гольджи слаборазвиты; секреторные гранулы образуют мелкие скопления; значительное количество гликогена; многочисленные липидные капли, липофусцин, лизосомы; плазмолемма имеет ровные границы; 2) темные - активно функционирующие клетки, их цитоплазма окрашивается равномерно; хорошо развиты ГЭС и комплекс Гольджи; много вакуолей; содержание гликогена в цитоплазме невелико; небольшое количество секреторных гранул; клетки образуют многочисленные впячивания и вдавления; межклеточные промежутки расширены. Главные клетки синтезируют паратирин, который участвует в регуляции уровня кальция в крови, влияет на клетки-мишени в костной ткани – увеличивает количество остеокластов и их активность (усиливается выведение кальция из кости в кровь); стимулирует реабсорбцию кальция в почечных канальцах, одновременно угнетает реабсорбцию фосфатов. 2) Оксифильные клетки - чаще встречаются на периферии желез; крупнее главных клеток (6 – 20 мкм). Цитоплазма интенсивно окрашивается эозином. Ядра мелкие, гиперхромные, располагаются центрально. Значительное число крупных митохондрий различной формы. ГЭС и аппарат Гольджи развиты слабо, секреторные гранулы не обнаруживаются. 3) Переходные клетки - обладают структурными признаками главных и оксифильных клеток.
Фолликулы в паращитовидной железе встречаются чаще в пожилом возрасте и содержат коллоид, окрашивающийся кислыми красителями. Размеры фолликулов 30 – 60 мкм, круглой или овальной формы; выстилка представлена главными клетками.
Надпочечники – парные органы, образованы соединением двух самостоятельных гормонопродуцирующих желез, составляющих корковое и мозговое вещество разного происхождения, регуляции и физиологического значения. Снаружи покрыты соединительнотканной капсулой. Состоят из коркового вещества (лежит по периферии) и мозгового вещества (сосредоточено в центре). Корковые эндокриноциты образуют эпителиальные тяжи перпендикулярно поверхности органа. В коре различают зоны: 1. Клубочковая – образована мелкими эндокриноцитами, формирующими округлые скопления (клубочки); в этой зоне мало липидных включений. Здесь вырабатываются минералокортикоиды, поддерживающие гомеостаз электролитов. 2. Промежуточная – узкая прослойка мелких малоспециализированных клеток, являющихся камбиальными для сетчатой и пучковой зон. 3. Пучковая – наиболее выражена, эндокриноциты крупные, кубической или призматической формы; на поверхности, обращенной к капиллярам, имеются микроворсинки; в цитоплазме много липидов; митохондрии крупные; хорошо выражена гладкая ЭС. В этой зоне присутствуют наряду со светлыми, и темные клетки, содержащие мало липидных включений, но много рибонуклеопротеидов. В темных клетках имеется и гранулярная ЭС. В этой зоне вырабатываются глюкокортикоиды (кортикостерон, кортизон, гидрокортизон), влияющие на метаболизм углеводов, белков и липидов, усиливают процессы фосфорилирования. 4. Сетчатая – эпителиальные тяжи разветвляются и формируют рыхлую сеть. Эндокриноциты мелкие, кубические, округлые. Число темных клеток увеличивается. Здесь вырабатывается андрогенстероидный гормон, эстрогены, прогестерон.
Мозговое вещество отделено от коркового тонкой прослойкой соединительной ткани.Клеточные элементы мозгового вещества: 1. Хромаффинные клетки (мозговые эндокриноциты) - основные клетки паренхимы. Расположены в виде гнезд, тяжей, скоплений и контактируют с сосудами; полигональной или округлой формы. Эксцентрично лежащее ядро с большим ядрышком. Выделяют два типа клеток: 1) светлые клетки – небольшие, слабоокрашенные клетки, с нечеткими границами; сосредоточены в центральных участках мозгового вещества; содержат адреналин; 2) темные клетки – призматической формы, с четкими границами, интенсивно окрашены; занимают периферию мозгового вещества; содержат норадреналин. Типичным признаком хромаффинных клеток служит большое число плотных гранул диаметром 150 – 350 нм, окруженных мембраной.
2. Ганглиозные клетки – присутствуют в незначительном количестве (менее 1 % всей клеточной популяции мозгового вещества). Крупные базофильные отростчатые клетки, обладающие характерными признаками вегетативных нейронов. Иногда они образуют небольшие нервные узелки. Среди ганглиозных клеток выявлены клетки Догеля I и II типов. 3.Поддерживающие клетки – немногочисленны; веретеновидной формы; своими отростками охватывают хромаффинные клетки. Для них типично округлое ядро с вдавлениями. ГЭС разбросана по всей цитоплазме; отдельные лизосомы и митохондрии сосредоточены вокруг ядра; секреторные гранулы отсутствуют. В цитоплазме выявлен белок S-100, который считается маркером клеток нейрального происхождения. Предполагают, что поддерживающие клетки являются разновидностью глиальных элементов.
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА. ГИПОТАЛЯМО-ГИПОФИЗАРНАЯ СИСТЕМА
Регуляцию и координацию функций организма осуществляют три интегральные системы: нервная, эндокринная, лимфоидная. Эндокринная система представлена специализированными эндокринными железами и одиночными эндокринными клетками, рассеянными по разным органам и тканям организма. Эндокринная система представлена: 1)Центральные эндокринные органы: гипоталамус, гипофиз, эпифиз. 2.Периферические эндокринные железы: щитовидная железа, околощитовидные железы, надпочечники. 3. Органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции: гонады, плацента, поджелудочная железа. 4. Одиночные гормонпродуцирующие клетки: нейроэндокринные клетки группы неэндокринных органов – APUD-система, одиночные эндокринные клетки, продуцирующие гормоны. По функциональным особенностям различают четыре группы: 1. Нейроэндокринные трансдукторы, выделяющие нейротрансмиттеры (посредники) – либерины (стимуляторы) и статины (тормозящие факторы). 2. Нейрогемальные образования (медиальное возвышение гипоталамуса), задняя доля гипофиза – они накапливают гормоны, продуцируемые в нейросекреторных ядрах гипоталамуса. 3. Центральный орган регуляции эндокринных желез и неэндокринных функций – аденогипофиз, осуществляет регуляцию при помощи тропных гормонов. 4. Периферические эндокринные железы и структуры: 1) аденогипофиззависимые - щитовидная железа (тироциты), надпочечники (пучковая и сетчатая зоны), гонады; 2) аденогипофизнезависимые - паращитовидная железа, С-клетки щитовидной железы, клубочковая зона коры и мозговое вещество надпочечников, поджелудочная железа (островки Лангерганса), одиночные гормонпродуцирующие клетки.
Железы взаимодействуют по принципу обратной связи: центральная эндокринная железа (аденогипофиз) секретирует гормоны, стимулирующие или тормозящие секрецию гормонов периферических желез; гормоны периферических желез, в свою очередь, способны регулировать (в зависимости от уровня циркулирующих гормонов) секреторную активность клеток аденогипофиза. Все биологически активные вещества делят на гормоны (секретируют клетки эндокринных органов), цитокины (секретируют клетки иммунной системы), хемокины (секретируют различные клетки при иммунных реакциях и при воспалении).
Гормоны – высокоактивные регуляторные факторы, оказывающие стимулирующее или угнетающее влияние на основные функции организма: обмен веществ, соматический рост, репродуктивные функции. Они секретируются непосредственно в кровоток в ответ на специфические сигналы.
В зависимости от расстояния железы от клетки-мишени различают три варианта регуляции: 1) дистантная – клетки-мишени находятся на значительном расстоянии от железы; 2) паракринная – железа и клетка-мишень расположены рядом, гормон достигает мишени путем диффузии в межклеточном веществе; 3) аутокринная – сама клетка-продуцент гормона имеет рецепторы к собственному гормону.
Гормоны по химической природе делятся на две группы: 1.Гормоны – белки: тропные гормоны передней и средней доли гипофиза, их плацентарные аналоги, инсулин, глюкагон, эритропоэтин; пептиды: гормоны гипоталамуса, нейропептиды головного мозга, гормоны нейроэндокринных клеток пищеварительной системы, ряд гормонов поджелудочной железы, гормоны тимуса, кальцитонин; производные аминокислот: тироксин, адреналин, норадреналин, серотонин, мелатонин, гистамин. 2.Гормоны – стероиды: кортикостероиды – глико- и минералокортикоиды; половые гормоны – андрогены, эстрогены, прогестины.
Гормоны первой группы действуют на мембранные рецепторы повышается или снижается активность аденилатциклазы меняется концентрация внутриклеточного посредника цАМФ меняется активность регуляторного фермента протеинкиназы меняется активность регулируемых ферментов; таким образом, меняется активность белков.
Гормоны второй группы влияют на активность генов: гормоны проникают внутрь клетки в цитозоле связываются с белковым рецептором и проходят в клеточное ядро комплекс гормон-рецептор влияет на сродство регуляторных белков к определенным участкам ДНК меняется скорость синтеза ферментов и структурных белков.
Ведущая роль в регуляции эндокринных функций принадлежит гипоталамусу и гипофизу, которые объединены по происхождению и гистофизиологической общности в единый гипоталамо-гипофизарный комплекс.
Гипоталамус - высший центр эндокринных функций, контролирует и интегрирует висцеральные функции организма. Субстратом объединения нервной и эндокринной систем являются нейросекреторные клетки, образующие в сером веществе гипоталамуса парные ядра: а) супраоптические ядра - образованы крупными холинергическими нейросекреторными клетками; б) паравентрикулярные ядра – в центральной части имеют такое же строение; периферическая часть состоит из мелких адренергических нейросекреторных клеток. В обоих ядрах образуются белковые нейрогормоны (вазопрессин и окситоцин). Клетки ядер среднего гипоталамуса продуцируют аденогипофизотропные нейрогормоны (олигопептиды), контролирующие деятельность аденогипофиза: либерины – стимулируют выделение и продукцию гормонов аденогипофиза, и статины – угнетают эти процессы. Эти гормоны продуцируются клетками аркуатного, вентромедиального ядер, в сером перивентрикулярном веществе, в преоптической зоне гипоталамуса и в супрахиазматическом ядре.
Влияние гипоталамуса на периферические эндокринные железы осуществляется двумя путями: 1) трансаденогипофизарный путь – действие гипоталамических либеринов на переднюю долю гипофиза, что вызывает выработку соответствующий тропных гормонов, действующих на железы-мишени; 2) парагипофизарный путь – эффекторные импульсы гипоталамуса поступают к регулируемым органам-мишеням, минуя гипофиз.
Гипофиз - орган бобовидной формы. В составе гипофиза различают: аденогипофиз (передняя доля, промежуточная и туберальная) и нейрогипофиз. Большую часть гипофиза занимает передняя доля аденогипофиз(80%), которая развивается из эпителия крыши ротовой полости (кармана Ратке). Паренхима ее образована эпителиальными тяжами-трабекулами, которые образуют густую сеть и состоят из эндокриноцитов. Узкие промежутки между эпителиальными тяжами заполнены рыхлой соединительной тканью с фененстрированными и синусоидными капиллярами. В передней доле выделяют два типа железистых клеток: 1) хромофобные, не воспринимающие краситель, т.к. в их цитоплазме отсутствуют секреторные гранулы (мембранные пузырьки, заполненные белковыми носителями гормонов); 2) хромофильные: а) базофильные – окрашиваются основными красителями; б) ацидофильные – кислыми.
Клеточный состав передней части аденогипофиза:
1. Соматотропоциты – ацидофильные клетки, продуцируют гормон роста (СТГ), составляют около 50 % всех клеток; располагаются на периферии; хорошо выражен аппарат Гольджи и ГЭС.
2. Пролактотропоциты – ацидофильные клетки, секретируют пролактин, составляют около 15 – 20 %; хорошо развита ГЭС.
3. Тиреотропоциты – базофильные клетки, секретируют тиреотропный гормон, составляют 5 % от общей клеточной популяции; при гипотиреозе и тироидэктомии тиреотропоциты увеличиваются, аппарат Гольджи и ГЭС гипертрофируются, цитоплазма вакуолизируется – такие клетки называются клетками «тироидэктомии».
4. Гонадотропоциты – базофильные клетки, секретируют гонадотропные гормоны: лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ), составляют около 10 %; эти клетки гипертрофируются после гонадэктомии, их называют клетками «кастрации».
5. Кортикотропоциты – в зависимости от их функционального состояния могут быть базофильными и ацидофильными, секретируют адренокортикотропный гормон (АКТГ).
Промежуточная часть аденогипофиза - рудиментарное образование, располагается между передней главной частью аденогипофиза и задней главной частью нейрогипофиза; состоит из кистообразных полостей, заполненных коллоидом и выстланных кубическим эпителием. Клетки секретируют меланоцитостимулирующий гормон (МСГ), липотропный гормон.
Туберальная часть аденогипофиза - продолжение передней части, пронизана большим количеством сосудов, между ними тяжи эпителиальных клеток и псевдофолликулы, заполненные коллоидом, секретируют в незначительных количествах ЛГ и ТТГ.
Нейрогипофиз. Задняя доля состоит из нейроглии, является производной промежуточного мозга и в связи с этим называется нейрогипофизом. Задняя доля - это утолщение конца воронки, отходящей от III желудочка в области серого бугра. Она образована глиальными клетками с многочисленными отростками-питуацитами. В задней доле гипофиза разветвляются многочисленные нервные волокна, начинающиеся от клеток супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса и проходящие через гипофизарную ножку. Клетки этих ядер способны к нейросекреции: гранулы секрета, смещаясь вдоль аксонов гипоталамо-гипофизарного пучка, попадают в заднюю долю гипофиза, где аккумулируются в виде телец Херинга. Здесь накапливается 2 гормона: вазопрессин, или антидиуретический гормон, регулирующий реабсорбцию воды в нефронах и обладающий сильным сосудосуживающим свойством (вплоть до капилляров), и окситоцин, стимулирующий сокращение матки и усиливающий молокоотдачу молочными железами.
Эпифиз (пинеальная, или шишковидная, железа) – компактное образование головного мозга, весом 150 – 200 мг, располагается в борозде между передними буграми четверохолмия, функционально связан с периферическими эндокринными железами и регулирует их активность в зависимости от биологических ритмов. Эпифиз развивается из эпендимы 3-го желудочка промежуточного мозга. Основные клеточные элементы: 1) Пинеалоциты (секреторные клетки) – в центральной части долек эпифиза; крупные клетки с бледной цитоплазмой, с умеренно развитыми ГЭС и комплексом Гольджи, многочисленными митохондриями; ветвящиеся длинные отростки оканчиваются на базальной пластине перикапиллярного пространства; две разновидности пинеалоцитов: более крупные «светлые» и меньшего размера «темные». Отростки и терминали содержат секреторные гранулы. Секреторные гранулы представлены 2-мя видами биологически активных веществ: 1.биогенные моноамины (серотонин, мелатонин) – регулируют циркадные ритмы, 2.полипептидные гормоны (антигонадотропин – задерживает половое созревание у детей; адреногломерулотропин – влияет на клубочковую зону коры надпочечника). 2) Фиброзные астроциты (поддерживающие клетки) - между столбовидными скоплениями пинеалоцитов, отростки формируют корзинчатые разветвления вокруг пинеалоцитов. На периферии эпифиза (кора) астроциты имеют тонкие длинные отростки, в центральной части (медулла) – короткие тонкие отростки. В паренхиме встречаются отдельные нейроны. Возрастные изменения эпифиза: прекращается митотическое деление пинеалоцитов, фрагментация ядер, накопление в клетках липидов и липофусцина, увеличивается количество астроцитов, разрастается соединительная ткань, появляется «мозговой песок».
КОЖА И ЕЕ ПРИДАТКИ. ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
Кожа - орган, который является наружньм покровом тела животных и человека.Кожа образует ряд придатков: волосы, ногти, потовые, сальные и молочные железы. Функции: 1)кожа защищает глубоко лежащие органы от многих внешних воздействий, а так же от внедрения микробов.2) оказывает значительно сопротивление давлению, трению, разрыву. 3) участвует в общем обмене веществ особенно в регуляции водного, теплового, солевого обмена, обмена витаминов.4) Она выполняет функцию депо крови, имея ряд приспособлений, регулирующих кровоснабжение организма.
В коже заложено большое количество рецепторов, в связи с чем различают следующие виды кожной чувствительности: болевую, тепловую, холодовую, тактильную.Развитие кожи: Из двух эмбриональных зачаток. Наружный её покров - эпидермис, образуется из эктодермы, а дерма – из мезенхимы (дерматомов).Строение кожи:эпидермис,дерма,гиподерма. Эпидермальный дифферон-вертикальный ряд клеток от унипотентной стволовой до эпителиальной чешуйки(48-50 клеток) Эпидермис представлен многослойным и плоским ороговевающим эпителием, включающим базальный слой(унипотентные стволовые клетки,обладают митотической активностью), слой шиповатых клеток(многочисленные отростки шипики), зернистый слой(сод гранулы кератогиалина, с этого слоя начинается кератинизация), блестящий(плоские кератиноциты,разрушены ядр и органеллы), роговой слой(закончившие дифференцировку кератиноциты). Дерма делится на два слоя - сосочковый и сетчатый. Сосочковый представлен рыхлой соединительной тканью,фибробласты,фиброциты,макрофаги,тучные клетки,капиляры,нервные окончания.. Сетчатый - плотной неоформленной соединительной тканью, колагеновые волокна. В ней располагаются кожные железы: потовые, сальные и корни волос.Гиподерма – жировая ткань.
Потовые железы: простые трубчатые, белковые по характеру секреции подразделяются на мерокриновые (большинство) и апокриновые (подмышечные впадины, задний проход, половые губы). Сальные железы: Простые альвеолярные разветвленные выводные протоки открываются в волосяные воронки. По характеру секреции – голокриновые. Волосы: различают три вида волос: длинные, щетинистые, пушковые. В волосе различают стержень и корень. Корень располагается в волосяном мешке, стенка которого состоит из внутреннего и наружного эпительных влагалищ и волосяной сумки. Он заканчивается волосяной луковицей. Корень волоса состоит из: коркового (роговые чешуйки) и мозгового вещества (клетки, лежащие в виде монетных столбиков). К корковому веществу прилежит кутикула волоса (цилиндрические клетки). В косом направлении к волосу залегает мышца, поднимающая волос (гладкие мышечные клетки), одним концом вплетается в волосяную сумку, другим – в сосочный слой дермы.
Органы дыхания: функции воздухоносных путей (носовые хоаны, носоглотка, трахея, бронхиальное дерево, вплоть до терминальных бронхиол ) – внешнее дыхание, т.е. поглощение из вдыхаемого воздуха О2 и снабжение им крови и удаление СО2. Воздух попутно согревается, увлажняется и очищается. Функция газообмена (тканевого дыхания) осуществляется в респираторных отделах легких. На клеточном уровне в органах дыхания, осуществляется ряд функций, не связанных с газообменом: выделение иммуноглобулинов, поддержание свертываемости крови, участие в водно-солевом и липидном обмене, синтезе, метаболизме и выведении гормонов, депонировании крови и ряде других функций.
Развитие: из вентральной стенки глотки (передней кишки) на 3-ей неделе внутриутробной жизни. Стенка дефинитивных воздухоносных путей на всем протяжении, за исключением мелких и терминальных бронхов, имеет общий план строения и состоит из 4-х оболочек: слизистой , подслизистой, фиброзно-хрящевой и адвентициальной.
Трахея. Слизистая оболочка – многорядный однослойный высокий призматический реснитчатый эпителий, в котором различают 4-е основных типа клеток : реснитчатые, бокаловидные, базальные (камбиальные) и эндокринные (полифункциональные, вырабатывающие олигопептиды, вещество Р и содержащие полный набор моноаминов – НА, ДА, СТ).Собственная пластинка слизистой оболочки построена рыхлой соединительной тканью и содержит продольно расположенные эластические волокна. Подслизистая основа - рыхлая соединительная ткань с огромным количеством белково-слизистых простых разветвленных желез. Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из незамкнутых колец гиалинового хряща, которые на дорзальной поверхности фиксируются пучками гладкомышечных клеток. Адвентиция – соединительная ткань средостения с большим Количеством жировых клеток, кровеносных сосудов и нервов.
По мере уменьшения калибра бронхов наблюдаются следующие отличия в структуре стенки бронхов по сравнению со строением стенки трахеи: главные бронхи - в слизистой оболочке появляется мышечная пластинка с циркулярным и продольным расположением гладкомышечных клеток В фиброзно-хрящевой оболочке кольца гиалинового хряща замкнутые. Крупные бронхи - хрящевой скелет фиброзно-хрящевой оболочки начинает фрагментироваться, увеличивается количество эластических волокон и гладких мышечных клеток в мышечной пластинке слизистой оболочки, которые имеют косое и продольное направление. Средние бронхи- слизистые железы слизистой оболочки собираются в группы. Гиалиновый хрящ фиброзно-хрящевой оболочки фрагментирован и постепенно заменятся на эластический. Мелкие бронхи - слизистая собирается в складки за счет нарастания толщины мышечного слоя, полностью исчезают пластины гиалинового хряща. Таким образом, в составе мелкого бронха обнаруживается только две оболочки: слизистая и адвентициальная.На уровне терминальных бронхиол, выстланных кубическим эпителием, появляются секреторные клетки Клара, безресничные клетки и клетки со щеточной каемкой, функция последних состоит во всасывании избытка сурфактанта.
В состав ацинуса – структурно функциональной единицы респираторного отдела легких входит альвеолярная бронхиола 1-го порядка, два альвеолярных хода, альвеолярные мешочки, сплошь покрытые альвеолами.
Клеточный состав альвеолы включает: 1) альвеолоциты - 1-го типа (респираторные клетки), 2)альвеолоциты - 2-го типа (секреторные клетки, вырабатывающие сурфактант) 3) пылевые клетки – легочные макрофаги.
Структуры, составляющие воздушно-кровяной барьер:
1)истонченная безъядерная часть цитоплазмы альвеолоциты 1-го типа,
2)базальная мембрана альвеолоциты 1-го типа,
3)базальная мембрана эндотелиоцита гемокапилляра,
4)истонченная безъядерная часть цитоплазмы эндотелиоцита гемокапилляра,
5)лежащий между альвеолоцитом 1-го типа и эндотелиоцитом – слой гликокаликса.
Толщина аэрогематического барьера в среднем 0,5 мкм.
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
Сложные слюнные железы. В ротовую полость открываются выводные протоки трех пар сложных слюнных желез. Все слюнные железы развиваются из многослойного плоского эпителия, выстилающего ротовую полость эмбриона. Они состоят из секреторных концевых отделов и путей, выводящих секрет. Секреторные отделы по строению и характеру выделяемого секрета бывают трех типов: белковые, слизистые, белково-слизистые. Выводные пути слюнных желез подразделяются на вставочные протоки, исчерченные, внутридольковые, междольковые выводные протоки и общий выводной проток. По механизму отделения секрета из клеток – все слюнные железы мерокриновые.
Околоушные железы. Снаружи железы покрыты плотной неоформленной соединительнотканной капсулой. Железа имеет ярко выраженное дольчатое строение. По строению это сложная альвеолярная разветвленная железа, белковая по характеру отделяемого секрета. В дольках околоушной железы расположены концевые белковые отделы, вставочные протоки, исчерченные протоки (слюнные трубки) и внутридольковые протоки.
Предполагают, что вставочные и исчерченные протоки обладают секреторной функцией. Внутридольковые выводные протоки покрыты двуслойным эпителием, междольковые выводные протоки располагаются в междольковой соединительной ткани. По мере укрепления выводных протоков двуслойный эпителий постепенно становится многослойным.
Общий выводной проток покрыт многослойным плоским неороговевающим эпителием. Его устье расположено на поверхности слизистой оболочки щеки на уровне 2-го верхнего большого коренного зуба.
Подчелюстные железы. В подчелюстных железах наряду с чисто белковыми образуются слизисто-белковые концевые отделы. В некоторых участках железы происходит ослизнение вставочных протоков, из клеток которых и формируются слизистые клетки концевых отделов. Это сложная альвеолярная, местами трубчато-альвеолярная, разветвленная белково-слизистая железа.
С поверхности железа одета соединительнотканной капсулой. Дольчатое строение в ней выражено хуже, чем в околоушной железе. В подчелюстной железе преобладают концевые отделы, которые устроены так же, как соответствующие концевые отделы околоушной железы. Смешанные концевые отделы более крупные. Они состоят из двух видов клеток - слизистых и белковых.
Вставочные протоки подчелюстной железы менее разветвленные и более короткие по сравнению с околоушной железой. Исчерченные протоки в подчелюстной железе очень хорошо развиты. Они длинные и сильно ветвятся. Эпителий выводных протоков выстлан соответственно таким же эпителием, как в околоушной железе. Главный выводной проток этой железы открывается рядом с протоком парной подъязычной железы на переднем крае уздечки языка.
Подъязычная железа - это смешанная, слизисто-белковая железа с преобладанием слизистой секреции. В ней имеются концевые секреторные отделы трех типов: слизистые, белковые, смешанные, с преобладанием слизистых. Белковые концевые отделы немногочисленны. Слизистые концевые отделы состоят из характерных слизистых клеток. Миоэпителиальные элементы образуют наружный слой во всех концевых отделах, а также во вставочных и исчерченных протоках, которые в подъязычной железе развиты крайне слабо. Соединительнотканные внутридольковые и междольковые перегородки выражены лучше, чем в двух видах предыдущих желез.
Поджелудочная железа. Поджелудочная железа состоит из экзокринных и эндокринных отделов. Экзокринная часть железы вырабатывает сложный пищеварительный секрет – панкреатический сок, поступающий по выводным протокам в 12- перстную кишку. Трипсин, хемотрипсин, карбоксилаза действуют на белки, липолитический фермент липаза расщепляет жиры, амилолитический фермент амилаза - углеводы. Сокоотделение поджелудочной железы является сложным нейро-гуморальным актом, в котором важная роль принадлежит особому гормону- секретину, который продуцируется слизистой оболочкой 12-перстной кишки и доставляется к железе с током крови. Эндокринная часть органа вырабатывает гормон инсулин, под действием которого в печени и в мышечной ткани поступающая из крови глюкоза превращается в полисахарид гликоген. Результатом действия инсулина является снижение уровня сахара в крови. Помимо инсулина, в поджелудочной железе вырабатывается гормон глюкагон. Он обеспечивает превращение гликогена печени в простые сахара и тем самым способствует увеличению количества глюкозы в крови. Таким образом, эти гормоны имеют важное значение в регуляции углеводного обмена в организме. Строение поджелудочной железы. В поджелудочной железе различают головку, тело и хвост. Железа покрыта тонкой прозрачной соединительнотканной капсулой, от которой в глубь паренхимы отходят многочисленные междольковые перегородки, состоящие из рыхлой соединительной ткани. В них проходят междольковые выводные протоки, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. Таким образом, поджелудочная железа имеет дольчатое строение.
Экзокринная часть органа по строению - сложная альвеолярно-трубчатая железа. Паренхима долек представлена концевыми секреторными отделами - ацинусами, которые имеют вид пузырьков или трубочек. Ацинусы состоят из одного слоя панкреатических клеток конической формы, лежащих на тонкой мембране. Просвет ацинусов небольшой. Округлые крупные ядра железистых клеток располагаются в центре, содержат много хроматина и 1-2 оксифильных ядрышка. Базальная часть железистых клеток широкая, цитоплазма ее интенсивно окрашивается основными красителями и выглядит гомогенной. Над ядром секреторной клетки находится оксифильная зона. Здесь в цитоплазме обнаруживаются округлые секреторные гранулы, которые окрашиваются оксифильно.
В поджелудочной железе в отличие от других альвеолярно - трубчатых желез наблюдаются различные соотношения между ацинусами и вставочными протоками. Вставочный проток может, расширяясь, прямо переходить в ацинус, но чаще всего дистальный конец вставочного протока оказывается вдвинутым в полость ацинуса. При этом внутри ацинуса обнаруживаются мелкие, неправильной формы клетки. Эти клетки получили название центроацинозных эпителиальных клеток. Вставочные протоки выстланы однослойным плоским эпителием, лежащим на хорошо выраженной базальной мембране. Вставочные протоки, собираясь, образуют внутридольковые протоки, выстланные однослойным кубическим эпителием. Внутридольковые протоки, сливаясь друг с другом, переходят в более крупные междольковые выводные протоки. Последние образуют главный выводной проток поджелудочной железы. Слизистая оболочка междольковых и главного выводного протоков образована однослойным призматическим эпителием.
Таким образом, экзокринная часть поджелудочной железы по своей организации напоминает белковые слюнные железы. Однако в поджелудочной железе, начиная с концевых секреторных отделов и кончая главным протоком, все структуры экзокринной части образованы однослойным эпителием энтодермального происхождения.
Эндокринная часть поджелудочной железы представляет собой совокупность особых клеточных групп, залегающих в виде островков в паренхиме железы. Эти группы клеток получили название панкреатических островков – островков Ленгерганса. Форма островков чаще всего округлая, реже встречаются островки неправильных угловатых очертаний. В хвостовой части железы их намного больше, чем в головке. Строму островков составляет нежная ретикулярная сеть. От окружающей железистой паренхимы островки обычно отделены тонкой соединительнотканной оболочкой.
В поджелудочной железе человека с помощью специальных методов окраски обнаружено несколько основных типов островковых клеток - клетки А, В, РР, Д, Д1. В-клетки 70 % панкреатических островков.Они имеют кубическую или призматическую форму. Ядра у них крупные, хорошо воспринимают красители. В цитоплазме клеток содержатся гранулы, хорошо растворимые в спиртах и не растворимые в воде. Отличительной особенностью В-клеток является их тесный контакт со стенками синусоидных капилляров. Эти клетки образуют компактные тяжи и располагаются чаще по периферии островка. А-клетки Около 20 % всех клеток островков, ацидофильные, вырабатывают глюкагон. Это крупные, округлой или угловатой формы клетки. В цитоплазме содержатся относительно крупные гранулы, хорошо растворимые в воде, но не растворимые в спиртах. Ядра клеток крупные, бледной окраски, т. к. содержат небольшое количество хроматина. РР - клетки секретируют панкреатический пептид. Д-клетки – соматостатин, Д1 – клетки – ВИП –гормон.
Возрастные изменения в поджелудочной железе человека отчетливо обнаруживаются в процессе развития, роста и старения организма. Так, сравнительно большое содержание молодой соединительной ткани у новорожденных быстро уменьшается в первые месяцы и годы жизни. Это связано с активным развитием у детей раннего возраста внешнесекреторной железистой ткани. Количество островковой ткани после рождения ребенка также увеличивается. У взрослого человека соотношение между железистой паренхимой и соединительной тканью остается относительно постоянным. С наступлением старости экзокринная ткань подвергается инволюции и частично атрофируется. Количество соединительной ткани в органе значительно возрастает, и она приобретает вид жировой ткани.
Печень - самая крупная пищеварительная железа человека. Ее вес – 1500-2000г. Функции: 1)синтез гликогена, белков крови 2)защитная (клетки Купфера) 3)дезинтаксикационная 4)депонирующая (вит. А, Д, Е, К) 5)экскреторная (желчь) 6)кроветворная на ранних этапах эмбриогенеза. Печень развивается из энтодермального эпителия. Структурно-функциональной единицей печени является долька. Печеночные балки - структурные элементы дольки, ориентированны радиально, образованы двумя рядами гепатоцитов, которые составляют стенку желчных капилляров. Параллельно в пределах дольки располагаются синусоидные капилляры, где между эндотелиоцитами встречаются многочисленные клетки Купфера (макрофага). Пространство Диссе располагается между печеночными балками и стенкой синусоидных капилляров: содержит липоциты, фиброциты, отростки клеток Купфера. Сосудистое русло представлено системой притока крови - воротная вена и печеночные артерии, долевые сосуды, сегментарные, междольковые, вокругдольковые, синусоидные капилляры. Система оттока крови включает центральные вены, поддольковые, (собирательные) вены, сегментарные долевые попадают в полую вену. Триада образована междольковыми артерией, веной и желчным протоком.
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА: ЖЕЛУДОК И КИШЕЧНИК
Желудок и кишечник развиваются из энтодермы кишечной трубки с 4-ой недели внутриутробного развития.Желудок. Стенка желудка построена по общему плану организации желудочно-кишечного тракта: слизистая оболочка, подслизистая основа, мышечная и серозная оболочки. Слизистая оболочка имеет строение типичное для слизистой оболочки кишечного типа. На поверхности слизистой оболочки видны продольные складки, желудочные поля и ямки, в дно которых открываются железы желудка. Эпителий, выстилающий поверхность слизистой оболочки - однослойный призматический секретирующий. За эпителием располагается собственная пластинка слизистой оболочки, образованная рыхлой соединительной тканью, скоплением лимфоидных элементов и желез желудка.
Различают три вида желудочных желез: собственные железы желудка пилорические и кардиальные. Наиболее многочисленными являются собственные железы или главные. Они залегают в области тела и дна желудка. Это простые трубчатые железы, содержат 5 видов железистых клеток: главные экзокриноциты(обладают выраженной в базальной части базофилией, продуцируют профермент пепсиноген), париетальные экзокриноциты(располагаются в области тела и шейки железы, выделяют хлориды), слизистые(находятся в области шейки железы, продуцируют слизь), шеечные мукоциты(являются источниками регенерации для эпителия), эндокринные (аргирофильные). Пилорические железы располагаются в месте перехода желудка в 12-перстную кишку. Особенности этих желез: более редкое расположение, разветвленные железы, имеют широкие просветы, лишены париетальных клеток. Кардиальные железы - простые трубчатые разветвленные железы, выводные протоки короткие, встречаются главные и париетальные клетки. Главным образом содержат клетки, секретирующие слизь, в них обнаружены дипептидазы.
Эндокринные клетки желудка: наиболее часто встречаются EC - клетки секретирующие серотонин и мелатонин. Серотонин стимулирует секрецию пищеварительных ферментов, выделение слизи, двигательную активность. Мелатонин регулирует фотопериодичность функциональной деятельности.G - клетки выделяют гастрин, стимулирующий секрецию пепсиногена главными клетками и хлоридов - париетальными экзокриноцитами. Р - клетки секретируют бомбезин, стимулирующий выделение хлоридов и панкреатического сока, усиливает сокращение гладкой мускулатуры желчного пузыря. ЕСL - клетки - энтерохромаффиноподобные - располагаются в теле и дне фундальных желез, вырабатывают гистамин, регулирующий деятельность париетальных экзокриноцитов. Д - клетки выделяют соматостатин, ингибирующий синтез белка. Д1 - клетки секретируют вазоинтестинальный пептид (ВИП), который расширяет кровеносные сосуды и стимулирует гормональную деятельность поджелудочной железы. А - клетки синтезируют глюкагон.
Подслизистая основа желудка образована рыхлой соединительной тканью. В ней находятся артериальное и венозное сплетения, лимфатические сосуды и подслизистое нервное (мейснеровское) сплетение. Мышечная оболочка желудка образована тремя слоями гладких мышечных клеток, имеющих различное направление в слоях: продольное - в наружном, циркулярное - в среднем и косое - во внутреннем слое. Здесь имеется межмышечное нервное (ауэрбаховское) сплетение. Серозная оболочка построена по общему плану.
Тонкий кишечник. План строения стенки кишки - общий. Имеются 4 оболочки. Слизистая оболочка имеет неровный рельеф за счет циркулярных складок, ворсинок и крипт, увеличивающих общую поверхность слизистой. Циркулярные складки постоянны, т. к. образованы за счет слизистой и подслизистой основы. Кишечные ворсинки представляют собой выпячивание собственного слоя слизистой в эпителий. Ворсинка выстлана однослойным призматическим эпителием. В нем три основных вида клеток столбчатые эпителиоциты, бокаловидные экзокриноциты и эндокриноциты. Кишечные крипты - впячивание эпителия в собственный слой слизистой. Имеют вид простых трубчатых желез. В эпителии крипты - следующие виды клеток: столбчатые эпителиоциты, недифференцированные эпителиоциты, бокаловидные экзокриноциты, клетки Панета и эндокриноциты. Полагают, что клетки Панета выделяют дипептидазы (эрепсин) расщепляющиеся дипептиды до аминокислот. Эндокриноциты тонкого кишечника представлены ЕС-клетками, А-клетками, I-клетками, А-клетками, С-клетками, Д и Д1-клетками. С-клетки вырабатывают секретин, I - клетки-холецистокинин и панкреозимин - биологически активные вещества, стимулирующие функции поджелудочной железы. В собственной пластинке слизистой повышенное содержание ретикулярных волокон, встречаются эозинофилы, лимфоциты, плазматические клетки. В мышечной пластинке слизистой оболочки два слоя гладких мышечных клеток: внутренний - циркулярный, наружный – продольный. На всем протяжении тонкого кишечника встречаются скопления лимфоидной ткани в виде одиночных (солитарных) фолликулов.Подслизистая основа тонкого кишечника образована рыхлой соединительной тканью, содержит дольки жировой ткани. В 12-перстной кишке в подслизистой основе находятся сложные трубчатые разветвленные железы - дуоденальные или Бруннера.Мышечная оболочка состоит из двух слоев: внутреннего-циркулярного, наружного - продольного. Снаружи тонкий кишечник покрыт серозной оболочкой.
Толстый кишечник имеет стенку, соответствующую общему плану строения. Особенности в строении слизистой оболочки. Имеется много циркулярных складок и крипт. Крипты больше развиты, расположены чаще, они шире, содержат большое число бокаловидных экзокриноцитов. Подслизистая основа содержит много жировых клеток, сосудистые, нервные сплетения, лимфоидные узелки. Мышечная оболочка представлена двумя слоями. Особое строение имеет наружный продольный слой, в котором миоциты собраны в три ленты вдоль толстой кишки. Серозная оболочка иногда имеет пальцеобразные выросты-скопления жировой ткани, покрытые мезотелием.
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА: ЯЗЫК, ЗУБЫ, ПИЩЕВОД
Пищеварение это процесс механической, физической и химической обработки пищи, ее гидролиз до мономеров с последующим всасыванием. Характер пищи определяет способ пищеварения: 1. внутриклеточное 2. полостное 3. пристеночное (мембранное). Пищеварительная система человека состоит из желудочно-кишечного тракта и пищеварительных желез. Пищеварительный аппарат - это физиологический конвейер, где каждый орган, выполняя общую пищеварительную функцию, занимает строго определенное место, соблюдая преемственность. В пищеварительной системе условно выделяют три отдела: 1.Передний (органы ротовой полости, глотка и пищевод.) Функции - механическое измельчение пищи, формирование пищевого комка, хорошо смоченного слюной. 2.Средний отдел (желудок, тонкий и толстый кишечник, поджелудочная железа, печень). Функции: химическая обработка пищи, всасывание продуктов гидролиза и формирование каловых масс. 3.Задний отдел (каудальная часть прямой кишки). Функция: эвакуация непереваренных остатков пищи из пищеварительного канала.
Гистогенез пищеварительной системы: эпителий пищеварительной трубки и желез разивается из энто- и эктодермы. Из энтодермы формируются однослойный высокий призматический эпителий слизистой оболочки желудка, тонкого и большей части толстого кишечника; железистый эпителий печени и поджелудочной железы. Из эктодермы ротовой и анальной бухт эмбриона образуется многослойный плоский эпителий ротовой полости, слюн. желез и каудального отдела прямой кишки. Из мезенхимы развивается рыхлая соединительная ткань, кровеносные сосуды, гладкие мышцы пищеварительных органов. Из висцерального листка спланхнотома формируется однослойный плоский эпителий - мезотелий серозной оболочки.
Общий план строения стенки пищеварительной трубки: 1.Слизистая - строение слизистой определяет функцию данного отдела (эпителий, собственная пластинка, мышечная пластинка). 2.Подслизистая ( рыхлая соединительная ткань , подслизистое нервное сплетение Мейсснера) - формирует циркулярные и продольные складки (подвижность слизистой). 3.Мышечная оболочка (2-3 слоя гладких миоцитов; нервное сплетение Ауэрбаха ). 4.Адвентициальная оболочка (р.с.т.) до диафрагмы, а ниже - серозная оболочка (р.с.т. + мезотелий).
Морфологически слизистая оболочка делится на два типа: 1.Слизистая оболочка кожного типа (покрывает органы переднего отдела до диафрагмы и каудальную часть прямой кишки). 2.Слизистая оболочка кишечного типа (выстилает средний отдел пищеварительной системы).
Слизистая оболочка кожного типа выстлана многослойным плоским, местами ороговевающим эпителием. Собственная пластинка слизистой выражена слабо, представлена рыхлой волокнистой соединительной тканью с кровеносными сосудами, нервными элементами, редкими скоплениями лимфоидной ткани. Мышечная пластинка слизистой оболочки может отсутствовать или выражена слабо. Слизистая оболочка кишечного типа выстлана однослойным цилиндрическим эпителием, имеет хорошо выраженные собственную и мышечную пластинки. В собственной пластинке слизистой оболочки залегают простые железы и скопления лимфоидной ткани. Мышечная пластинка состоит из 1-3 слоев гладкомышечной ткани.
Язык. Основу языка составляет поперечнополосатая мышечная ткань соматического типа. Снаружи язык покрыт слизистой оболочкой.
Верхняя и боковая поверхности языка имеют неровный рельеф за счет сосочков языка и неподвижно сращена с мышечным телом. Подслизистая оболочка здесь отсутствует. Сосочки языка - выросты собственного слоя слизистой оболочки, покрытые снаружи многослойным плоским частично ороговевающим эпителием (нитевидные сосочки). Различают 4 вида сосочков: нитевидные, грибовидные, желобовидные, листовидные. Нитевидные сосочки - самые многочисленные, равномерно покрывают верхнюю поверхность языка, наиболее мелкие (длина 0,3 мм). При ряде заболеваний процесс отторжения поверхностных эпителиоцитов может замедляться, создавая картину языка, обложенного белым налетом. Грибовидные сосочки располагаются на спинке языка и его кончике, края имеют форму гриба. В толще эпителия находятся вкусовые почки. Желобоватые сосочки (сосочки языка, окруженные валом) располагаются между телом и корнем языка. Они имеют узкое основание и широкую, уплощенную свободную часть. Вокруг сосочка глубокая щель - желобок, отделяющий сосочек от валика - утолщения слизистой оболочки. Листовидные сосочки хорошо развиты у детей, располагаются по краям языка, в эпителии содержат вкусовые почки.
Мышечная основа языка образована поперечнополосатой мышечной тканью, волокна которой идут в трех взаимно перпендикулярных направлениях: вертикально, продольно и поперечно.
Слизистая оболочка нижней поверхности языка выстлана многослойным плоским неороговевающим эпителием. За слизистой идет хорошо выраженная подслизистая основа.
Зубы. Зуб как орган состоит из твердых и мягких частей. Твердые части: эмаль, дентин, цемент; мягкая часть зуба - пульпа. Источником образования зуба являются эпителий ротовой полости и подлежащая мезенхима, из которых, в свою очередь, образуются три зачатка: эмалевый орган (эпителиальное образование), соединительнотканный сосочек и соединительнотканный зубной мешочек (мезенхимного происхождения). Развитие зуба совершается от коронки к корню. На втором месяце внутриутробного развития из эпителиальной зубной пластинки развивается эмалевый орган и дифференцируется на три слоя: наружный - состоит из плоских клеток, внутренний - представлен высоким призматическим эпителием (клетками энамелобластами, из которых образуется эмаль). Промежуточная часть образована отростчатыми клетками - это пульпа эмалевого органа, из которой образуется насмитова оболочка. Эмалевый орган постепенно обрастает соединительной тканью, образуется соединительно-тканный сосочек, который дает начало дентину и пульпе. Цемент и периодонт формируются из зубного мешочка.Таким образом, эмаль развивается из эпителия ротовой полости, а дентин, цемент и пульпа имеют мезенхимное происхождение. Зачатки постоянных и молочных зубов образуются из зубной пластинки и подлежащей мезенхимы; сначала они лежат в общей альвеоле, затем между ними появляется костная перегородка, а в возрасте 6-7 лет остеокласты разрушают эту перегородку и корень молочного зуба, а постоянный зуб начинает усиленно развиваться.
Пищевод. Эпителий пищевода образуется из эпителия передней кишки, остальные слои из окружающей ее мезенхимы. Строение стенки пищевода соответствует общему плану строения органов желудочно-кишечного тракта. Слизистая оболочка кожного типа. В собственной пластинке расположены две группы кардиальных желез пищевода. Одна группа на уровне перстневидного хряща гортани и 5-го кольца трахеи, вторая - в месте перехода пищевода в желудок. В подслизистой основе находятся собственные железы пищевода, выделяющие слизь. Характерное строение имеет мышечная оболочка. Она состоит из внутреннего циркулярного и наружного продольного. В верхней трети - эти слои образованы поперчно-полосатой мышечной тканью, нижняя треть - гладкой мышечной тканью, средняя - из тех и других волокон. Снаружи пищевод покрыт адвентициальной оболочкой, а брюшной его отдел - серозной оболочкой, образованной мезотелием с подлежащей соединительной тканью.
Следует отметить особо место перехода пищевода в желудок. Переход совершается резко: многослойный плоский неороговевший эпителий пищевода сменяется на однослойный высокий призматический эпителий желудка.
ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ И ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ
1.Центральные органы: Красный костный мозг, вилочковая железа.
2.Периферические органы: Лимфоузлы, селезенка, пейеровы бляшки, небная миндалина, солитарные фолликулы пищеварительной системы.
Красный костный мозг развивается из мезенхимы на 20-28 неделе внутриутробного развития – основной кроветворный орган.До 11 недели выполняет остеобластическую функцию. У взрослых находится в плоских костях, ребрах, позвоночнике. Основу образует ретикулярная ткань и система синусоидных капилляров. В петлях ретикулярной ткани - островки гемопоэза, перстневидные жировые клетки. Имеются очаги эритропоэза, мегакариоцитопоэза, моноцитопоэза, гранулоцитопоэза. Различают желтый костный мозг - ожиревший красный костный мозг. Фиброзный костный мозг - волоктистая соединительная ткань. Слизистый имеется у людей преклонного возраста.Клетки: 1)Ретикулярные(секрктируют компонент основного вещества,выделяют фактор роста) 2)Остеогенные(индуцирую гемопоэтические клетки) 3)Жировые(энергообразование,трофика) 4)Адвентициальные(сопровождают кровеносные сосуды, способствуют миграции клеток в кровь) 5)Макрофаги(секр эритропоэтин, интерлейкин, простогландины) 6)Межклеточное вещество (коллаген 1,3,4,типа)
Вилочковая железа развивается из эпителия головной кишки на уровне 3-4 пар жаберных карманов. Снаружи покрыта капсулой, от нее вглубь отходят перегородки, анастомозирующие друг с другом образующие дольки. В дольках различают корковое и мозговое вещество. На периферии коркового - светлые большие клетки - предшественники Т-лимфоцитов. Под влиянием тимозина и тимулина они превращаются в мелкие антигеннезависимые лимфоциты. Проникая в кровь через гемотканевой барьер, в лимфоузлах и селезенке они под действием цитокинов становятся киллерами, хелперами, супрессорами. В мозговом веществе – рециркулирующий пул - Т-лимфоцитов (15%) и эпителиальные тельца Гассаля. Функции - дифференцировка Т-лимфоцитов, выработка тимозина и тимулина, факторов роста, кальцитониноподобного, инсулиноподобного факторов, регуляция иммунопоэза.Гемотимический барьер-(предохраняет лимфоциты от избытка антигенов)эндотелий капиляров, перикапилярное пространство, эпителиоретикулоциты.
Лимфатический узел начинает развиваться на 3-м месяце по ходу лимфатических сосудов. Имеет форму боба, места вдавления - ворота. Покрыт капсулой, от нее идут внутрь трабекулы. В основе – ретикулярная ткань, в ней находятся лимфоциты. Они образуют зоны:1) корковая - В-зависимая зона - представлена фолликулами, периферическая темная часть состоит из мелких лимфоцитов, центральная светлая - центр размножения; 2) мозговое вещество - В-зависимая зона (ретикулярная ткань, мозговые тяжи, сосуды, трабекулы); 3)паракортикальная - тимусозависимая зона. Представлена в основном Т –лимфоцитами, здесь они превращаются в эффекторные клетки (киллеры и т.д.). Функции - кроветворный орган, защитный барьер, фагоцитоз 99 % бактерий, инородных частиц,очищает лимфу от примесей.
Селезенка развивается в начале 2 месяца внутриутробной жизни в толще мезенхимы дорсальной брызжейки. Строение: покрыта капсулой, внутрь от капсулы идут трабекулы, анастомозирующие между собой. Строму образует ретикулярная ткань и синусоидные капиляры. В селезенке различают красную и белую пульпу. Красная пульпа-ретикулярная ткань с клеточными элементами крови, в частности - эритроцитами, соединительная ткань трабекул, кровеносные сосуды и венозные синусы. Белая пульпа – лимфоидные фолликулы (мальпигиевы тельца). В них различают три зоны: 1) периартериальная (центр размножения) состоит из Т-лимфоцитов и интердигитирующих клеток. Центр размножения представлен ретикулярными клетками с В-лимфобластами. 2) мантийный слой - содержит малые Т и В-лимфоциты. 3) краевая (маргинальная зона) - переходная область между красной и белой пульпой шириной 100 мкм. Состоит из Т и В-лимфоцитов, одиночных макрофагов, окружена синусоидными капиллярами.
Функции - кроветворный и защитный орган, участвует в образовании гуморального иммунитета, вырабатывает вещества, угнетающие эритропоэз в красном костном мозге.
Небные миндалины закладываются на 9-ой неделе эмбриогенеза в виде углубления многорядного мерцательного эпителия латеральной стенки глотки. Представлены складками слизистой оболочки, в собственной пластинке которой расположены многочисленные лимфатические фолликулы со светлыми участками - герминативными центрами. От поверхности внутрь идут 10-12 крипт, разветвляясь, они дают вторичные крипты. Поверхность миндалины и крипт покрывает многослойный плоский неороговевающий эпителий. Подслизистая основа формирует капсулу миндалины. Функция - защитная, образование Т и В-лимфоцитов, участвующих в гуморальном и клеточном иммунитете.
СЕРДЕЧНО - СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Сосудистая система и сердце обеспечивает циркуляцию крови, обмен веществ между кровью и тканями, осуществляет регуляцию кровенаполнения органов. В кровеносной системе различают артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и артериовенулярные анастомозы. Артериолы, капилляры, венулы и артериовенулярные анастомозы объединяют понятием микроциркулярное русло. Первичная стенка кровеносного сосуда дифференцируется из мезенхимы. Развитие определяют градиент кровяного даления и скорость кровотока. Особенности строения сосудов тесно связаны с гемодинамическими условиями и выполняемой сосудом функции. Общий план строения сосудов: три оболочки – внутренняя, средняя, наружная.
Артерии по особенности строения бывают трех типов: эластического, мышечного и мышечно-эластического. Артерии эластического типа: внутренняя оболочка аорты включает эндотелий с базальной мембраной, подэндотелиальный слой и сплетение эластических волокон. Средняя оболочка аорты состоит из большого количества эластических окончатых мембран, связанных между собой эластическими волокнами, образуя единый эластический каркас. Наружная оболочка построена из рыхлой соединительной ткани с большим количеством эластических волокон. Артерия мышечного типа: - это артерия среднего и мелкого калибра тела, конечностей, внутренних органов. Внутренняя оболочка – эндотелий, подэндотелиальный слой, внутренняя эластическая окончатая мембрана. Средняя оболочка артерии состоит преимущественно из гладких мышечных клеток, расположенных по спирали и небольшого количества эластических и коллагеновых волокон на границе между средней и наружной оболочками располагается наружная эластическая окончатая мембрана. Наружная оболочка состоит из рыхлой неоформленной соединительной ткани. Артерия мышечно-эластического типа: средняя оболочка –равное количество гладких мышечных клеток и окончатых эластических мембран.
Вены – классификация: 1) Вена безмышечного типа. 2) Вена мышечного типа: а) со слабым развитием мышечных элементов, б) со средним развитием мышечных элементов, в) с сильным развитием мышечных элементов. Вена безмышечного типа(тв и мяг мозговые оболочки,сетчатка,кости,плацента) представлена внутренней и наружной оболочками, средняя оболочка слабо выражена.Эндотелий с извилистыми границами, внутр и нар эласт мембр отсутствуют, мало эластических волокон.Вена с малым развитием мышечных элементов(верх часть туловища,шеи,лица,верх полая вена)имеет три оболочки. Эластического каркаса нет. Средняя оболочка в артериях мышечного типа выражена лучше, чем в соответствующих венах.Слабо развит подэндотел слой.Вена с сильным развитием мышечных элементов(нижняя полая вена)Внутрення оболочка развита слабо,пучки гладкомышечных волокон во всех 3-х слоях,есть венозные клапаны.
Микроциркуляторное русло. Артериолы – 50-100 мкм. Осуществляют переход артерий в капилляры. Имеют три оболочки :Внутренняя оболочка состоит из эндотелия, единичных клеток подэндотелиального слоя и тонкой внутренней эластической мембраны.Средняя оболочка – 1-2 слоя гладких мышечных клеток. Наружная оболочка представлена адвентициальными клетками, аргирофильными и коллагеновыми волокнами. Артериолы регулируют приток крови к органу.Венулы 1)посткапилярные(д 8-30мкм) 2)собирательные(30-50)3)мышечные(50-100) Капилляры 1)Соматические-между эндотелиоцитами плотные контакты(органы с высоким обменом веществ-мозг,мышцы,легкие)2)Висцеральные – эндотелий местами истончен(эндокрин сист,почки)3)Щелевидные,синусоидные – сквозные отверстия между эндотелиоцитами(органы кроветворения,печень) Строение их обусловлено органными особенностями. В стенке капилляров различают три тонких слоя. Внутренний слой представлен эндотелием, средний – перицитами, в дупликатуре базальной мембраны, наружный слой состоит из адвентициальных клеток, тонких ретикулярных волокон.Функции:транпортная,антикоагулятивная,релаксирующая и констрикторная,обменная.
Сердце – имеет три оболочки: эндокард, миокард, эпикард имеет два источника развития. Из мезенхимы развивается внутренняя оболочка – эндокард. Миокард и эпикард развиваются из миоэпикардиальной пластинки.
Эндокард представлен 1)Эндотелием - слоем плоских полигональной формы клеток, 2)Подэндотелиальным слоем – рыхлая соединительная ткань, 3)Мышечно-эластическим слоем, 4)Наружным соединительнотканным слоем.
Миокард представлен типичными и атипичными миоцитами. Уровни организации:1)Клеточный первичный(кардиомиоциты)2)Волокнистый вторичный(волокна миоцитов,паттерн-изоморфные и изофункциональные кардиомиоциты) Типичные миоциты – поперечнополосатая сердечная мышца.Имеют:генетический аппарат,энергетический аппрат,депо Са,сократительный аппарат.
Кардиомиоциты имеют следующие основные отличия от скелетной мышечной ткани: 1)Клеточное строение сердечной мышцы. 2)Наличие вставочных дисков. 3)Ядра в центре клеток. 4)Наличие анастомозов. 5)Функция - сократительная.
Атипичные миоциты – образуют проводящую систему сердца – регулируют ритм сердечных сокращений.1)водители ритма(пейсмейкеры)2)кондукторные клетки(проводят возбуждение) 3)клетки,ретранслирующие импульс на типицные кардиомиоциты.Проводящая система сердца 1)Синоатриальный узел Кис-Фляка 80 уд/мин.Состоит из пейсмейкеров 2)Узел Ашоф-Тавара(40 уд/мин) Содержит пейсмейкеры и кондукторные клетки 3)Пучок Гисса (20 удмин)Пейсмейкеры и конд кл. 4)Волокна Пуркенье
Эпикард – наружная оболочка сердца, висцеральный листок серозной оболочки. Он представлен мезотелием и соединительнотканным слоем.
ОРГАНЫ ЧУВСТВ. ОРГАН СЛУХА, РАВНОВЕСИЯ, ВКУСА
В состав органа слуха и равновесия входят наружное, среднее и внутреннее ухо, которые воспринимают звуковые, гравитационные, вибрационные стимулы, а также линейные и угловые ускорения.
Орган слуха. Наружное ухо состоит из ушной раковины, наружного слухового прохода и барабанной перепонки. Среднее ухо состоит из барабанной полости, слуховых косточек и слуховой трубы. Барабанная полость покрыта однослойным плоским или кубическим эпителием.Слуховые косточки – молоточек, наковаленка и стремечко – образованы пластинчатой костной тканью, на суставных поверхностях покрытой гиалиновым хрящом. Снаружи косточки покрыты однослойным плоским эпителием. Они передают слуховые колебания от барабанной перепонки к овальному окну и барабанной лестнице. Слуховая (евстахиева) труба соединяет барабанную полость с носоглоткой. Образована костной стенкой, покрытой многорядным реснитчатым эпителием, лежащим на собственной пластинке. Через трубу регулируется давление воздуха в барабанной полости. Внутреннее ухо состоит из костного и расположенного в нем перепончатого лабиринтов. В перепончатом лабиринте находятся рецепторные клетки органов слуха и равновесия. Они лежат в особых участках: рецепторные клетки органа слуха – в спиральном (кортиевом) органе (улитке), а рецепторные клетки органа равновесия – в эллиптическом мешочке (саккулюсе), а также в ампулярных гребешках полукружных каналов.
Орган равновесия или вестибулярный аппарат. Состоит из сферического пузырька – мешочка или саккулюса, эллиптического пузырька — маточки или утрикулюса и трех полукружных каналов. В месте соединения этих каналов с маточкой образуются расширения – ампулы. Мешочек соединяется с каналом улитки. В ампулах находятся рецепторные участки в виде гребешков или крист. В маточке и мешочке особое строение, а вся остальная часть вестибулярного перепончатого лабиринта выстлана однослойным плоским эпителием.
Эпителий макул состоит из 7 – 9 тыс. сенсорных волосковых эпителиоцитов и расположенных между ними опорных клеток. Над поверхностью эпителия находится имеющая студенистую консистенцию отолитовая мембрана. Эта мембрана «плавает» в эндолимфе. В мембрану вмонтированы волоски рецепторных клеток, которые при смещении мембраны изгибаются. При этом волосковые клетки возбуждаются и передают электрические импульсы на дендриты биполярных нейроцитов вестибулярного ганглия. Различают два типа волосковых клеток: цилиндрические (столбчатые) и грушевидные. Грушевидные клетки имеют широкое основание и узкую апикальную часть. На их апикальной поверхности есть кутикула с 60-80 неподвижными волосками – специализированными микроворсинками стереоцилиями. Кроме того, на поверхности клеток имеется и подвижный волосок – киноцилия, представляющая собой эксцентрично расположенную ресничку. К основанию каждой грушевидной клетки подходит нервное окончание в виде чаши – чашеобразное нервное окончание. Цилиндрические клетки имеют призматическую форму. На них оканчиваются нервные окончания дендритов биполярных клеток точечного типа. В остальном строение этих клеток похоже на строение грушевидных.
Опорные клетки имеют призматическую форму и многочисленные микроворсинки на апикальной поверхности.
Морфологически пятна маточки и мешочка мало отличаются друг от друга. Тем не менее, функция их различна. Пятно сферического мешочка воспринимает: 1) вибрационные колебания и 2) земное притяжение (рецептор гравитации). Пятно маточки воспринимает только изменения вертикального положения тела по отношению к гравитационному полю Земли, т.е. это только рецептор гравитации.
Гребешки в ампулах полукружных каналов принципиально построены так же, как и пятна. В их составе имеются рецепторные волосковые (цилиндрические и грушевидные) и опорные клетки. Вместо отолитовой мембраны здесь формируется желатинообразное вещество в виде купола. В купол погружены киноцилии и стереоцилии. При движениях головы и ускоренном движении тела купол отклоняется из-за перемещения эндолимфы в полукружных каналах. При этом отклоняются киноцилии и стереоцилии, и раздражаются волосковые клетки, которые передают возбуждение на дендриты биполярных нейронов. В результате возникает рефлекторный ответ той части скелетной мускулатуры, которая восстанавливает положение тела, и движение глазных яблок.
Орган слуха располагается в улитковом канале перепончатого лабиринта по всей его длине. На поперечном срезе этот канал имеет форму треугольника, обращенного к центральному костному стержню улитки. Улитковый канал имеет длину около 3,5 см, делает по спирали 2,5 витка вокруг центрального костного стержня (модиолуса) слепо заканчивается на вершине. Канал заполнен эндолимфой. Снаружи от улиткового канала находятся пространства, заполненные перилимфой. Эти пространства называются лестницами. Сверху лежит вестибулярная лестница, снизу — барабанная. Вестибулярная лестница отделяется от барабанной полости овальным окном, куда вставлено основание стремечка, а барабанная лестница отделяется от барабанной полости круглым окном. Обе лестницы и улитковый канал окружены костью костной улитки.
Стенка улиткового канала, обращенная к вестибулярной лестнице, называется вестибулярной или Рейснеровой мембраной. Эта мембрана состоит из соединительнотканной пластинки, покрытой с обеих сторон однослойным плоским эпителием. Боковая стенка улиткового канала образована спиральной связкой, на которой лежит сосудистая полоска – многорядный эпителий с кровеносными капиллярами. Сосудистая полоска продуцирует эндолимфу, обеспечивает транспорт к кортиеву органу питательных веществ и кислорода, поддерживает ионный состав эндолимфы, необходимый для нормальной функции волосковых клеток.
Стенка улиткового канала, лежащая над барабанной лестницей, имеет сложное строение. На ней лежит рецепторный аппарат — кортиев орган. Основу этой стенки составляет базилярная мембрана, покрытая со стороны барабанной лестницы плоским эпителием. Базилярная мембрана состоит из тонких коллагеновых волокон – слуховых струн. Эти струны натянуты между спиральной костной пластинкой, отходящей от модиолуса улитки, и спиральной связкой, лежащей на наружной стенке улитки. Базилярная мембрана со стороны улиткового канала покрыта пограничной базальной мембраной, на которой лежит спиральный кортиев орган. Он образован рецепторными и опорными клетками разной формы.
Рецепторные клетки делятся на внутренние и наружные волосковые клетки. Внутренние клетки имеют грушевидную форму. На поверхности суженной апикальной части есть кутикула и проходящие через нее 30 – 60 коротких стереоцилий, расположенных линейно в три ряда. Они лежат в один ряд вдоль всего спирального органа. Внутренние волосковые клетки лежат в углублениях на поверхности внутренних опорных фаланговых клеток. Наружные волосковые клетки имеют цилиндрическую форму. На апикальной поверхности этих клеток также имеется кутикула, через которую проходят стереоцилии. Они лежат в несколько рядов. Своими вершинами стереоцилии прикрепляются к внутренней поверхности покровной (текториальной) мембраны.
Наружные волосковые клетки воспринимают звуки большей интенсивности, а внутренние могут воспринимать и слабые звуки. В вершине улитки волосковые клетки воспринимают низкие, а в основании ее – высокие звуки. К наружным и внутренним волосковым клеткам подходят дендриты биполярных нейронов спирального ганглия, который лежит между губами спиральной костной пластинки.
Опорные клетки спирального органа различаются по строению. Есть несколько разновидностей этих клеток: внутренние и наружные фаланговые, внутренние и наружные клетки-столбы, наружные и внутренние пограничные клетки Гензена, наружные поддерживающие клетки Клаудиуса и клетки Беттхера. Все опорные клетки лежат на базальной мембране и прикрепляются к ней с помощью полудесмосом.
Спиральный ганглий находится в основании спиральной костной пластинки. Ганглии образуют биполярные чувствительные нейроциты. Их дендриты через туннель подходят к волосковым клеткам, образуя на них нейро-эпителиальные синапсы. Аксоны биполярных нейронов образуют улитковый нерв.
Нейронный состав анализаторов слуха и равновесия. Анализаторы слуха и равновесия представлены трехчленной нейронной цепью. 1 нейрон – биполярный нейрон спирального (орган слуха) или вестибулярного (орган равновесия) ганглиев. 2 нейрон – вестибулярные ядра продолговатого мозга. 3 нейрон – в зрительном бугре, аксон его идет к нейронам коры полушарий.
ОРГАНЫ ЧУВСТВ. ОРГАН ЗРЕНИЯ И ОБОНЯНИЯ
Рецепторы – это специализированные чувствительные образования, воспринимающие и преобразующие раздражения из внешней и внутренней среды организма. В зависимости от вида раздражителей рецепторы делятся на механо-, фото-, термо- и хеморецепторы. По качеству вызываемых ощущений рецепторы бывают слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, тактильные, температурные и болевые. По дальности расположения воспринимаемого стимула рецепторы являются дистантными (слух, зрение) и контактными (осязание, обоняние, вкус).
Органы чувств преобразуют специфические раздражения (поступающие из внешней или внутренней среды) в нервные импульсы, передаваемые в ЦНС. Совокупность структур, отвечающих за прием, передачу и анализ определенного вида раздражения, называется анализатором. В каждом анализаторе – 3 части: 1) периферическая – орган чувств, осуществляющий рецепцию раздражения, где находятся специализированные рецепторные клетки; 2) промежуточная – проводящие пути и ядра ЦНС, включенные в передачу сигнала; 3) центральная – определенный участок коры больших полушарий.
По природе рецепторного аппарата органы чувств и рецепторы делят на три типа: 1) Первично чувствующие органы чувств (органы зрения и обоняния). Первично чувствующие рецепторы (окончания дендрита афферентного нейрона) трансформируют энергию стимула в нервную активность непосредственно в сенсорном нейроне, и по его аксону без промежуточного преобразования нервная активность передается к сенсорному ядру (первый сенсорный уровень); рецепцию осуществляют специализированные нейросенсорные клетки, находящиеся в органе чувств. 2) Вторично чувствующие органы чувств (органы вкуса, слуха и равновесия). Рецепцию осуществляют специализированные эпителиальные клетки, к которым подходят нервные волокна (сенсорные волокна) периферического сенсорного ганглия и образуют с клетками синаптические контакты. 3) Рецепторы, не организованные в органы чувств (рецепторы тактильной, проприоцептивной и пр. чувствительности); рецепцию осуществляют специализированные окончания нервных клеток, тела же клеток находятся в чувствительных узлах.
Орган зрения включает глазное яблоко и вспомогательные образования (веки, глазодвигательные мышцы, слезный аппарат). В глазном яблоке различают три оболочки: 1) фиброзная, 5/6 составляет склера и 1/6 роговица; 2) сосудистая оболочка: - собственно сосудистая оболочка (хориоидея), цилиарное тело, радужка 3) сетчатка: пигментный эпителий, нейральный эпителий, 3 релейных нейрона – цепь нейронов по вертикали и 2 ассоциативных – генерируют импульс по горизонтали. Внутреннее ядро глазного яблока: 1) камеры глаза (передняя и задняя); 2) хрусталик; 3) стекловидное тело. Функциональные аппараты глазного яблока: 1. Светопреломляющий (роговица, влага передней камеры, хрусталик, влага задней камеры, стекловидное тело). 2. Аккомодационный (хрусталик, цинновы связки, мышцы цилиарного тела). 3. Вспомогательный аппарат (веки, мышцы, ресницы, слезные железы). 4. Двигательный аппарат (поперечно-полосатые мышцы). 5. рецепторный аппарат (сетчатка, система светофильтров в хрусталике и в области желтого пятна). Орган зрения развивается из разных источников:
1) нервная трубка глазной пузырек (выпячивание нервной трубки) двустенный глазной бокал: - внутренняя стенка собственно сетчатка; - наружная стенка пигментный слой сетчатки, мышцы радужки.
2) Эктодерма, прилегающая к глазному пузырьку хрусталиковый пузырек хрусталик; роговица
3) Мезенхима: - окружающая глазной бокал роговица, склера, сосудистая оболочка; - проникающая в глазной бокал радужка, стекловидное тело.
Зрительный анализатор – сложная морфофункциональная система, обеспечивающая восприятие, проведение, анализ и интеграцию зрительных раздражителей.
Проводящие пути зрительного анализатора: фоторецепторная клетка биполярный нейрон сетчатки ганглионарный нейрон зрительный нерв перекресток зрительного тракта латеральное коленчатое тело, подушка таламуса, переднее двухолмие кора затылочной области (поля 17, 18, 19). Схема зрительного анализатора: свет проходит через прозрачные среды глаза через все слои сетчатки воспринимается светочувствительными клетками, (первый нейрон сетчатки), вызывает их раздражение импульс передается на биполярные клетки, (второй нейрон сетчатки) импульс передается на дендриты ганглионарных клеток, (третий нейрон сетчатки). Аксоны ганглионарных клеток образуют зрительный нерв, который заканчивается двумя пучками: первый пучок оканчивается в верхнем бугре четверохолмия, где лежат зрительные центры, связанные с ядрами нервов, иннервирующих поперечно-полосатые мышцы глазного яблока и гладкие мышцы радужки. Это приводит к тому, что в ответ на определенное световое раздражение происходит конвергенция и аккомодация зрительного аппарата. Другой пучок оканчивается в подушке зрительного бугра и в наружном коленчатом теле, где заложены тела четырех нейронов. Аксоны последних образуют в белом веществе больших полушарий зрительную лучистость, достигающую коры затылочной доли мозга. Световые раздражения превращаются в нервные импульсы, воспринимаемые в коре в виде зрительных ощущений.
В сетчатке нейроны располагаются на трех уровнях: 1. Уровень светочувствительных нейронов, прилегающий к пигментному эпителию – палочки (отвечают за черно-белое изображение) и колбочки (цветное зрение). Они состоят из дендритов (где содержатся световоспринимающие структуры), ядер, аксонов (образуют синапсы с ассоциативными нейронами). 2. Уровень ассоциативных нейронов – биполярные нейроны (связывают светочувствительные и ганглионарные нейроны, обеспечивают прохождение импульса в центральном направлении); горизонтальные нейроны (контактируют своими дендритами с аксонами светочувствительных клеток, а своими аксонами – с аксонами других светочувствительных клеток, удаленных от первых, подавляя их активность, что увеличивает контрастность изображения); амакринные нейроны (также повышают контрастность изображения, но на уровне биполяров). 3. Уровень ганглионарных нейронов – их аксоны идут к слепому пятну и образуют зрительный нерв.
Структура фоторецепторных элементов: 1) Палочковые нейроны – состоят из наружного и внутреннего сегмента, между ними – ресничка. Фоторецепция осуществляется наружным сегментом, в котором находится около 1000 мембранных дисков. Их мембрана содержит родопсин, состоящий из ретинола (витамин А) и бесцветного белка опсина. Диски постоянно образуются в нижней части сегмента путем инвагинации плазматической мембраны. С такой же скоростью (100 за сутки) происходит фагоцитоз дисков в верхней части сегмента клетками пигментного эпителия. В плазматической мембране наружного сегмента находятся Na+ - каналы, которые в покое (в темноте) открыты. Палочки располагаются в периферических отделах сетчатки, воспринимают световые сигналы низкой интенсивности (сумеречное зрение). Общее количество этих клеток около 120 млн. 2) Колбочковые нейроны – ресничка значительно короче, внутренний сегмент образует пальцевидные отростки, охватывающие наружный сегмент, который содержит диски, образованные складками плазмолеммы. После того, как колбочки сформировались, они не создают новые диски. Диски содержат зрительный пигмент иодопсин, который в функционально различных типах колбочек разлагается под действием красного, зеленого или синего света. Во внутреннем сегменте содержится крупная липидная капля, окруженная митохондриями; она играет роль фильтра и пропускает волны определенной длины. Колбочки располагаются в центральных отделах сетчатки и особенно многочисленны в центральной ямке желтого пятна (область наилучшего видения). Они реагируют на свет высокой интенсивности, обеспечивают дневное и цветовое зрение. Их количество у человека 6 – 7 млн.
Сетчатка в темноте: весь зрительный пигмент возвращается в невозбужденное состояние; в пигментном эпителии меланосомы перемещаются из отростков (окружающих палочки и колбочки) в тела эпителиоцитов, поэтому фотоны поглощаются не меланином эпителиоцитов, а зрительным пигментом светочувствительных нейронов; это приводит к повышению чувствительности сетчатки к свету; глаз начинает видеть при слабой освещенности. Сетчатка на свету: доля невозбужденного пигмента уменьшается; меланосомы пигментного эпителия перемещаются в отростки эпителиоцитов и окружают палочки и колбочки; падающие на сетчатку фотоны поглощаются меланином (а не пигментом палочек и колбочек); чувствительность сетчатки к свету снижается.
Наряду с выполнением фоторецепторной функции глаз высших животных и человека служит одновременно диоптрическим (светопреломляющим) аппаратом, дающим на уровне палочек и колбочек четкое, уменьшенное и обратное изображение рассматриваемых объектов, удаленных от глаза на различное расстояние (аккомодация глаза). Светопреломляющими являются все прозрачные среды глаза – водянистая влага передней и задней камер глаза, стекловидное тело, роговица, хрусталик. Аккомодация осуществляется путем изменения кривизны хрусталика в результате расслабления или сокращения цилиарной мышцы; к аккомодационному аппарату относятся: капсула хрусталика, цинновы связки (крепятся к ресничной мышце, радужке) и ресничное тело с ресничным пояском.
Прозрачность роговицы (самое существенное ее свойство) зависит от нормально протекающих обменных процессов, от свойств протеинов роговичной ткани, от правильного расположения коллагеновых фибрилл, от избирательной проницаемости эндотелия и эпителия.
Орган обоняния – обонятельный эпителий, покрывающий слизистую оболочку верхней части носовой полости. Клеточный состав: 1) Рецепторные (нейросенсорные) обонятельные клетки; их ядра находятся в средней части эпителия; вверх отходят дендриты, достигающие поверхности эпителия и имеющие на конце утолщения (обонятельные булавы); булавы содержат 10 – 12 ресничек, которые и воспринимают молекулы пахучих веществ; снизу от клеток отходят аксоны, идущие через отверстия решетчатой кости в обонятельные луковицы (прилегают к нижней поверхности головного мозга). 2) Поддерживающие эпителиоциты – отделяют обонятельные клетки друг от друга; их ядра занимают самое верхнее положение, а узкие ножки достигают базальной мембраны; в цитоплазме содержится пигмент, придающий обонятельной области желтый цвет; эти клетки обладают секреторной активностью по апокриновому типу. 3) Базальные эпителиоциты – прилегают к базальной мембране; способны к дифференцировке в поддерживающие клетки (эпителиоциты). Все они контактируют с базальной мембраной.
КОРКОВЫЕ ФОРМАЦИИ ГОЛОВНОГО МОЗА. ВНС
Гистологическое строение коры мозжечка: нейроциты, глиоциты. Слои коры мозжечка: молекулярный, ганглиозный и зернистый слои.Молекулярный слой представлен в основном глией, выполняющей опорно-механическую и трофическую функции, а также дендритами клеток Пуркинье, звездчатыми и корзинчатыми нейроцитами. Звездчатые нейроциты названы так потому, что от их тела отходит большое количество дендритов, которые ветвятся в молекулярном слое. Нейриты этих клеток уходят в ганглиозный слой, где контактируют с грушевидными клетками. Корзинчатые клетки имеют несколько коротких дендритов и один нейрит, идущий поперек извилин, корзинообразно охватывая тела грушевидных клеток. Таким образом, звездчатые и корзинчатые нейроциты осуществляют ассоциативную связь между клетками Пуркинье.Ганглиозный слой мозжечка представлен телами грушевидных клеток (клеток Пуркинье). Их дендриты уходят в молекулярный слой, а аксоны формируют эффекторные волокна мозжечка. От аксона грушевидных клеток на уровне зернистого слоя отходит возвратная ветвь, которая идет в молекулярный слой, где делится Т-образно. Эти веточки коллатерали аксона в молекулярном слое мозжечка идут вдоль извилин, образуя синапсы с дендритами ряда грушевидных клеток. Зернистый слой мозжечка представлен нейроцитами, получивших название клеток-зерен. Они бедны цитоплазмой и имеют относительно большое ядро. От тела клеток-зерен отходит 3-4 коротких дендрита, контактирующие с окончаниями приходящих в мозжечок афферентных (моховидных) волокон. Нейриты клеток-зерен проходят в молекулярный слой и Т-образно делятся на 2 ветви, которые идут вдоль извилин мозжечка, контактируя с дендритами грушевидных клеток. Наряду с клетками-зернами в зернистом слое коры мозжечка имеются звездчатые клетки Гольджи. Различают 2 вида этих клеток. Одни имеют короткие нейриты и лежат вблизи ганглионарного слоя. Их разветвленные дендриты распространяются в молекулярный слой, достигая их поверхности. Нейриты направляются в зернистый слой.
Звездчатые клетки Гольджи с длинными нейритами имеют обильно ветвящиеся в зернистом слое дендриты и нейриты, выходящее в белое вещество. Предполагают, что эти клетки обеспечивают связь между различными областями коры мозжечка. Наряду с этими клетками в зернистом слое выделяют еще горизонтальные клетки Гольджи. Они располагаются между зернистым и ганглионарным слоями, имеют небольшое вытянутое тело, от которого в обе стороны отходят длинные горизонтально идущие дендриты, которые заканчиваются в ганглионарном и зернистом слоях. Нейриты данных клеток дают коллатерали в зернистый слой и уходят в белое вещество. В кору мозжечка поступают два вида афферентных нервных волокон - моховидные и лазящие. Моховидные, вероятно, принадлежат к оливомозжечковому и мостомозжечковому путям. Они заканчиваются на дендритах клеток-зерен. От последних импульс через нейрит поступает в молекулярный слой, где передается на дендриты грушевидных клеток. Лазящие волокна поступают в мозжечок, вероятно, по спинномозжечковому и вестибуломозжечковому путям. Они пересекают зернистый слой, прилегают к грушевидным клеткам и стелятся по их дендритам, образуя с ними синаптические связи. Таким образом, любые нервные импульсы, поступающие в мозжечок, достигают грушевидных клеток - основных эффекторных нейроцитов мозжечка. Особо следует отметить следующие межнейронные связи клеток Пуркинье: I. Связь вдоль извилин, осуществляемая аксонами клеток - зерен и коллатералями аксонов грушевидных клеток. 2. Связь поперек извилин за счет аксонов корзинчатых клеток.
Наряду с разбором нейроцитов коры мозжечка следует остановиться на глиалъных клетках, особое внимание уделив глиоцитам с темными ядрами, которые лежат между грушевидными клетками. Их отростки идут к поверхности коры мозжечка и образуют Бергмановские волокна молекулярного слоя коры мозжечка. Эти волокна, образуя многочисленные ветвления, поддерживают дендриты клеток Пуркинье.
Кора головного мозга. Гистологическое строение коры. Ее нейроциты и глиоциты, кровоснабжение коры. Разобрать эффекторные нейроциты коры головного мозга (пирамидные и веретеновидные) и ассоциативные (звездчатые, паукообразные), их функциональное значение.
Новая кора, ее слои. Эта кора характерна для лобных, теменных и височных долей. Она представлена 6-ю слоями. I. Молекулярный слой - это самый наружный слой серого вещества коры больших полушарий, он представлен ветвлениями дендритов пирамидных клеток, мелкими нейроцитами Кахаль-Ретциуса, горизонтальными нейроцитами, а также глиалъными клетками и кровеносными сосудами. Последние, т.е. глиоциты и кровеносные сосуды, имеются во всех слоях коры, в связи с чем, о них не упоминается при разборе строения следующих слоев коры головного мозга. 2.Наружный зернистый слой - представлен слоем малых и средних пирамидных нейроцитов. Их дендриты уходят в молекулярный слой, а аксоны проникают в лежащие глубже слои и в белое вещество. 3.Слой крупных пирамид состоит из пирамидных нейроцитов большей величины от 10 до 40 мкм. Их дендриты уходят в молекулярный слой, а нейриты - в белое вещество. 4. Внутренний зернистый слой - особо представлен в зрительной зоне коры, иногда он может отсутствовать (в прецентральной извилине). Этот слой образован мелкими звездчатыми нейроцитами. В этом слое много горизонтальных волокон. 5.Ганглионарный слой коры - образован крупными пирамидными нейроцитами. Среди них в прецентральной извилине имеются гигантские пирамиды (клетки Беца), описанные впервые киевским анатомом В.Я.Бецем в 1874 году. Высота клеток Беца достигает 120 мк, а ширина 80 мк. Нейриты клеток 5-го слоя образуют основную часть кортикоспинальных (пирамидных путей), заканчивающихся синапсами на мотонейронах спинного мозга. Это прямой путь от двигательного анализатора коры к двигательным клеткам ядер передних рогов спинного мозга. 6. Слой полиморфных клеток образован нейроцитами различной формы, основную массу которых составляют веретеновидные нервные клетки. Нейроциты этого слоя меньше других и лежат редко. Нейриты нервных клеток 6-го слоя коры головного мозга уходят в белое вещество в составе эфферентных путей головного мозга.
В разных участках коры головного мозга количество слоев, густота клеток, толщина отдельных слоев, толщина коры в целом, характер перехода серого вещества в белое не одинаковы. Это позволило выделить поля коры головного мозга. В.Я.Бец описал 11 обл. коры головного мозга. Позже Бродман выделил 54 поля. Последняя классификация считается более приемлемой. В качестве примеров можно привести 4 и 6-е поля в прецентральной извилине - двигательный анализатор. В постцентральной: извилине располагаются I, 2, 3, 5 поля - кожный анализатор, 17-е поле - зрительный анализатор (8 слоев), 22-е поле - корковый центр слухового анализатора. Наиболее примитивной считается 2-х слойная древняя кора шпорной борозды. Наряду с цитоархитектоническим принципом деления коры головного мозга на поля - имеется еще миелоархитектонический принцип, разработанный 0. Фогтом. Этот ученый основал строение коры в зависимости от структуры и расположения мякотных нервных волокон, выделив при этом 250 полей. Согласно миелоархитектонического принципа в коре головного мозга различают следующие слои: I. Слой тангенциалъных волокон. 2. Слой над полоской. 3. Наружная полоска. 4. Слой между полосками. 5. Внутренняя полоска. 6. Слой под полоской.
В связи с разным сроком покрытия миелином нервных волокон т.е. их "вызревание", предложен миелогенетический принцип деления коры головного мозга на поля. Флексиг на основании этого принципа выделил 40 полей: 1-13 - первичные поля, где нервные волокна приобретают миелин внутриутробно; 14-28 вторичные - мякотные волокна приобретают миелин в первый месяц после рождения; 29-40 - окончательные. В них нервные волокна приобретают миелин в течение первого года жизни.
СИСТЕМА СПИННОГО МОЗГА
Система спинного мозга - это спинной мозг + спинномозговые узлы, образующие сегментарные рабочие центры, которые напрямую связаны с исполнительными соматическими органами. Их нейроны образуют первичные элементы рефлекторной дуги, которые являются основой деятельности собственного аппарата сегментарных центров спинного мозга.Спинномозговые узлы (межпозвоночные ганглии) относятся к периферической нервной системе и развиваются из ганглионарных валиков.Дефинитивный узел покрыт соединительнотканной капсулой, ткань которой, проникая внутрь узла вместе с мелкими кровеносными сосудами формирует интерстиций узла. В интерстиций погружены протонейроны. У человека тела этих клеток располагаются по периферии узла. У многих животных клетки собраны в ганглиомеры (группы). Центр узла занимают преимущественно нервные волокна, которые являются отростками протонейронов. Первичночувствующими эти нейроны называются потому, что их дендриты образуют в органах и тканях нервные рецепторы.
Три группы нервных рецепторов по топографии и функции: 1.проприорецепторы, несущие мышечное и суставное чувство; 2.экстерорецепторы - кожи, болевой, тактильной температурной чувствительности; З.интерорецепторы - передают сигналы от внутренних органов.
Морфологическая классификация рецепторов:1.свободные (древовидные, кустиковые, клубочковые); 2.несвободные: а) инкапсулированные б) неинкапсулированные
Протонейроны по форме являются псевдоуниполярными клетками, за исключением протонейронов 8-ой пары (биполярные клетки). Псевдоуниполярный нейрон - клетка с длинным начальным отростком, который окружает тело и образует инициальный клубок, а затем, выпрямляясь, устремляется в центр узла и делится на тонкую центральную ветвь - аксон (задний чувствительный корешок) и толстую периферическую ветвь - дендрит, который формирует рецепторное восприятие. Вокруг лежат мелкие олигодендроциты (сателиты).
Морфологическая классификация протонейронов:1.Крупные нейроны 60-120 мкм. Дендриты их заканчиваются в поперечнополосатой мышце, образуя сухожильные и мышечные веретена, построенные также сложно как глаз. Самые быстрые и толстые волокна (толщина 20мкм, скорость проведения импульса 120 м/сек. Аксоны этих клеток заканчиваются в спинном мозге на клетках ядра Кахаля, Кларка и мотонейронах.2.Средние нейроны 30-60 мкм. Дендриты их образуют рецепторы во внутренних органах и коже. Размеры волокон 5-12 мкм, скорость 25 м/сек. Аксоны клеток среднего размера оканчиваются в основном на нейронах промежуточной зоны и студневидного Роландова вещества.3.Клетки малого размера 15-30 мкм. Их дендриты образуют тонкомиелинизированные или безмякотные волокна толщиной от 0,5 до 5 мкм. Эти дендриты формируют, главным образом, рецепторы кожи ноцицептивной, осязательной и тактильной чувствительности. Аксоны их заканчиваются в студневидном веществе и на нейронах собственного ядра спинного мозга.
Нейрохимическая классификация:1. ГАМК-эргические нейроны2. Глютамат-эргические 3.Холинэргические 4. Аспартатэргические (передающие боль), там же вещество Р - модулятор
боли.5. Вещество Р - модулятор боли.
В спинномозговом узле имеется от 18 до 20% нейронов ноцицептивной рецепции. Значение чувствительных узлов: 1 .Протонейроны сму и чмг обеспечивают первичную обработку всех видов чувствительности. 2.Пук является первым элементом любой рефлекторной дуги (соматической или вегетативной). 3.Протонейроны узлов передают чувствительную информацию на строго определенные центры спинного мозга. 4.Протонейрон - первый нейрон любой восходящей проводящей системы. 5.Чувствительные нейроны поддерживают в тканях определенный уровень их дифференцированности, определяют целостность структуры всех тканей. Поражение чувствительных узлов приводит к деафферентационному феномену, который проявляется в трофических нарушениях, в образовании незаживающих трофических язв.
Спинной мозг.Вся чувствительная информация поступает в спинной мозг. Его длина 43-45 см. Количество сегментов 31-33. Сегменты однотипны по строению, хотя иннервируют разные участки и органы. Каждый метамер иннервируется из трех рядом лежащих сегментов.Поперечный разрез спинного мозга на светомикроскопическом уровне. Периферическая часть (белое вещество) состоит из толстых миелинизированных нервных волокон. Белое вещество включает восходящие и нисходящие проводящие пути, объединяющие головной и спинной мозг. Центральная часть (серое вещество) - из безмякотных волокон и тел нейронов.Серое вещество представлено задними рогами, передними рогами и боковыми (с 1-го грудного до 2-го поясничного сегмента) рогами. Между ними промежуточная зона. Обе половины с.м. симметричны. Ось симметрии проходит по задней спайной линии, центральному каналу и передней расщелине. Из эпендимы канала у взрослого человека развивается интероспинальный орган (эпендиможелезистый орган). По периферии серого вещества лежат собственные проводящие пути с.м.Тканевой состав с. в: тела нейронов, безмякотные нервные волокна, протоплазматические астроциты, олигодендроциты, микроглиоциты и микроциркуляторное русло (аретриолы, капилляры соматического типа, венулы). Нервные клетки в сером веществе собраны в колонки в сагитальном разрезе. Каждая колонка иннервирует определенную группу мышц, а каждая клетка строго определенную группу волокон в каждой мышце (двигательная единица), т.е. спинной и головной мозг имеют соматотопическую организацию.
В настоящее время существует две точки зрения на организацию спинного мозга.
1.Труды Рамон-Кахаля. Он описал ядерную организацию серого вещества с.м.
По краю заднего рога располагаются аксоны протонейронов, которые входят в спинной мозг (1-краевая зона Лиссауэра). Далее располагаются ворота боли (2-Роландово вещество). Далее скопление крупных мультиполярных нейронов образуют 3-собственное ядро заднего рога, их аксоны формируют спиноталямический путь общей чувствительности в боковых канатиках. В основании заднего рога мультиполярные нейроны образуют 4-грудное ядро Кларка, их аксоны формируют задний спинномозжечковый путь Флексига.
В промежуточной зоне располагаются: 5-Ядро Кахаля, аксоны этих клеток конвергируют на мотонейронах, 6-Два базилярных ядра в промежуточной зоне, на них оканчиваются все нисходящие пути пирамидных и экстрапирамидных систем, 7-Латеральное ядро в боковых рогах - центр симпатической вегетативной н.с., 8-Медиальное ядро, его аксоны формируют передний спинномозжечковый путь Говерса.
В передних рогах 5 ядер, которые образованы скоплением мотонейронов: два лотеральных ядра - сгибатели и разгибатели конечностей; два медиальных ядра - сгибатели и разгибатели туловища; центральное ядро - сгибатель и разгибатель плечевого и тазового пояса. Клетки Рен-Шоу базилярных ядер обеспечивают тормозные процессы относительно деятельности мотонейронов, являясь посредниками в передаче центрального импульса (нисходящими пирамидными путями 90%) на мотонейроны. 10% пирамидных путей конвергирует непосредственно на мотонейроны.
Все нейроны спинного мозга мультиполярны, но они различаются по количеству отростков:1.изодендритические нейроны - небольшое количество дендритов. Самые древние. Располагаются в промежуточной зоне. Отвечают за интероцептивную чувствительность; 2.идиодендритические (настоящие) - с большим количеством коротких отростков, формирующих идиодендритические клубки. Филогенетически наиболее совершенны. В роландовом веществе и в двигательных ядрах передних рогов, ядро Кларка. Отвечают за болевую, тактильную и проприоцептивную чувствительность. 3.аллодендритические - переходная форма. Располагаются на границе между промежуточной зоной и передними и задними рогами. Собственное ядро заднего рога.
2. Рексед, 1950 г. Основатель пластинчатой организации спинного мозга (На сагитальных срезах). Каждая клеточная колонка иннервирует определенную группу мышц. При этом верхние клетки иннервируют проксимальные мышечные волокна, а нижние - дистальные. Всякая колонка состоит из двигательных единиц (аксон одного нейрона иннервирует группу мышечных волокон).Рексед выделил 10 пластин. Особенно ярко выражены первые четыре, образуя в задних рогах студневидное вещество боли, 5-6 пластины располагаются на уровне собственного ядра заднего рога, 7- промежуточная зона. 8-9 - передние рога, 10 – в области центрального канала.
Организация двигательной активности включает два аппарата:1.Сегментарный аппарат спинного мозга (собственный аппарат спинного мозга) 2.Центральный аппарат управления (сознание) двигательными актами
Собственный аппарат находится в иерархическом подчинении от головного мозга через командные нейроны Беца и Мейнерта.
В белом веществе спинного мозга различают передние, задние и боковые канатики, состоящие из проводящих путей. Существует две системы проводящих путей: восходящие проводящие пути и нисходящие. Восходящие проводящие пути (чувствительные) несут импульс от периферии к ЦНС. Началом его является клетка спинномозгового узла или соответствующая ей клетка черепномозгового узла. Задние канатики спинного мозга состоят только из восходящих систем. Передние канатики, за немногим исключением, состоят из нисходящих проводящих путей. В боковых канатиках залегают как восходящие, так и нисходящие проводящие пути. Причем, восходящие системы боковых канатиков лежат на периферии, а нисходящие располагаются ближе к серому веществу.
Собственный аппарат спинного мозга - это нейроны спинномозгового узла и спинного мозга, образующие сегментарные рабочие центры, связанные с рабочим органом. Материальным субстратом является соматическая рефлекторная дуга.
НЕРВНАЯ ТКАНЬ
Нервная система рассматривается как ведущая интегрирующая система организма, обеспечивающая высшие психические функции: сознание, память, мышление и регулирующая физиологические функции органов и систем. Источник развития нервной ткани – нейроэктодерма, из которой образуются два основных зачатка: нервная трубка и нервный гребень. Из нервной трубки развиваются нейроциты и макроглия центральной нервной системы. Из клеток нервного гребня - нейроциты и макроглия спинномозговых и вегетативных узлов, клетки диффузной эндокринной системы, мозговое вещество надпочечников, меланоциты.Этапы развития нервной системы: 1) нервная система одиночных нейронов – каждая нервная клетка регулирует один миоцит (есть у полипов); 2) сетевидная нервная система – между одиночными клетками формируются связи; на любое раздражение организм отвечает всем своим существом (характерна для кишечных); 3) ганглионарная или узловая нервная система – характерна для большинства беспозвоночных; 4) цереброспинальная нервная система позвоночных. Эволюция нервной системы совершается тремя механизмами: 1) поляризация и мультипликация нейронов – из униполярных нейронов возникают мультиполярные клетки; 2) пролиферация и умножение числа нейронов; 3) нейрохимическая девергенция нейронов (по их медиаторной специализации).Уровни организации нервной системы: 1) клеточный – нейроны, клетки глии; 2) тканевой – нейральная ткань (образована нейронами) и глиальная ткань; 3) уровень морфофункциональных единиц – цереброспинальный паттерный уровень (группа изогенных и изофункциональных клеток); модули (образуются из паттернов, расположенных на разных уровнях цереброспинальной нервной системы); распределенные системы; 4) органный – цереброспинальная нервная система: спинной мозг, головной мозг, вегетативная нервная система. Морфологическая классификация нейронов: 1) униполярные; 2) псевдоуниполярные; 3) биполярные; 4) мультиполярные.По форме перикариона: звездчатые, пирамидные, грушевидные, веретеновидные и др.Функциональная классификация нейронов: 1) моторные или двигательные (эфферентные, эффекторные) нейроны – передают сигнал на рабочий орган; 2) чувствительные (афферентные, сенсорные) нейроны – их дендриты заканчиваются чувствительными нервными окончаниями, раздражение которых приводит к генерации нервного импульса и передачи его далее по аксону на моторные или на ассоциативные нейроны; 3) вставочные (ассоциативные, интернейроны) – осуществляют связь между нейронами; 4) нейросекреторные нейроны – специализируются на секреторной функции. Нейрохимическая классификация нейронов: 1) холинергические нейроны – передают импульс с помощью ацетилхолина; 2) моноаминергические или адренергические – передают импульс с помощью моноаминов; 3) пуринергические – с помощью пуринов; 4) пептидергические – с помощью пептидов; 5) ГАМКергические – медиатором является гаммааминомасляная кислота.
Главным элементом цереброспинальной нервной системы является нейрон. Нейрон – специализированная клетка нервной системы, отвечает за рецепцию, обработку стимулов, проведение импульса. Нервные импульсы притекают по дендритам и оттекают по аксонам (закон динамической поляризации Рамон-и-Кахаля). Дендриты – короткие, толстые, маловетвящиеся отростки; имеют на своей поверхности рецептивные площадки (шипики); по дендритам нервный импульс передается к перикариону. Аксоны – ветвящиеся отростки, масса их ветвления превосходит массу тела нейрона; передает нервный импульс от тела нейроцита к другим нервным клеткам или на рабочий орган. Каждый аксон начинается с аксонального холмика, где формируется окончательный нервный импульс на раздражение. В аксонах совершается аксо-плазматический ток: а) антеградный – быстрый, от нейрона к периферии (в область синапсов); б) ретроградный – медленный, от окончаний к нейрону. В нейроне присутствуют те же органеллы и включения, которые встречаются в любой клетке, но есть и свои особенности. Цитоплазма делится на перикарион (часть цитоплазмы, окружающая ядро) и аксоплазму (цитоплазма отростков). Хорошо развита гранулярная ЭПС (базофильное вещество, тигроид); выявляется в теле нейрона и в дендритах. Нейрофибриллярный аппарат – нити толщиной 0,5 – 3 мкм, они идут в разных направлениях и представляют собой компоненты цитоскелета, склеившиеся в пучки при фиксации материала (т.е. фибриллы по своей сути являются артефактом). Пигментные включения – меланин, липофусцин.
Нейроглия – определенная среда, в которой существуют и функционируют нейроны. Функции: опорная, трофическая, разграничительная, защитная секреторная. Делится на макроглию (эпиндимоглия, астроглия, олигодендроглия) и микроглию (глиальные макрофаги). Эпиндимная глия – выстилает канал спинного мозга, полости желудочков головного мозга; представляет собой однослойный эпителий; на апикальной поверхности есть реснички; от базальной поверхности отходят отростки, идущие через всю толщу спинного или головного мозга и соединяются друг с другом на наружной поверхности и участвуют в образовании наружной глиальной пограничной мембраны. Функции: опорная, защитная, секреторная, разграничительная, трофическая.Астроцитарная глия – две разновидности: а) плазматическая – преобладает в сером веществе; плазматические астроциты имеют короткие толстые отростки; б) волокнистая – преобладает в белом веществе; волокнистые астроциты имеют тонкие длинные отростки. Функции: опорная, барьерно-защитная, разграничительная, транспортная, трофическая, метаболическая, пластическая.Олигодендроглия – олигодендроциты имеют небольшое число тонких отростков, тела клеток небольших размеров и треугольной формы; окружают сосуды, образуют оболочки вокруг тел нейронов и их отростков. Олигодендроциты делятся на несколько групп: 1) мантийная (сателлитная) – окружает тела нейронов; 2) леммоциты (шванновские клетки) – формируют оболочки вокруг отростков нейронов; 3) свободная олигодендроглия ЦНС; 4) олигодендроглия, участвующая в образовании нервных окончаний. Функции: барьерно-защитная, изоляция рецептивных зон и отростков нейроцитов, выработка миелина, участие в проведении нервного импульса; регуляция метаболизма нейроцитов.Микроглия – образуется из моноцитов крови; клетки небольших размеров, с тонкими ветвящимися отростками; в цитоплазме много лизосом; выполняют фагоцитарную функцию.
Основные положения нейронной теории сформулированы в начале века; в ее разработке принимали участие С. Рамон-и-Кахаль, А.С. Догель, Б.И. Лаврентьев:
1. Структурно-функциональной, медиаторной и метаболической единицей нервной ткани и нервной системы является нейрон. 2. Нейрон – клетка, состоящая из перикариона, аксона, дендритов и их терминальных ветвлений. 3. Функционирование нейронов возможно только при тесной интеграции их с различными видами нейроглии. 4. Нейроны взаимодействуют друг с другом при помощи синапсов. 5. Совокупность нейронов, связанных синапсами, формируют рефлекторные дуги (основной субстрат нервной системы). 6. Возбуждение в синапсах и в рефлекторных дугах передается толь в одном направлении.
На современном этапе нейронная теория включает:
1. Нейроны – самостоятельные морфологические единицы, а нервная система имеет расчлененную организацию. 2. Нейроны собраны в структурно-функциональные единицы – модули распределительной системы. 3. Нервная система имеет многоуровневую и иерархическую организацию, в которой исполнительные нейроны регулируются командными нейронами.
Современная нейронная теория сочетается с медиаторной теорией: каждый нейрон имеет только один медиатор.
МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ
Мышечные ткани. В основу классификации мышечной ткани положены два принципа: а) морфофункциональный: 1) поперечно-полосатые мышечные ткани; 2) гладкие мышечные ткани; б) гистогенетический: 1) мезенхимные; 2) эпидермальные (из кожной эктодермы и прехордальной пластинки); 3) нейральные (из нервной трубки); 4) целомические (из миоэпикардиальной пластинки и висцерального листка сомита); 5) соматические (миотомные). Первые три из этих тканей относятся к гладким мышечным, четвертый и пятый – к поперечно-полосатым мышечным тканям. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань. Развитие: возникает из миобластов миотома дорзальной мезодермы. В ходе дифференцировки возникают две клеточные линии. Миобласты одной линии располагаются в виде цепочки и сливаются друг с другом – образуются мышечные трубочки (миотубы); в них формируется сократительный аппарат (миофибриллы). Сначала миофибриллы располагаются по периферии, а ядра лежат в центре; затем объем миофибрилл увеличивается, они вытесняют ядра на периферию, под плазмолемму, а сами занимают центральную часть волокна - формируется миосимпласт. Клетки другой линии дифференцируются в миосателлиты. Они локализуются на поверхности миосимпласта и являются камбиальными для скелетной мышечной ткани; за счет них идет регенерация волокна.
Структурно-функциональным элементом скелетной мышечной ткани является мышечное волокно. Оно состоит из миосимпласта и миосателлитов, покрытых общей базальной мембраной. Совокупность мышечного волокна и сателлита называется мионом. Длина волокна может достигать 12 см, толщина 50 – 100 мкм. Комплекс, включающий плазмолемму миосимпласта и базальную мембрану, называется сарколеммой. В отдельных участках сарколемма отдает внутрь саркоплазмы впячивания в виде трубочек, которые проходят перпендикулярно волокну через всю его толщу – Т-трубочки. К ним с обеих сторон подходят продольные цистерны саркоплазматического ретикулума – L-цистерны. Подойдя к Т-трубочам, L-цистерны сливаются и образуют поперечные терминальные цистерны – Т-цистерны. Вместе с Т-трубочками Т-цистерны образуют триаду – мембранную систему. Под сарколеммой находится саркоплазма. Ядра располагаются по периферии, под сарколеммой, здесь же находятся многочисленные митохондрии с большим количеством крист. Цитоскелет образован промежуточными фибриллами диаметром 10 нм, состоящими из белка десмина. Десминовый цитоскелет связан с Z-дисками миофибрилл вспомогательными белками (-актинин, винкулин). Кроме десминовых фибрилл, есть фибриллы диаметром 2,5 нм, образованные белком титином. В саркоплазме содержится белок миоглобин. Мышечные волокна делятся на 4 типа: а) медленные – красные, богатые миоглобином, содержат много митохондрий и способны к длительной непрерывной активности; б) быстрые – белые, бедные миоглобином, количество митохондрий меньше, сокращаются быстрее красных, но быстро устают и не способны к длительной работе; АТФ образуется путем гликолиза; в) быстрые – содержат много митохондрий, АТФ образуется в результате окислительного фосфорилирования; г) тонические – характерно наличие на каждом волокне большого числа окончаний, образованных одним аксоном. Аппарат Гольджи развит слабо.
Основную часть мышечного волокна составляют миофибриллы. Их структурно-функциональной единицей является саркомер – участок между двумя Z-линиями. Саркомер состоит из: Z-линия – 1/2 I-диска - 1/2 А-диска - 1/2 Н-зоны – М-линия - 1/2 Н-зоны - 1/2 А-диска - 1/2 I-диска - Z-линия. Каждый саркомер состоит из тонких актиновых (актин, тропонин, тропомиозин) и толстых миозиновых филаментов. Толстые филаменты, кроме миозина, содержат белки: титин – прикрепляет толстые нити к Z-линии; небулин – связывает толстые и тонкие филаменты; миомезин и белок С – связывают толстые филаменты в области М-линии. Толстые филаменты лежат только в диске А. Тонкие филаменты – в диске I, но частично заходят в диск А. Темная часть А-диска – актиновые и миозиновые филаменты. Н-полоска – светлая часть А-диска (содержит только миозиновые филаменты). М-линия – в центре Н-полоски, место соединения всех миозиновых филаментов друг с другом
Механизм мышечных сокращений (теория скольжения нитей Х. Хаксли). Нервный импульс передается на постсинаптическую мембрану нервно-мышечного синапса (сарколемма). Возбуждение идет по Т-трубочкам внутрь мышечного волокна и передается на L-цистерны. Из них выходит Са2+; он открывает на тонких филаментах активные центры для связывания головок миозина: ионы Са2+ мигрируют к молекулам тропонина (который закрывает активные центры на актиновых филаментах) и связываются с ними. Актиновые центры «открываются». Головки миозина изгибаются в шарнирных областях и присоединяются к молекулам актина, совершая при этом гребковые движения. Затем они отсоединяются от активных участков и вновь присоединяются в новом месте. Это вызывает скольжение толстых филаментов вдоль тонких. Для возвращения головки миозина в исходное положение необходима энергия АТФ, которая распадается благодаря АТФ-азной активности миозина. При отсутствии нервных импульсов Са2+ возвращается в саркоплазматический ретикулум, активные центры на актиновых филаментах закрываются тропонином. При мышечном сокращении Z-линии сближаются, уменьшаются или исчезают I-диск, М-полоски, появляются поперечные мостики из головок миозина.
Гладкая мышечная ткань. Источник развития – спланхнотомная мезенхима (большая часть ГМК) и нейроэктодерма. Стволовые мезенхимные клетки и клетки-предшественники мигрируют к местам закладки органов. Дифференцируясь, они синтезируют компоненты базальной мембраны и окружаются тонкими эластическими и ретикулярными волокнами. Клетки объединяются в тканевой комплекс. Структурно-функциональным тканевым элементом является гладкий миоцит – клетка веретеновидной формы, длинной от 20 до 500 мкм; ядра палочковидной или эллипсовидной формы с плотным хроматином и 1-2 ядрышками. Большое количество митохондрий. Аппарат Гольджи и ГЭС развиты слабо. На периферии миоцитов находятся плотные тельца, состоящие из белка -актинина. К этим тельцам прикрепляются актиновые и промежуточные десминовые филаменты; формируется трехмерная, продольно направленная, сеть. Важный компонент саркоплазмы – сократительные белковые нити (миофиламенты), образующие миофибриллы. Эти нити расположены вдоль длинной оси миоцита; одним концом прикрепляются к плотным тельцам. Актиновые филаменты взаимодействуют с толстыми миозиновыми филаментами и образуют сократимые единицы. Механизм сокращения сходен с сокращением скелетных мышечных волокон. Разновидности миоцитов: 1) сократительные; 2) секреторные; 3) миоциты-пейсмекеры; 4) камбиальные.Регенерация гладкой мышечной ткани происходит за счет камбиальных клеток, адвентициальных клеток, за счет миофибробластов.
ХРЯЩЕВЫЕ ТКАНИ
Все хрящевые ткани состоят из клеток (хондробласты, хондроциты, хондрокласты) и межклеточного вещества. Межклеточное вещество образовано основным аморфным веществом и волокнами. Деление хрящевой ткани на три вида – гиалиновую, эластическую и волокнистую – основано на строении межклеточного вещества. В хрящевой ткани содержится 70 – 80 % воды, 10 – 15 % органических веществ, 4 – 7 % солей. До 70 % сухого вещества составляет коллаген. Хрящевая ткань не имеет сосудов, питание осуществляется из надхрящницы. Хрящевая ткань развивается из склеротомной мезенхимы. Выделяют 4 стадии развития: 1) образование хондрогенного островка (стволовые клетки дифференцируются в хондробласты); 2) первичная хрящевая ткань (синтез и секреция коллагена 1 и 3 типов); 3) дифференцировка хрящевой ткани (синтез гликозаминогликанов, сульфатированных фибриллярных белков хондроитинсульфатов); 4) возрастные изменения хряща (усиливается минерализация, хондроциты разрушаются).
Рост хряща с периферии (аппозиционный рост) происходит за счет надхрящницы. Находящиеся внутри хряща хондроциты способны к делению, дифференцировке и синтезу межклеточного вещества. За счет этого происходит рост хряща изнутри (интерстициальный рост).
Клетки хрящевой ткани: стволовые, полустволовые (прехондробласты), хондробласты, хондроциты. Все вместе они образуют дифферон хондроцитов. Хондробласты – уплощенные клетки, способные к пролиферации и синтезу межклеточного вещества (протеогликанов); имеют развитую ЭПС (гладкую и гранулярную), аппарат Гольджи; цитоплазма базофильна (РНК). Хондроциты – овальные, полигональные; располагаются в полостях (лакунах) поодиночке или изогенными группами. Различают три вида хондроцитов: 1) молодые – находятся в молодом хряще; развиты все органеллы; 2)хондроциты синтезируют гликозаминогликаны и протеогликаны; развиты ГЭС, аппарат Гольджи, митохондрии; 3) хондроциты вырабатывают коллагеновые белки, а синтез гликозаминогликанов и протеогликанов в них снижен.
Гиалиновый хрящ – или стекловидный, прозрачный, голубовато-белый. Находится в местах соединения ребер с грудиной, в гортани, трахее, бронхах крупного калибра, на суставных поверхностях; из него образован скелет эмбриона. Гиалиновая хрящевая ткань различных органов имеет общее строение, но в то же время отличается органоспецифичностью. Это проявляется в расположении клеток и строении межклеточного вещества. Гиалиновая хрящевая ткань имеет двухслойную надхрящницу, под которой лежат молодые хондроциты веретеновидной формы, длинная ось которых направлена вдоль поверхности хряща. В более глубоких слоях хрящевые клетки после деления образуют изогенные группы, окруженные оксифильным слоем и базофильной зоной межклеточного вещества (неравномерное распределение белков и гликозаминогликанов).
В гиалиновом хряще любой локализации различают территориальные участки межклеточного вещества или матрикса (коллаген 2 типа). Коллагеновые волокна в нем, окружая изогенные группы, ориентированы в направлении вектора действия сил основных нагрузок. Пространство между коллагеновыми структурами заполнено протеогликанами. Гликопротеид хондронектин соединяет между собой хрящевые клетки, коллаген и гликозаминогликаны. Опорная функция хряща обеспечивается наличием гидрофильных протеогликанов с высоким уровнем гидратации (65 – 85 %). Одновременно с этим обеспечивается диффузия питательных веществ, солей, метаболитов и газов.
Эластический хрящ – встречается в органах, подвергающихся изгибам (ушная раковина, хрящ гортани). Общий план строения похож на гиалиновый. Отличие в том, что в межклеточном веществе кроме гиалиновых волокон есть тонкие эластические волокна толщиной до 5 мкм, идущие в разных направлениях. Липидов, гликогена и хондроитинсульфатов в эластическом хряще меньше, чем в гиалиновом.
Волокнистый хрящ – в межпозвоночных дисках, в полуподвижных сочленениях, в местах перехода сухожилий и связок в гиалиновый хрящ. Межклеточне вещество содержит параллельные коллагеновые пучки, постепенно разрыхляющиеся и переходящие в гиалиновый хрящ. По направлению от гиалинового хряща к сухожилию волокнистый хрящ становится похожим на сухожилие.
Регенерация хрящевых тканей, имеющих надхрящницу, происходит за счет размножения и дифференцировки хондрогенных клеток и новообразования ими межклеточного вещества. Суставные хрящи не имеют надхрящницу, их регенерационные способности сводятся к выработке хондроцитами межклеточного вещества.
Трансплантация хряща применяется довольно широко, т.к. из-за низкой проницаемости матрикса и отсутствия сосудов хрящ практически недоступен клеткам и факторам иммунной системы и является иммунологически инертным. Может трансплантироваться собственный хрящ (аутопластика) и донорский (аллопластика). Трансплантация хряща позволяет восстановить подвижность пораженных суставов и широко применяется в травматологии.
КОСТНАЯ ТКАНЬ
Костные ткани - специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества (70% неорганических соединений, в основном фосфатов кальция и более 30 микроэлементов - медь, стронций, цинк, барий, магний и др.).Органическое вещество - матрикс костной ткани - белки коллагенового типа, липиды немного воды, хондроитинсерной кислоты, лимонной и др. кислот, образующих комплексы с кальцием.Классификация - существует два типа костной ткани: ретикулофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая. К костной ткани относят дентин и цемент зуба.
Клетки: Остеобласты - молодые, способные к пролиферации, создающие костную ткань. Форма: кубическая, пирамидальная или угловая. Размер 15-20 мкм. Ядро
округлой формы, эксцентрично расположено. В цитоплазме развита гранулярная ЭПС, митохондрии, аппарат Гольджи, много РНК и высокая активность щелочной фосфатазы.Остеоциты: преобладающие по количеству дефинитивные клетки, утратившие способность к делению. Они отросчатой формы, имеют компактное крупное ядро, слабобазофильную цитоплазму. Органеллы слабо развиты. Остеоциты лежат в костных полостях или лакунах, повторяющих контуры остеоцита. Длина полостей от 22 до 55 мкм, ширина от 6 до 14 мкм. Канальцы заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и периваскулярным пространством,осуществляя обмен веществ.Остеокласты: клетки гематогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость, диаметр 90 мкм и более, содержат до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильная. Располагаются на поверхности костных перекладин. В остеокласте различают две зоны: на периферии его находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности - герметизирует действие ферментов, выделяемых остеокластом. Эта зона светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из белка актина. Сторона клетки, прилежащая к разрушаемой поверхности - имеет гофрированную каемку, и является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. Здесь много митохондрий, лизосом, мелких пузырьков, крупных вакуолей. Остеокласты выделяют СО2 в окружающую среду, а фермент карбоангидраза способствует образованию угольной кислоты (Н2СО3) и растворению кальциевых соединений в кости.Межклеточное вещество состоит из основного аморфного с коллагеновыми волокнами, образующими небольшие пучки. Они содержат коллаген I и V типов. Волокна имеют беспорядочное расположение (ретикулофиброзная ткань) или строго ориентированное (пластинчатое) расположение. В основном аморфном веществе имеется небольшое количество хондроитинсерной кислоты, лимонной, обнаруживаются неколлагеновые белки - остеокальцин, остеонектин и различные фосфопротеины и протеолипиды, принимающие участие в минерализации кости, а также гликозаминопротеогликаны. Основное вещество содержит кристаллы гидроксиапатита, упорядочение расположенные по отношению к коллагеновым фибриллам и аморфный фосфат кальция. Развитие. Развитие костной ткани у эмбриона идет двумя способами:
1.Непосредственно из мезенхимы(прямой остеогенез),
2.Из мезенхимы на месте ранее развивающейся хрящевой модели кости (непрямой остеогенез).
В процессе развития образуется костный дифферон: стволовые, полустволовые клетки (преостеобласты), остеобласты, остеоциты. Из стволовой клетки крови развивается остеокласт.
Прямой остеогенез характерен для развития грубоволокнистой ткани при образовании плоских костей (1-й месяц внутриутробного развития). Идет в несколько стадий:I - Образование скелетогенного островка: в местах развития будущей кости происходит очаговое размножение мезенхимных клеток и прорастание в него кровеносных сосудов. Клетки островков дифференцируются, образуется оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами: органическая матрица костной ткани.II - Остеоидная стадия. В основном веществе появляется оссеомукоид, цементирующие волокна. Некоторые клетки дифференцируются в остеоциты и заключаются в костную массу, оставаясь связанными отростками. Клетки на поверхности островков превращаются в остеобласты, постепенно теряющие способность к размножению, оказываются замурованными в межклеточном веществе.III стадия - кальцификация межклеточного вещества. При этом остеобласты выделяют щелочную фосфатазу, расщепляющую глицерофосфаты крови до углеводов и фосфорной кислоты. Последняя вступает в реакцию с солями кальция, находящимися в основном веществе. В дальнейшем из фосфата кальция образуются кристаллы гидроксиапатита. Посредником кальцификации является остеонектин, гликопротеид избирательно связывающий соли кальция и фосфора. В результате кальцификации образуются костные перекладины или балки. Ветвясь и соединяясь между собой, они образуют широкую сеть. В пространства между перекладинами врастают кровеносные сосуды и волокнистая соединительная ткань.IV стадия - замена образований грубоволокнистой костной ткани пластинчатой, развитие которой связано с разрушением участков кости остеокластами и врастанием кровеносных сосудов в толщу ретикулофиброзной кости. Вокруг кровеносных сосудов образуются костные пластинки из прилегающей к ним мезенхимы. Над пластинками образуется слой новых остеобластов, и снова возникают новые пластинки. Коллагеновые волокна в каждой пластинке ориентированны под углом к волокнам предыдущей пластины. Таким образом, вокруг сосуда формируются своеобразные костные цилиндры, вставленные один в другой - остеоны. С этого момента ретикулофиброзная кость превращается в пластинчатую.
Непрямой остеогенез: на 2-ом месяце эмбрионального развития из мезенхимы закладывается хрящевой зачаток - модель будущей кости. Зачаток состоит из гиалинового хряща, покрытого надхрящницей. Развитие кости начинается в области диафиза (перихондриальное окостенение) с разрастанием кровеносных сосудов и дифференцировки остеобластов, образующих в виде манжетки ретикулофиброзную костную ткань (первичный центр окостенения), затем заменяющуюся на пластинчатую. Образование костной манжетки нарушают питание хряща. В центре диафиза возникают дистрофические изменения: хондроциты вакуолизируются, их ядра пикнотизируются, образуются пузырчатые клетки. Появление остеокластов способствует прорастанию кровеносных сосудов и остеобластов - образуются очаги эндохондрального окостенения (вторичные центры). Хондроциты на границе эпифиза и диафиза собираются в колонку, в которой идут два противоположных процесса - размножение и рост клеток в дистальных отделах диафиза и дистрофические процессы в проксимальном отделе. Надхрящница превращается в надкостницу. За счет неё кость растет в ширину. Вокруг сосудов из прилегающей к ней мезенхимы на месте разрушающейся ретикулофиброзной кости (за счет остеокластов) образуются концентрические пластинки, цементируемые межклеточным веществом. Возникают остеоны - структурно-функциональные единицы пластинчатой костной ткани. В промежуточной области между диафизом и эпифизом сохраняется хрящевая ткань - метафизарная пластинка роста костей в длину.
Под физиологической регенерацией ткани понимается процесс перестройки костной ткани в течение жизни человека за счет остеогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в канале остеона. Посттравматическая генерация кости протекает лучше, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга: сначала образуется соединительнотканная мозоль, в толще которой образуется хрящевые отростки. Оссификация идет по типу вторичного остеогенеза, В условиях оптимальной репозиции и фиксации концов сломанной кости, костная мозоль не образуется. Прежде чем начнет строиться кость остеобластами, остеокласты образуют небольшую щель между концами кости. На этой закономерности основано применение аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей.
Факторы влияющие на структуру кости: 1 .Витамины А, Д, С. 2.Гормоны паратирин, тирокальцитонин, соматотропный. 3.Половые гормоны: тестостерон, эстрогены.
ИММУННАЯ СИСТЕМА
Иммунная система объединяет органы и ткани, в которых происходит образование и взаимодействие клеток-иммуноцитов, выполняющих функцию распознавания генетически чужеродных субстанций (антигенов) и осуществляющих специфическую реакцию.Иммунитет - это защита организма от всего генетически чужеродного -микробов, вирусов, от чужих клеток или генетически измененных собственных клеток. Он обеспечивает поддержание генетической целостности и постоянства внутренней среды организма, выполняя функцию распознавания «своего» и «чужого».Иммунная система представлена красным костным мозгом, центральным и универсальным органом гемопоэза - источником стволовых клеток для иммуноцитов; центральным органом лимфоцитопоэза (тимус); периферическими органами лимфоцитопоэза (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани в органах); лимфоцитами крови и лимфы, а также популяциями лимфоцитов и плазмоцитов, проникающими в соединительные и эпителиальные ткани.Антигены - это сложные органические вещества, способные при поступлении в организм вызывать специфический ответ. Свойствами антигенов обладают бактерии, вирусы, паразиты, чужеродные клетки и ткани, мутационно изменившиеся собственные клетки тела (например, раковые), продукты жизнедеятельности чужеродных клеток — белки, полиеахариды, полипептиды и др. Различают 2 вида антигенов: 1. Экзогенные (через главный комплекс гистосовместимым усиливают образование Т- киллеров); 2. Эндогенные (опухолевые клетки, клетки хронического воспаления) - усиливают образование Т-супрессоров и Т- киллеров. Антитела - сложные белки, синтезируемые плазмоцитами, способные специфически соединяться с соответствующими антигенами и обезвреживать их. Обнаружение антител в глобулиновой фракции белков крови обусловило их название - иммуноглобулины. Выявлено несколько классов иммуноглобулинов - G, М, А, D, Е.
G - 75%, циркулирует в крови и лимфе.
А - 15%, секретируется железистым эпителием желудочно-кишечного тракта и желез. Защищает эпителиальные поверхности.
M - 10%, вырабатывается на наличие токсинов и продуктов их распада, детоксицируя их
D - 0,2%, маркер В-лимфоцитов, опосредует дифференцировку В-клеток.
Е - активизирует тучные клетки, базофилы при аллергических реакциях, распознает аллерген, способствует выделению гистамина и гистаминазы.
Комплемент - группа белков, содержащихся в свежей сыворотке крови, активирующаяся при связывании антитела с антигеном. Этот процесс приводит или к лизису определенных типов клеток или к образованию биологически активных веществ из белков комплементов, которые, прикрепляясь к бактериям, облегчают их фагоцитоз нейтрофилами. Эти вещества называются опсонинами. Главные молекулы гистосовместимости — семейство гликопротеидов, существующие на поверхности всех клеток и определяющий интенсивность иммунного ответа на тот или иной антиген. Совокупность гликопротеидов клеточной поверхности лейкоцитов у человека называется HLA. Существует 2 класса молекул МНС: I - набор гликопротеидов клеточной поверхности экспрессируются на всех клетках, узнаются Т-киллерами; II -экспрессируются на лимфоцитах и макрофагах, узнаются Т-хелперами.
Иммуннокомпетентные клетки:Т-лимфоциты,В-лимфоциты,О-клетки,Макрофаги Свойства иммуноцитов:1)Обладают памятью, как долговременной, так и передающейся по наследству.2)Преимущественно долгожители 3)Характеризуются функциональным разнообразием 4)Общее число 21012, из которых 21010 постоянно циркулирует в организме Развитие: родоначальницей всех иммуноцитов является кроветворная стволовая тотипотентная клетка красного костного мозга, генерирующая образование предшественников как Т-, так и В-лимфоцитов.
Т-лимфоциты - тимусозависимые клетки, 70-90% от всех лимфоцитов. В виде предшественников и бластов они мигрируют из красного костного мозга в вилочковую железу, попадая в корковую зону ее дольки. Проходят антигеннезависимую дифференцировку (генетически программируются на образование клеток, способных давать специфический тип иммунного ответа) и специализируются в двух направлениях. Одни бласты (большая часть) превращаются под влиянием тимозина, тимулина и тимопоэтина в популяцию Т-лимфоцитов, реагирующих на антиген. Химические гуморальные факторы обеспечивают дозревание Т-лимфоцитов вне вилочковой железы в периферических лимфатических органах (лимфатический узел, селезенка, лимфоидные фолликулы других органов), заселяя тимусозависимые зоны (антигензависимая дифференцировка). Другая часть бластов дифференцируется с образованием клеток, несущих рецепторы к антигенам собственного организма (аутоиммунный ответ).
Морфологически все Т-лимфоциты имеют вид округлых клеток с округлым ядром, сравнительно небольшой ободок цитоплазмы. Величина 5-13 мкм, ядро 3-12 мкм. По величине различают малые, средние и большие. Большинство лимфоцитов относится к малым зрелым формам, ядро которых занимает почти весь объем цитоплазмы, содержащее одно или несколько ядрышек. В цитоплазме лежат несколько митохондрий, слабо развиты эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи, много лизосом. На поверхности - множество пальцевидных выростов, снабжены соответствующими рецепторами на плазматической мембране: в связи с этим способны прилипать к эритроцитам барана, образовывая «розетки». Этот иммунологический метод используется для их идентификации (отличие от В - лимфоцитов). Долгоживущие.
В тимусозависимых зонах (лимфатические узлы - паракортикальная зона, селезенка - периартериальная) под влиянием антигенов и оседлых интердигитирующих макрофагов (короткоотростчатые) Т-лимфоциты превращаются Т-эффекторные иммуноциты и Т-клетки памяти. Среди эффекторных клеток различают:1 Цитотоксические, Т-киллеры - разрушают (лизируют) чужеродные и свои видоизмененные клетки или непосредственно или выделяя соответствующие цитокины. Среди них выделяют: НК - клетки (нулевые, натуральные), не имеющие поверхностных рецепторов и составляющих резерв недифференцированных иммуноцитов. При дифференцировке на поверхности Т-киллеров появляются специфические мембранные молекулы гликопротеидов (антигены), обнаруживаемые с помощью набора антител (кластеров дифференцировки). Создана СD-номенклатура: Кластер СD1 - маркер ранней стадии созревания Т-клеток в вилочковой железе.Кластеры СD2, СDЗ - характерны для Т-лимфоцитов крови и периферических лимфоидных органов.Кластеры СD4+ - являются Т-хелперами.Кластеры СD8+ - являются Т-супрессорами.Кластеры СD 16 - натуральный киллер, образующие первую линию защиты, действуют немедленно.2. Т-хелперы (помощники) распознают чужеродные антигены (представляемые макрофагами), усиливают пролиферацию, миграцию, дифференцировку В-лимфоцитов, образование из них плазмоцитов и продукцию иммуноглобулинов. Выделяя интерлейкины, усиливают подвижность и фагоцитарные свойства макрофагов, усиливают функцию Т-киллеров и усиливают размножение Т-клеток в вилочковой железе. По типу выделяемых цитокинов различают 2 типа Т-хелперов:1) продуцируют интерлейкин 1, интерлейкин 12, интерферон. Участвуют в гиперчувствительных реакциях замедленного действия 2)секретируют интерлейкин 3, интерлейкин 4, 5, 6. Участвуют в гиперчувствительных реакциях немедленного типа.3. Т-супрессоры - ингибируют активность Т-хелперов и плазмоцитов, контролируя количество последних и количество антител, синтезируемых этими клетками, а также подавляют взаимодействие между Т- и В-лимфоцитами.
4. Т-клетки памяти - образуют быстрый рециркуляционный пул, который постоянно «работает» в организме. Они «запоминают» качество антигена и при повторной встрече с ним формируют ускоренную «вторичную» иммунную реакцию. Приобретенное свойство памяти лимфоцитов наследуется. Живут 20 и более лет.
В-лимфоциты: 10-30% от всех лимфоцитов. Короткоживущие (от 2 суток до 6 месяцев).
Развитие: у птиц проходят антигеннезависимую дифференцировку в фабрициевой сумке. У человека таким органом является красный костный мозг, где формируется группа малодифференцированных В-лимфоцитов (кластер СD 19).С током крови они поступают в периферические органы иммунной системы (селезенка, лимфатические узлы, лимфоидные скопления в пищеварительном тракте), где под влиянием антигена, Т-хелперов и дендритных (длинноотросчатых) макрофагов проходят антигензависимую дифференцировку. При этом в корковом веществе лимфатических узлов и герминативных центрах лимфоидных фолликулов остальных органов возникает пул эффекторных клеток В-лимфоцитов (кластер СD 20).Из стимулированных В-лимфоцитов образуются В-лимфобласты, которые, размножаясь, приобретают способность к синтезу антител, становясь последовательно плазмобластами, проплазмоцитами и плазмоцитами.1.Плазматическая клетка: высоко дифференцированная, продуцирующая иммуноглобулины (5 классов, см. выше). Размер 10-20 мкм, цитоплазма имеет ярко выраженную базофилию. Компактное ядро эксцентрично расположенное, округлой формы, содержит плотный хроматин в виде обода колеса. Объем цитоплазмы плазмоцита заметно превосходит объем ядра, в ней много вакуолей (пенистая цитоплазма). Сбоку от ядра или охватывая его, находится ясно выраженная центросфера, вокруг которой лежат митохондрии и канальцы и мешочки ЭПС с множеством рибосом. Большинство плазмоцитов - короткоживущие (около 2-х суток), некоторые живут от 2-х недель до 6 месяцев.2. В-супрессоры - тормозят выработку антител плазматическими клетками и действуют подавляюще (как и Т-супрессоры) на реакции гуморального иммунитета.3. В-клетки памяти - короткоживущие рециркулирующие В-лимфоциты. Несут информацию о встрече с антигеном. Имеют оптимальную возможность непосредственно, вырабатывая антитела, уничтожать антиген. На работе этих клеток основаны принципы формирования иммунной реакции после вакцинации.
Макрофаги: обладают активной подвижностью, адгезивностью и выраженной способностью к фагоцитозу. Синтезируют пищеварительные ферменты, фагоцитин, лизоцим, интерферон, эндогенный пироген, являющимися главными факторами иммунитета.Развиваются из стволовой кроветворной клетки, проходя в красном костном мозге последовательно стадии монобласта, промоноцита и моноцита. Последние циркулируют в крови и, выселяясь в ткани, превращаются в макрофаги.Размеры: 20-100 мкм; ядро неправильной формы, слабо базофильная цитоплазма. В ней много митохондрий и лизосом, хорошо развит пластинчатый комплекс и ЭПС.Функции:1)пассивная передача антигена Т- и В-лимфоцитам и индукция специфического ответа на антигены (в начале иммунной реакции) 2)выработка цитокинов, ослабляющих агрессию антигена 3)стимулируют продукцией интерлейкина I, воздействующего на ДНК клеток, размножение, пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов. 4)секретируют фактор, усиливающий хемотаксис и подвижность Т-киллеров. 5)индуцируют продукцию Т-хелперов в периферических органах. 6)активизируют синтез иммуноглобулинов в плазмоцитах. 7)активно фагоцитируют и переваривают комплекс «антиген+антитело», завершая тем самым иммунную реакцию.
Взаимодействие клеток в иммунном ответе. Виды иммунитета: 1)Клеточный(инфекционный) против чужеродных клеток или собтвенных зараженных вирусами клеток,раковых клеток.Осущ-ся Т-киллерами 2)Гуморальный(трансплантационный)иммунитет против антигенов,находящихся в жидкостях,идет с учатсием антител.
Клеточный иммунитет формируется при трансплантации органов и тканей, инфицировании вирусами, при злокачественном опухолевом процессе. Т-киллер реагирует с антигеном в комплексе с гликопротеидами МНС I класса в плазматической мембране клетки-мишени. Связывание Т-киллера с антигеном ведет к высвобождению цитотоксическими клетками порообразующих белков - перфоринов. Полимеризуясь в плазматической мембране клетки-мишени, они превращаются в трансмембранные каналы.
Мембрана клетки-мишени становится проницаемой, что способствует гибели клеток.
Гуморальный иммунный ответ:Обеспечивают макрофаги (антигенпрезентующие клетки), Т-хелперы и В-лимфоциты. Попавший в организм антиген поглощается макрофагом, который расщепляет его на фрагменты. С комплексом МНС II класса фрагменты появляются на поверхности макрофага (процессирование антигена), который узнается Т-хелпером. Т-хелпер стимулирует секрецию интерлейкина I макрофагом, в свою очередь активизирующий синтез и секрецию интерлейкина II Т-хелпером. Т-хелпер активирует В-лимфоциты, воздействуя на него интерлейкином П. В-лимфоцит, процессируя антиген, представляет его фрагмент в комплексе с МНС II класса на клеточной поверхности. Он узнается Т-хелпером. Последний начинает секрецию интерлейкинов 2, 4, 5, 6 и интерферона, под влиянием которых В-лимфоцит размножается, дифференцируется с образованием плазматических клеток и В-клеток памяти. Интерферон активирует макрофаги, активно фагоцитирующие и разрушающие антиген, тем самым обеспечивая пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов в плазмоциты. Последние вырабатывают специфические иммуноглобулины на данный вид антигена.
КРОВЬ И КРОВЕТВОРЕНИЕ
Кровь - ткань мезенхимного происхождения, образующая внутреннюю среду организма. Состоит из плазмы и взвешенных в ней форменных элементов. Функции крови - дыхательная, трофическая, защитная, выделительная, гомеостатическая, транспорт гормонов и биологически активных веществ. Плазма крови - 90-93% воды; 7 - 10% сухого вещества, в котором 6,6 - 8,5% белков (альбуминов, глобулинов, фибриногена). Эритроциты - высокодифференцированные безъядерные клетки, неподвижные, окрашенные, не способные к делению. Функции - дыхательная, участвуют в транспорте аминокислот, антител, токсинов, адсорбируя поверхностью плазмолеммы. Количество у мужчин 3,9 - 5,51012 /л; у женщин - 3,7 - 4,91012 /л крови.Форма: двояковогнутая (80 - 90 %) - дискоциты - остальные планоциты, эхиноциты, стоматоциты, сфероциты. Изменения формы эритроцитов при заболеваниях - пойкилоцитоз. Анизоцитоз - изменение размеров.Плазмолемма. содержит до 15 главных белков (в т. ч. гликофорин - 60 %, спектрин - 25%). Спектрин - белок цитоскелета, гликофорин - трансмембранный белок. Гемоглобин - белок, состоящий из четырёх полипептидных цепей глобина и гема. Типы гемоглобина: НbА - взрослый - 98 % и НbF (фетальный - 80 % у плодов), отличаются составом аминокислот и глобиновой части. Продолжительность жизни - около 120 дней.
Лейкоциты - белые кровяные клетки, подвижны, ядерные, проходят через стенки сосудов и соединительную ткань. Число 4-9109/л. По морфологическим признакам и биологической роли делятся на: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). Среди гранулоцитов в соответствии с сегментированностью и окраской специфических гранул в цитоплазме различают нейтрофильные, эозинофильные, базофильные гранулоциты. Агранулоциты - лимфоциты, моноциты, не имеют специфической зернистости, ядра несегментированы. Процентное соотношение основных видов лейкоцитов называется лейкоцитарной формулой.
Нейтрофильные гранулоциты: 2,0 - 5,5 109 л/ крови (48 - 78% от общего числа лейкоцитов). Диаметр 10 -12 мкм, ядро содержит 3-5 сегментов, соединённых тонкими перемычками. Для женщин характерно наличие полового хроматина - телец Барра. По степени зрелости различают юные (0,5%) с бобовидным ядром, палочкоядерные (1-6 %) -несегментированное 8-образное ядро и сегментоядерные (65 – 70 %). Цитоплазма нейтрофилов окрашивается слабооксифильно, в ней мелкая зернистость розово-фиолетового цвета. Среди гранул различают специфические мелкие светлые (80 - 90 %), содержат лизоцим, щелочную фосфатазу, белок лактоферин и азурофильные гранулы (10-20 %) - более крупные, содержат лизосомальные ферменты. Функции: активный фагоцитоз при воспалительных процессах. Увеличение в крови юных и палочкоядерных нейтрофилов (сдвиг влево) свидетельствует о наличии кровопотери, сопровождаемое усилением гемопоэза в красном костном мозге. Находятся в крови 1-2 суток.
Эозинофильные гранулоциты: количество 0,02 - 0,3109 /л или 0,5 - 5% /л от общего числа лейкоцитов. Диаметр 12-14 мкм, ядро имеет два сегмента, соединённых перемычкой. В цитоплазме различают азурофильные (первичные) и эозинофильные (вторичные) гранулы. Последние содержат основной белок аргинин, лизосомные гидролитические ферменты, пероксидазу, гистаминазу.
Функции: фагоцитарная активность ниже, чем у нейтрофилов. Снижают содержание гистамина в тканях, участвуют в аллергических, анафилактических реакциях, повышают проницаемость сосудов, являются первой линией защиты против паразитов.
Базофильные гранулоциты: количество 0,06109/л или 1% от общего числа, диаметр 11-12 мкм. Ядро сегментировано, содержит 1-3 дольки. В цитоплазме специфические крупные метахроматиновые гранулы, содержащие протеогликаны, гепарин, гистамин, протеазы. Находятся в крови 1 - 2 суток. Функции: участвуют в реакциях аллергического характера, свёртываемости крови, проницаемости сосудов.
Агранулоциты (незернистые лейкоциты): лимфоциты и моноциты. Не содержат специфической зернистости в цитоплазме, ядра не сегментированы. Лимфоциты: 20 - 35% от общего количества лейкоцитов. Величина 4,5 - 10 мкм. Различают малые (4,5 - 6 мкм), средние (7-10 мкм) и большие (10 мкм и более). Имеют интенсивно окрашенное ядро округлой или бобовидной формы и узкий ободок базофильной цитоплазмы. Функция: участие в иммунных реакциях. Моноциты: 6 - 8 % от общего числа лйкоцитов. Диаметр 9-12 мкм. В мазке свежей крови - 18 мкм. - 20 мкм. Ядра бобовидные, подковообразные, иногда дольчатые. Цитоплазма слабобазофильная, содержит мелкие азурофильные гранулы.Функции: относят к макрофагической системе организма, происходят из промоноцитов красного костного мозга. Выселяясь в ткани, превращаются в макрофаги, при этом в цитоплазме клеток появляется большое число лизосом, фагосом, фаголизосом.
Кровяные пластинки (тромбоциты) - безъядерные фрагменты цитоплазмы, отделившиеся от мегакариоцитов, размером 2-4 мкм. Количество 2,0 - 4,0109/л. В кровотоке имеют вид двояковыпуклого диска, в котором выделяется более светлая периферическая часть -гиаломер и более тёмная - зернистая - грануломер. Основные виды: юные, зрелые, старые, дегенеративные, гигантские формы раздражения. Молодые формы крупнее старых. В цитоплазме содержат гликопротеиды, участвующие в процессах адгезии и агрегации тромбоцитов.
Функция: участие в процессах свёртываемости крови (содержит 12 факторов обеспечивающих этот процесс), тромбообразование, участвуют в метаболизме серотонина. Продолжительность жизни - 9 - 10 дней.
Гемограмма: содержание абсолютного и относительного количества форменных элементов крови в единице объема: литре (система СИ) или в 1 мл.Кроветворение (гемопоэз) - развитие клеток крови. Различают эмбриональный, постэмбриональный гемопоэз.Эмбриональный гемопоэз: выделяют 3 основных этапа: мезобластический (протекает в мезенхиме стенки желточного мешка, хориона и стебля с 3 по 9 неделю развития зародыша); печёночный (5-6 неделя развития плода); медулярный (костномозговой) (с 10 недели до рождения и после рождения).Постэмбриональньй гемопоэз: представляет собой процесс физиологической регенерации крови, который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток.2 ветви: 1)Эритроциты, гранулоциты, моноциты, тромбоциты и предшественники гранулоцитов развиваются в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых и полостях губчатых костей (миелоцитопоэз). 2)Предшественники лимфоцитов заселяют тимус, селезёнку, лимфатические узлы, формируя лимфоидную ткань (лимфоцитопоэз). В миелоидной ткани, кроме того, находятся стволовые полипотентные предшественники всех клеток крови, относящиеся к самоподдерживающейся популяции клеток. Стволовые клетки дифференцируются в двух направлениях: одни дают начало мультипотентной клетке - родоначальнице гранулоцитарного, эритроцитарного, моноцитарного и мегакариоцитарного гемопоэза; другие родоначальнице лимфопоэза. Стадии развития крови составляют 5 основных компартмента: I - стволовые клетки (тотипотентные), П - полустволовые клетки (полипотентные), III - клетки-предшественницы (унипотентные), IV - клетки-бласты (компетентные) и V – проциты (комитированные). Дифференцировка полипотентных клеток в унипотентные определяется действием эритропоэтинов (для эритробластов), тромбопоэтинов (для мегакариоцитов), гранулопоэтинов (для мие-лобластов). Из каждой клетки-предшественницы происходит образование конкретного вида клеток проходящего через ряд стадий. Они в совокупности образуют компартмент созревающих клеток (V компартмент). Зрелые клетки - это последний VI компартмент. Все клетки V и VI компартмента морфологически идентифицируются, в отличие от клеток I - IV стадий. Регуляция гемопоэза обеспечивается: 1) факторами роста, включающими колониестимулирующие интерлейкины и ингибирующие факторы, обеспечивающие пролиферацию и дифференцировку стволовых клеток и последующих стадий их развития; 2) факторами транскрипции, влияющими на экспрессию генов, определяющих направление дифференцировки клеток; 3) витаминами (В12), гормонами.
Эритропоэз:СКК – КОЕ-ГЭММ – БОЕ-Э – КОЕ-Э –проэритробласт-базофильный эритробласт-полихромафильный эритробласт-оксифильный эритробласт-ретикулоцит-эритроцит
Гранулоцитопоэз:СКК – КОЕ-ГЭММ – отдельные КОЕ для каждой линии:КОЕ-ГМ(нейтрофилы и моноциты);КОЕ-Баз(базофилы);КОЕ-Эо(эозинофилы) – миелобласт – промиелоцит – миелоцит – метамиелоцит – палочкоядерный гранулоцит – сегментоядерный гранулоцит.
МЕЗЕНХИМА. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
Мезенхимные ткани объединяют группу тканей общего характера, образованных разнообразными гетерогенными клетками и большим или меньшим, но, как правило, преобладающим, количеством межклеточного вещества. Мезенхима – первородная соединительная ткань, образуется из материала эктодермы и в основном мезодермы, в связи, с чем образно называется 4-м зародышевым листком. Первоначально мезенхима выполняет трофическую функцию, которая осуществляется через процесс фагоцитоза. Таким образом, через трофическую функцию реализуется защитная функция. Она характерна для большинства многоклеточных (кроме губок, не имеющих тканевых систем. Кроме первичных функций мезенхима выполняет опорно-механическую функцию. Названные функции учтены в основе классификации мезенхимных тканей:
Ткани с преобладанием трофической и защитной функций: а) кровь б) лимфоидная ткань в) рыхлая соединительная ткань,специализированные разновидности: 1) ретикулярная ткань;2) жировая ткань;3) пигментная ткань;4) эндотелиальная ткань;5) слизистая ткань
Ткани с преобладанием опорно-механической функции:а) плотная соединительная ткань(Коллагеновая:волокнистая(сухожилия)ипластинчатая(фасции)Эластическая:волокнистая(связки) и палстинчатая(мембрана аорты)Неоформленная-дерма кожи);б) хрящевые ткани(гиалиновый,эластический,волокнистый);в) костные ткани(грубоволокнитые,пластинчатые)
Клетки мезенхимных тканей разнообразны по форме и выполняемым функциям. Они полипотентны, в большинстве своём малодифференцированны и аполярны.
Классификация клеток рыхлой соединительной ткани объединяет 4 группы.
1.Типичные клетки: а) фибробласты(строители соед тк – юные 20-25мкм,зрелые 35-40мкм,фиброциты) б) гистиоциты(20мкм макрофаги,обр из моноцита,чистильщики внутренней среды); 2. Специализированные клетки: а) тучные клетки (тканевые базофилы)(3-10мкм поддерж местный гомеостаз,участ в иммун реакциях); б) плазматические клетки(10-12мкм конечная диференцировка В-лимфоцитов,эфекторные элементы гуморального имунитета); в) ретикулярные клетки(звезч формы,обр ретикулярную ткань); г) липоциты или адипоциты(запасают жиры,бурый и белый); д) эндотелиоциты(в кров сос); ж) пигментные клетки. 3. Камбиальные клетки: а) стволовые и полустволовые; б) адвентициальные клетки; в) перициты. 4. Пришлые клетки: лейкоциты
Межклеточное вещество состоит из аморфного вещества и внеклеточных фибрилл. Основу аморфного вещества составляют сульфатированные гликозоаминогликаны (гепарин, хондроитинсульфаты, хондроитин-6-сульфат, дерматосульфат) и несульфатированные (гиалуроновая кислота).В аморфное вещество погружены межклеточные волокна: коллагеновые, эластические, ретикулиновые.Коллагеновое волокно состоит из белка коллагена. Молекула коллагена имеет длину 280 нм и ширину 1,4 нм. Каждая построена из трёх альфа-цепочек предшественника коллагена – проколлагена. Молекулы проколлагена, ассоциируясь, образуют второй надмолекулярный внеклеточный уровень организации -коллагеновую протофибриллу, а 5-6 протофибрилл составляют микрофибриллу толщиной 10 нм. Третий – фибриллярный уровень организации представляет собой поперечно исчерченные фибриллы толщиной до 100 нм. Период повторяемости тёмных и светлых участков 64 нм. Четвёртый волоконный уровень организации достигает толщины до 10 мкм. Волокна складываются в пучки толщиной до 100 мкм.Ретикулярные волокна относятся к типу коллагеновых волокон, содержащихся в межуточной ткани органов кроветворения.Эластические волокна имеют округлую или уплощённую форму. Их толщина может достигать нескольких мкм. Основу составляет глобулярный белок эластин с диаметром молекул 2,8 нм. Цепочки глобул эластина образуют эластиновые протофибриллы толщиной 3 – 3,5 нм (второй, надмолекулярный уровень организации). Окружённые гликопротеином они образуют микрофибриллы толщиной 8-10 нм (третий фибриллярный уровень организации).
ЭПИТЕЛИЙ
Эпителий – это пограничный пласт клеток, плотно прилегающих друг к другу (десмосомы, полудесмосомы), развивающихся из трех зародышевых листков и выполняющих в организме защитную(эктодермальные),выделительную(мезодермальные)и всасывательную(энтодермальные) функции.Классификация Хлопина:1.Эпидермальный тип образуется из эктодермы,многослойный или многорядный 2.Энтодермальный из энтодермы,однослойный призматический 3.Целонефродермальный из мезодермы,однослойный плоский,кубический или высокий призматический 4.Эпендимоглиальный выстилает полости мозга,секретирующий 5.Ангиодермальный из мезенхимы,эндотелиальная выстилка сосудов.Принципы организации-пограничное расположение;построен и функционирует как сплошной пласт клеток различной толщины;незначительные межклеточные пространства,клетки плотно друг к другу;отсутствие кровеносных сосудов; на базальной мембране.Виды:1.покровный 2.железистый
ТКАНИ
Функциональное и морфологическое разнообразие клеток организма обусловлено окружением клетки, т.е. той средой, в которой она живет и размножается. Эта среда окружения клетки получила название пространственной информации или информации положения.
Дифференцировка и специализация клеток – это процесс взаимодействия эндогенной генетической информации и экзогенной эпигенетической информации (пространственной информации). Ведущее место в дифференцировке и специализации принадлежит информации положения клетки, которая определяется рядом факторов:1.градиенты концентрации химических веществ2.векторы электромагнитных полей3.контактные взаимоотношения между клетками4.эмбриональная индукция Клетка, способная воспринимать позиционную информацию называется компетентной. В этой клетке под влиянием эпигенетических факторов геном подразделяется на экспрессированные (рабочие) и репрессированные (спящие) гены. Экспрессированные гены в свою очередь делятся на конституитивные и индуцибильные. Конституитивные гены отвечают за общие для всех клеток организма свойства (раздражимость, подвижность, обмен веществ и т.д.). Индуцибильные гены определяют дифференцировку и специализацию клеток. Клетка, которая под влиянием позиционной информации получила программу своего развития (индуцибельные гены) называется детерминированной или коммитированной. В результате дифференцировки клетки, которая идет по пути усложнения ее организации, она становится специализированной и начинает выполнять соответствующие функции.
Изоморфные клетки объединяются в группы, каждая из которых начинает выполнять элементарную функцию. Образуется 4 группы тканей:1.пограничные ткани (эпителиальные ткани) 2.ткани внутренней среды (мезенхимные ткани) 3.ткани, выполняющие двигательную функцию (мышечные ткани) 4.ткани, реагирующие на воздействие внешней среды возбуждением и раздражением (нервные ткани)Закон параллельных рядов по Заварзину: «Раз возникнув, ткани развиваются параллельно». Этот закон позволяет утверждать, что все представители животного мира состоят из четырех типов тканей. Однако, в историческом развитии тканей следует учитывать принцип дивергенции Хлопина, т.е. прежде чем развиваться параллельно ткани должны были разойтись.Ткань – это исторически сложившаяся система клеток и межклеточного вещества, объединенных общностью происхождения, строения и, выполняющих одну из первичных функций организма.Ткань – это система, состоящая из одного или нескольких дифферонов.Ткани общего характера(Эпителиальные и соединительные)-первичность возникновения,Наличие стволовых клеток высокая камбиальность, способность к метаплазии взаимопревращению одного вида ткани в другой внутри данного типа ткани.Специализированные ткани(мышечные и нервные)-вторичные по происхождению,не имеют стволовых клеток,Высокая функциональная специализация.
СПОСОБЫ РЕПРОДУКЦИИ КЛЕТОК. РЕАКЦИЯ КЛЕТКИ НА ПОВРЕЖДЕНИЕ
Смена клеточных популяций обеспечивает в организме рост и развитие, постоянство внутренней среды, процессы выздоровления. Размножение – это основная физиологическая ось вокруг которой вращается жизнь вида. Деление клеток рассматривается как форма самодвижения живой материи, ее самосовершенствование. Деление связано с внутренними свойствами самой материи. Клеточный цикл – это жизнь клетки от одного деления до другого. Он включает в себя два периода: 1.собственно деление (митоз) 2.подготовка к делению (интерфаза)(около 90% всего клеточного цикла,3 периода:G1пресинтетический или постмитотический,Sсинтетический,G2 постсинтетический или премитотический)
Два способа репродукции соматических клеток: 1.Митоз - непрямое деление. Открыл и описал четыре стадии митоза немецкий ученый Флемминг в 1878 году. Термин ”хромосома” впервые предложил Вальдейер в 1880 году. 4 фазы митоза:Профаза-спирализация и конденсаця хромосом,исчезает ядрышко,растворяется ядерная оболочка,начинает формироваться веретено деления.Метафаза-образуется веретено,хромосомы формируют материнскую звезду,хроматиды расходятся,связаны в области центромеры.Анафаза-хроматиды расходятся к полюсам и формируют две дочерние звезды.Телофаза-процессы обратные профазе,деспирализация хроматина,восстановление ядерной оболочки и т.д. 2.Эндорепродукция – обновление протоплазмы в рамках старой формы. Это незаконченный клеточный цикл, в результате которого образуется либо полиплоидная, либо многоядерная клетка, либо клетка с политенными хромосомами. Пример: нейроны мозга, гепатоциты печени.Существуют внешние и внутренние факторы, которые либо ускоряют, либо замедляют процессы пролиферации. Внешние факторы – температура, радиация, рентгеновские лучи, ультрофиолетовые лучи и т.д. Например: высокие дозы радиации вызывают аномальные митозы (полицентрический, моноцентрический). Внутренние факторы: 1.изменение ядерно-плазменных отношений вызывает гибель или деление клетки, 2.потеря контактных взаимоотношений между клетками может привести к образованию злокачественной опухоли, 3.изменение позиционной информации. Паранекроз (около смерти) – это общая неспецифическая реакция, которая возникает в результате старения клетки, или в ответ на воздействие неблагоприятных факторов и приводит к нарушению внутреннего равновесия в клетке: 1.подавление способности к гранулообразовани 2.понижение дисперсности коллоидной системы
3.сдвиг рН в кислую сторону 4.потеря возбудимости В основе паранекроза лежит обратимая денатурация белков. Нарастающее действие повреждающих факторов приводит клетку в состояние дистрофии. Дистрофия – это нарушение обмена веществ в клетки. Она может быть белковой (зернистая или мутная дистрофия), липидной (тигровое сердце, гусинная печень), углеводной, гидропической. Два вида дистрофии: 1.физиологическая (необратимая) дистрофия, всегда приводит к некрозу клетки (пример – эпидермис кожи, волосы, ногти) 2.патологическая (обратимая) дистрофия; в том случае, когда патологические процессы не затронули ядро клетки и снято неблагоприятное действие раздражителя, клетка может адаптироваться:1.на молекулярном уровне (полиплоидия) 2.на субклеточном (увеличение количества органелл)3.на клеточном (гипертрофия, гиперплазия)4.на тканевом (метаплазия)
В настоящее время различают два типа гибели клеток: некроз и апоптоз. Некроз трактуют как наиболее частую неспецифическую форму гибели клеток. Он может быть вызван тяжелыми повреждениями в результате прямой травмы, радиации, влияния токсических агентов, вследствие гипоксии и т.д. В отличие от некроза, апоптоз – это запрограммированная гибель клетки, вызываемая внутренними или внешними сигналами, которые сами по себе не являются токсичными или деструктивными. Апоптоз – это активный процесс, требующий затрат энергии, транскрипции генов и синтеза белка de novo. Апоптогенное действие строго специфично в различных типах клеток. Например: В иммунной системе таким действием обладают интерлейкины, которые могут как индуцировать, так и ингибировать апоптоз иммуноцитов. Клетки большинства опухолей обладают пониженной способностью запускать механизмы клеточной гибели в ответ на некоторые физиологические стимулы. Существуют вирусы (герпеса, гриппа, кори, полиомиелита, аденовирусы), которые в клетках-хозяевах способны индуцировать апоптоз. Апоптоз является общебиологическим механизмом, ответственным за поддержание постоянства численности клеток, формообразование, выбраковку дефектных клеток в органах и тканях.
МОРФОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКЕ
Морфология обмена веществ в клетке – это постоянно меняющееся взаимодействие биологических мембран, организованное в пространстве и во времени (ГЭРЛ-система и поток мембран в клетке). ГЭРЛ-система включает в себя комплекс Гольджи (К.Гольджи, 1898), эндоплазматический ретикулум (К.Портер,1945) и лизосомы (Де Дюв, 1955).
#Метаболизм обеспечивается тремя основными функциями клетки:
1. Синтетическая функция – с одной стороны эндоплазматический ретикулум синтезирует вещества, которые экспортируются из клетки для нужд всего организма (нейромедиаторы, гормоны, ферменты), с другой - свободные рибосомы и полисомы производят вещества, восполняющие и обновляющие цитоплазму самой клетки. Расстройство этой функции наблюдается при всех болезнях, но главным образом нарушения возникают при повреждении эндокринной системы. 2. Энергетическая функция – любая работа клетки сопровождается затратой энергии. Энергетический аппарат представлен митохондриями (Бенда, 1902). Они лабильны, подвижны, быстро повреждаются и быстро адаптируются. Митохондрии осуществляют синтез АТФ, происходящий в результате процессов окисления органических субстратов и фосфорилирования АДФ. 3. Регуляторная функция целиком зависит от генома клетки и отвечает за правильный ход метаболических процессов. Нарушение этой функции приводит к генетическим или хромосомным болезням.
В ядре клетки путем транскрипции с ДНК синтезируются три типа РНК (рибосомальная, матричная и транспортная-РНК), которые и регулируют образование белков в клетке.
Таким образом, клетка представляет собой систему биологических мембран, которые разделяют ее на компартменты (органеллы), выполняющие специальные функции, взаимодействие которых и обеспечивает метаболизм.
Процессы в клетке проходят в несколько этапов:
1. поступление веществ в клетку (эндоцитоз)
2. образование мономеров (лизосомы)
3. синтез веществ для самой клетки (полирибосомы)
4. синтез веществ на экспорт (ЭПР, комплекс Гольджи)
5. эвакуация метаболитов, не поддающихся усвоению (телолизосомы или остаточные тельца) и продуктов секреции (секреторные пузырьки) – экзоцитоз.
ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ. ЦИТОПЛАЗМА И ЯДРО КЛЕТКИ
Термин «протоплазма» означает «первичная материя» и впервые был предложен Яном Пуркинье в 1839 году. К первичным формам организации протоплазмы относятся клетка и ее производные – симпласт, синцитий, межклеточное вещество, которые возникли в процессе эволюции с целью адаптации к условиям внешней среды. Симпласт – это не расчлененная на клетки протоплазма с большим количеством ядер. Функционально – это адаптивная форма организации живой материи, которая выполняет в организме двигательную функцию. Пример: поперечно-полосатые мышечные волокна (60% от массы человека). Образуется путем слияния множества клеток или абортивным делением.Синцитий – соклетие – это протоплазматическая решетка в узлах которой лежат ядра. Имеется в семенниках у мужчин. Цель образования – синхронизация процессов сперматогенеза. Межклеточное вещество – «цемент» или «параплазма». Это продукт синтетической деятельности клеток. В межклеточном веществе различают два главных компонента: основное вещество (гликозаминопротеогликаны и гликопротеины) и погруженные в него волокна (коллагеновые, эластические, ретикулярные). Межклеточное вещество ярко выражено в тканях, выполняющих опорно-механические функции (костная, хрящевая, плотные соединительные ткани).Клетка – это главная элементарная форма организации живой материи, предел делимости, в которой жизнь проявляется во всей своей полноте. В организме человека количество клеток варьирует от 10% до 40% в зависимости от возраста. Клетки отличаются по величине, по форме и продолжительности жизни.Величина клетки определяется ядерно-цитоплазматическими отношениями и отношением площади поверхности к объему цитоплазмы, которые должны быть постоянными. Смещение константы ведет либо к делению клетки, либо к ее гибели. Форма клетки тесно связана с ее функцией.
Клетка состоит из цитоплазмы и ядра. Цитоплазма включает в себя: клеточную поверхность, а также органеллы и включения, погруженные в гиалоплазму. Клетка – это система компартментов или отсеков (мембранных органелл) с относительно автономными процессами, которые связаны между собой через обмен веществ.
Билет 1
В клетке непрерывно протекают сложные хим.превращения,в ходу которых происходит синтез веществ и их разрушение.ПЛАСТИЧЕСКИЙ ОБМЕН-реакции синтеза органических веществ,происходит с поглощение энергии.Продукты пластического обмена обеспечивают клетку необходимыми веществами,способствует её росту,восстановлению,делению.ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН-реакции расщепления орг.веществ.Выделившаяся энергии в форме АТФ используется для жизнедеятельности:активного транспорта веществ через клеточную мембрану,движения,деления клеток.
Углеводы
выполняют структурно-пластическую и защитную а также источник энергии. Амилаза -
фермент слюны
Функции жиров
...являются повсеместным компонентом биологических мембран организма;
...гормоны
...являются важнейшим источником энергии. выделяется максимальное по сравнению с
окислением белков и углеводов
ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
...Пластическая функция... белков состоит в обеспечении роста и развития
организма за счет процессов биосинтеза. Белки входят в состав всех клеток
организма и межтканевых структур.
...Ферментативная активность... белков регулирует скорость протекания
биохимических реакций. Белки–ферменты определяют все стороны обмена веществ и
образования энергии не только из самих протеинов, но из углеводов и жиров.
Защитная функция белков состоит в образовании иммунных белков — антител. Белки
способны связывать токсины и яды а также обеспечивать свертываемость крови
(гемостаз).
...Транспортная функция... заключается в переносе кислорода и двуокиси углерода
эритроцитным белком гемоглобином, а также в связывании и переносе некоторых
ионов (железо, медь, водород), лекарственных веществ, токсинов.
...Энергетическая роль... белков обусловлена их способностью освобождать при
окислении энергию. Однако при этом пластическая роль белков в метаболизме
превосходит их энергетическую, а также пластическую роль других питательных
веществ. Особенно велика потребность в белке в периоды роста, беременности,
выздоровления после тяжелых заболеваний.
В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот и простейших
полипептидов, из которых в дальнейшем клетками различных тканей и органов, в
частности печени, синтезируются специфические для них белки. Синтезированные
белки используются для восстановления разрушенных и роста новых клеток, синтеза
ферментов и гормонов.
Заключительная фаза
Результатом биологического окисления является образование углекислого газа
аммиака соединений фосфора натрия хлора - выводятся кровью легкими потом и мочой
Подготовительная фаза
Пищеварение транспортировка питательных в-в и кислорода есть лишь
Подготовительная фаза обмена в-в. Создание ... в клетках
Энергетический обмен
под ... понимают такие превращения энергии входе которых выделяется энергия
необходимая для жизн-яности клеток тканей и организма
Пластический обмен
процессы в ходе которых в клетках создаются новые соединения и новые структуры
Обмен веществ
это совокупность протекающих в живых организмах хим. превращений обеспечивающих
их рост развитие жизнедеятельность взаимодействие с окружающей средой.
Царство Грибы
Царство организмов, сочетающее признаки растений и животных. С животными их сближает гетеротрофный способ питания, наличие хитина в составе клеточной стенки, образование мочевины в процессе обмена веществ, гликогена в качестве запасного питательного вещества. Общие свойства с растениями заключаются а адсорбтивном (путем всасывания) питании и неограниченном росте.
Строение грибов
Тело грибов состоит из тонких ветвящихся трубчатых нитей - гиф. Вся совокупность гиф называете» мицелием. Каждая гифа окружена тонкой жесткой стенкой, содержащей хитин (азотсодержащий полисахарид).
В некоторых случаях клв»очная стенка содержит целлюлозу. Гифы не имеют клеточного строения, и их протоплазма либо совсем не разделена, либо разделяется поперечными перегородками, которые называются ceптами.
Питание грибов
Грибы гетеротрофны, т.к. для питания им нужны готовые органические вещества. Кроме этого, грибам необходим источник органического азота, минеральные соли и факторы роста (витамины). Грибы поглощают питательные вещества, всасывая их всей поверхностью путем диффузии. Пищеварение у грибов внешнее, осуществляемое внеклеточными ферментами.
По типу питания грибы бывают салрофитами, паразитами и симбионтами. Грибы вступают в симбиоз с растениями, которые обеспечивают их органическими веществами. Симбиотическая ассоциация гриба с корнями растений называется микоризой. Гриб образует чехол вокруг центральной части корня или проникает в ткани растения, получая от растения углеводы и витамины и обеспечивая дерево большой поверхностью всасывания воды. Кроме этого, гриб расщепляет белки почвенного гумуса до аминокислот и часть их отдает растению.
Сапрофитные грибы вырабатывают самые разнообразные ферменты и поэтому могут существовать на разных субстратах. Например, Peniciltium образует зеленую или голубую плесень на почве, сырой коже, хлебе, гниющих продуктах. Грибы-сапрофиты обычно образуют большое количество легких устойчивых спор, которые позволяют им быстро распространяться.
Грибы-паразиты могут быть факультативными или облигатными. Чаще паразитируют на растениях, чем на животных. Облигатные паразиты, как правило, не вызывают гибели своих хозяев, а факультативные паразиты - наоборот, сапрофитно живут и на мертвых остатках. К облигатным паразитам относятся мучнисторосные, ржавчинные и головневые грибы. Факультативные паразиты обычно вызывают гниль.
Размножение грибов
Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия. У дрожжевых грибов вегетативное размножение происходит почкованием.
Бесполое размножение осуществляется спорами, они прорастают в трубочку, из которой развивается мицелий.
Половой процесс состоит в слиянии мужских и женских гамет. У низших грибов гаметы подвижны и могут быть одинаковыми по размеру (изогамия) и разными (гетерогамия). Гаметы, которые формируются в архегониях и антеридиях, различны не только по размеру, но и по строению. Неподвижная яйцеклетка оплодотворяется либо подвижным сперматозоидом, либо выростом антеридия, выливающим с оогоний свое содержимое. У некоторых грибов половой процесс заключается в конъюгации одинаковых клеток на концах мицелия.
Шляпочные грибы относятся к группе базидиальных грибов. Вегетативное тело у них представлено разветвленным клеточным мицелием, из которого формируется плодовое тело, состоящее из шляпки и ножки. Нижняя поверхность шляпки может быть пластинчатой (сыроежка) или трубчатой (белый гриб). Здесь формируются споры после окончания полового процесса. Одно плодовое тело рассеивает миллиарды спор. Шляпочные грибы часто вступают в симбиотические отношения с деревьями, особенно на бедных мин. салями почвах.
К съедобным грибам относятся подберезовики, рыжики, сыроежки, лисички и многие другие. Некоторые грибы культивируются человеком - вешенка и шампиньон. Не все шляпочные грибы съедобны. В плодовых телах некоторых из них содержится яд, который в разной степени может вызвать отравление животных и человека. Самым ядовитым грибом считают бледную поганку.
Плесневые грибы не формируют плодовые тела. К ним относится мукор, пеницил-лы, аспергиллы. Мукор относится к низшим грибам и имеет мицелий без клеточных перегородок. Он развивается на продуктах растительного происхождения и имеет гифы с вертикальным ростом, образуя белый пушистый налет. На концах вертикальных гифов формируются спорангии черного цвета. Пеницилл и аспергилл относятся к высшим грибам. Мицелий у них многоклеточный.
Из пеницилла и аспергилла получают антибиотики.
Цветковые растения. Класс двудольные
Семейство Крестоцветные
Это многолетние и однолетние растения: капуста, редька, редис, сурепка, пастушья сумка и др. Листья крестоцветных расположены поочередно, нижние образуют прикорневую розетку. Соцветия верхушечные, кистевидные или щитковидные. Цветки мелкие, невзрачные, чашелистиков - 4, лепестков - 4 (они расположены крест-накрест, от сюда название семейства), тычинок - 6, из них 2 - боковые короткие. Плоды - стручки или стручочки.
Семейство Розоцветные
К этому семейству относятся многолетние травы, кустарники и деревья: спиреи, розы, слива, яблоня. Цветы собраны в щитковые, кистевые, метельчатые и головчатые соцветия. Встречаются одиночные цветки. Чашелистиков 5, лепестков обычно 5, тычинок от 1-4 до множества. Плодолистиков от 1 до множества, семязачатков 1-2. Плоды сухие или сочные и очень разнообразны: ягода, яблоко, костянка, орешек, многоорешек, сложная костянка и др. Разнообразны и приспособления к распространению плодов. Листья бывают простые и сложные, располагаются поочередно и имеют прилистники. Самое крупное подсемейство - розовые (шиповник и розы).
Семейство Бобовые (мотыльковые)
Семейство насчитывает около 12 тыс. видов. Жизненные формы: травы, лианы, кустарники и кустарнички, деревья. Листья очередные с прилистниками, перисто- или пальчатосложные, реже простые. Цветки обоеполые одиночные цветки или собраны в соцветия - головки, кисти. Чашелистики зубчатые, венчик пятилепестной «мотыльковый»: верхний лепесток - парус, боковые - весла, два нижних срослись в лодочку; 10 тычинок, из которых 9 срослись тычиночными нитями, а верхняя - остается свободной. Пестик один. Плод - боб. На корнях многих бобовых поселяются клубеньковые бактерии, которые участвуют в минеральном питании, обеспечивая растения связанным азотом.
Бобовые имеют большое хозяйственное значение для человека. Семена их содержат много белка, протеина, крахмала, жиров и используются в пищевых и кормовых целях (клевер, люцерна, соя).
Семейство Пасленовые
Насчитывает около 1700 видов. Это преимущественно дикорастущие травы, встречаются кустарники, реже небольшие деревья с очередными и простыми листьями. Цветки собраны в боковые кистевые соцветия, встречаются одиночные цветки. В цветке 5 сросшихся лепестков, 5 сросшихся чашелистиков, 5 сросшихся с лепестками тычинок. Пестик имеет много семяпочек в завязи и образован двумя плодолистиками. Плоды многосеменные: ягода (томат, картофель, паслен), коробочка (белена, дурман, петуния).
Среди пасленовых много культурных растений - картофель, перец, томаты и др., которые используются человеком в пищу.
Семейство Сложноцветные
Насчитывает до 20 тыс. видов. Жизненные формы -травы, кустарники, деревья. Цветки собраны в соцветия - корзинки, основу которых составляет расширенное ложе соцветия, с многочисленными тесно прижатыми друг к другу цветками. Снаружи корзинка часто покрыта видоизмененными прицветниками - щетинками или пленками. Цветки мелкие, чашечка имеет вид хохолка. Венчик сростнолепестной, трубчатый или язычковый. Тычинок 5, столбик пестика заканчивается двухлопастным рыльцем. Плоды: семянки (подсолнечник, астры), семянки с летучим хохолком (одуванчик, осот).
Семейство Мальвовые
Жизненные формы: кустарники и деревья. Листья очередные, пальчатые, реже цельные. Цветки пятичленные, располагаются поодиночке или кучками в пазухах листьев, иногда образуют соцветия. Чашечки из 5 листьев, пятилепестной венчик срастается у основания тычиночной трубки с тычинками. Плод - коробочка. Семена могут распространяться ветром или животными. Наибольшее значение для человека имеет хлопчатник, из которого получают хлопковое масло, волокно.
Цветковые растения. Класс однодольные
Семейство Лилейные
Насчитывает около 4 тыс. видов. Жизненные формы: многолетние травы с корневищами, луковицами, клубнелуковицами, реже древовидные растения (алоэ, юкка, драцены). Листья очередные, с параллельным или дуговым жилкованием. Цветки правильные, обоеполые, с простым околоцветником, который состоит из 6 сросшихся или свободных листочков (3 наружных и 3 внутренних), тычинок - 6, завязь - верхняя.
Плод - коробочка (у тюльпана) или ягода (ландыш). Цветы бывают одиночные (тюльпан) или. собраны в шаровидные соцветия (лук) и кисть (лилия).
Семейство Злаки
Насчитывают около 10 тыс. видов. Жизненные формы - травы. Стебель простой иногда ветвистый, представлен соломиной, полой внутри, несколько вздутой в узлах. На стебле находятся очередные, двухрядно расположенные, линейные листья, с длинными влагалищами и пленчатыми выростами — язычками. Жилкование листьев параллельное. У злаков сильно развито подземное ветвление. Различают: корневищные злаки - в узлах кущения побеги развиваются горизонтально под землей, образуя корневища; (пырей ползучий, костер безостый); рыхлокустовые - боковые побеги отходят под острым углом к главному вертикальному побегу (тимофеевка, лисохвост); плотнокустовые злаки - боковые побеги раетутвертикально, почти параллельно материнскому побегу, образуя плотный куст (щучка, белоус).
Цветки злаков собраны в простые соцветия - колоски, которые образуют сложные соцветия - сложный колос (пшеница), султан (тимофёейка), метелку (просо), початок (кукуруза). У основания каждого колоска большинства растении прикреплены 2 колосковидные чешуи, прикрывающие колосок. В колоске 2-5 цветков. Околоцветник из 2 цветочных чешуй, 2 пленок. В двуполом цветке содержатся 3 тычинки и пестик с двумя перистыми рыльцами.
Плод у злаков - зерновка.
Многие злаковые имеют исключительно важное значение для человека: пшеница, рожь, рис, ячмень, кукуруза и др. - сельскохозяйственные растения. В технических целях используется бамбук. Среди них много сорняков: пырей ползучий, мятлик и др.
Отдел Покрытосеменные, или цветковые растения
Отличительной особенностью этого отдела является наличие плода, развивающегося из завязи цветка. Покрытосеменные представлены: деревьями, травами и промежуточными формами - кустарниками и кустарничками.
Выделяют два класса цветковых растений: однодольные и двудольные.
Широкое распространение и разнообразие строения цветковых растений обусловлено приобретением ими в процессе эволюции ряда прогрессивных черт: наличие цветка - органа, совмещающего функции полового и бесполого размножения; образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки и предохраняющей их от действия неблагоприятных условий среды; двойное оплодотворение, в результате которого Образуется триплоидный (а не гаплоидные, как у голосеменных) эндосперм; редукция гаметофита: мужской гаметофит - пыльцевое зерно состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной (генеративная яелится, образуя два спермия). Женский гаметофит состоит из 8 клеток зародышевого мешка.
Признаки двудольных растений:
1. Зародыш имеет 2 семядоли, прорастающие надземно, с 3 проводящими пучками.
2. Лист на черешке с сетчатым или ветвящимся жилкованием.
3. Проводящая система состоит из одного кольца проводящих лучков, с камбием; во флоэме присутствует паренхима; кора и сердцевина дифференцированы.
4. Корневая система стержневая, зародышевый корешок развивается в славный корень.
5. Жизненные формы древесные и травянистые.
6. Цветок имеет число элементов, кратное 5 или 4.
Признака однодольных растений:
1. Зародыш с одной семядолей, прорастающей подземно, имеет два главных проводящих лучка.
2. Лист без черешка, с параллельным или дуговым жилкованием, с влагалищным основанием.
3. Проводящая система состоит из многих отдельных пучков; камбий отсутствует; паренхима во флоэме отсутствует; кора и. сердцевина не имеют четкой дифференциации.
4. Корневая система мочковатая, зародышевый корешок рано отмирает, заменяясь системой придаточных корней.
5. Жизненные формы травянистые, некоторые древесные формы вторичны.
6. Цветки имеют число элементов, кратное 3, реже 4, но никогда 5.
Отдел Голосеменные
Семенные растения .обладают тремя очень важными преимуществами: разноспоровостью, способностью к образованию семян, способностью продуцировать неподвижные мужские гаметы, вегетативное тело семенных растений образует споры двух типов: микроспоры (мужские) и мегаспора (женские). Первые дают начала мужскому гаметофиту, а вторые - женскому. Женские мегаспоры формируются в мегаспорангии. Из мегаспор вырастают женские гаметофиты - архегонии, продуцирующие яйцеклетки. Этот процесс проходит внутри семязачатка, так же как оплодотворение и развитие зародыша с образованием семени. Преимущества семенного размножения:
* женский гаметофит защищен семязачатком и менее чувствителен к обезвоживанию, чем свободно живущий гаметофит;
* семя содержит запас питательных веществ, используемый следующим спорофитным поколением после прорастания семени;
* семена способны противостоять неблагоприятным условиям и могут оставаться в состоянии покоя и прорастать в благоприятных условиях;
* у семян развиваются различные приспособления для распространения.
Голосеменные — процветающая группа растений, распространенная по всему земному шару. Жизненные формы представлены деревьями и кустарниками, как правило, вечнозелеными.с иголками вместо листьев. Голосеменные включают в себя 5 классов:
1. саговниковые,
2. гинкговые,
3. хвойные,
4. беннеттитовые,
5. гнетовые и семенные папоротники вымерли.
Листья — иголки у хвойных покрыты толстой кутикулой, а устьица глубоко погружены в ткань листй. Эти приспособления сберегают воду внутри растения во время голодных сезонов.
Мужские шишки, или микростробилы, одиночные, состоят из многочисленных микроспорофиллов, расположенных спирально на общем стержне На каждом микроспорофилле развиваются два микроспорангия. вмещающих пыльцу. Пыльцевые зерна снабжены воздушными мешкам», служащими для распространения по воздуху. Женские шишки - мегастробцаы, сот стоят из центральной оси, на которой спирально расположены кроющие чешуи, а в их пазухах лежат семенные чешуи. У оснований семенных чешуи сидят парные семяпочки. Жизненный цикл проходит с преобладанием спорофита - диплоидной стадии. Созревание семян происходит на второй год после опыления. Следующей зимой шишки раскрываются, и семена разносятся ветром на большие расстояния.
Хвощи и плауны
Хвощи встречаются на всем земном шаре, кроме Австралии и Новой Зеландии, и насчитывают около 30 видов. Обитают преимущественно во влажных местах. Спорофиты имеют горизонтальные подземные стебли (корневища), от узлов надземных побегов отходят мутовки мелких заостренных листьев, похожих на чешуйки. Различают побеги двух видов: вегетативные и спороносные, несущие споровые шишки (стробилы). Хвощи в природе встречаются в виде клонов - групп растений, возникающих путем вегетативного размножения от одной особи и занимающих участок площадью несколько десятков или сотен квадратных метров.
При прорастании споры хвоща образуется однослойная пластинка - гаметофит. Гаметофиты могут быть мужские, женские и обоеполые. На них развиваются антеридии и архегонии. Антеридии имеют вид полостей, в которых формируются: сперматозоиды, имеющие множество жгутиков. В архегониях находится яйцеклетка. Оплодотворение проходит в водной среде, при этом архегонии выделяют слизь, привлекающую сперматозоидов. При слиянии половых клеток образуется диплоидная зигота, прорастающая в спорофит.
Плауны
По приспособленности к жизни на суше плауны занимают промежуточное положение между папоротниками и семенными растениями. Для них характерен стелющийся стебель, от стебля отходят короткие прямостоячие ветви. Листья расположены спирально.
Подземные части побега имеют вид корневищ с придаточными корнями. Рост стебля верхушечный: проводящая система примитивна. Стебли наряду с листьями несут на себе спорофиллы со спорангиями. Споры прорастают в гаметофит через 3-8 лет в глубоком слое гумуса. Его рост и развитие возможны при условии внедрения в него гифов гриба, обеспечивающих ему гетеротрофное питание. Гаметофиты обычно однополые и несут антеридии и архегании. Сперматозоиды простые и очень мелкие с двумя жгутиками: зигота сразу прорастает в зародыш - спорофит, который в начале развития питается гетеротрофно.
В каменноугольный период пагюротники, хвощи и плауны принимали участие в образовании каменного угля. Некоторые из них в наше время используются в медицине.
Папоротники
Это сосудистые растения: спорофит преобладает над гаметофитом. Встречаются чаще во влажных тенистых местах. Листья (вайи) спорофита достигают высоты до 1 м и растут от толстого горизонтального стебля или корневища. На корневище находятся придаточные корни. От основного стебля могут отламываться отдельные ветви и давать начало новым растениям. Это одна из форм вегетативного размножения. Молодые листья плотно закручены в Завитки. Пластинка листа пронизана системой проводящих пучков, называемых жилками. Листья папоротников имеют устьичный аппарат. Рост листьев верхушечный.
Размножаются папоротники с чередованием поколений. Бесполая стадия размножения начинается с формирования спорангиев на нижней стороне листа. Споры образуются в конце лета. Скопления спорангиев образуют сорусы. Внутри каждого спорангия происходит мейотическое деление диплоидных материнских клеток спор и образуются гаплоидные споры. Все споры в спорангии совершенно одинаковы. После созревания индузий отпадаех и споры высыпаются, наружу.
Споры прорастают и дают начало новому гаметофиту - заростку сердцевидной пластинке диаметром около 1 см, способной к фотосинтезу. Заросток прикрепляется к почве одноклеточными ризоидами. У заростка нет кутикулы, он может жить только во влажном месте. На его нижней стороне образуются простые архегонии и антеридии. Это репродуктивные органы, образующие гаметы путем митоза из материнских клеток. В антеридиях образуются множество сперматозоидов, а в архегониях по одной яйцеклетке. При наличии воды созревшие сперматозоиды подплывают к архегониям, реагируя на яблочную кислоту, выделяемую шейкой архегония. Оплодотворение обычно перекрестное. Из диплоидной зиготы на заростке развивается спорофит. У молодого зародыша образуется ножка, через которую он поглощает питательные вещества гаметофита, пока эту функцию не возьмут на себя собственные корни и листья спорофита.
Мхи
Это наиболее примитивные из групп наземных растений. Они мало приспособлены к жизни на суше, поэтому привязаны к влажным, затененным местам. У мхов нет настоящей сосудистой ткани (ксилемы и флоэмы), нет настоящих корней (вместо них нитчатые выросты стебля - ризоиды). Вода и минеральные соли поглощаются всей поверхностью тела, в том числе и ризоидами.
Жизненный цикл мхов включает гаплоидный гаметофит и диплоидный спорофит. Доминирующим поколением является гаплоидный гаметофит, который принимает на себя функции фотосинтеза, водоснабжения и минерального питания. Для обеспечения полового процесса необходима капельножидкая среда. Половое и бесполое поколение мхов не разделены, а представляет одно растение. Гаметофит развивается из гаплоидной споры. У разных видов мхов гаметофит может быть однополым (двудомным) и разнополым (однодомным). Органы полового размножения (гаметангии) образуют подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Оплодотворение яйцеклетки происходит внутри женского полового органа. Из зиготы медленно развивается диплоидный спорофит, который представляет собой коробочку (спорангий), находящуюся на гаметофите и получающую от него питание. В коробочке путем мейоза образуются гаплоидные споры.
Наиболее известными представителями мхов являются кукушкцнлен и сфагнум. Стебли сфагнума имеют,светло-зеленый цвет и несут на себе мутовки ветвей, листья которых не имеют жилкования. У взрослых растений сфагнума нет ризоидов, и на болотах они образуют плотные подушки из прямостоячих ветвей. Листья (филлоиды) наряду с хлорофиллосодержащими клетками имеют мертвые клетки с утолщенными стенками, впитывающие воду. Сфагновые мхи - торфообразователи. Торф образуется в результате накопления и уплотнения отмерших нижних частей гаметофита. Их разложение не происходит из-за низкой кислотности и недостатка кислорода. Торф широко используется как топливо, удобрение и сырье в промышленности. Сфагнум обладает бактерицидными свойствами, и его используют в медицине.
Лишайники
Это симбиотическая ассоциация гриба и водоросли. Гриб в этом случае либо сумчатый, либо базидиальный, а водоросль либо зеленая, либо сине-зеленая. Поселяются лишайники обычно на голых скалах или стволах деревьев. Водоросль снабжает гриб органическими Продуктами фотосинтеза, а гриб обеспечивает водой и минеральными солями. Лишайники растут очень медленно и чувствительно к загрязнению окружающей среды, поэтому они являются идеальным индикатором загрязнения атмосферы, особенно сернистым газом. Слоевище лишайников имеет разные формы, размеры и окраску.
Лишайники бывают белые, серые, желтые, оранжевые, зеленые, черные; это определяется характером пигмента в оболочке гиф. Пигментация способствует защите от чрезмерного освещения или, наоборот, помогает поглощать больше света (черный пигмент лишайников Антарктиды). По форме слоевища лишайники бывают накипные, листовые и кустистые. Слоевище накипных лишайников имеет вид корочки, плотно сросшейся с субстратом (иногда в виде порошка). Листовые лишайники имеют вид пластинки, горизонтально расположенной на субстрате, прикрепляясь к нему выростами гиф. Они могут быть цельными и рассеченными. Слоевище кустовых лишайников имеет вид кустика или стоячих неразветвленных столбиков.
По анатомическому строению лишайники делятся на гомеомерные (водоросль разбросана по всему телу лишайника) и гетеромерные (водоросли образуют в слоевище обособленный слой).
Сверху слоевище покрыто слоем клеток, защищающих слоевище и укрепляющих его. Органами прикрепления лишайников являются ризоиды и ризины (соединенные в тяжи ризоиды).
Размножение лишайников происходит спорами или вегетативно: фрагментами слоевища (изидиями и соредиями). Половое размножение обеспечивают специальные участки слоевища, формирующие споры. Спора прорастает в гифу, и при встрече с подходящей водорослью формируется новый лишайник.
Бактерии
Это мельчайшие организмы, обладающие клеточным строением, не имеющие настоящего оформленного ядра. Бактерии освоили самые разнообразные среды обитания: почву, воду, воздух, внутреннюю среду организмов. Их обнаруживают даже в горячих источниках, где они живут при температуре 60° С. Снаружи бактерии покрыты капсулой или клеточной стенкой из муреина.
Плазматическая мембрана бактерий по структуре и функциям не отличается от мембран эукариотических клеток. У некоторых бактерий плазматическая мембрана впячивается внутрь клетки и образует мезосомы. На поверхности мезосомы находятся ферменты, участвующие в процессе дыхания. Во время деления бактериальной клетки, мезосомы связываются с ДНК, что облегчает разделение двух дочерних молекул ДНК. Генетический материал бактерий содержится в одной кольцевой молекуле ДНК.
Форма бактерий является одним из важнейших систематических признаков. Шаровидные бактерии называются - кокками, палочковидные — бациллами, изогнутые - вибрионами, спиралевидные — спирохетами и спириллами.
Размножаются бактерии делением пополам. Перед делением происходит удвоение ДНК. У бактерий наблюдается и половое размножение, в виде генетической рекомбинации. При сближении бактерий часть ДНК клетки-донора переносится в клетку-реципиент и замещает фрагмент ее ДНК. Обмен наследственной информацией может происходить путем конъюгации (прямого контакта клеток), трансдукции (переноса ДНК вирусом-бактериофагом) и трансформации (поглощения фрагментов ДНК извне). Бактерии способны в неблагоприятных условиях образовывать споры, сохракящие способность к прорастанию.
Способы питания разных бактерий
Сапрофиты извлекают питательные в-ва из мертвой органики, разлагая их до неорганических веществ. Симбионты — клубеньковые бактерии способны фиксировать и использовать атмосферный азот для биосинтеза. Паразиты живут внутри других организмов, которые обеспечивают их питанием и убежищем (к ним относятся патогенные бактерии). Автотрофы или фототрофы - фотосинтезирующие сине-зеленые водоросли (цианобактерии) используют для биосинтеза энергию солнечного света. Хемотрофы (железобактерии, серобактерии) извлекают энергию для биосинтеза из реакций окисления.
Водоросли
Это низшие хлорофиллсодержащие растения, не расчлененные на стебель, корень и листья. Обитают преимущественно в пресных водоемах и морях.
Отдел зеленые водоросли
Зеленые водоросли делятся на одноклеточные и многоклеточные формы, содержат хлорофилл. У них встречаются все виды бесполого и полового размножения. Зеленые водоросли встречаются в соленых и пресных водоемах, в почве, на коре деревьев, на камнях и скалах. Этот отдел насчитывает до 20 тыс. видов и включает пять классов:
* Класс вольвоксовые - наиболее примитивные одноклеточные водоросли со жгутиками. Некоторые их виды представляют собой колонию.
* Класс протококковые - одноклеточные и многоклеточные бейжгутиковые формы.
* Класс улотриксовые - имеют нитчатое или пластинчатое строение слоевища.
* Класс жаровые — строением напоминают высшие растения - хвощи.
* Класс сифоновые — внешне похожи на другие водоросли или на высшие растения, состоят из одной многоядерной клетки, достигая размеров до 1 м.
Одноклеточная зеленая пресноводная водоросль - хламидомонада. Имеет овальную или круглую форму тела, на вытянутом переднем конце два жгутика. Хроматофор чашевидный, с пиреноидом, содержащим зерна крахмала. В передней части клетки красный глазок - это светочувствительный орган. Ядро одно, с маленьким ядрышком. Две пульсирующие вакуоли смещены к переднему концу клетки. Хламидомонада питается автотрофно, но при отсутствии света может перейти на гетеротрофное питание, если в воде присутствуют органические вещества. Размножается бесполым и половым путем. При бесполом размножении содержимое клетки (спорофит) делится на 4 части и образуются 4 гаплоидных зооспоры. С наступлением холодов 2 зооспоры сливаются, образуя диплоидную зиготоспору. Весной она делится митозом, вновь образуя гаплоидные водоросли.
Спирогира - пресноводная зеленая многоклеточная нитчатая водоросль. Нити составлены одним рядом одноядерных цилиндрических клеток со спиралевидными хлоропластами и пиреноидами. Рост нити в длину происходит бесполо за счет поперечного деления клеток. Размножается частями нити или половым путем. Половой процесс называется конъюгацией.
Отдел бурые водоросли
Многоклеточные морские водоросли. Насчитывается ок. 1500 видов. Имеют желтовато-бурую окраску, обусловленную большим количеством желтых и бурых пигментов. Размер и форма их различны. Встречаются нитевидные, корковидные, шаровидные, пластинчатые и кустообразные растения. Слоевища (тела) многих видов содержат газовые пузырьки, удерживающие водоросли в вертикальном положении. Вегетативное тело расчленено на подошву или ризоиды, служащие органами прикрепления, и на простую или рассеченную пластину, соединяющуюся с подошвой черешком. Пигменты, придающие им бурый цвет, сосредоточены только в поверхностных слоях клеток, внутренние клетки талома бесцветны. Это свидетельствует о дифференциации клеток по функциям: фотосимтетической и загасающей. У бурых водорослей нет настоящей проводящей системы, однако, в центре слоевища имеются ткани, по которым передвигаются продукты ассимиляции. Всасывание минеральных веществ осуществляется всей поверхностью слоевища.
У бурых водорослейьвстречаются все формы размножения: вегетативное (при случайных отделениях частей слоевища), споровое, половое (три формы: изогамная, гетерогамная и моногамная).
Отдел красные водоросли (багрянки)
Встречаются обычно на больших глубинах теплых морей. Насчитывают ок. 4000 видов. Имеют расчлененное слоевище, ризоидом или подошвой крепятся к субстрату. Помимо обычных хлорофиллов и каратиноидов, в пластидах багрянок содержатся фикобилины. Другая их особенность - сложный половой процесс. Гаметы и споры красных водорослей лишены жгутиков и неподвижны. Оплодотворение происходит при пассивном переносе мужских половых клеток к женскому половому органу:
Значение водорослей
Водоросли - первичные продуценты с высокой продуктивностью. С них начинаются большинство пищевых цепей морей, океанов и пресных водоемов Одноклеточные водоросли являются главным компонентом фитопланктона, который служит кормом многим видам водных животных. Водоросли обогащают атмосферу кислородом.
Из водорослей получают много ценных продуктов. Например, из красных водорослей получают полисахариды агар-агар и карраген (используются для получения желе, в косметике и как пищевые добавки); из бурых водорослей получают альгиновые кислоты (применяют в качестве отвердителей, желеобразующих веществ в пищевой, косметической промышленности, для изготовления красок и паков).
Развитие растительного мира
Многообразие существующих ныне и живших ранее на Земле растений является результатом эволюционного процесса. Современная классификация растений дает представление о пути становления тех или иных систематических групп. Все растения по строению вегетативного тела можно разделить на низшие (слоевищные) и высшие растения. К низшим растениям условно относят цианобактерии и актиномицеты, а также водоросли и лишайники. К высшим растениям относятся давно вымершие псилофиты и ныне живущие мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и покрытосеменные растения. Доказательствами эволюции растений являются палеонтологические находки их ископаемых останков. Среди них можно назвать строматолиты - многослойные образования из остатков древних примитивных водорослей, обитавших в морях и океанах; отпечатки гигантских папоротников, хвощей, плаунов, обнаруженные в залежах каменного угля и торфяниках, многочисленные споры и пыльца в почвенных отложениях разного геологического возраста.
К первому этапу эволюции организмов можно отнести появление первых одноклеточных организмов — сине-зеленых водорослей (цианобактерии) в архейскую эру 3,5 млрд лет назад. Это были одноклеточные прокариоты, способные к автотрофному питанию (хемо- и автотрофному). Благодаря их жизнедеятельности в первичной атмосфере появился кислород.
Появление первых автотрофных эукариотов около 1,5 млрд лет назад - это следующий этап в эволюции растений. Они были предками современных одноклеточных водорослей, от которых произошли многоклеточные водоросли. Возникновение фотосинтеза в архейскую эру положило начало разделению всех живых организмов на растения и животные. Накопление органических веществ на Земле началось с появлением первых зеленых растений - водорослей.
В дальнейшем продолжалось усложнение вегетативного тепа водорослей. Увеличилась площадь их поверхности, что увеличило продуктивность фотосинтеза. Эти процессы относят к протерозойской эре.
Следующим этапом стал выход растений на сушу в палеозое. Первыми настоящими растениями суши принято считать псилофиты, ныне вымершую группу. Они имели: покровные ткани с устьицами, защищавшие их от внешних условий среды; механические ткани, выполняющие опорную функцию; примитивные проводящие ткани. Псилофиты представляют собой переходную форму от низших растений к высшим.
К следующему этапу относится появление и господство папоротников в каменноугольном периоде. Они имели развитую корневую и проводящую системы, лист, как эффективный орган фотосинтеза, что давало большие преимущества для жизни на суше. И хотя их размножение было тесно связано с водой; т.к. в жизненном цикле присутствовала: жгутиковая стадия, они сформировали обширные леса, создали плодородный почвенный покров, обогатили атмоеферу кислородом. Позднее появляются семенные папоротники, ныне вымершая группа растений. Это были предки современных голосеменных растений. Наличие у них семени делало половой процесс независимым от воды, зародыш семени защищен от неблагоприятных факторов среды и обеспечен питательными веществами при прорастаний (в отличие от споры).
Появление голосеменных растений в пермском периоде произошло в результате смены влажного климата сухим, что привело к гибели гигантских папоротников; хвощей, плаунов. Голосеменные перешли к принципиально новому типу оплодотворения: половые клетки стали развиваться у них во внутренних тканях. Мужская половая клетка, не соприкасаясь с окружающей средой, попадала к яйцеклетке, проходя внутри пыльцевой трубки. Это способствовало дальнейшему завоеванию суши, а приспособления семян к распространению ветром и водой помогло быстро заселитьсушу.
Заключительным этапом стало возникновение цветковых растений в результате усложнения репродуктивных органов и. появления цветка. Завязь покрытосеменных защищает семяпочку, семена развйваются внутри плода, который служит им защитой и источником питания. Цветковые растения быстро завоевали сушу и освоили водную среду обитания. У цветковых возникли разные приспособления, привлекающие животных опылителей, что делает более эффективным оплодотворение.
Строение семян. Прорастание и распространение
Главная часть семени - зародыш. Он состоит из корешка, стебелька, почечки и двух или одной семядолей. Этот признак лежит в основе разделения всех цветковых растении на два класса - Двудольные и Однодольные. У семян с эндоспермом семядоли обычно небольшие, у семян без эдосперма запасы питательных веществ накапливаются в больших семядолях зародыша. Зндосперм, как правило, окружает зародыш, лишь у злаков он, прибегает к единственной семядоле зародыша - щитку.
Прорастание семени
Перед прорасталием семена в большинстве случаев проходят период покоя. Величина его у всех растений разная. Для прорастания семени необходимы вода, тепло и воздух. При достаточном количестве воды семя набухает и плотная кожура разрывается. При благоприятной температуре ферменты семени переходят из неактивного состояния в активное. Под их действием нерастворимые запасные вещества превращаются в растворимые: крахмал - в сахар, жиры - в глицерин и жирные кислоты, белки - в аминокислоты. Приток питательных,веществ к зародышу выводит его из состояния покоя, и начинается роет. Прорастающие семена непрерывно поглощают кислород и выделяют углекислый газ, при этом выделяется тепло. Хранят семена в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Доступ воздуха к семенам должен быть постоянным, хотя сухие семена дышат менее интенсивно.
Виды плодов:
орех, орешек:сухие, нераскрывающиеся с одним семенем, околоплодник деревянистый (дуб, лещина);
семянка: околоплодник кожистый, не срастается с семенем (подсолнечник);
зерновка: околоплодник кожистый, сросшийся с семенем (рожь, пшеница, кукуруза);
листовка: сухие раскрывающиеся одногнездные плоды со многими семенами (пион);
боб: семена прикреплены к створкам (бобы, горох);
стручок- семена расположены на перегородке (пастушья сумка, сурепка);
коробочка: кубышкообразной формы, с крышкой (мак, мальва);
ягода: сочный многосеменной плод, покрытый кожицей (виноград, томаты);
костянка: сочный, односемянной плод, с трехслойным околоплодником (слива, вишня);
сложная костянка- сложный многокосточковый плод с трехслойным околоплодником (малина, земляника).
Способы распространения семян и плодов:
без участия посторонних агентов (семена и плоды крупных размеров);
с помощью животных (сочные плоды, ягоду); ,
с помощью ветра (плоды с крыльями и хохолками);
с помощью воды (сухие плоды и семена);
с помощью человека (все виды плодов и семян).
Опыление. Оплодотворение
Опыление - это процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика у цветковых растений и на микрополе семязачатка голосеменных. Опыление предшествует оплодотворёнию. Различают самоопыление и перекрестное опыление. Самоопыление осуществляется в распустившихся цветках, иногда в нераспустившихся. Перекрестное опыление свойственно большинству цветковых растений. Оно обеспечивав обмен генами, поддерживает высокий уровень гетерозиготности популяций, определяет целостность и единство вида. Перекрестное опыление заключается в переносе пыльцы с одного цветка на другой на одном и том же растении или на рыльце пестика другого растения. Оно осуществляется насекомыми (мак), при помощи ветра (рожь, береза), а также с помощью воды, птиц и других животных. Цветки насекомоопыляемых растений бывают преимущественно яркими, имеют запах, липкую пыльцу с выростами, выделяют нектар. У ветро-опыляемых растений цветки мелкие, не имеют яркой окраски и аромата и обычно собраны в соцветия. Пыльники, в которых образуется много мелкой, сухой и легкой пыльцы, расположены на длинных тычиночных нитях. Рыльца пестиков таких растений широкие, длинные или перистые - приспособленные к улавливанию пыльцы.
Оплодотворение
Оплодотворение происходит после опыления. У некоторых растений оплодотворение происходит через несколько дней или недель, у сосны — даже через год. Для осуществления оплодотворения необходимо, чтобы пыльца была зрелой и жизнеспособной, а в семязачатке должен сформироваться зародышевый мешок. Так, у покрытосеменных пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, прорастает. В ткани рыльца пестика внедряется пыльцевая трубка. По мере роста пыльцевой трубки в нее перетекают ядро вегетативной клетки и оба спермин. Проникнув в зародышевый мешок, пыльцевая трубка разрывается под действием разницы осмотического давления. Один из слермйев сливается с яйцеклеткой и образуется диплоидная зигота, дающая начало зародышу. Второй спермий сливается с центральной двуядерной клеткой, при этом образуется триллоидное ядро, дающее начало эндосперму (питательной ткани для зародыша) Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения. Прочие клетки зародышевого мешка разрушаются. Зародыш (зачаточный побег) вместе с эндоспермом образуют семя, покрытое кожурой. Из стенок завязи или цветоложа формируется плод.
Растительная клетка, ее строение
Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов и встроенных в них молекул белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты». Такое строение обеспечивает избирательное проникновение веществ в клетку и из нее.
Клеточная стенка состоит Из целлюлозы, ее молекулы собраны в пучки микрофибрилл, которые скручены в макро-фибриллы. Прочная клеточная стенка позволяет поддерживать внутреннее давление - тургор.
Цитоплазма состоит из воды с растворенными в ней веществами и органоидов.
Хлоропласты - это органеллы, в которых происходит фотосинтез; различают зеленые хлоропласты, содержащие хлорофилл, хромопласты, содержащие желтые и оранжевые пигменты, а также лейкопласты - бесцветные пластиды.
Для растительных клеток характерно наличие вакуоли с клеточным соком, в котором растворены соли, сахара, органические кислоты. Вакуоль регулирует тургор клетки.
Аппарат Гольджи - это комплекс плоских полых цистерн и пузырьков, где синтезируются полисахариды, входящие в состав клеточной стенки.
Митохондрии - двухмембранные тельца, на складках их внутренней мембраны - кристах - происходит окисление органических веществ, а освободившаяся энергия используется для синтеза АТФ.
Гладкий эндоплазматический ретикулум - место синтеза липидов.
Шероховатый эндоплазматический ретикулум связан с рибосомами, осуществляет синтез белков.
Лизосомы- мембранные тельца, содержащие ферменты внутриклеточного пищеварения. Переваривают вещества, избыточные органеллы (аутофагия) или целые клетки (аутолиз).
Ядро - окружено ядерной оболочкой и содержит наследственный материал - ДНК со связанными с ней белками - гистонами (хроматин). Ядро контролирует жизнедеятельность клетки. Ядрышко - место синтеза молекул т-РНК, р-РНК и рибосомных субъединиц. Хроматин содержит кодированную информацию для синтеза белка в клетке. Во время деления наследственный материал представлен хромосомами.
Плазмодесмы (поры) - мельчайшие цитоплазматические каналы, пронизывающие клеточные стенки и объединяющие соседние клетки.
Микротрубочки состоят из белка тубулина и расположены около плазматической мембраны. Они участвуют в перемещении органелл в цитоплазме, во время деления клетки формируют веретено деления.
Жизнедеятельность клетки
1. Движение цитоплазмы осуществляется непрерывно и способствует перемещению питательных веществ и воздуха внутри клетки.
2. Обмен веществ и энергии включает следующие процессы: поступление веществ в клетку; синтез сложных органических соединений из более простых молекул, идущий с затратами энергии (пластический обмен); расщепление, сложных органических соединений до более простых молекул, идущее с выделением энергии, используемой для синтеза молекулы АТФ (энергетический обмен); выделение вредных продуктов распада из клетки.
3. Размножение клеток делением.
4. Рост и развитие клеток. Рост - увеличение клеток до размеров материнской клетки. Развитие - возрастные изменения структуры и физиологии клетки.
#Корень
Корень - подземная часть вегетативного тела растения, закрепляющая его в почве. Появился впервые у сосудистых растений.
Функции корня:
1. Поглощающая - вода с растворенными в ней веществами переносится через ксилему к надземным органам, где включается в процессы фотосинтеза.
2. Проводящая - через ксилему и флоэму корня происходит движение воды и питательных веществ.
3. Запасающая - синтезированные органические вещества по флоэме возвращаются из наземных органов в корень и запасаются.
4. Синтетическая - в корне синтезируются многие аминокислоты, гормоны, алкалоиды и др.
5. Якорная - закрепляют растение в грунте.
В корне различают главный корень и боковые корни. Первичный корень закладывается еще в зародыше, он ориентирован вниз и становится у голосеменных и цветковых растений главным. Боковые корни формируются на главном.
Корень - осевой орган, обладающий радиальной симметрией и неопределенно долго нарастающий в длину, благодаря деятельности апикальной (верхушечной) меристемы. От стебля он отличается тем, что на нем никогда не нарастают листья, а апикальная меристема прикрыта чехликом.
Типы корневых систем:
* Стержневая корневая система - включает главный и боковые корни, характерна для двудольных цветковых и голосеменных растений.
* Мочковатая - формируется из придаточных корней, которые вырастают из нижней части побега.
Почва, ее значение для жизни растений:
Почва состоит из твердых частиц, образующихся из материнской породы, тип которой определяет минеральный состав почвы. Содержание в почве воды - главный фактор для развития растений. Наиболее благоприятными для удержания воды считаются почвы, состоящие из частиц разного размера. Живые компоненты почвы (микроорганизмы, грибы, беспозвоночные и мелкие позвоночные животные) способствуют улучшению плодородия почв. Так, азотфиксирующие бактерии и сине-зеленые водоросли обогащают почву связанным азотом, микоризообразующие грибы стимулируют минеральное питание растений. Очень важно наличие в почве органических остатков, которые постоянно подвергаются минерализации микроорганизмами и являются непрерывным источником почвенного питания. Чем больше органических остатков в почве, тем она плодороднее.
Внутреннее строение корня. Проводящая система корня (ситовидные трубки и сосуды) радиально расположена в центре корня, образуя клетками основной ткани осевой цилиндр. По сосудам происходит транспорт воды с растворенными в ней веществами к наземным органам растения от корневых волосков. Между тяжами сосудов находятся ситовидное трубки. Они служат для транспортировки органических растворов от наземной части.растения к клеткам корня. Цежду флоэмой и ксилемой расположена образовательная ткань- камбий, клетки которого,непрерывно делятся, обеспечивая рост корня в толщину. Всасывание воды с растворенными в ней веществами осуществляется в зоне корневых волосков. Корневой волосок — это вырост клетки, он живет около 20 дней и заменяется новым.
Зоны корня на продольном разрезе:
1. Корневой чехлик:
2. Зона деления - делящиеся клетки образовательной ткани.
3. Зона роста — осуществляет рост корня в длину.
4. Зона всасывания - расположена выше зоны роста. Ее поверхность покрыта выростами наружных клеток - корневыми волосками, которые всасывают из почвы воду с растворенными в ней веществами. Корневые волоски покрыты слизью, которая растворяет минеральные частицы почвы, и корни прочно сцепляются с субстратом. В этой зоне закладываются боковые корни.
5. Зона проведения - в центре корня находится проводящая ткань, образованная древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой). Для зоны характерен постоянный рост. На ее долю приходится большая часть длины корня. Здесь корень утолщается, благодаря делению клеток камбия. В зоне проведения корень ветвится.
Видоизменения корней. Корнеплоды. вследствие сильного разрастания паренхимы или за счет деятельности дополнительных слоев камбия происходит утолщение корня, его видоизменение в корнеплод. У редьки, свеклы и репы большая часть корнеплода образована разросшимся основанием стебля; у моркови, наоборот, главную часть корнеплода формирует главный корень. Корнеплоды приспособлены для запасания питательных веществ. Другие видоизменения: корнеклубни (георгин), воздушные корни (кукуруза).
#Побег. Лист. Стебель
Побег - это надземная часть растения. Вегетативный побег закладывается в процессе развития зародыша, в котором он Представлен почечкой. Почечка - это стебелек и листовые зачатки, может считаться первой почкой растения. Апикальная меристема почечки при развитии зародыша формирует новые листья, а стебель удлиняется и дифференцируется на узлы и междоузлия.
Почка - это зачаточный побег, из нее весной вырастают новые побеги. Различают верхушечные, пазушные, (расположены в пазухах листьев) и придаточные почки. Придаточные почки образуются за счет деятельности камбия и других образовательных тканей в разных местах - на корнях, стеблях, листьях. Участок стебля, от которого отходят лист и почка называется узлом. Участок стебля между соседними узлами - междоузлие.
Осевая часть почки - короткий зачаточный стебель, на нем - зачаточные листочки. В пазухах зачаточных листьев можно обнаружить мелкие зачаточные почки. Из вегетативной почки развивается вегетативный побег, а из генеративной — генеративный побег с зачатками цветка или соцветия. Различают почки голые и защищенные кожистыми чешуями.
Лист
Лист - плоский боковой орган побега.
Внешнее строение листа. У двудольных растений лист состоит из плоской расширенной пластинки и стеблевидного черешка с прилистниками. Для листьев однодольных , растений характерно отсутствие черешков, основание листа, у них расширено, во влагалище, охватывающее стебель. У зЛаков влагалищем покрыто все междоузлие: Листья двудольных растений бывают простые и сложные. Простые листья имеют одну листовую пластинку, иногда сильно расчлененную на лопасти. Сложные листья имеют несколько листовых пластинок с выраженными черенками. Перистосложные листья имеют осевой черешок, по обе стороны которого расположены листочки. Пальчатосложные листья имеют листочки, отходящие веером от верхушки основного черешка.
Внутреннее строение листа. Снаружи листа находится кожица из бесцветных клеток, покрытая воскоподобным веществом - кутикулой. Под кожицей расположены клетки столбчатой паренхимы, содержащие хлорофилл. Глубже находятся клетки губчатой паренхимы с межклетниками, заполненными воздухом. В паренхиме расположены сосуды проводящего пучка. На нижней поверхности листьев кожица имеет устьичные клетки, участвующие в испарении воды. Испарение воды происходит для предотвращения перегрева листа через устьица эпидермы (кожицы). Этот процесс называется транспирацией и обеспечивает постоянный ток воды от корней к листьям. Скорость транспирации зависит от влажности воздуха, температуры, света и т.д. Под воздействием этих факторов меняется тургор замыкающих клеток устьиц, они замыкаются или смыкаются, задерживая или усиливая испарение воды и газообмен. В процессе газообмена в клетки поступает кислород для дыхания или выводится в атмосферу в процессе фотосинтеза.
Видоизменения листьев: усики - служат для закрепления стебля в вертикальном положении; иглы (у кактуса) играют защитную роль; чешуйки - мелкие листочки, потерявшие свою фотосинтезирующую функцию; ловчий аппарат - листья снабжены столбчатыми железами, выделяющими слизь, которая используется для захвата мелких насекомых, попавших на лист.
Стебель
Стебель - это осевая часть побега, несущая листья, цветы, соцветия и плоды. В этом заключается опорная функция стебля. К другим функциям стебля относятся; транспортная - проведение воды с растворенными в ней веществами от корня к наземным органам; фотосинтезирующая; запасающая - отложение в его тканях белков, жиров, углеводов.
Ткани стебля:
1. Проводящая: внутреннюю часть коры представляют ситовидные трубки и клетки-спутницы луба (флоэма), ближе к центру расположены клетки древесины (ксилеме), по которым осуществляется транспорт веществ.
2. Покровная - кожица у молодых и пробка у старых одревесневших стеблей.
3. Запасающая - специализированные клетки луба и древесины.
4. Образовательная (камбий) - постоянно делящиеся клетки, дающие напало всем тканям стебля. За счет деятельнсти камбия стебель растет в толщину, и образуются годичные кольца.
Видоизменения стеблей: клубень -запасающий подземный побег; вся масса клубня состоит из запасающей паренхимы вместе с проводящей тканью (картофель); луковица — укороченный конический стебель с многочисленными видоизмененными листьями - чешуями и укороченным стеблем - донцем (лук, лилия); клубнелуковицы (гладиолус, крокус и др.); кочан - сильно укороченный стебель с толстыми, перекрывающими друг друга листьями.
#Цветок - видоизмененный побег
Цветок — это укороченный и ограниченный в росте побег, выполняющий генеративную функцию. Состоит из: цветоножки, цветоложа с чашелистиками и лепестками (околоцветник), а также тычинок и плодолистиков. Чашелистики произошли от верхних вегетативных листьев и служат для защиты цветка в бутоне, их совокупность называется чашечкой. Леяестки служат для привлечения опылителей. Совокупность лепестков образует венчик. Он.бывает раздельнолепестный сростнолепестным.
* Тычинки цветка представляют собой микроспорофиллы и состоят из тычиночной нити и пыльника с двумя пыльцевыми мешками, или микроспорангиями. Количество тычинок может быть от одной (семейство орхидейные) до сотен. Совокупность тычинок в цветке образует андроцей. Тычинки могут быть сросшимися и свободными. Каждая половинка пыльника имеет два (реже одно) гнезда - микроопорангия. Гнезда пыльника заполнены материнскими клетками микроспор, микроспорами и зрелой пыльцой. В пыльниках осуществляются микроспорогенез и микрогаметогенез. Пыльцевое зерно является незрелым гаметофитом. В пыльцевом зерне в результате мейоза материнской клетки формируются две гаплоидные клетки: клетка трубки и генеративная клетка, которая позднее делится на два спермия. Проросшее пыльцевое зерно с ядром трубки и двумя спермиями представляет собой зрелый мужской гаметофит.
Верхняя часть цветка занята плодолистиком, включающим семязачаток, или мегаспорофилл. Верхние концы Плодолистиков вытягиваются в столбик, заканчивающийся рыльцем, который обычно состоит из двух лопастей. Совокупность плодолистиков в цветке называется гинецевм. В зависимости от положения различают верхнюю, полунижнюю и нижнюю завязи. Семязачатки располагаются на плацентах завязи, в которых происходят макроспорогенез - формирование макроспор и макрогаметогенез - формирование женского гаметофита, а также процесс оплодотворения.
Семязачаток после оплодотворения заключенной в нем яйцеклетки развивается в семя. Семязачаток состоит из центральной части - нуцеллуса, одного или двух покровов - иитогументоа, которые на верхушке нуцеллуса образуют канал - микропиле. В семязачатке различают апикальную (верхушечную) часть - микропилярную и противоположную ей халазальную часть. От халазы отходят интигументы.
Женский гаметофит развивается из материнской клетки мегаспоры, находящейся внутри семяпочки. В результате мейоза материнской клетки образуются четыре гаплоидных мегаспоры, три из которых отмирают. Четвертая клетка развивается в женский гаметофит, который в зрелом состоянии представляет собой восьмиядерный зародышевый мешок. Этот мешок включает: яйцеклетку, две вспомогательные клетки-синергиды, расположенные у микропиле, центральную двуядерную клетку, и три клетки-антиподы, находящиеся на противоположном конце от микропиле.
У покрытосеменных растений в цветках есть особые железки-нектарники, которые вырабатывают сахаристую жидкость - нектар, имеющий в своем составе гормоны и бактерицидные вещества. Нектарники привлекают насекомых-опылителей и влияют на процесс оплодотворения и развития семени и плода.
Цветки могут быть однополыми и обоеполыми. Обоеполые цветы содержат и тычинки и пестики, а однополые содержат либо андроцей, либо гинецей и могут развиваться на одном растении (однодомные) и на разных растениях (двудомные).
Цветки могут быть симметричными и асимметричными. Симметричные цветки делятся на актиноморфные (симметричные по всем направлениям) и зигоморфные (имеющие одну ось симметрии), например горох. Асимметричный цветок не-. возможно разделить на две равные части.
Цветки могут быть одиночными или собраны в соцветия.
* Простые соцветия: кисть, зонтик, головка, колос.
* Сложные доцветия: корзинка, сложный зонтик, щитрк, сложный колос.
Биологическое значение соцветий: соцветия увеличивают вероятность опыления цветков при экономии материала. Из органических веществ, которые идут на строительство одного крупного цветка, растение создает множество мелких цветков, при этом резко возрастает количество плодов, созревающих на растении. У ветроопыляемых растений соцветия облегчают перекрестное опыление.
#Размножение растений
Размножение - это воспроизведение особями себе подобных. Оно позволяет поддерживать преемственность между поколениями и поддерживать численность популяций на определенном уровне.
Способы размножения растений.
Вегетативное размножение не связано с формированием специальных органов размножения и клеток. Оно осуществляется с помощью вегетативных органов растения: стебля (черенками и отводками), листьев, почек, корневищ, ползучих побегов, луковиц, корневых отпрысков (так размножаются растения, способные образовывать почки на корнях), листовых черенков и культурой ткани (выращивание в пробирке). Вегетативное размножение в естественных условиях биологически тогда выгодно, когда в борьбе за существование необходимо быстро освоить новые места обитания, захватить большие площади для расселения и питания. Так у ландыша и майника это единственный способ размножения из-за отсутствия благоприятных условий для семенного размножения.
Бесполое размножение осуществляется с помощью спор. Спора - это специализированная клетка, прорастающая без слияния с другой клеткой. Споры могут быть диплоидными (образуются в результате митоза) и гаплоидными (образуются в результате мейоза); они могут иметь жгутики для передвижения (у водорослей) или распространяться с помощью ветра и воды (папоротник, мхи).
Половое размножение - связано со слиянием специализированных половых клеток - гамет с образованием зиготы. Гаметы могут быть одинаковыми и разными в морфологическом отношении. Изогамия - слияние одинаковых гамет; гетерогамия - слияние разных по размеру гамет; оогамия - слияние подвижного сперматозоида с крупной неподвижной яйцеклеткой.
Для некоторых групп растений характерно чередование поколений, при котором половое поколение продуцирует половые клетки (гаметофит), а неполовое поколение производит споры (спорофит).
Используя знания о нормах питания и расходовании энергии человеком (со¬четание продуктов растительного и животного происхождения, нормы и режим пита¬ния и др.), объясните, почему люди, употребляющие с пищей много углеводов, бы¬стро прибавляют в весе.
3.Углеводы в организме человека используются в виде энергии при попадании пищи, где много углеводов содержится в организм.
Излишки откладываются в виде жиров.
Приспособления организмов к различным экологическим факторам. Приведите примеры паразитических отношений в природе и раскройте их значение. Среди гербарных экземпляров, коллекций и влажных препаратов найдите растения и животных, для которых характерен паразитический образ жизни.
2. На примере верблюда, кактуса. Приспособления:
Разветвленная корневая система для получения большего количества воды. Вместо листьев колючки для предотвращения испарения. Корни лежат на поверхности, дабы во время выпадения росы, впитывать воду.
Грибы-паразиты вызывают многие заболевания растений. Они живут на картофеле, вызывая появление черной гнили на клубнях.
Паразиты живут засчет организма хозяина. В связи с паразитизмом они утрачивают большинство органов и систем органов (деградация).
Некоторые виды мимарид успешно используются в програмах биологического контроля вредителей. Например вид Anaphes nitens применяется для контроля жука-долгоносика Gonipterus scutellatus (Coleoptera: Curculionidae), серьезного вредителя эвкалиптов в южной Европе, Южной Африке, Новой Зеландии и Южной Америке.
Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы. Сравнение клеток растений и грибов
1)Сходство в строении и химическом составе клеток разных живых организмов свидетельствуют о единстве их происхождения. По содержанию элементы, входящие в состав, можно разделить на 3 группы:
1. Макроэлементы – такие, как кислород, углерод, азот.
2. Микроэлементы – относятся преимущественно ионы ......, входящие в состав ферментов, гормонов и других
3. Ультра-микроэлементы: уран, радий, золото, ртуть.
(сравнение клеток растений и грибов не сделано)
мутационная изменчивость , мутации и их типы и классификации . причины мутации и значение эволюции и селекции :
особенности пластического обмена у растений , фотосинтеза
строение хлоропласта его роль в этом процессе :
Рівні організації життя
молекулярний, клітинний, організмовий, популяційний, екосистемний, біосферний
Основні ознаки живого
Головними ознаками життя є розмноження, спадковість та мінливість
Життя
Життя́ — з точки зору природознавства — це динамічний стан організму, який полягає в неперервності процесів обміну матерією та енергією із зовнішнім середовищем. Життя є одним з небагатьох процесів у світі, які зменшують ентропію (нехай лише локально).
Используя знания об обмене веществ и превращении энергии в организме человека, дайте научное объяснение влияния на обмен веществ гиподинамии, стрессов, вредных привычек, переедания.
Организм человека представляет собой сложную систему, в которой все происходящие процессы согласованы и направлены на поддержание гомеостаза, выживание особи и оставление потомства. Если какие-то системы органов не несут необходимую нагрузку (не упражняются), это приводит к их ослаблению, возникновению физиологических расстройств и патологий.
Гиподинамия – пониженная двигательная активность, отсутствие физических нагрузок – приводит к снижению работоспособности мышц, сердечно-сосудистой системы и, как следствие, нарушению обмена веществ и ухудшению состояния всего организма в целом. Неизрасходованные на физическую активность питательные вещества откладываются в запас, что зачастую приводит к ожирению. Этому также способствует переедание.
Стресс является защитной реакцией организма, позволяющей выжить в момент опасности. Стресс мобилизует возможности организма, сопровождается выбросом гормонов, повышает интенсивность сердечно-сосудистой деятельности и пр. Эта энергия в условиях современной цивилизации часто не находит естественного выхода и является перегрузкой для нервной и других систем.
Вредные привычки: курение, алкоголь и другие яды – приводят к поступлению в организм чужеродных вредных веществ, которые отравляют организм и вызывают заболевания. (Особенно недопустимо употребление алкоголя во время приема антибиотиков или наличия другой нагрузки на почки и печень.) Наркотические вещества, участвуя в обмене веществ, вызывают привыкание, в дальнейшем прекращение поступления никотина, алкоголя и др. сопровождается ломкой – резким ухудшением самочувствия. Таким образом, возникает физиологическая и психологическая зависимость от наркотиков.
Нарушение режима дня, азартные игры, пресыщение удовольствиями истощают организм и, кроме того, отвлекают сознание человека от решения насущных задач, занятий физкультурой и препятствуют духовному росту.
Царство растений, его отличия от других царств живой природы. Объясните, какая группа растений занимает в настоящее время господствующее положение на Земле. Среди живых растений или гербарных экземпляров найдите представителей этой группы.
К царству растений относятся эукариоты, способные к автотрофному питанию за счет фотосинтеза (некоторые представители перешли к паразитическому образу жизни и утратили хлорофилл). Для растений характерна малая подвижность, рост в течение всей жизни, минеральное (у высших растений корневое) питание, на клеточном уровне жесткая клеточная стенка, построенная, как правило, из целлюлозы, отсутствие центриолей, наличие вакуолей с клеточным соком. В качестве запасного углевода – крахмал. Характерно наличие хлорофилла или других пигментов, способных поглощать энергию солнечного света для дальнейшего использования в процессах фотосинтеза.
В настоящее время господствующее положение на Земле занимает отдел Покрытосеменных (Цветковых) растений, считающийся наиболее эволюционно продвинутым и определяющий вид большинства современных биотопов. Для покрытосеменных характерно наличие таких генеративных органов, как цветок и плод.
Из предложенных экземпляров следует выбрать представителей изученных семейств (крестоцветные, розоцветные, бобовые, пасленовые, сложноцветные, злаки, лилейные) или классов (однодольные, двудольные).
Биология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы изучения живых объектов. Роль биологии в жизни и практической деятельности человека.
Биология – наука, изучающая живые организмы. В настоящее время подразделяется на обширный перечень дисциплин, изучающих различные уровни организации живого (молекулярная биология, цитология, морфология, экология и пр.), разные царства (ботаника, зоология), различающихся предметом рассмотрения (строение, функционирование, взаимосвязь и т.д.) и применяемыми методами. Биология изучает живые объекты, построенные на основе биополимеров (белков, нуклеиновых кислот).
Среди достижений биологии можно отметить описание большого числа видов живых организмов, существующих на Земле, создание клеточной, эволюционной, хромосомной теории, расшифровка структуры белка и нуклеиновых кислот и т.д. На практике это способствовало увеличению эффективности производства сельскохозяйственной продукции, развитию медицины, биотехнологии, созданию основ рационального природопользования.
Биология тесно связана с другими науками и широко применяет их методы (география, история, химия, физика, математические дисциплины, кибернетика, философия и др.).
Методы изучения живых объектов включают наблюдение, эксперимент (а также описание, сравнение, анализ, синтез, исторический метод, математическое моделирование и пр.).
На сегодняшний день роль биологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой, что требует глубокого знания и соблюдения биологических закономерностей, широкого использования биотехнологии.
Объясните, почему поджелудочную железу относят к железам смешанной секреции. Как в крови поддерживается постоянное количество глюкозы? Какие меры необходимо соблюдать, чтобы не заболеть сахарным диабетом?
Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Она вырабатывает пищеварительный сок, содержащий ферменты и поступающий через проток в двенадцатиперстную кишку (внешняя секреция). В то же время поджелудочная железа синтезирует важнейший гормон – инсулин, выделяемый в кровь (внутренняя секреция). При повышении содержания глюкозы в крови, вырабатываемый инсулин способствует усиленному потреблению глюкозы и превращению её в гликоген, запасное вещество. После чего излишки инсулина достаточно быстро разрушаются.
При недостатке инсулина развивается заболевание – сахарный диабет, сопровождающееся серьезным нарушением обмена веществ, а в тяжелых случаях потерей сознания и смертью. Больным, страдающим сахарным диабетом, вводят в кровь препараты инсулина.
Чтобы не заболеть сахарным диабетом, нужно вести подвижный образ жизни, не злоупотреблять углеводами, избегать нервных перегрузок. Профилактике сахарного диабета способствует включение в рацион злака под названием полба и некоторые другие продукты.
Экологические (биотические) факторы, их влияние на организм. Приведите примеры конкурентных отношений в природе и раскройте их значение. Как человек использует знания о конкуренции в практической деятельности?
К биотическим факторам относят влияние на организм окружающих живых существ. В зависимости от того, положительно или отрицательно данные взаимодействия сказываются на состоянии организмов, выделяют:
1. Нейтрализм – организмы не оказывают заметного влияния друг на друга (взаимодействие минимально)
2. Симбиоз – организмы испытывают положительное влияние, часто взаимное: примером симбиотических связей считают лишайники (гриб и водоросль), микоризу шляпочных грибов и деревьев, опыление клевера шмелём. К симбиозу зачастую относят нахлебничество (мелкие насекомоядные птицы подбирают насекомых, падающих вниз при работе дятла), квартирантство (птицы селятся в дуплах, выдолбленных дятлом), кооперацию – необязательные взаимовыгодные связи (опыление цветков неспециализированными опылителями).
3. Хищничество (как правило, умерщвление активной добычи) и паразитизм – кратковременное или длительное питание (или местожительство – гнездовой паразитизм кукушки) за счет другого организма, не сопровождающееся немедленной гибелью жертвы – один организм испытывает положительное влияние, другой отрицательное.
4. Конкуренция – оба организма испытывают отрицательное воздействие. Конкурентные взаимодействия возникают у видов, испытывающих сходные потребности, например, между деревьями в лесу возникает «борьба» за доступ к свету. Если потребности очень близки, один вид может полностью вытеснить другой (ель вытесняет светолюбивую сосну).
Конкуренция как существенный фактор в борьбе за существование способствует различной специализации (эволюционному расхождению потребностей), что повышает видовое разнообразие и устойчивость экосистем.
В практической деятельности человека важно учитывать нежелательную конкуренцию: не допускать засорения полей сорняками, прудов для рыборазведения сорными малоценными породами рыб. Особая осторожность требуется при заселении экосистем новыми видами, которые могут вытеснить ценные местные виды.
Признаки живых организмов. Основные отличия живых организмов от тел неживой природы.
Признаки живых организмов:
1. Живые организмы, изучаемые биологией, содержат биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты, определяющие их характерные свойства.
2. Большинство организмов имеет клеточное строение (кроме вирусов)
3. Обмен веществом и энергией с окружающей средой: живые существа питаются, на этом основан пластический и энергетический обмен, поддерживают постоянство внутренней среды - гомеостаз и выделяют продукты жизнедеятельности в окружающую среду.
4. Способность к размножению: воспроизведение потомства, наследующего признаки родителей.
Совокупность этих признаков отличает живые организмы от тел неживой природы. Важнейшим отличием является способность обрабатывать информацию, получаемую из окружающей среды, и осуществлять ответную реакцию на внешнее раздражение.
Также отмечают сложность организации, способность эволюционировать, приспособленность к среде обитания.
Нетрудно видеть, что многие живые организмы обладают не всеми названными свойствами (например, споры бактерий в замороженном состоянии). В то же время в неживой природе существуют системы, обладающие многими из названных признаков (например насыщенные растворы, космические тела, созданная человеком вычислительная техника и автоматизированные системы).
Существует точка зрения (витализм и др.), что основополагающим и принципиальным отличием живого от неживого является наличие особой субстанции (души), покидающей физическое тело после смерти. Данная точка зрения не пользуется популярностью среди биологов, несмотря на безуспешность многочисленных попыток получения живого существа из неживой материи.
Используя знания о строении и функциях мышц человека, объясните, почему тренировки повышают мышечную силу и выносливость, почему спортсменам запрещают принимать допинги?
При физической нагрузке усиливается кровоснабжение мышц, утолщаются мышечные волокна, увеличивается мышечная масса, совершенствуется координация движений и контроль со стороны центральной нервной системы. Увеличение поступления питательных веществ и кислорода способствует росту силы мышцы, а своевременное удаление из мышечной ткани продуктов жизнедеятельности и предотвращение быстрого развития утомления повышают выносливость (согласно работам Сеченова Ивана Михайловича, основной причиной развития утомления является состояние двигательных нервных центров).
Занятия физкультурой и физический труд являются основным условием здорового образа жизни. В то же время перегрузки наносят серьезный вред здоровью, что характерно для большого спорта. Особенно вредны допинги, которые позволяют получать высокие результаты за счет химического вмешательства в физиологические процессы, протекающие в организме. Допинги могут быть вредны и побочными эффектами как химические вещества, и за счет перегрузок, которые могут намного превышать возможности организма. Допинг-контроль лишь частично позволяет снижать вред, причиняемый здоровью спортсменов, т.к. ведется интенсивная разработка новых средств допинга, не обнаруживаемых при анализе. В данном вопросе мог бы помочь отказ от профессионального спорта и его коммерциализации.
Приспособленность рыб к жизни в воде во внешнем и внутреннем строении, размножении. Как человек использует знания о жизнедеятельности рыб для их искусственного разведения?
Приспособленность рыб к жизни в воде проявляется, прежде всего, в обтекаемой форме тела, создающей наименьшее сопротивление при движении. Этому способствует покров из чешуи, покрытой слизью. Хвостовой плавник как орган движения и грудные, брюшные плавники обеспечивают превосходную маневренность рыб. Боковая линия позволяет уверенно ориентироваться даже в мутной воде, не натыкаясь на препятствия. С хорошим распространением звука в водной среде связано отсутствие наружных органов слуха. Зрение рыб позволяет им видеть не только то, что находится в воде, но и заметить угрозу на берегу. Обоняние позволяет обнаруживать добычу на больших расстояниях (например, акулам).
Органы дыхания, жабры, обеспечивают организм кислородом в условиях низкого содержания кислорода (по сравнению с воздухом). Плавательный пузырь играет роль гидростатического органа, позволяя поддерживать плотность тела рыбы на различной глубине.
Оплодотворение наружное, кроме акуловых. У некоторых рыб живорождение.
Искусственное разведение применяют для восстановления поголовья проходных рыб на реках с гидроэлектростанциями, прежде всего в низовьях Волги. Производителей, идущих на нерест, отлавливают у плотины, выращивают мальков в закрытых водоемах и выпускают в Волгу.
Также разводят в товарных целях карпа. Толстолобик (отцеживает одноклеточные водоросли) и белый амур (кормится подводной и надводной растительностью) позволяют получать продукцию с минимальными затратами на подкормку.
При искусственном разведении рыб требуется создавать нужный режим для развития икры, поддерживать необходимое качество воды, не допускать размножения в прудах хищников, паразитов, конкурирующих малоценных видов рыб.
Вид, его признаки. Многообразие видов. Редкие и исчезающие виды растений и животных, меры их сохранения. Назовите известные вам редкие и исчезающие виды растений.
Вид – совокупность особей (точнее, совокупность популяций особей), обладающих сходством внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности, условий обитания, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство, обитающих на определенной территории.
Критерии вида:
1. Морфологический – сходство внешнего и внутреннего строения.
2. Генетический – характерный для данного вида набор хромосом, отличающийся по числу и форме хромосом от других видов. Данный признак определяет возможность получения плодовитого потомства.
3. Географический – занимаемый видом ареал.
4. Экологический – условия обитания.
5. Биохимический и физиологический – сходство особенностей химического состава клетки, в первую очередь белков, и протекания процессов жизнедеятельности.
В настоящее время на Земле насчитывают около 2,5 миллионов видов живых существ. Видовое многообразие является важнейшим условием устойчивости экосистем, поэтому в последнее время приоритетной является задача сохранения биологического разнообразия.
Редкие виды, нуждающиеся в особой охране, заносятся в Красную книгу. Для их охраны организуются охраняемые природные территории: заповедники, заказники, национальные парки. Применяется искусственное разведение с последующим расселением в дикой природе.
В Красную книгу Российской Федерации включены следующие растения: женьшень настоящий, венерин башмачок настоящий, прострел обыкновенный, чилим (водяной орех), тис ягодный;
животные: зубр, речной бобр, белый медведь, лошадь Пржевальского, филин, сапсан, беркут, краснозобая казарка, скопа, гюрза, сибирский осетр, стерлядь, нельма, жук-олень, пчела-плотник, дикий тутовый шелкопряд.
Объясните биологическое значение безусловных и условных рефлексов. Составьте схему рефлекторной дуги (безусловного рефлекса) и объясните, из каких частей она состоит. Приведите примеры безусловных рефлексов человека.
Учение о рефлексах связано с трудами отечественного физиолога Ивана Михайловича Сеченова.
Рефлексом называют ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую при участии нервной системы. Рефлексы бывают безусловные – врожденные и условные – приобретенные в течение жизни.
Безусловные рефлексы обеспечивают выживание организма и вида в постоянных условиях среды и на ранних этапах жизни. К ним относятся защитные (мигание при попадании соринки в глаз), ориентировочные (изучение окружающего мира), пищевые (сосание у детей, выработка слюны). Инстинкты тоже носят врожденный характер, их иногда рассматривают как сложную последовательность безусловных рефлексов. Важнейшим инстинктом является продолжение рода.
Для приспособления к новым условиям служат условные рефлексы. Они образуются при наличии определенных условий и обеспечивают наилучшую ответную реакцию. Примером условного рефлекса является прилет птиц к знакомой кормушке, распознавание съедобного и несъедобного (поначалу птенец клюет все подряд) , обучение собаки командам.
Рефлекторная дуга безусловного коленного рефлекса включает:
1. рецептор – окончание чувствительного нейрона,
2. нервные пути, по которым сигнал передается в центральную нервную систему – чувствительный нейрон, который передает сигнал в спинной мозг,
3. исполнительный нейрон в передних корешках спинного мозга, передающий ответную команду,
4. орган, производящий ответную реакцию, - мышца.
Большинство дуг других рефлексов включают дополнительно вставочные нейроны.
Характеристика царства животных. Роль животных в природе. Среди готовых микропрепаратов простейших найдите эвглену зеленую. Объясните, почему эвглену зеленую ботаники относят к растениям, а зоологи – к животным.
К царству животных относятся гетеротрофные организмы, являющиеся фаготрофами, т.е. поглощающие пищу более или менее крупными частями, «кусочками». В отличие от грибов, которые всасывают питательные вещества в виде растворов (осмотрофы).
Для животных характерна подвижность, хотя некоторые кишечнополостные во взрослом состоянии ведут оседлый образ жизни. Также у большинства животных имеется нервная система, обеспечивающая ответную реакцию на раздражения.
Животные могут быть растительноядными, плотоядными (хищники, падальщики) и всеядными.
В природе животные являются консументами, потребляют готовое органическое вещество и значительно ускоряют круговорот веществ в экосистемах и биосфере в целом. Животные способствуют процветанию многих видов растений, являясь опылителями, распространяя семена, разрыхляя почву, обогащая ее экскрементами. Морским животным, обладающим известковым скелетом, мы обязаны образованием запасов мела, известняка, способствующих постоянной концентрации углекислого газа в атмосфере.
Эвглена зеленая, одноклеточное живое существо, занимает промежуточное положение в систематике, обладая особенностями, присущими разным царствам. Она имеет хлоропласты и на свету питается с помощью фотосинтеза. При наличии в воде растворенных органических веществ, особенно в темноте, она их поглощает, переходя на гетеротрофное питание. Наличие жгутика обеспечивает подвижность, что также роднит ее с животными.
Автотрофное питание. Фотосинтез, его значение.
Автотрофное питание, когда организм сам синтезирует органические вещества из неорганических, включает фотосинтез и хемосинтез (у некоторых бактерий).
Фотосинтез протекает у растений, цианобактерий. Фотосинтез – это образование органических веществ из углекислого газа и воды, на свету, с выделением кислорода. У высших растений фотосинтез происходит в хлоропластах – пластидах овальной формы, содержащих хлорофилл, который определяет окраску зеленых частей растения. У водорослей хлорофилл содержится в хроматофорах, имеющих различную форму. У бурых и красных водорослей, обитающих на значительной глубине, куда затруднен доступ солнечного света, имеются другие пигменты.
Фотосинтез обеспечивает органическим веществом не только растения, но и животных, которые ими питаются. То есть является источником пищи для всего живого на планете.
Выделяющийся при фотосинтезе кислород, поступает в атмосферу. В верхних слоях атмосферы из кислорода образуется озон. Озоновый экран защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, что сделало возможным выход живых организмов на сушу.
Кислород необходим для дыхания растений и животных. При окислении глюкозы с участием кислорода в митохондриях запасается почти в 20 раз больше энергии, чем в его отсутствие. Что делает использование пищи гораздо более эффективным, привело к высокому уровню обмена веществ у птиц и млекопитающих.
Все это позволяет говорить о планетарной роли фотосинтеза и необходимости охраны лесов, которые называют «легкими нашей планеты».
Используя знания о составе и группах крови, дайте научное обоснование значения переливания крови, ее свертывания. Почему при взятии проб крови на анализ следует пользоваться одноразовыми инструментами?
У человека выделяют четыре основные группы крови. В зависимости от наличия в эритроцитах агглютиногенов А или В, человек может иметь группу:
* 0 (не содержатся ни А, ни В),
* А (содержится А),
* В (содержится В),
* АВ ( содержатся А и В).
Переливать кровь можно только ту, которая не содержит агглютиногенов (буквы), которых нет у пациента: нулевую всем, АВ подходит только для АВ, А – для А и АВ, В – для В и АВ. При переливании неподходящей группы происходит склеивание эритроцитов (агглютинация) с последующим разрушением (гемолизом).
Также необходимо учитывать наличие в эритроцитах вещества, называемого резус-фактором (содержится у 85% людей). Агглютинация наступает при переливании резус-отрицательному пациенту крови от резус-положительного донора.
При взятии крови на анализ следует пользоваться одноразовыми инструментами, т.к. это самый надежный способ защиты от заражения ВИЧ и другими заболеваниями, передающимися через кровь. Стерилизация многоразовых инструментов не столь надежна, т.к. может подвести «человеческий фактор».
Животные – возбудители и переносчики заболеваний человека. Профилактика заболеваний энцефалитом, малярией, дизентерией, чесоткой и др.
Дизентерийная амеба может вызывать тяжелое заболевание желудочно-кишечного тракта – дизентерию.
Дизентерия бывает бактериальная и амебная. Амебная встречается преимущественно в тропическом и субтропическом климате.
Заражение происходит через пищу, воду, грязные руки. Амебы проникают в стенку толстой кишки, вследствие чего образуются язвы. Появляются боли в животе, учащенный стул, кровь в испражнениях, температура обычно не повышена. Профилактика заключается в мытье рук перед едой и после уборной, тщательном мытье овощей и фруктов, кипячении воды.
Еще одно заболевание, вызываемое простейшими, – малярия. Малярийный плазмодий проникает в организм человека при укусе малярийного комара, в котором проходит одна из стадий развития паразита. Заболевание распространено в жарком климате, в болотистой местности. Малярийный паразит поселяется в эритроцитах человека. Через определенные промежутки времени эритроциты разрушаются, это сопровождается лихорадкой (повышение температуры, озноб, пот), сильными головными болями, увеличением селезенки.
Профилактика включает своевременное лечение больных, что предотвращает заражение комаров и распространение болезни; обработку помещений от комаров. В водоемы выпускаются рыбки гамбузии, поедающие личинок комаров.
Энцефалит – воспаление головного мозга, – может возникать при гриппе, бешенстве. Клещевой энцефалит – вирусное заболевание, переносчиком которого являются кровососущие иксодовые клещи. Через 2-14 дней после укуса клеща внезапно повышается температура, возникают мучительные головные боли, рвота. Может привести к параличу. Профилактика: в неблагополучных районах не посещать лес в период высокой активности клещей (май-июнь), в дальнейшем заправлять брюки в носки, рубашку в брюки, регулярно проводить осмотр на наличие клещей. Применять репелленты, проходить вакцинацию.
Чесотку вызывает чесоточный клещ, прогрызающий ходы в роговых слоях кожи, напоминающие сероватую царапину. Появляется сильный зуд, сохраняющийся некоторое время и после проведенного лечения. Заражение происходит от человека к человеку при прямом контакте, а также через одежду, постельное белье. Профилактика: регулярно мыть руки с мылом, не носить чужую одежду, не пользоваться чужим бельем.
Человека могут поражать чесоточные клещи, паразитирующие на животных (крысиный, куриный, голубиный, кошачий), и даже зерновой клещ во время сна на соломе. Заражение происходит при контакте с животными, кормлении голубей с рук. Крысиный клещ заползает в жилище человека из нор грызунов, что еще раз подтверждает необходимость своевременной борьбы с мышами и крысами.
Химический состав клетки. Роль воды и минеральных веществ в жизни клетки и организма.
В состав клетки входят неорганические вещества: вода, минеральные соли, – и органические: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.
Вода составляет до 80% массы клетки, играет важную роль:
* все химические процессы в клетках происходят в водных растворах;
* переносит питательные вещества, растения всасывают минеральные соли в растворенном виде;
* с водой происходит удаление из организма вредных веществ;
* большая теплоемкость воды уменьшает колебания температуры организма;
* малая сжимаемость воды обеспечивает упругость (тургор) клетки;
* испарение воды способствует охлаждению животных и растений.
Минеральные вещества:
* участвуют в поддержании гомеостаза, регулируя поступление воды в клетку, кислотность (pH) среды (буферные системы клетки);
* разность концентрации ионов натрия, калия, водорода и др. создают на мембранах клеток разность потенциалов, необходимую для синтеза АТФ, передачи нервных импульсов;
* минеральные соли, в первую очередь, фосфаты и карбонаты кальция, придают твердость костной ткани и раковинам моллюсков.
Используя знания о мочевыделительной системе, ее строении и функциях, раскройте меры предупреждения мочеполовых инфекций для сохранения здоровья. Какое действие на почки оказывает употребление алкоголя и бесконтрольное применение лекарственных препаратов? Ответ поясните.
Мочевыделительная система имеет большое значение, удаляя из организма продукты обмена и другие ненужные вещества. Переохлаждение почек, особенно в сочетании с промоканием, может вызвать воспаление – нефрит, характеризующийся поражением почечных клубочков. Нефрит проявляется прежде всего отеками, повышением кровяного давления.
При поражении почечных канальцев развивается нефроз. При нефрозе кровяное давление не повышается, функция почек сохраняется. Выделение белка с мочой приводит к большой потере белка организмом.
Мочевая инфекция способствует выпадению солей, содержащихся в моче, из раствора и образованию камней. Поэтому очень легкомысленно носить зимой короткие топики, не закрывающие поясницу и способствующие охлаждению. Также не следует долго купаться в холодной воде. Важно тщательно лечить хроническое воспаление миндалин, туберкулез, нагноительные процессы, проводить закаливание организма. Полезно уменьшать потребление соли, острых продуктов.
Употребление лекарственных препаратов, в том числе витаминов, создает дополнительную нагрузку на почки, что может вызвать их заболевания, образование камней в почках и мочевыводящих путях. Алкоголь разрушает почечный эпителий, резко нарушает образование мочи, в результате чего наступает отравление организма продуктами обмена.
Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений (трутовик, головня, спорынья и др.). В чем проявляется их вред для растений? Какие меры необходимо предпринять для предупреждения грибковых заболеваний растений?
Грибы-паразиты поселяются в теле живых организмов. Гриб трутовик поражает деревья, разрушая древесину, делая ее трухлявой, что приводит к гибели дерева. Грибница трутовика находится в стволе, на поверхности вырастает только плодовое тело, по форме напоминающее копыто. Созревшие споры разносятся ветром, вызывая заражение новых деревьев. Плодовые тела рекомендуется собирать и сжигать. Для предупреждения заражения следует оберегать кору деревьев от повреждений, имеющиеся повреждения замазывать садовым варом или густой масляной краской.
Головня поселяется в хлебных злаках: ржи, ячмене, пшенице. Споры попадают в почву вместе с зерном, гифы гриба растут внутри растения. Во время созревания зерна головня разрушает ткани колоса, образуя массу спор черного цвета, напоминающую обугленную головёшку, что и дало название грибу. Для борьбы с головнёй обрабатывают зерно перед посевом раствором формалина. Спорынья также поражает злаки, имеет вид темно-фиолетовых рожков, торчащих из колоса. Рожки спорыньи ядовиты, вызывают судороги мышц, омертвение тканей. Отравление случается очень редко, т.к. зерно хорошо очищают от спорыньи.
Распространены грибковые заболевания плодово-ягодных растений: мучнистая роса, парша, плодовая гниль, ведьмины метлы. Для защиты от грибов-паразитов ягодные кустарники весной опрыскивают раствором медного купороса и другими препаратами (фунгицидами).
Медный купорос эффективен и против распространенного заболевания картофеля – фитофторы, которое приводит к порче клубней во время зимнего хранения. Для уменьшения поражения фитофторой также рекомендуют скашивать ботву картофеля за 10 дней до уборки урожая.
Экология – наука о взаимосвязях организмов и окружающей среды. Значение экологических знаний на современном этапе.
Экология изучает взаимоотношения живых организмов и популяций с окружающей средой. Рассматривает факторы, влияющие на организмы: влияние неживой природы (температура, влажность, минеральный состав почвы), живой природы (разнообразные отношения между организмами), воздействие человека. Большое значение имеет изучение природных сообществ: их продуктивность, видовое разнообразие, устойчивость, развитие. Применение экологических знаний в охране природы, лесном, сельском хозяйстве, создание безотходных технологий в промышленности позволяет снизить нежелательное воздействие человека на окружающую среду, способствует снижению затрат на производство.
Особенно актуально применение экологических знаний в наши дни, когда возросшая численность населения планеты и возможности современных технологий во много раз увеличили нагрузку на окружающую среду, а психология потребления толкает людей на разграбление природных богатств без учета последствий. Такие масштабные проекты как строительство гидроэлектростанций-гигантов, атомных электростанций, дамбы в Финском заливе, должны были быть отклонены при ответственном отношении к сохранению среды обитания и своевременном грамотном учете экологических последствий.
объед ГЕРМ
28. Об'єднання Німеччини. Сучасний стан країни.
У 1982 р. бундестаг обрав канцлером ФРН голову ХДС Гельмута Коля, який сформував кабінет у складі представників ХДС/ХСС і ВДП. Новий уряд активізував діяльність щодо поліпшення господарського становища, яке ускладнилося внаслідок економічних криз 1974—1975 і 1980-1982 рр. З 1983 р. в економіці відбувалося поступове піднесення, яке тривало до 1990 р. Промислове виробництво щороку збільшувалося на 3,5-5%, зменшувалася кількість безробітних, припинилася інфляція.
З 1985 p. E. Хонеккер та його оточення недвозначно заявляли, що наслідувати радянському прикладові вони аж ніяк не збираються. Однак, незважаючи на порівняно високий життєвий рівень, населення НДР виявляло чимраз більше невдоволення всевладдям СЄПН і органів безпеки, відсутністю елементарних громадянських прав і свобод, цензурою, забороною приватних поїздок до ФРН та інших західних країн, ізоляцією НДР від вільного світу.
Улітку 1989 набули масового характеру втечі громадян НДР на Захід, які стали можливими після відкриття Угорщиною свого кордону з Австрією для туристів з НДР. Десятки тисяч східних німців поспішили скористатися з можливості покинути «державу робітників і селян». Одночасно у Лейпцигу, Дрездені, Берліні та інших містах НДР почали проводитися масові демонстрації з вимогами свободи і демократичних змін.
Знаменною подією стало відкриття, у ніч на 10 листопада 1989 р. кордону між Східним і Західним Берліном. Берлінський мур рухнув.
У вирі подій СЄПН втрачала владу й розпадалася.
У Берліні 31 серпня 1990 р. було підписано договір про об'єднання між ФРН і НДР, який передбачав входження Східної Німеччини до складу ФРН 3 жовтня 1990. Врегулювалися міжнародні аспекти об'єднання Німеччини. Для цього були проведені переговори представників ФРН, НДР, СРСР, США, Великої Британії й Франції; 12 вересня у Москві укладено Договір про остаточне врегулювання щодо Німеччини. Ним передбачалося, що до об'єднаної Німеччини належатимуть території ФРН, НДР і всього Берліна. Жодних територіальних претензій ні до кого Німеччина не висовуватиме. На момент об'єднання країна одержить повний суверенітет; права й відповідальність 4-х держав на її території будуть скасовані; СРСР і Німеччина укладуть договір про виведення радянських військ зі Східної Німеччини впродовж 3-4-х років; ФРН скоротить армію до 370 тис. осіб; об'єднана Німеччина відмовляється від атомної зброї. Тоді ж було погоджено, а в листопаді підписано Договір про добросусідство, партнерство та співробітництво між СРСР і Німеччиною.
Першим канцлером об'єднаної Німеччини був обраний у 1994 р. лідер ХДС Гельмут Коль.
Оcновы генетики. Законы наследственности
Генетика — наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости. Мендель, проводя опыты по скрещиванию различных сортов гороха, установил ряд законов наследования, положивших начало генетике. Он разработал гибридо-логический метод анализа наследования признаков организмами. Этот метод предусматривает скрещивание особей с альтернативными признаками; анализ исследованных признаков у гибридов без учета остальных; количественный учет гибридов.
Проводя моногибриднре скрещивание (скрещивание по одной паре альтернативных призкаков), Мендель установил закон единообразия первого поколения. Он гласит: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся по одной паре альтернэтивных признаков, первое поколение гибридов единообразно как по фенотипу, так и по генотипу. Этот закон так же называют законом доминирования, т. к. один из признаков проявляется, а другой - подавлен.
Если потомков первого локоления скрестить между собой, то во втором поколении исчезнувший в первом поколении признак проявляется вновь. Это явление получило название второго закона Менделя или закона расщепления. Он гласит: при скрещивании гибридов первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление доминантных и рецессивных признаков в соотношении 3 :1. Генотипы второго поколения - АА, Аа, Аа, аа, то есть наблюдается соотношение 1:2:1.
Расщепление признаков в потомстве прискрещивании гетерозиготных особей обьясняется тем, что гаметы генетически чисты, несут только один ген из аллельной пары. При образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары (закон чистоты гамет).
Цитологической основой расщепления признаков при моногибридном скрещивании является расхождение гомологичных хромосом к разным полюсам клетки и образование гаплоидных половых клеток в мейозе.
Генотип - совокупность генов организма, взаимодействующих между собой.
Фенотип - совокупность внешних признаков организма.
В опытах Мендель использовал разные способы скрещивания: моногибридное, дигибридное и полигибридное. При последнем скрещивании особи отличаются более чем по двум парам признаков. Во всех случаях соблюдается закон единообразия первого поколения, закон расщепления признаков во втором поколении и закон независимого наследования.
Закон независимого наследования: каждая пара признаков наследуется независимо друг от друга. В потомстве идет расщепление по фенотипу 3 :1 по каждой паре признаков.
Закон независимого наследования справедлив лишь в том случае, если гены рассматриваемых пар признаков лежат в различных парах гомологичных хромосом. Гомологичные хромосомы сходны по форме, размерам и группам сцепления генов.
Поведение любых пар негомологичных хромосом в мейозе не зависит друг от друга. Расхождение: их к полюсам клетки носит случайный характер. Независимое наследование имеет, большое значение для эволюции; так как является источником комбинативной наследственности.
Сцепленное наследование
Организм любого вида имеет большое разнообразие признаков, которое обеспвг чивается тысячами генов. В то же время число хромосом невелико, так у человека их всего 23 пары. Следовательно, в каждой хромосоме располагаются сотни и тысячи генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной хромосоме, исследовал американский генетик Т. Морган. Гены, расположенные в одной хромосоме, называют группой сцепления. Количество групп сцепления в клетке равно гаплоидному набору хромосом.
Закон сцепленного наследования, открытый Морганом, гласит: гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе.
Дальнейшие исследования Моргана показали, что сцепление не всегда бывает абсолютным. Причина тому — кроссинговер (обмен участками между гомологичными хромосомами), который происходит в профазе первого деления мейоза. Кроссинговер нарушает группы сцепления генов и ведет к появлению особей с перекомбинацией признаков.
Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами: чем ближе располагаются гены в хромосоме, тем меньше вероятность кроссинговера между ними и наоборот. Эта зависимость используется, для составления генетических карт хромосом, где по вероятности кроссинговера рассчитывается положение генов, в хромосоме.
Расстояние между генами определяется по формуле:
X = (A + C)/N x100,
где X — расстояние между генами (в морга-нидах), А и С - количество кроссовертных особей, N - общее число особей.
41. Сцепленное наследование генов.
Большую работу по изучению наследования неаллельных генов, расположенных в паре гомологичных хромосом, выполнили американский ученый Т.Морган и его ученики. Ученые установили, что гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно, или сцеплено. Группы генов, расположенные в одной хромосоме, называют группами сцепления. Сцепленные гены расположены в хромосоме в линейном порядке. Число групп сцепления у генетически хорошо изученных объектов равно числу пар хромосом, то есть гаплоидному числу хромосом. У человека 23 пары хромосом и 23 группы сцепления.
Было установлено, что возникают и другие, новыми комбинациями генов, отличающимися от родительской гаметы. Было доказано, что причина возникновения новых гамет заключается в перекресте (кроссинговере) гомологичных хромосом. Гомологичные хромосомы в процессе мейоза перекрещиваются и обмениваются участками. В результате этого возникают качественно новые хромосомы. Частота перекреста между двумя сцепленными генами в одних случаях может быть большой, в других - менее значительной. Это зависит от расстояния между генами в хромосоме. Частота (процент) перекреста между двумя неаллельными генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Чем ближе расположены гены в хромосоме, тем теснее сцепление между ними и тем реже они разделяются при перекресте. И наоборот, чем дальше гены отстоят друг от друга, тем слабее сцепление между ними и тем чаще осуществляется перекрест. Следовательно, о расстоянии между генами в хромосоме можно судить по частоте перекреста.
Положение хромосомной теории:
Каждый ген имеет своё строго определённое положение в хромосоме.
Гены расположены в хромосоме линейно в строго определённом порядке.
Причиной появления особей с перекомбенированными признаками является кроссенговер.
Чем дальше гены друг от друга расположены в хромосоме, тем больше вероятность кроссенговера между ними.
Мутации –
это редкие, случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие весь геном, целые хромосомы, их части или отдельные гены. Они могут быть полезны, вредны и нейтральны для организмов.
Геномные мутации. Геномными называют мутации, приводящие к изменению числа хромосом. Наиболее распространенным типом геномных мутаций является полиплоидия - кратное изменение числа хромосом. У полиплойдных организмов гаплоидный (п) набор хромосом в клетках повторяется не 2 раза, как у диплоидов, а значительно больше -до 10-100 раз. Возникновение полиплоидов связано с нарушением митоза или мейоза. В частности, не расхождение гомологичных хромосом в мейозе приводит к формированию гамет с увеличенным числом хромосом. У диплоидных организмов в результате такого процесса могут образоваться диплоидные (2п) гаметы. Полиплоидные виды растений довольно часто обнаруживаются в природе; у животных полиплоидия редка. Некоторые полиплоидные растения характеризуются более мощным ростом, крупными размерами и другими свойствами, что делает их ценными для генетико-селекционных работ.
Хромосомные мутации - это перестройки хромосом. Структурные изменения хромосом Многие из хромосомных мутаций доступны изучению под микроскопом. Пути изменения структуры хромосом разнообразны. Участок хромосомы может удвоиться или, наоборот, выпасть, он может переместиться на другое место и т.д. Хромосомные мутации - результат отклонений в нормальном течении процессов клеточного деления. Основная причина возникновения различных хромосомных мутаций - разрывы хромосом и хроматид и воссоединения в новых сочетаниях.
Генные мутации. Генные, или точечные, мутации - наиболее часто встречающийся класс мутационных изменений. Генные мутации связаны с изменением последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Они приводят к тому, что мутантный ген перестает работать, и тогда либо не образуются соответствующие РНК и белок, либо синтезируется белок с измененными свойствами, что проявляется в изменении каких-либо признаков организма. Вследствие генных мутаций образуются новые аллели. Это имеет важное эволюционное значение. Генные мутации следует рассматривать как результат “ошибок” возникающих в процессе удвоения молекул ДНК.
Основные положения мутационной теории. Основные положения мутационной теории формулируются следующим образом:
- мутации - это дискретные изменения наследственного материала;
мутации - редкие события;
- мутации могут устойчиво передаваться из поколения в поколение;
- мутации возникают не направленно (спонтанно) и, в отличие от модификаций, не образуют непрерывных рядов изменчивости;
- мутации могут быть вредными, полезными и нейтральными.
7. Биосинтез белка
.Информационная РНК, несущая сведения о первичной структуре белковых молекул, синтезируется в ядре. Пройдя через поры ядерной оболочки, и-РНК направляется к рибосомам, где осуществляется расшифровка генетической информации - перевод ее с “языка” нуклеотидов на “язык” аминокислот. Аминокислоты, из которых синтезируются белки, доставляются к рибосомам с помощью специальных РНК, называемых транспортными (т-РНК). В т-РНК последовательность трех нуклеотидов комплементарна нуклеотидам кодона в и-РНК. Такая последовательность нуклеотидов в структуре т-РНК называется антикодоном. Каждая т-РНК присоединяет определенную, “свою” аминокислоту, при помощи ферментов и с затратой АТФ. В этом состоит первый этап синтеза. Для того чтобы аминокислота включилась в цепь белка, она должна оторваться от т-РНК. На втором этапе синтеза белка т-РНК выполняет функцию переводчика с “языка” нуклеотидов на “язык” аминокислот. Такой перевод происходит на рибосоме. В ней имеется два участка: на одном т-РНК получает команду от и-РНК - антикодон узнает кодон, на другом - выполняется приказ - аминокислота отрывается от т-РНК.
Третий этап синтеза белка заключается в том, что фермент синтетаза присоединяет оторвавшуюся от т-РНК аминокислоту к растущей белковой молекуле. Информационная РНК непрерывно скользит по рибосоме, каждый триплет сначала попадает в первый участок, где узнается антикодоном т-РНК, затем на второй участок. Сюда же переходит т-РНК с присоединенной к ней аминокислотой, здесь аминокислоты отрываются от т-РНК и соединяются друг с другом в той последовательности, в которой триплеты следуют один за другим.
Когда на рибосоме в первом участке оказывается один из трех триплетов, являющихся знаками препинания между генами, это означает, что синтез белка завершен. Готовая цепь белка отходит от рибосомы. Процесс синтеза белковой молекулы требует больших затрат энергии. На соединение каждой аминокислоты с т-РНК расходуется энергия одной молекулы АТФ. Для увеличения производства белков и-РНК часто одновременно проходит не через одну, а через несколько рибосом последовательно. Такую структуру, объединенную одной молекулой и-РНК, называют полисомой. На каждой рибосоме в таком, похожем на нитку бус, конвейере последовательно синтезируются несколько молекул одинаковых белков. Синтезированные белки поступают в каналы эндоплазматической сети, по которым транспортируются к определенным участкам клетки.
1.ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ. МИТОЗ И МЕЙОЗ.Промежуток жизни клетки от ее обр-ия до деления =клеточн.цикл =митоз+интерфаза (G1 – пресинтетич.период интерфазы, сам.длинный; S – синтез ДНК; G2 – постсинтетич.). В середине G1 – контрольн.точка (до нее еще можно заблокировать митоз, после – никак).
Митоз. Профаза: спирализация и конденсация хромосом (укорач-ся и утолщ-ся). Центриоли ~>в противоп.полюсам =>полярн.структуры (связ.с аппаратом веретена деления). Нити веретена (соединены с кинетохором) <~полимеризация тубулина. Часть нитей – от полюса к полюсу, часть – к центромерам. В конце профазы – разрушение ядерной мембраны. Метафаза: центромеры – в экват.плоскости. Плечи хромосом – по сторонам от этой плоск-ти (распол-ся случайно). Анафаза: расщепление центромер =>отходят к полюсам, увлекают с собой плечи хромосом. Телофаза: хромосомы у полюсов деспирализуются =>интерфаз.хроматин, веретено деления, обр-ие яд.мембраны. Цитотомия (животные – перетяжка, растения – клет.стенка).
Мейоз. Мейоз I (редукционное деление). Профаза I: спирализация и укорочение хромосом. Гомологичные хромосомы коньигируют по всей длине =>бивалент. !Возможен обмен участками (кроссинговер) между несестринскими хромосомами. В точке обмена – Х-образная структура (хиазма). Стадии профазы I – лептотена (в ядре – длинные тонкие нити хромосом), зиготена (начало коньюгации гомол.хромосом), пахитена (отдельные гомологи в биваленте уже неразличимы), диплотена (видны хроматиды и хиазмы) и диакинез (max укорочение хромосом, центромеры гомологов отталкив-ся друг от друга, ядрышко, ядерн.мембрана, формир-ся веретено деления). Метафаза I: биваленты – в экват.плоск-ти, центромеры ориент-ся случайно. Анафаза I: Гомол.хромосомы отщепл-ся друг от друга, движ-ся к полюсам =>на полюсах – по две хроматиды. Интеркинез (если оч.долгий – хромосомы могут временно декомпактиз-ся). Мейоз II (эквационное деление). Профаза II: восст-ся веретено деления. Метафаза II: хромосомы – в экват.плоск-ти. Анафаза II: расщепление центромер, хромосомы – к против.полюсам. Телофаза II: Цитотомия.
1902 г – Сэттон и Бовери сравнивают поведение признаков при наследовании и хромосом при мейозе =>вывод: «Наследст.факторы расп-ны в хромосомах». Доказ-ва: 1.В ядре сомат.клетки – 2 гомолог.хромосомы и 2 аллеля одного гена. 2.Гаметы несут по одной хромосоме и по одной аллели (правило чистоты гамет). 3.При оплодотворении организм получает по гомол.хромосоме и от отца, и от матери, и по аллелю от каждого из родителей. 4.Ориентация негомол.хромосом отн.друг друга случайна, неаллельные гена наслед-ся независимо. Другие доказ-ва – получены Морганом и Бриджесом (наслед-ие признаков, сцепленных с полом у дрозофилы).
2.ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ, ОТКРЫТЫЕ ПРИ ЕГО ПРИМЕНЕНИИ.
[“Вопрос рассмотрим на примере работ Г.Менделя…”]. Метод применялся и до Менделя, но усовершенствован им (наиболее прогресс.методы – полукастрация цветков, реципрокн. и возвратн. скрещивания, отбор растений с альтерн.признаками), дополнен количеств.учетом получ.потомков и мат.анализом. Объект – Pisum sativum (7 пар контраст.признаков – формы семени и зрелых бобов; окраски семядолей, цветов и зрелых бобов; расположение цветков и высота растения). Закон доминирования (единообразия F1), закон расщепления признаков =>1.Признаки в потомстве гибридов не исчезают, а перекомб-ся и перед-ся след.поколениям; 2.В основе такого наследования – сочетания двух факторов (равновероятн.обр-ие гамет А и а, равновероятн.их встреча). 3.Гипотеза «чистоты гамет» (гамета каждого из родителей несет по одному наследств.факторов). Закон независимого комбинирования признаков =>«поведение каждой пары различающихся признаков в гибридном соединении независимо от др.различий» (Мендель). Главная выявленная закономерность – каждому признаку соотв-ет отд.наследств.признак.
3.ЗАКОН ЧИСТОТЫ ГАМЕТ. СУТЬ И ДОКАЗАТЕЛЬСТВА. «Гаметы каждого из родителей» несут только по одному из наследуемых факторов». Мендель не связывал наследств.факторы с конкретн.матер.структурами, цитологическое обоснование появл-ся позже: Во время мейоза у гибрида F1(Аа) разн.пары хромосом расх-ся в дочерн.клетки независимо =>при случ.оплодотворении – 3 типа зигот (АА, Аа и аа). Др.док-во – тетрадный анализ (у мхов гетерозиг. Аа клетка дает тетраду гаплоидных спор. У половины развившихся из спор организмов генотип – А, у половины – а).
4.СУТЬ И ЗНАЧЕНИЕ РАБОТ Г.МЕНДЕЛЯ. Основа работ – гибрид.метод (скрещивание растений pisum Sativum с 7 парами альтерн.признаков). Закон доминирования (единообразия): При скрещивании отлич-ся по паре альтерн.признаков растений в F1 проявился только один признак (доминантный). Закон расщепления признаков: В первом поколении потомства от самоопыления растений из F1 – у ¼ проявились рецесс.признаки. Закон независимого комбинирования признаков: наследств.факторы разл.пра признаков наслед-ся независимо. Выводы, сделанные Менделем: 1.Признаки в потомстве гибридов не исчезают, а перекомб-ся и перед-ся след.поколениям; 2.В основе такого наследования – сочетания двух факторов (равновероятн.обр-ие гамет А и а, равновероятн.их встреча). 3.Гамета каждого из родителей несет по одному наследств.факторов.
Главное: установлена связь фенотип-наследств.фактор (не исчезающий, а перед-ся потомкам), предложен матем.подход к характеру наследования.
5.МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРА НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКА. ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАКОНА РАСЩЕПЛЕНИЯ В МОНОГИБРИДНОМ СКРЕЩИВАНИИ – скрещивание, в котором родительские формы отличаются по аллелям одного гена. При скрещивании гомозигот по 1 признаку в F1 – единообразие, в F2 – расщепление 3:1 по данному признаку. Цитологические основы: 1.Независимое расхождение хромосом в гаметы у представителей F1 =>по одному типу аллелей в каждой гамете; 2. Равновероятная встреча гамет, несущих доминантный или рецессивный аллель.
6.МНОЖЕСТВЕННЫЙ АЛЛЕЛИЗМ: НАСЛЕДОВАНИЕ, ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АЛЛЕЛЕЙ – наличие у гена множественных аллелей (следствием нескольких мутаций одного и того же гена). Пример: у Drosophilae melanogastrae – множеств.мутации по гену цвета глаз (white). w+ (красн.глаза) доминирует над всеми другими, w – рецессивн.по отн.к остальным, другие аллели проявляют неполн.доминирование (↓интенсивн-ти окраски глаз) – i.e., гетерозиготы wa(абрикос.глаза)/w имеют светло-абрик.глаза.
Множ.аллели могут проявлять и неполное доминирование, и кодоминирование (проявл-ся оба аллеля в составе гена), и супердоминирование (гетерозиготы по аллелям в составе гена имеют более яркое проявление признака, чем гомозиготы).
7.АНАЛИЗ ДИГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ. ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО НАСЛЕДОВАНИЯ И ЕГО ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ. Дигибриды – гибриды, полученные от скрещивания организмов, отличающихся одновременно двумя парами альтернативных признаков. [“Вопрос рассмотрим на примере работ Г.Менделя…”]. Для первого скрещивания исп-сь гомозиготы, отличающиеся по двум парам признаков (форма и окраска семян). В F1 – единообразие фенотипов – все гетерозиготы (для проверки гетерозиготности этих растений примен-ся анализирующее скрещивание - с дигомозиготой). Растения в F1 с равной вероятностью дают гаметы AB, Ab, aB и ab =>16 равновероятных генотипов =>расщепление 9:3:3:1 по фенотипу (имело место полное доминирование). Вывод: Признаки наследовались независимо. Цитолог.основа – случайность ориентации хромосом в метафазе II мейоза =>случайное сочетание негомологичных хромосом у полюсов клетки =>равная вероятность обр-ия АВ-, Ав-, аВ- и ав-гамет. Пропорции, наблюдавшиеся Менделем соблюд-ся при условии: гомозиготности исх.форм, альт.проявлениях признаков, одинаковой жизнеспособности гамет с разными генотипами, независимости проявления признака от внешн.условиях и генотип.окружения.
9, 10, 11.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ: ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ, БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.
I.Взаимодействие аллельных генов: 1.Доминирование – признаки, контролируемые геном в аутосоме перед-ся по аутосомно-доминантн.типу (равновероятно передаются и ♀, и ♂ потомкам), признаки, контролируемые геном в пол.хромосоме – по сцепленному с полом доминант.типу (перед-ся от отца только дочерям). Некоторые дом.мутации в гомозиг.состоянии – летальные; 2.Неполн.доминирование – как у кур андалузской породы (при скрещивании гомозигот с белым и черным оперением в F1 получают серых кур); 3.Кодоминирование – проявляются оба аллеля у гетерозигот (i.e., наледование групп крови у человека - три аллеля домин. IAи IB, рецесс. I0. IAIA или IAI0 – группа А, I0I0 – группа 0, IAIB – группа АВ, т.е.проявляются оба аллеля =>имеются оба типа поверх.антигенов); 4.Сверхдоминирование, гетерозис – усиление признака у гетерозигот (i.e.большая плодовитость у гетерозиготных мух, чем у исх.форм); 5.Неустойчивая доминантность – проявление признака у гетерозигот зависит от внешних условий и генотип.окружения (i.e., доминантная мутация Curly не проявляется в форме фенотипа с загнутыми вверх крыльями при 19°С; доминант.аллель w+ в рез-те инверсии попадает в прицентромерн.хроматин =>у гетерозигот w+/w проявляется рецесс.аллель w – белые глаза). 6.Условная доминантность – невозможность выявить гомозигот по домин.аллелю, т.к.такие особи нежизнеспособны (доминант.мутация действует летальна в гомозиготе).
II.Взаимодействие аллельных генов: 1.Комплементарность – два гена «работают» вместе =>развитие отличного от родит.варианта признака. Три типа: дом.гены разл-ся по фенотип.проявлениям, дом.гены имеют сходное проявление, и дом. и рец. гены имеют самостоят.фенотип.проявление. Примеры: ¶ наследование формы гребня у кур – A_B_ имеют ореховид.форму, A_bb – розовидную, bbA_ - гороховидную, aabb – обычную; ¶ наследование окраски кокона у тутового шелкопряда – желтые коконы только у A_B_, при наличии только одного дом.гена и двойных гомозигот по реццессиву – неокрашенные коконы. 2.Эпистаз. а.Доминантный эпистаз – дом.ген подавляет проявление другого дом.гена (i.e., у тыквы желтую окраску плода опред-ет ген А, зеленую опред-ет а, в присутствии дом.ингибитора I – окраски нет, I_A_ и I_aa имеют бесцветные плоды). б.Рецессивный эпистаз – рец.аллель одного гена подавляет, а между доминантными генами наблюд-ся комплементарность. При двойном эпистазе каждая гомозиг.рецесс.аллель подавляет домин.аллель другого гена. 3.Полимерия – гены дублируют действие друг друга. Два типа: некумулятивная (i.e.образование овального стручка только у пастушей сумки с генотипом a1a1a2a2, и треугольного – у всех остальных) и кумулятивная (окраска зерен пшеницы пропорциональна числу доминантных генов, самая интенсивная – у A1A1A2A2A3A3).
12.СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ И КРОССИНГОВЕР
[На примере наследования признака окраски тела (b – рец., черное тело/ b+ - дом., серое тело) и типа крыльев (vg – рец., редуцир.клетки/ vg+ − норм.крылья.). 1.Полное сцепление (Дигетерозиготный самец и гомозиготная по рецессивам самка): P ♂ b vg+/b+ vg × ♀ b vg/b vg =>
=> F1 50% b+vg/b vg и 50% b vg+/b vg => самцы образуют только два типа гамет (b vg+ и b+ vg). 2.Неполное сцепление (Дигетерозиготная самка и гомозиготный по рецессивам самец). Р ♀ b vg+/b+ vg × ♂ b vg/b vg => 83% - b vg+/b vg и b+vg (есть сцепление генов) и 17% b vg/b vg и b+vg+/b vg (рекомбинантные формы, сцепления нет) =>полное сцепление имеется только у самцов. 3.Кроссинговер. Морган объяснил неполное сцепление обменом участками между генами b и vg. (см.также вопрос 15).
21.КРОССИНГОВЕР В СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТКАХ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ГЕНЕТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ.
На примере наследования мозаичной окраски у мух (гены y+/y - опр.серую и желт.окраски тела, гены sn+/sn - норм. и «опаленные» щетинки). Тогда у гетерозиготных самок y sn+/y+sn будет норм.фенотип. Мозаичная окраска =соседнее расп-ие клеток с разным генотипом <=могло возникнуть только в случае кроссинговера на стадии 4х хроматид – соматического кроссинговера (реже мейотического на 2-3 порядка). Тогда полученные при делении исх.клетки имеют генотип y sn+/y sn+ и y+sn/y+sn и фенотип – желтое тело с норм.щетинками и серое тело с опаленными щетинками.
Использование – для ген.картирования у нек-х грибов, неспособных к мейозу. (См.рис.): Если взять дигетерозиготу с локализации обоих рецессивов в разных гомологичн.хромосомах, то: кроссинговер на участке sn-центромера =>гомозиготизация обоих генов; кросс.на участве sn-y =>гомозиготизация только по y. Вер-ть кросса в посл.случае больше (расп.дальше от центромеры).
17.НЕРАСХОЖДЕНИЕ Х-ХРОМОСОМЫ (ПЕРВИЧНОЕ И ВТОРИЧНОЕ) У ДРОЗОФИЛЫ. Приблизительно на 1-2 тыс.мух появл-ся аномальн.потомки <=нерасхождение хромосом в анафазе I (обр-ся яйцеклетка с двумя ХХ- или без Х-хромосом). Получаем (на примере наследования гена белых глаз white - w) при скрещивании с доминант.самцами:
♀ ♂
W+ Y
w w/w+
♀ красн. w/Y
♂ белые
w/w w/w/w+
♀ не жизнеспос. w/w/Y
♀ белые
0 w+/0
♂ красн. Y/0
нежизнеспос.
Если скрестить белоглаз.самок (wwY) с норм.красноглаз.самцами (w+Y), то в 4% - аномальное потомство <=нерасхождение хромосом XXY. Два варианта нерасхождения: 1.Две Х-хромосомы коньгируют и расходятся, Y – распред-ся случайно. 2.X и Y коньгируют и расход-ся, вторая Х – распред-ся случайно. Такое нерасхождение – вторичное (в потомстве от особей с нерасхождением). Аномалии расхождения доказывают локализацию гена w в Х-хромосоме.
30.МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ. НОРМА РЕАКЦИИ. ПЕНЕТРАТНОСТЬ. ЭКСПРЕССИВНОСТЬ.
Наследуется не признак, а способность к его проявлению =>учитывается влияние среды. I.e.: Эпигамный тип опредления пола у морского червя Bonellia viridis. Личинка, попавшая на хоботок матери ~>самец, паразитирующий в матер.теле и ополодотв-ий яйца; личинка, осевшая на грунт ~>самка. Наследуется и степень возможного изменения выраженности признака (i.e.: у мух линии Bar размер глаз варьируется меньше, чем у мух линии Eyeless). 3 типа фенотипических проявлений: 1.Гипоморфизм (↑числа мутант.генов =>нормализация фенотипа); 2.Антиморфизм (действие одного мутант.гена аллеля уравновешивает действие одного норм.аллеля, выраженность проявления генов одинакова); 3.Неоморфизм (действие мутант.гена не зависит от наличия норм.генов аллеля). Пенетратность – доля особей (%), в которых рассматриваемый признак проявляется у всех особей с одинаковым генотипом (в т.ч.и проявляющийся незначительно). Экспрессивность – степень выраженности (%) рассматриваемого признака по отношению к его максимальной выраженности среди особей данного генотипа. Эти два показателя опред-ся не только генотипом, но и условиями обитания.
Примеры модифик.изменчивости: развитие черной окраски шерсти гималайских кроликов в местах, подвергавшихся охлаждению, изменение размера листьев стрелолиста в воде и на воздухе. Норма реакции — способность реа¬гировать на варьирующие условия развития. Отличия модифик.изменений от мутаций: 1.Проявление у всех особей, помещенных в данные условия (а не одной – как с мутациями); 2.Адаптивность большинства модификация, а не случайное возникновение нового признака.
Вывод: на проявление генотипа в фенотипе влияют другие гены генома (супрессоры etc), внутренние факторы развития и физиологии организма и внешние условия (среда обитания).
15.МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ГОМОЛОГИЧНОЙ РЕКОМБИНАЦИИ (КРОССИНГОВЕРА). МОДЕЛЬ ХОЛЛИДЕЯ.
На стадии лептотены (хромосомы становятся видимыми) обр-ся синаптонемный комплекс: пара сестринских хромосом=осевой комлекс, +белки SCP 2 и SCP3. На стадии зиготены – коньюгируют по всей длине, соед-ся филаментами белка SCP1. Формир-ся латер.комплексы – белковые тяжи, соед.с лат.петлями хроматина сестр.хромосом. Результат – аллели – точно друг напротив друга. На стадии диплотены – расходятся (соединены только в хиазмах). На стадии диакинеза – спирализация =>хиазмы сдвиг-ся в сторону конца хромосомы.
Модель Холлидея: 1.После репликации хромосом – коньюгация сестр.хромосом (=>биваленты). 2.Фермент никаза ~>разрезы симм.разрезы на сближенных несестр.хроматидах. 3.Своб.концы перебрас-ся на «бреши» в несестр.хромосомах. 4.Обр-ся Х-образная структура (гибридный район – гетеродуплекс). 5.Х-структура Холлидея перемещ-ся вдоль хромосомы («молния»). 6.Разрез одной из участ.в обмене цепей. 7.Изомеризация. 8.Еще один разрез (2 возможных варианта ~>рекомбинант. и нерекомбин.цепи). Белки-ферменты: Главные (наиболее специфичные): recB, recC, recD; recA (расплетает цепь, формирует структуры Холлидея etc). Другие модели: 1.Мезельсона-Рэддинга (образование гетеродуплексного участка тольок на одной цепи); 2.Жостака (двухцепочечный разрыв репарация).
11. Клетка - элементарная единица живой системы. Элементарной единицей она может быть названа потому, что в природе нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения признаки живого. Известно, что организмы бывают одноклеточными (например, бактерии, простейшие, водоросли) или многоклеточными. Клетка обладает всеми свойствами живой системы: она осуществляет обмен веществ и энергии, растет, размножается и передает по наследству свои признаки, реагирует на внешние раздражители и способна двигаться. Она является низшей ступенью организации, обладающей всеми этими свойствами. Клетка, по существу, представляет собой самовоспроизводящуюся химическую систему. Роль барьера между данной химической системой и ее окружением играет плазматическая мембрана. Она помогает регулировать обмен между внутренней и внешней средой и, таким образом, служит границей клетки. Функции в клетке распределены между различными органоидами, такими, как клеточное ядро, митохондрии и т.д.
Строение растительной клетки: целлюлозная оболочка, мембрана, цитоплазма с органоидами, ядро, вакуоли с клеточным соком. Наличие пластид - главная особенность растительной клетки.
Функции клеточной оболочки - определяет форму клетки, защищает от факторов внешней среды. Плазматическая мембрана - тонкая пленка, состоит из взаимодействующих молекул липидов и белков, отграничивает внутреннее содержимое от внешней среды, обеспечивает транспорт в клетку воды, минеральных и органических веществ путем осмоса и активного переноса, а также удаляет продукты жизнедеятельности. Цитоплазма - внутренняя полужидкая среда клетки, в которой расположено ядро и органоиды, обеспечивает связи между ними, участвует в основных процессах жизнедеятельности. Эндоплазматическая сеть - сеть ветвящихся каналов в цитоплазме. Она участвует в синтезе белков, липидов и углеводов, в транспорте веществ. Рибосомы - тельца, расположенные на ЭПС или в цитоплазме, состоят из РНК и белка, участвуют в синтезе белка. ЭПС и рибосомы - единый аппарат синтеза и транспорта белков. Митохондрии - органоиды, отграниченные от цитоплазмы двумя мембранами. В них окисляются органические вещества и синтезируются молекулы АТФ с участием ферментов. Увеличение поверхности внутренней мембраны, на которой расположены ферменты за счет крист. АТФ - богатое энергией органическое вещество. Пластиды (хлоропласты), их содержание в клетке - главная особенность растительного организма. Хлоропласты - пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, который поглощает энергию света и использует ее на синтез органических веществ из углекислого газа и воды. Отграничение хлоропластов от цитоплазмы двумя мембранами, многочисленные выросты - граны на внутренней мембране, в которых расположены молекулы хлорофилла и ферменты . Комплекс Гольджи - система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной. Накапливание в них белков, жиров и углеводов. Осуществление на мембранах синтеза жиров и углеводов. Лизосомы - тельца, отграниченные от цитоплазмы одной мембраной. Содержащиеся в них ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул до простых: белков до аминокислот, сложных углеводов до простых, липидов до глицерина и жирных кислот, а также разрушают отмершие части клетки, целые клетки. Вакуоли - полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ, вредных веществ; они регулируют содержание воды в клетке. Ядро - главная часть клетки, покрытая снаружи двух мембранной, пронизанной порами ядерной оболочкой. Вещества поступают в ядро и удаляются из него через поры. Хромосомы - носители наследственной информации о признаках организма, основные структуры ядра, каждая из которых состоит из одной молекулы ДНК в соединении с белками. Ядро - место синтеза ДНЯ, иРНК, рРНК.
Строение животной клетки - наличие наружной мембраны, цитоплазмы с органоидами, ядра с хромосомами.
Наружная, или плазматическая, мембрана - отграничивает содержимое клетки от окружающей среды (других клеток, межклеточного вещества), состоит из молекул липидов и белка, обеспечивает связь между клетками, транспорт веществ в клетку (пиноцитоз, фагоцитоз) и из клетки. Цитоплазма - внутренняя полужидкая среда клетки, которая обеспечивает связь между расположенными в ней ядром и органоидами. В цитоплазме протекают основные процессы жизнедеятельности.
Органоиды клетки:
1) эндоплазматическая сеть (ЭПС) - система ветвящихся канальцев, участвует в синтезе белков, ли-пидов и углеводов, в транспорте веществ в клетке;
2) рибосомы - тельца, содержащие рРНК, расположены на ЭПС и в цитоплазме, участвуют в синтезе белка. ЭПС и рибосомы - единый аппарат синтеза и транспорта белка;
3) митохондрии - “силовые станции” клетки, отграничены от цитоплазмы двумя мембранами. Внутренняя образует кристы (складки), увеличивающие ее поверхность. Ферменты на кристах ускоряют реакции окисления органических веществ и синтеза молекул АТФ, богатых энергией;
4) комплекс Гольджи - группа полостей, отграниченных мембраной от цитоплазмы, заполненных белками, жирами и углеводами, которые либо используются в процессах жизнедеятельности, либо удаляются из клетки. На мембранах комплекса осуществляется синтез жиров и углеводов;
5) лизосомы - тельца, заполненные ферментами, ускоряют реакции расщепления белков до аминокислот, липидов до глицерина и жирных -.кислот, полисахаридов до моносахаридов. В лизосомах разрушаются отмершие части клетки, целые и клетки.
Клеточные включения - скопления запас иных питательных веществ: белков, жиров и углеводов.
Ядро - наиболее важная часть клетки. Оно покрыто двухмембранной оболочкой с порами, через которые одни вещества проникают в ядро, а Другие поступают в цитоплазму. Хромосомы - основные структуры ядра, носители наследственной информации о признаках организма. Она передается в процессе деления материнской клетки дочерним клеткам, а с половыми клетками - дочерним
организмам. Ядро - место синтеза ДНК. иРНК, рРНК.
Модификационная изменчивость.
Разнообразие фенотипов, возникающих у организмов под влиянием условий среды, называют модификационной изменчивостью. Спектр модификационной изменчивости определяется нормой реакции. Примером модификационной изменчивости может служить изменчивость генетически сходных (идентичных) особей. Многие виды растений, например картофель, обычно размножаются вегетативно, в этом случае все потомки обладают одинаковым генотипом. Многие растения существенно отличаются по высоте, кустистости, количеству и форме клубней и другим показателям. Причина этой очень широкой модификационной изменчивости состоит в разнообразном влиянии среды, которое испытывает каждый саженец картофеля. Модификационные изменения (модификации) не связаны с изменением генов. В некоторых случаях модификации не имеют приспособительного значения, а, напротив, представляют собой аномалии и даже уродства. Такие модификации получили название морфозов. Морфозы представляют собой результат резкого отклонения индивидуального развития организма от нормального пути. Например, обработка личинок и куколок дрозофилы высокими температурами приводит к появлению большого количества мух с измененной формой крыльев и туловища.
Статистические закономерности модификацнонной изменчивости. Если мы измерим длину и ширину листьев, взятых с одного дерева, то увидим, что размеры их варьируются в довольно широких пределах. Эта изменчивость - результат разных условий развития листьев на ветвях дерева; генотип их одинаков. Если некоторое количество листьев расположить в порядке нарастания, или убывания признака то получится ряд изменчивости данного признака, который носит название вариационного ряда, слагающегося из отдельных вариант. Варианта, следовательно, есть единичное выражение развития признака. Если мы подсчитаем число отдельных вариант в вариационном ряду, то увидим, что частота встречаемости их неодинакова. Чаще всего встречаются средние члены вариационного ряда, а к обоим концам ряда частота встречаемости будет снижаться. Чем однообразнее условия развития, тем меньше выражена модификационная изменчивость, тем короче будет вариационный ряд. Чем разнообразнее условия среды, тем шире модификационная изменчивость. Размах вариации зависит и от генотипа.
Норма реакции. Итак, признаки развиваются в результате взаимодействия генотипа и среды. Один и тот же генотип может в разных условиях среды давать разное значение признака. Пределы, в которых возможно изменение признаков у данного генотипа, называют нормой реакции.
Селекция
является одной из важнейших областей практического приложения генетики. Теоретическая база селекции - генетика. Хотя генетика и селекция являются вполне самостоятельными дисциплинами, они неразрывно связаны между собой. Управление процессами наследования, изменчивости и индивидуального развития растений и животных требует знания законов наследственности, действия гена в системе генотипа, генетического потенциала данного вида и т.д.
Задачи селекции. Задача селекции состоит в создании новых и улучшении уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Выдающийся советский генетик и селекционер, академик Н.И.Вавилов, определяя содержание и задачи современной селекции, указывал, что для успешной работы по созданию сортов и пород следует изучать и учитывать: исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных; наследственную изменчивость (мутации); роль среды в развитии и проявлении изучаемых признаков; закономерности наследования при гибридизации; формы искусственного отбора, направленные на выделение и закрепление желательных признаков.
Основные направления селекции. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к сортам различных культур, породам животных и применительно к климатическим, почвенным зонам, селекция имеет следующие ориентации: 1. на продуктивность сортов растений и пород животных; 2. на качество продукции (технические, технологические свойства, химический состав зерна - содержание белка, клейковины, жиров, отдельных незаменимых аминокислот); 3. на физиологические свойства (скороспелость, засухоустойчивость, иммунитет к заболеваниям и т.д.); 4. на создание сортов интенсивного типа, способных высокопроизводительно использовать условия высокой современной агротехники, в том числе орошения, пригодность к механизированному возделыванию и т.д.
В селекции растений важное место занимает отдаленная гибридизация - скрещивание растений разных видов или родов. В развитии метода отдаленной гибридизации и преодолении трудностей получения плодовитых гибридов (обусловленных различиями в структуре генома, негомологичностью хромосом и др.) В опытах по получению межродового гибрида (капусты и редьки), способного к размножению, метод совмещения геномов родительских форм, отличающихся по количеству хромосом, с помощью искусственной полиплоидии.
В современной селекции для увеличения разнообразия исходного материала все шире используется явление полиплоидии. Полиплоидией называют явление кратного увеличения набора хромосом в ядрах клеток организмов. Растения, в соматических клетках которых содержится обычный двойной набор хромосом, называются диплоидными. Если у растений набор хромосом повторяется более двух раз, они являются полиплоидными. Большинство видов пшеницы имеют 28 или 42 хромосомы и относятся к полиплоидам, хотя известны диплоидные виды с 14 хромосомами (например, однозернянка). Среди видов табака и картофеля есть виды с 24, 48 и 72 хромосомами. Полиплоидия - довольно частое явление в природе, особенно у цветковых растений (злаковых, пасленовых, сложноцветных и др.). По внешним признакам полиплоиды обычно бывают более мощными, чем диплоиды, с рослыми крепкими стеблями, крупными листьями, цветками и семенами. Это объясняется тем, что у полиплоидов клетки значительно крупнее, чем у диплоидов.
В селекционной работе для создания разнообразия исходных форм широко применяется экспериментальный мутагенез - получение мутаций под воздействием рентгеновских или ультрафиолетовых лучей, низких или высоких температур, различных химических веществ и др. Большинство мутантов отличаются пониженной жизнеспособностью или не имеют хозяйственно ценных признаков. Все же часть мутаций вызывает благоприятные изменения отдельных признаков и свойств, не снижая жизнеспособности, а иногда даже повышая ее. Встречаются мутанты, проявляющие более высокую продуктивность, чем исходные сорта. Такие формы были получены у ячменя, овса, гороха, люпина, льна, арахиса, горчицы и других культур.
Порода (сорт) - искусственно созданная в процессе селекции совокупность особей которая характеризуется определенными наследственными особенностями: высокой продуктивностью, морфологическими и физиологическими признаками.
Штамм - что-то связанное с бактериями, микроорганизмами (пример, кишечная палочка с внедрённым геном, синтезирует инсулин.
30
Угревая сыпь или акне - воспалительное заболевание сальных желёз и волосяных мешочков кожи, характерное для периода полового созревания. Проявления акне - неэстетичные прыщи на лице, шее, груди, спине и предплечьях. Кожа покрывается мелкими прыщиками, следы которых остаются на всю жизнь. Даже самое прекрасное лицо и идеальная кожа, обезображенное угревой сыпью, теряет свое очарование.
Но акне - не обычные прыщи. Хотя угревую сыпь традиционно принято считать подростковой проблемой (от акне страдают 8 из 10 тинэйджеров!), акне может поразить даже зрелую сорокалетнюю женщину. По данным статистики, каждая двадцатая женщина, перешагнувшая сорокалетний рубеж, страдает от акне.
Как правило, молодые люди имеют дурную привычку выдавливать угри ногтями, что только усугубляет их состояние и приводит к занесению инфекции и сепсису. Прыщики присыхают через несколько дней после появления, но следы от их выдавливания остаются на всю жизнь. Желательно обратиться к косметологу или дерматологу, поскольку акне - все же кожная инфекционная болезнь. Небольшие прыщики постепенно превращаются в гнойники, что объясняется наличием в них инфекционных бактерий.Ухаживать за кожей, склонной к угревой сыпи нужно особым образом, уделяя большое внимание очищению. Необходимо своевременно удалять скопившееся кожное сало, не травмируя и не повреждая кожу. Не следует часто пользоваться мылом и лосьонами с высоким содержанием спирта: эти средства действительно подсушивают кожу, но чтобы это компенсировать, сальные железы еще более активизируются.После очищения кожу тонизируют и наносят регенерационный крем.Тоники и кремы имеют тщательно подобранный состав. Они регулируют выделение кожного сала, предотвращают появление угревой сыпи, обладают противовоспалительным и ранозаживляющим действиями, улучшают физиологические функции кожи.
Броссаж - он же браш- или щеточный пилинг - один из наиболее распространенных аппаратных способов очистки кожи. Напомним, что аппаратный пилинг может осуществляться щетками (броссаж), вакуумным методом (вакуумная чистка) и ультразвуком. Броссаж осуществляется при помощи вращающихся щеток.
Две щетки разной степени жесткости предназначены для кожи лица и одна - для тела. После демакияжа осуществляется вапоризация (предпочтительнее) или теплый компресс. Распаренную кожу промокают салфеткой, а затем наносят отшелушивающую эмульсию или скраб с мелкими крупинками. Вращающиеся щетки, направление движения которых и интенсивность регулируются, разрыхляют и отшелушивают ороговевший эпидермис по массажным линиям, очищая кожу от наслоений кератогиалина. В зависимости от типа кожи время проведения процедуры может варьироваться от 5-7 до 12 мин. Остатки отшелушивающей эмульсии или скраба удаляются смоченными в воде хлопковыми губками. Поверхность кожи сглаживается, выравнивается, создаются благоприятные условия для впитывания косметических масок и кремов. Помимо обычного очищения, броссаж благотворно влияет на кровообращение кожи, являясь как бы своеобразным массажем. Броссаж можно завершить вакуумной чисткой и маской. Загрязненные щетки промываются под проточной водой с мылом, а затем обеззараживаются в стерилизаторе под действием ультрафиолетовых лучей в течение 10-15 мин. Броссаж кожи тела осуществляется специальной щеткой по массажным линиям и путям лимфооттока. Пилинг кожи (броссаж) является базовой косметологической процедурой и осуществляется после вапоризации. Частота применения броссажного пилинга не чаще 1-2 раз в неделю, в зависимости от типа кожи.
Эпидермис состоит из 5 слоев: роговой, блестящий, зернистый, шиповидный, базальный. Броссажный пилинг с абразивными кремами воздействует на всю толщу рогового слоя до блестящего.
Противопоказания к броссажу: хронические дерматозы в фазу обострения (экзема, демодекоз), острые воспалительные процессы (герпес), акне вульгарис, розовые угри, расширенная капиллярная сеть и множественные телеангиэктазии.
29
Ионофорез-в косметологии Процедура способствует тому, что улучшается кровообращение на определенных участках, а питательные косметические вещества проникают достаточно глубоко под кожу. Гальванический ток способствует тому, что ионы вступают во взаимодействие с активными веществами, которые содержатся в клетках тканей. За счет этого усиливаются водосвязывающие свойства клеток. Кроме этого, электрический ток стимулирует работу нервной системы, выведение из тканей токсинов, вредных соединений, движение жидкостей. В результате такого воздействия кожа становиться более упругой, разглаживается. Процедура показана при отеках, рубцах, расширении капилляров, при сухой коже. Хорошо ликвидирует мешки под глазами, значительно подтягивает дряблую и обвисшую кожу. Косметические вещества, которые вводятся под кожу, растворяются в воде, т.е. ионы этих веществ вступают во взаимодействие с ионами воды, а также с ионами, которые содержатся в клетках организма, что способствует более интенсивному действию этих веществ на организм. Глубина проникновения косметических веществ под кожу составляет 8 мм. Процедура проводится так: на поверхность кожи тебе положат марлю, которая намочена в лекарственном препарате. После этого косметолог производит воздействие на твою кожу при помощи электрода. Процедура длится приблизительно 10 минут. Бывает также криоионофорез: вводимые косметические препараты доводят до низкой температуры перед тем как ввести их при помощи воздействия электрическим током под кожу. Результаты процедуры заметны уже после первого сеанса: кожа становится гладкой, упругой и увлажненной, ее поры раскрываются, кожа очищается и начинает дышать.
Кожа вокруг глаз является самой тонкой, и самой чувствительной. Конечно, ее структура особо не отличимая от остальной кожи, но под кожей век практически не имеется мышц, и подкожного жира, поэтому она больше всего склонна к растяжению, также, первые морщины чаще всего появляются именно на коже вокруг глаз. Даже если вы еще молоды, и ваша кожа век находится в хорошем состоянии, ровная и гладкая, не стоит пренебрегать уходом за ней.
Уход за кожей вокруг глаз следует начинать, чем раньше, тем лучше. Нет, это вовсе не значит, что нужно с утра до вечера смазывать ее различными жирными гелями и кремами, или же средствами от преждевременного старения. Просто имейте в виду, что из-за очень тонкой структуры, и не имением подкожного жира, кожа вокруг глаз очень быстро становится сухой, и теряет свою упругость.
А так как кожа век, во время бодрствования, почти всегда подвижна (моргание глаз, мимика), то если она не будет достаточно увлажнена, растяжки и первые морщинки не заставят себя долго ждать. Поэтому самым важным элементом в уходе за кожей вокруг глаз является ее увлажнение, причем с самой юности.
Отнеситесь очень тщательно к выбору средств по уходу за кожей век. До 25-ти лет, а еще лучше до 30-ти (если ваша кожа вокруг глаз не находится в критическом состоянии) стоит воздержаться от антивозрастных косметических препаратов.
Обычно для снятия макияжа используется специальное косметическое молочко. Но самые современные средства для удаления макияжа с век представляют собой две несмешивающиеся жидкости: верхняя содержит сверхлегкие масла, которые удаляют водостойкую косметику, нижняя, содержащая успокаивающие растительные экстракты, снимет «обычную» косметику, а заодно и раздражение.Для увлажнения и питания используют специальные кремы, лосьоны и гели, отличающиеся от других средств по уходу за кожей прежде всего тем, что не содержат «растекающихся» масел, которые могли бы попадать в глаза и вызывать раздражение.
Кремы, которые больше подходят для сухой кожи, восполняют потерю липидов (жиров, которых так не хватает коже вокруг глаз), разглаживают морщинки, вызванные недостатком влаги, и делают поверхность кожи гладкой и упругой.
Кремы не следует наносить на верхние веки и непосредственно под глазами, поскольку жиры и масла могут попасть в глаз, а это вредно.Растительные экстракты в виде лосьонов, гелей и тоников успокаивают и освежают кожу. Намочите в одном из этих средств ватный тампон и приложите его к глазам на 5-10 минут.
28
Дезинкрустация – это косметическая процедура, предназначенная, в основном, для очистки кожи лица. Сущность дезинкрустации заключается в одновременном воздействии на кожу лица постоянного электрического тока и специальных химических растворов-дезинкрустантов. Современная методика предполагает воздействие на кожу электрического тока посредством чашечного электрода с губкой, смоченной раствором дезинкрустанта. Эта процедура может применяться как самостоятельно, так и в сочетании с вакуумной механической очисткой кожи, а также с другими косметическими процедурами, не противопоказанными конкретному человеку. Если имеются какие-либо противопоказания лучше сдать медицинские анализы. При воздействии электрического тока на кожу, ее поры раскрываются, а соединения, из которых состоят кожные загрязнения (кожное сало и прочие), становятся химически активными, после чего вымываются дезинкрустантами. Кроме первичной очистки кожи дезинкрустация способствует уменьшению рогового слоя кожи, обновлению кожного покрова, а также последующему уменьшению количества всевозможных кожных выделений. Также кожа после дезинкрустации немного натягивается, способствуя разглаживанию морщин.
27
Наиболее часто Дарсонваль применяют при косметических процедурах - чистке лица при угревой сыпи, массаже лица при увядающей коже. Очень хорошие результаты аппарат Дарсонваля дает при борьбе с облысением и другими проблемами волос. Аппарат часто применяют при лечении целлюлита, а также варикозного расширения вен.
Процедуры проводят на деревянном или пластмассовом стуле или кушетке. Участок кожи смазывают вазелином, смягчающим кремом, или припудривают тальком. При выключенном аппарате касаются электродом выбранного участка, и включив его, плавно увеличивают ток разряда до ощущения покалывания. В процессе лечения не рекомендуется отрывать от кожи электрод, не уменьшив до минимума ток разряда, т.к. это может привести к неприятным болевым ощущениям.Дарсонвализация - наиболее действенная методика ухода, профилактики, лечения кожи и волос. Благодаря ей повышается тонус кожи и мышц лица, груди, бедер, происходит омоложение тканей, отмирание бородавок, уменьшение угревой сыпи и т.п. Процедуры проводят перед биологической маской для улучшения резорбционной способности кожи и раскрытию пор, а также после лечебных масок. Грибовидным электродом плавно перемещают по коже от середины носа до ушей и от подбородка до лба, круговыми движениями по массажным линиям. Ток небольшой, до ощущения мягкого покалывания.Продолжительность сеанса 5-10 минут ежедневно или через день.
При высыпании на коже угрей, воздействуя точечным электродом в режиме сильных токов, удается прекратить процесс их образования. Удаление бородавок проводится в дистанционном режиме на расстоянии 2-5 мм точечным электродом, с силой тока, не достигающей сильных болевых ощущений.
Длительность процедуры 10-15 минут.
Курс лечения - через день, до отпадения узелковых образований.
ДЕСКВАМАЦИЯ
(от лат. desquamo - снимаю чешую) - 1) чешуйчатое отслаивание горных пород со скалистых поверхностей под влиянием резких колебаний температур (главным образом суточных), преимущественно в пустынях и высокогорных районах. 2) Слущивание клеток с поверхности органов и тканей. Различают физиологическую десквамацию (в коже и некоторых железистых органах) и патологическую десквамацию (при воспалении слизистых оболочек, гормональных изменениях и др.).
26
микротоковая терапия. Эта процедура комфортна, абсолютно безвредна, а самое главное — эффективна. Токи низкой частоты и малой силы (отсюда «микро») изменяют электрический потенциал клеточной мембраны. Возникает эффект будильника: клетка словно просыпается, активизирует обмен веществ и открывает мембранные каналы, через которые немедленно начинается движение молекул. Доказано, что под действием микротоков на 30–40% увеличивается транспорт аминокислот, а синтез ДНК, белков, липидов и других важных для клетки молекул может возрасти в пять раз. Микротоки стимулируют выработку фибробластами коллагена и эластина, которые придают коже упругость и эластичность. В результате мелкие морщины разглаживаются, цвет лица заметно улучшается, овал подтягивается.
Противопоказания к электроаппаратной косметологии (микротоковой терапии):
сердечно-сосудистые заболевания;
наличие кардиостимулятора;
кожные заболевания в стадии обострения;
тяжелые психические расстройства;
эпилепсия;
заболевания щитовидной железы (для процедур в области шеи);
патология органов малого таза (для процедур в области живота).
Микротоки восстанавливают тонус лицевых мышц — этим как раз и объясняется легкий эффект лифтинга сразу после процедуры. Кроме того, токи низкой частоты воздействуют на гладкую мускулатуру кровеносных и лимфатических капилляров: стимулируя поочередное сокращение и расслабление мышечных волокон (эффкт помпы), они регулируют движение крови и лимфы в сосудах.
Морщины — видимые складки кожи, возникающие в результате избыточной активности мимических мышц, потерей кожей эластичности, упругости и других причин.
Эластичность коже придают содержащиеся в дерме волокна коллагена, а упругость — расположенные между ними молекулы гиалуроновой кислоты.
Существует следующая классификация:
* мимические морщины— вокруг глаз, так называемые «гусиные лапки», на лбу, межбровные, околоротовые.
* ортостатические возникают вследствие ослабления соединительной ткани, обычно они появляются на подбородке и шее.
* актинические образуются у девушек, которые часто посещают солярий или принимают солнечные ванны.
25
В процессе массажа головы происходит значительное расслабление постоянно напряженных мышц головы, поэтому многие отмечают сильный успокаивающий и приносящий крепкий сон и хорошее настроение эффект этой процедуры. При проведении массажа головы происходит возбуждение нервно-рецепторной системы кожи, что запускает цепь рефлекторных реакций организма, приводящих к гармонизации важнейших процессов всего организма, и особенно нервной системы. В результате массаж головы приносит облегчение при головных болях, головокружении, неврастении, и служит прекрасной профилактикой мигрени, причиной которой является нарушение кровообращения некоторых участков головного мозга, вызывающее повышение внутричерепного давления. Он также улучшает память и помогает восстановить работоспособность. Массаж головы начинается с втирания в кожу средства для массажа. Для сухой кожи головы подойдет питательная формула, или, например, оливковое или другое растительное масло пополам с касторкой или репейным маслом. А на жирную кожу наносят лечебное средство для жирной кожи. Волосы для массажа головы должны быть сухими и немытыми, их предварительно осторожно расчесывают деревянным гребнем в разных направлениях.
Массаж головы следует начинать с легких движений, разогревающих кожу. Затем сила давления должна постепенно усиливаться. Заканчивать массаж также нужно нежными поглаживаниями волос. Очень важно удобное, расслабленно положение всего тела и головы во время проведения массажа.
Поглаживающие движения ладонями рук в начале производятся без особо сильного нажима. Легкое поглаживание расслабляет мышцы головы и оказывает успокаивающее действие на нервную систему. Более глубокие движения осуществляются с более заметным нажимом, в этом случае кожа не растирается, а сдвигается.
Вибрирующие движения оказывают колебательное воздействие на кожу головы. Их сила и амплитуда также могут быть разными. Это может быть непрерывное постоянное воздействие, а могут быть не очень сильные отрывистые удары по поверхности кожи, ритмично следующие друг за другом.
Основа массажа головы - кругообразные движения. Ладони сгибают, пальцы слегка расставляют и ставят на поверхность кожи. При этом большой палец является своего рода опорой, а массирующими оказываются все остальные. Надо сначала несильно придавить кожу к
кости и только после этого сдвигать ее круговыми движениями, разминая и сжимая.
Направления движений во время массажа головы следующие - от передней до задней границы волос. Сначала массируют волосяную часть надо лбом, начиная от центра к ушам и далее к основанию черепа, затем от основания черепа к макушке и лобной части по центральной части черепа. После этого вновь от лобной части по бокам вниз к основанию, потом снова вверх ко лбу.
После любого массажа головы рекомендуется расслабиться и спокойно полежать 15-30 минут на удобной кровати или диване.
Угри. Угри появляются при закупорке сальных желез. Устранить их можно тщательным, глубоким очищением кожи.
Милиумы (белые угри). Милиум возникает из ороговевшего слоя эпидермиса при закупорке устья сальной железы. Железа растягивается, содержимое ее начинает просвечивать через кожу и на ней возникает белая выпуклая точка. Белые угри устраняются прокалыванием стерильной иглой.
Расширенные поры, как правило, встречаются на жирной коже. Однако это не только косметической дефект, но и сигнал о нарушении пищеварения, обмена веществ, нервной системы. Уход за кожей с расширенными порами такой же, как и за жирной.
Акне — множественные угри. Кроме причины, о которой уже было сказано, угри могут быть наследственными, а также из-за гормональных нарушений, заболеваний кровеносной системы, обмена веществ. Акне встречается главным образом у подростков в результате гормональных изменений в организме. Профилактика его заключается в правильном образе жизни, диете. Необходимо исключить из рациона тяжелые мясные блюда, специи, включить в него продукты, богатые витаминами, главным образом группы В, которые содержатся в злаках, пшенице, ржи и овсе. Для улучшения пищеварения полезны очищающие чаи из разных трав.
При множественных угрях особенно важно соблюдать гигиенические правила и правила ухода за кожей, чтобы на ней не остались шрамы.
Себорея — патологически обильное отделение кожного сала из сальных желез на лице, плечах и спине или под волосами, возникающее вследствие заболевания сальных желез, причина которого может быть самая различная (наследственная предрасположенность, заболевания нервной системы, обменные нарушения и др.). Себорею нужно лечить у специалистов. Рекомендуется также диета, движение на свежем воздухе, подходящие упражнения для укрепления мышечной системы, регуляции обмена веществ, особенно выделения.
Нередко жирная кожа и плохой цвет лица бывает у тех, кто страдает запорами. Остатки пищи не удаляются из кишечника, а гниют в нем, токсические продукты всасываются в организм и отравляют его. Поэтому рекомендуется следить за деятельностью кишечника, заниматься физкультурой, чаще бывать на свежем воздухе. В меню нужно включать продукты, содержащие в большом количестве остаточные вещества, например сырую зелень, фрукты вместе с кожурой, грубозернистые злаки.
Чрезвычайно важна личная гигиена.
Дряблая, увядающая кожа и преждевременное появление морщин. Как и другие дефекты кожи лица, преждевременное ее увядание обусловлено патологией внутренних органов. Часто причиной этого могут быть и стрессовые ситуации, чрезмерная нагрузка, бессонница, а также неумеренное загорание, быстрое похудение, курение, злоупотребление алкоголем.
В такой коже ощущается нехватка воды. Коллаген приобретает сетчатую структуру, поэтому кожа становится сухой, мало эластичной, образуется большое количество морщин. Чтобы улучшить состояние такой кожи, нужно лечить больные органы, упорядочить образ жизни, следить за питанием: употребляемая пища должна быть богатой витаминами.
Розацеа — покраснение кожи подбородка и щек, возникает как следствие сосудистых нарушений, хронических заболеваний пищеварительного тракта, желез внутренней секреции, половых органов, а также хронических заболеваний дыхательных путей и носоглотки, как результат неумеренного потребления алкоголя, кофе, чая и курения. Заболевание должны лечить специалисты. Лечению поможет и здоровый образ жизни. Необходимо исключить алкогольные напитки, кофе, чай и курение.
Из сказанного вытекает, что все косметические дефекты лица обусловлены состоянием кожи. В свою очередь состояние кожи сигнализирует о состоянии всего организма. На коже лица, как в зеркале, отражается ваше здоровье, да и каждый эмоциональный порыв — радость, горе, стресс, злоба, напряжение и страх. На коже всего тела также отражаются легкие и более тяжелые заболевания. Поэтому необходимо заботиться о чистоте всего организма, как внешней, так и внутренней.
23
Во время распаривания поры раскрываются, кожа смягчается, и становится гораздо проще удалить остатки макияжа, грязи, отмершие клетки; кроме того, выводятся токсины. После процедуры гораздо проще удалять прыщики и угри.
Сам процесс можно проводить при помощи специальных аппаратов, обычно такими пользуются в салонах красоты, но в магазинах можно найти и домашний вариант. Решением эконом класса является распаривание при помощи воды и трав. Есть еще распаривающие гели и маски, которые при контакте с водой нагреваются.
Холодное гидрирование проводится при помощи маски (чаще всего ее основа – натуральный гель Aloe Vera). Такая маска слоем лежит под специальной пленкой минут 20. В результате «парникового эффекта» происходит раскрытие пор. Кроме того, маска способствует увлажнению кожи, стимулирует восстановительные процессы. Она снимается не вся сразу, а по отдельным зонам. То есть, пока вычищается лоб, все остальное остается под пленкой. Это позволяет делать процедуру чистки очень тщательно, не торопясь, не опасаясь, что поры закроются.
Аромотерапия (аромотерапия) — область знаний о методах и формах воздействия на организм ароматических концентрированных летучих веществ, получаемых из разных частей растений с применением различных физических методов.
Термин «аро́матерапи́я» составлен из слов «аромат» и «терапия», подразумевая «лечение ароматами». По одной из версий термин «ароматерапия» был введен французским химиком Гаттефоссе в конце 1920-х годов.
Ароматерапия - методика, использующая эфирные масла и фитонциды (phyton - растение и caedo - убиваю) - вырабатываемые растениями биологически активные вещества, определенным образом воздействующие на бактерии, микроорганизмы, мельчайших паразитов и раздражителей... Экстракты и масла, полученные из различных растений (самыми разными способами), втираются в кожу или используются для ингаляций... В настоящее время ароматерапия переживает настоящий бум своей популярности. Этот метод холистической медицины является предметом исследований ведущих ученых, внимания средств массовой информации, и разумеется, активно применяется людьми по всему миру для лечения и восстановления организма.
Во время сеанса происходит воздействие запахов на организм человека сразу на нескольких уровнях: ароматические масла действуют на мозг и организм человека не только при помощи обоняния, но и через кровеносную и лимфатическую системы. Воздействие эфирных масел противостоит воспалительным, вирусным и микробным процессам. Масла также повышают энергичность, работоспособность, избавляют человеческий организм от стрессов, нормализуют аппетит, сон и в целом благотворно влияют на нервную систему человека. Важно, в процессе лечения или профилактики правильно подобрать необходимые экстракты.
22
Aльгинатные маски притягивают к себе (сорбируют) и делают тем самым неактивными циркулирующие в крови иммунные комплексы. Иммунный комплекс - это конгломерат, состоящий из антигена (белкового участка микробной стенки, чужеродного вещества) и выработанного иммунной системой особого белка - иммуноглобулина (его еще называют антителом). Если таких иммунных комплексов в крови образуется чрезмерное количество, организм не успевает от них очиститься. Избыточное количество циркулирующих иммунных комплексов повреждает сосудистую стенку мельчайших кровеносных сосудов практически во всех органах и вызывает воспалительную реакцию. Повреждающая роль избытка циркулирующих иммунных комплексов доказана при многих заболеваниях (бронхиальная астма, ревматизм, ревматоидный артрит, гломерулонефрит, хронический гепатит, миастения, аутоиммунные анемии, тромбоцитопении).
Альгинаты входящие в состав маски, способны сорбировать (связывать) избыточное количество особого класса иммуноглобулинов (Е), повинных в развитии острых аллергических реакций и заболеваний. Гипоаллергенный эффект особенно присущ альгинату кальция, который благодаря содержанию ионов кальция укрепляет и мембрану специализированных клеток хранилищ биологически активных веществ (гистамина, серотонина, брадикинина, и других), при выбросе которых из клеток немедленно развивается бурное аллергическое воспаление.
Альгинатные маски Fair Gel стимулируют синтез антител местной специфической защиты (иммуноглобулинов класса А). Это в свою очередь делает кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микробов (барьер во входных воротах инфекции).
Соли альгиновой кислоты обладают превосходными противорадиационными свойствами. В основе таких свойств альгинатов лежит их способность по избирательному связыванию и выведению из организма ионов тяжелых металлов. Альгинаты специфически и избирательно связывают и выводят из организма, например, ионы стронция.
Альгинатные маски оказывают на кожу следующие действия:
* Укрепляет, подтягивает, разглаживает морщины, предотвращает появление новых.
* Сужает поры, охлаждает кожу и разглаживает ее.
* Увеличивая поступление кислорода в кожу, улучшает кровообращение.
* Омолаживает и наполняет клетки кожи энергией, разглаживает мимические морщины.
* Успокаивает пересушенную кожу, снимает раздражение, благотворно влияет на кожу во время климактерических приливов.
* Смягчает и увлажняет сухую кожу. Нормализует текстуру жирной кожи, поглощает избыток жира.
* Улучшает цвет лица, эффективно очищает поры.
Акне – общее состояние кожи, вызванное гиперактивностью сальных желез в волосяных фолликулах, когда бактерии оказываются внутри. К сожалению, некоторые люди страдают от угревой сыпи (акне) и в тридцать, и в сорок лет. Угри поражает людей, независимо от возрастных групп, рас и полов. Прыщи и жирность кожи являются наиболее распространенной формой акне.
Как ухаживать за кожей с акне
1. Всегда будьте внимательны с вашим лицом. Слишком горячая или слишком холодная вода может вызвать усиленную работу сальных желез и засорение вашей кожи.
2. Умывайте ваше лицо по крайней мере дважды в сутки, чтобы свести бактерии к минимуму.
3. Не прикасайтесь к лицу. Ваши руки – самые главные разносчики бактерий, вы же не хотите, чтобы они перенеслись на кожу лица и вызвали воспаления, поэтому руки прочь от лица!
4. Если вы наносите макияж, ищите косметические средства, на которых обязательно есть пометка «некомедогенный», «гипоаллергенный», «для чувствительной кожи». Макияж так или иначе проникает в ваши поры, но можно свести к минимуму шансы на появление вспышки акне с помощью грамотно подобранной продукции в небольших количествах. Будьте внимательны, выбирая косметические средства, помните, что ланолин и его производные, а также минеральные масла являются хорошо известным стимулятором акне. Проверьте ингредиенты на этикетке продукции (в том числе и продукты для волос).
5. Чистка лица скрабами, пилингами также может раздражать кожу, вызывая прыщи. Используйте продукты, содержащие антисептические вещества, а после очистки кожи, не забывайте увлажнять ее после процедуры.
Использование специальных препаратов обязательно следует применять для лечения акне. К ним относятся салициловая кислота, бензоил пероксид, резорцин и сера. Слишком много витамина А и B-2 также могут обострить акне.
21
Депиляция - это удаление стержня волоса, находящегося над поверхностью кожи. Наиболее известный и распространенный метод депиляции - это бритье. Существует также химическая депиляция в основе которой выпускаются в разнообразных формах: гели, кремы, лосьоны, аэрозоли, замкнутые тюбики с вращающимся круглым роликом и прочее, которые химическим способом разрушать накожный волосяной стержень. Нельзя не упомянуть о восковой депиляции (или ваксинге). Второе название метода пошло от английского слова, в переводе на русский язык означающего "воск". Суть ваксинга чрезвычайно проста: при помощи специального воска происходит склеивание волосяного покрова, затем он удаляется единым блоком с помощью специальных салфеток. В отдельный вид депиляции выделяют удаление волос сахаром (вернее, сахаросодержащим раствором), называемый шугаринг. Здесь используется теплая густая сахаросодержащая паста, которая специальной палочкой наносится только на волосы, но не на кожу. После застывания паста снимается вместе со склеившимися волосами.
Применение парафиновых масок основано на высокой теплоемкости и малой теплопроводности парафина. Парафин для косметической маски используют при температуре 50-60 °С.
Парафиновые маски применяют для ускорения рассасывания различных уплотнений кожи лица (инфильтраты после угрей, свежие рубцовые изменения), для стимуляции стареющей кожи лица, а также профилактически. Методика применения парафина в косметике такая же, как и при других заболеваниях.
После предварительного нагревания в специальных нагревателях, изготовленных по принципу водяной бани, парафин температуры 50-60 °С наносится на кожу слоем 1 см в виде маски. Затем лицо покрывают клеенкой с вырезанными для глаз, носа и рта отверстиями, обкладывают ватой и бинтуют. Длительность процедуры - 15 мин; процедуру проводят через день; всего назначают 10-15 процедур.
Парафиновая маска для лица может быть выполнена и в виде отдельных аппликаций и масок-повязок (на подбородочную область). Маску-повязку используют при возрастном изменении овала лица, дряблости подбородка, при двойном подбородке.
В этом случае берут бинт, складывают в два слоя, смачивают в парафине и, слегка отжав, выкладывают на подбородочную область, предварительно смазанную кремом. Подбородочную область подвязывают салфеткой. Через 20 мин маску снимают, а подбородочную область поколачивают.
Противопоказаниями служат гнойничковые поражения кожи лица, экзема, различные опухоли, гипертрихоз, розацеа, выраженные телеангиэктазии, туберкулез, гипертоническая болезнь II-III стадии.
20
Эпиляция — искусственное удаление волос (от фр. epiler – удалять волосы) посредством разрушения волосяных луковиц с помощью выдергивания, применения специальных пластырей, облучения и других технологий. От депиляции отличается тем, что влияет на глубинные процессы развития и роста волос, что позволяет избавиться от последних на длительный период. В современной косметологии применяют несколько методов эпиляции: электроэпиляцию, лазерную эпиляцию, фотоэпиляцию, элос эпиляцию (Elos технология). Удаление волос с помощью бритв, электродепиляторов и биометодов (воск, мед или смола) относится к депиляции.
Электроэпиляция – самая доступная и результативная процедура удаления нежелательного волосяного покрова. Процедура подходит для любого типа и цвета волос и кожи, при ее использовании исключается проблема вросших волос, эффект сохраняется длительный период времени. Однако электроэпиляция является одним из самых болезненных вариантов: в отдельных случаях требуется проведение местного обезболивание, кроме того, этот способ требует послеэпиляционной восстанавливающей обработки кожи. Подобная операция нежелательна на таких чувствительных участках тела, как подмышки и область лица, а в случае недостаточной компетентности специалиста на коже могут остаться мелкие рубцы. Противопоказаниями для электроэпиляции являются хронические заболевания кожи и сосудов, варикоз, инфекционные заболевания, проблемы психики и сердечнососудистой системы, сахарный диабет, онкологические заболевания и беременность.
Лазерная эпиляция – метод, при котором разрушительное воздействие на волосяную луковицу осуществляется посредством светового инфракрасного луча. Лазер благодаря тепловому эффекту способен мгновенно и безболезненно разрушать клетки, содержащие пигмент, каковыми и являются волосяные луковицы. Преимуществами лазерной эпиляции являются ее скорость и безболезненность, возможность применения на самых чувствительных зонах, щадящее воздействие на кожу и отсутствие последующего врастания волос в кожу. Недостатки – очень высокая цена процедуры, неэффективность при темной коже и светлых волосах, необходимость проведения нескольких сеансов для получения нужного эффекта. Кроме того, лазерное воздействие вызывает повышение чувствительности кожи – после эпиляции не рекомендуется принимать солнечные ванны в течение двух недель. Противопоказаниями для применения этого метода являются онкологические заболевания, сахарный диабет, дерматологические проблемы, а также беременность.
Фотоэпиляция, как и лазерная эпиляция, относится к световым методам удаления волос. На сегодняшний день является одним из самых эффективных и безболезненных методов эпиляции. При проведении данной процедуры посредством энергии светового импульса нагревается и разрушается волосяная луковица, а в течение нескольких последующих дней поврежденные волосы выпадают. Фотоэпиляция эффективна при необходимости удаления светлых волос, с которыми не может справиться лазер. Принципиальное отличие фотоэпиляции и лазерного аналога – частота излучения. Фотоэпиляция также требует повторения процедур для достижения оптимального эффекта. Недостатки способа – высокая стоимость и повышение чувствительности кожи. Преимущества и противопоказания аналогичны лазерному методу.
Элос эпиляция – метод удаления волос путем применения световой энергии и биполярной радиочастоты. Сначала благодаря световому спектру равномерно распределяется температура по всему стержню волоса, а затем на него воздействует высокочастотный ток. Этот метод, в отличие от лазера, позволяет удалять все волосы, в том числе светлые, седые, и мягкие пушковые. Недостатком является высокая стоимость процедуры и необходимость многократного применения для достижения максимального эффекта. Преимуществами являются максимальный комфорт и безболезненность процедуры, отсутствие побочных эффектов и возможность применения при любых типах кожи и волос. До и после элос эпиляции можно принимать солнечные ванны. Противопоказания аналогичны предыдущим методам.
Пластифицирующие (или пластические, моделирующие) маски - популярные современные профессиональные косметические средства. Они производят быстрое лифтинговое действие и одновременно решают различные проблемы кожи. Маски представляют собой порошкообразную смесь альгината натрия, диатомита, сульфата кальция, натрия фосфата, натрия пирофосфата и биологически активных веществ натурального происхождения. Порошок разводят водой до тестообразной массы и наносят на кожу лица или тела. Эта масса хорошо заполняет все неровности кожи. Затем она застывает, становится похожей на резину и слегка уменьшается в объеме. При этом разглаживается рельеф кожи - становятся менее выраженными морщины лба, шеи, носогубные складки. Все пластифицирующие маски хорошо увлажняют кожу, придают свежесть лицу. По окончании процедуры маска легко снимается в виде мягкого пластичного слепка, повторяющего контуры лица или тела. Волосы, ресницы и брови не приклеиваются к маске, поэтому снятие не представляет проблем. Некоторые программы ухода предусматривают нанесение маски на все лицо и закрытые веки. Под маску может быть наложен соответствующий проблемам кожи крем или сыворотка. Под давлением маски эти средства лучше проникают в кожу. Одновременно такое давление способствует выводу из кожи лишней жидкости, продуктов обмена. В результате снимаются отеки, улучшается цвет и контур лица или тела. Крем или сыворотка могут быть нанесены и после применения пластифицирующих масок. Необходимую программу ухода с использованием пластифицирующих масок составляет косметолог.
19
Методика Жаке представляет собой интенсивное воздействие на ткани, которое стабилизирует процесс кровообращения. Применяется как рассасывающее средство при заболеваниях кожи. Методика разработана французским врачом-дерматологом L. М. L. Jacquet (1860–1914).
Используется данный массаж для лечения жирной и проблемной кожи; при кожных заболеваниях - себорее, угревой сыпи; при наличии рубцов, инфильтратов, застойных пятен, комедонах, толстом эпидермисе. Применяется на лице, спине, груди, бедрах. Выполняется без крема с применением талька.
Методика проведения этого массажа довольно трудна. Он состоит из ритмичных пощипываний с захватом как поверхностного слоя кожи, так и подкожной клетчатки, выполняется большим и указательным пальцами. Подушечками большого и указательного пальцев захватывают кожу в обрабатываемой области во всей её толще и затем короткими и быстрыми движениями производят её сжатие по всем направлениям, обходя таким образом всю поверхность. Выдавливаемое содержимое из угря имеет вид творожистой массы или спиралевидного стержня с чёрной головкой, которая представляет собой сальную пробку, загрязнённую пылью, осевшей на коже. При нагноившихся угрях массаж противопоказан. Щипки чередуются с легкими поглаживаниями и вибрацией.
В зависимости от области применения массаж длится 10-20 мин.
Rосметический кабинет является основным местом работы косметички-массажистки. Устройство и оснащение косметического кабинета должно соответствовать определенным нормативам.
Площадь одного рабочего места должна быть не меньше 6 м2 с хорошим освещением (общим и местным), вен-тиляцией и обеспечиваться холодной и горячей водой. Стены кабинета и пол покрываются материалами, позволяющими легко проводить санитарную обработку.
Кабинет оснащается и оборудуется всеми необходимыми приспособлениями. В кабинете должны быть холодильник, электрическая плитка, столик, косметическое кресло, стул для косметички, лампа, лупа, стерилизатор и другие предметы.
В связи с тем что работа медсестры по отпуску косметических процедур связана с проведением различных манипуляций на коже лица с применением различных инструментов, перевязочных материалов (салфетки, тампоны), требуется не только поддержание строгой чистоты кабинета, рабочего места, опрятность медсестры, но и обязательная стерилизация инструментов и перевязочного материала.
17
Классический массаж лица идет с кремом или массажным маслом, его применяют для тонуса мышц, поддержания кожи лица в норме.
Массаж лба: кончики указательного, среднего и безымянного пальцев положите на середину лба между бровями и разглаживайте кожу над бровями к вискам поочередно левой и правой рукой. Каждой рукой - 5 раз. Затем разглаживайте лоб в направлении снизу вверх от надбровных дуг до границы волосистой части головы.
Левой рукой нажмите на левый висок, чтобы зафиксировать кожу. Правой рукой медленно и нежно поглаживайте лоб от левого виска к правому. Затем поменяйте руки. Каждую сторону массируйте 10 раз.
Массаж области глазницы: закройте глаза, средний палец левой руки прижмите к внешнему углу левого глаза (чтобы кожа не сдвигалась с места). Средним пальцем правой руки массируйте от внешнего угла глаза по нижнему веку к внутреннему углу, и отсюда по верхнему веку к внешнему углу (примерно 6 раз). Затем поменяйте руки и таким же образом промассируйте кожу вокруг правого глаза.
Массаж щек: большие пальцы установите возле углов нижней челюсти, а подушечки указательного, среднего и безымянного на середину носа, и выполняйте поглаживания к ушным раковинам через скуловую дугу.
Массаж носа: поочередно левой и правой рукой разглаживайте спинку носа от самого кончика до переносицы средним и безымянным пальцами (5-8 раз).
Массаж области рта и подбородка: расслабьте лицо и откройте рот, будто хотите сказать "О" (в другом варианте можно вытянуть губы и надуть щеки). Средние и безымянные пальцы обеих рук положите рядом с ноздрями. Разглаживайте кожу легкими круговыми движениями по направлению к уху (6 раз).
Массаж шеи: откиньте голову назад вправо. Левой рукой с отведенным большим пальцем разглаживайте шею и верх груди движениями снизу вверх. Затем откиньте голову назад в другую сторону и выполните такие же поглаживания правой рукой.
В конце массажа можно подушечками среднего и указательного пальцев обеих рук сделать поколачивающие движения на лбу, вокруг глаз, на щеках (постепенно спускаясь вниз), на подбородке. Затем непрерывным движением через те же точки возвратиться на лоб. Окончив массаж, остатки крема снимите ватным тампоном, смоченным в очищающем тонике. После процедуры желательно сделать питательно-смягчающую маску.
По функциональному назначению маски разделяются на:
* Увлажняющие маски для лица
* Питательные маски для лица
* Адсорбирующие маски для лица
* Поросуживающие маски для лица
* Тонизирующие маски для лица
* Охлаждающие маски для лица
* Бактерицидные маски для лица
* Противовоспалительные маски для лица
* Лифтинговые маски для лица
* Подсушивающие маски для лица
* Омолаживающие маски для лица
* Пилинговые маски для лица
* Антикуперозные маски для лица
* Отбеливающие маски для лица
* Пластифицирующие маски для лица
* Экспресс-маски для лица
Думаю, что здесь ничего объяснять не надо. Названия масок говорят сами за себя. При этом одна и та же маска может одновременно обеспечивать несколько результирующих эффектов.
По консистенции косметические маски для лица бывают:
* Жидкие маски;
* Гелеобразные маски;
* Кремообразные маски;
* Порошкообразные маски;
* Пленочные маски;
* Пластинчатые маски;
* Сублимированные маски;
В свою очередь некоторые из них можно подразделять еще и по текстуре. Например, кремовые маски для лица бывают высыхающие (маски для лица для жирной кожи) и невысыхающие (маски дли лица для сухой кожи). А текстура пленочных масок для лица, так вообще, вначале может быть порошкообразной, потом перейти в гелеобразную форму, которая после нанесения на кожу лица и высыхания превращается в пленку. Как видите, мы тут с Вами затронули еще и форму представления масок для лица.
По составу маски для лица можно подразделить на:
* Ферментативные маски;
* Маски для лица с АНА-кислотами (фруктовые кислоты);
* Водорослевые маски для лица и тела;
* Глиняные маски;
* Грязевые маски;
* Коллагеновые маски;
* Альгинатные маски (на основе альгинатов из водорослей)
16
Итак, основные массажные линии таковы:
- от середины подбородка по нижней челюсти к мочке уха;
- от углов рта к нижней части ушной раковины,
- от верхней губы и крыльев носа к верхней части ушной раковины;
- от боковой поверхности носа - к вискам;
- верхнее веко - от внутреннего угла глаза к наружному;
- нижнее веко - от наружного угла глаза к внутреннему;
- от переносицы по спинке носа к его кончику и от спинки носа вниз к боковой поверхности;
- от середины лба вдоль бровей к вискам и волосистой части головы;
- по передней поверхности шеи снизу вверх;
- по боковой поверхности шеи сверху вниз.
На практике выделяют 9 основных приемов массажа — поглаживание, выжимание, разминание, потряхивание, растирание, активные и пассивные движения, движения с сопротивлением, ударные приемы, встряхивание, — предлагая четко соблюдать их последовательность при проведении сеанса Массажа. Другие специалисты считают целесообразным выделять 4 основных приема (поглаживание, растирание, разминание, вибрацию), применяя их дифференцированно с учетом клинической картины заболевания или общего состояния больного.
Механический пилинг наиболее популярен. С помощью мелких твердых или полумягких частиц, действующих как ластик или наждак, стирают слой омертвевших клеток. Для удобства их вводят в полужидкую мылящуюся субстанцию.
В качестве абразивных чистящих средств выступают дробленые абрикосовые косточки, частички ореховой скорлупы, водорослей, глины, коралловой крошки, морской песок и полиэтиленовые гранулы.
Каким бы пилингом вы ни пользовались, нужно помнить, что механическое отшелушивание — самое «грубое» — не должно быть интенсивным. Всегда наносите пилинг только на влажную кожу, а снимайте не тоником, а теплой мягкой водой. Не трите кожу, не царапайте ее и никогда не обрабатывайте пилингом кожу вокруг глаз. И вообще, пользуйтесь пилингом лишь по необходимости, не превращая его в регулярную процедуру. Постоянное искусственное форсирование процесса регенерации со временем утомляет кожу, ухудшает ее внешний вид.
Физический метод основан на воздействии ультрафиолетовых лучей (лампа «Бионик») или водяного пара (процедура вапоризации в салоне или домашнее распаривание). К физическому методу относится и броссаж. Подобное очищение предварительно распаренной кожи маленькими жесткими щеточками делают в салонах. Таким способом достигают более глубокой очистки кожи.
15
В современном мире в список косметики включены самые разнообразные средства:
* Кремы, эмульсии, лосьоны, гели и масла для кожи (рук, лица, ног, и т. д.)
* Маски для лица (за исключением химических пилингов)
* Основы для окрашивания кожи (жидкости, пасты, порошки)
* Присыпки, гигиенические присыпки, присыпки после ванн
* Туалетное мыло, ароматическое мыло и т. д.
* Духи, туалетная вода и одеколон
* Продукты для ванны и душа (соли, пена, масла, гели, и т. д.)
* Средства для удаления волос
* Дезодоранты и средства от пота
* Средства по уходу за волосами
* Краска для волос, а также для обесцвечивания волос
* Продукция для завивки, выпрямления и фиксации волос
* Фиксаторы
* Очищающие продукты (лосьоны, порошки, шампуни)
* Кондиционеры (лосьоны, кремы, масла)
* Продукция для укладки волос (лосьоны, лаки, бриллиантины)
* Продукция для бритья (кремы, пена, лосьоны и т. д.)
* Продукция для макияжа (пудра, тональный крем, тушь для ресниц, румяна, хайлайтеры) и удаления макияжа с лица и глаз
* Губные помады и продукция по уходу за губами
* Зубные пасты и продукция по уходу за зубами
* Продукция для ухода за ногтями, лаки для ногтей
* Продукция личной гигиены
* Продукция для загара
* Продукция для загара без солнца
* Продукция, отбеливающая кожу
* Продукция против морщин и т. д.
В каждой стране имеется свой собственный список косметики, закрепленный законодательным путем. Так, в некоторых странах мыло не относится к косметике. В России в список косметики входят эфирные масла, основные инструменты Ароматерапии.
* Абразивные вещества
* Поглотители (абсорбенты)
* Добавки
* Антикоррозионные вещества
* Вещества против перхоти
* Противомикробные вещества
* Антиоксиданты
* Антистатики
* Связующие вещества
* Биологические добавки
* Отбеливающие вещества
* Растительные добавки
* Буферное вещество
* Хелатообразующие
* Красители
* Денатуранты
* Вещества для удаления волос
* Вещества, смягчающие кожу
* Эмульгаторы
* Стабилизаторы эмульсий
* Пленкоообразующие
* Пенообразующие
* Ароматизаторы (отдушки)
* Краски для волос
* Вещества, удерживающие влагу
* Контрастеры
* Окислители
* Пигменты
* Консерванты
* Различные газы
* Восстановители
* Растворители
* Поверхностно-активные вещества или ПАВы
* Поглотители УФ-радиации (солнцезащитные фильтры)
* Вещества, регулирующие вязкость
Энзимным пилигом называется один из видов очень поверхностного, мягкого пилинга. Область применения такого пилинга - лицо. Показаниями для его применения является наличие пигментных пятен, последствий акне (угрей), жирная кожа и др. В отличие от химического и лазерного пилинга энзимный пилинг не противопоказан обладателям смуглой кожи.
Энзимный пилинг создается на основе энзимов, то есть ферментов. Ферменты - это биологически активные вещества, которые стимулируют различные процессы в организме человека. Установлено, что некоторые энзимы можно использовать в косметических целях. На их основе и были созданы новые кометологические процедуры ухода за кожей.
Лучше всего выбирать такой пилинг, в котором используются комбинированные препараты, содержащие наряду с энзимами кислоты или ретинол. Во время процедуры энзимного пилинга отмершие и ороговевшие частички эпидермиса удаляются и растворяются с помощью слабого раствора фруктовых кислот. Фруктовые кислоты получают из различных растений, как экзотических, таких как папайя, сахарный тростник, киви, манука, так и более привычных - апельсина, грейпфрута, винограда, ананаса, пшеницы, алоэ вера.
Энзимный пилинг рекомендуется выполнять в косметологических центрах и салонах красоты, но возможно и его выполнение в домашних условиях. Предварительно кожа очищается в помощью лосьона и обрабатывается предпилинговым раствором, подготавливающим кожу к процедуре пилинга. Затем наносится пилинг. Процедура проводится на коже лица, век, шеи и области декольте. Состав остается на коже в течение 10-30 минут, а затем снимается. Во время процедуры вы, возможно, ощутите небольшое пощипывание, может «гореть» лицо. Интенсивность этого ощущения зависит от индивидуальных особенностей кожи. После проведения процедуры в течение дня не рекомендуется прикасаться к лицу.
Энзимный пилинг стимулирует процессы обновления клеток кожи. Его результатом будет более здоровый вид кожи, повышение ее тонуса, выравнивание рельефа. Не следует ожидать от энзимного пилинга решения существенных проблем с коже - он не уберет глубокие морщины и не устранит шрамы.
Отшелушивание омертвевших клеток при энзимном пилинге происходит очень мягко, деликатно, нетравматично, поэтому проводить такой пилинг можно достаточно часто - 1-2 раза в неделю. При сухой коже будет достаточно и одного раза в 7-10 дней, а обладателям жирной или смешанной кожи - в два раза чаще. Если у вас кожа чувствительная или покрыта обильной угревой сыпью, то вам процедура пилинга может быть противопоказана. Противопоказаниями для проведения пилинга может явиться наличие хронического дерматоза в период обострения, контактного и фотодерматита и при индивидуальной непереносимости применяемых препаратов.
Достаточно частое применение энзимного пилинга необходимо и для достижения заметного эффекта. В то же время не стоит злоупотреблять им. Слишком частое использование пилинговых процедур может дать эффект, противоположный желаемому: кожа лишается естественной защиты и ее внешний вид ухудшается.
Также, несмотря на мягкость, энзимный пилинг может дать такие осложнения как контактный аллергический дерматит, обострение угревой сыпи, себорейного дерматита.
Поскольку действие энзимного пилинга очень поверхностно, то применять го можно с профилактической целью, он подойдет тем, кто хочет немного очистить, освежить кожу и улучшить ее цвет. Если у вас нет особых проблем с кожей, то вы можете применять энзимный пилинг в качестве самостоятельной процедуры для профилактики старения. Если же у вас имеются какие-либо кожные проблемы, то энзимный пилинг может входить как элемент в комплекс косметических процедур.
14
Массаж лица - необходимая часть косметического ухода за кожей. Он способствует улучшению кровообращения и нормализации обмена веществ, облегчает выделение продуктов обмена, то есть, массаж помогает коже дышать, и тем самым противодействует застою крови, укрепляет ткань и мышцы, дольше сохраняет кожу гладкой, молодой и эластичной.
Существуют три основных вида массажа лица:
Классический , с разнообразными поглаживаниями и растираниями. Для него обычно используют крем или массажное масло. Такой массаж будет очень полезен, если: кожа увядающая, мышцы лица потеряли тонус, кожа обезвожена, если есть рубчики, морщины, да и просто хочется выглядеть лучше.
Пластический , в котором применяют ритмичные, сильные, прижимающие движения, которые идут по основным линиям массажа. Проводится он обычно по тальку, без крема или масла. Такой массаж рекомендуется, если: кожа увядшая, истонченная, висит, мышцы лица потеряли тонус, на таком лице часто встречаются купероз, пигментные пятна, кожа тонкая от природы, лицо одутловатое, отечное, или есть мимические складки.
Щипковый (массаж по Жаке) : поглаживания, разминание, глубокие щипки, вибрация. Проводится по тальку. Этот массаж поможет, если у вас: себорея, а также рубцы, инфильтраты, застойные пятна после угревой сыпи, комедоны, толстый эпидермис. Его применение показано и после гигиенической чистки кожи. Массаж лица длится не больше двадцати минут. И чем тоньше кожа, тем короче должен быть сеанс. Как только кожа покраснела, массаж нужно немедленно заканчивать. Нормальная кожа хорошо переносит полный сеанс.
Гигиеническая чистка лица
Эта процедура, безусловно, необходима каждому жителю мегаполиса. В течение дня на лице горожанина оседает большое количество грязи: уличная пыль, автомобильные выхлопы. В результате поры забиваются, на лице появляются черные точки, которые грозят воспалениями. Регулярная чистка лица особенно рекомендуется людям с жирной кожей.
Показания:
-лечение угревой болезни
-лечение жирной и комбинированной кожи
-гигиеническая процедура для любого типа кожи
Противопоказания:
-угревая болезнь в стадии обострения
-некоторые заболевания кожи в стадии обострения (псориаз, нейродермит, герпес)
-нарушение целостности кожи в зоне лечения
Процедура чистки лица происходит следующим образом:
На лицо наносится специальный гель который создает парниковый эффект из-за этого расширяются и раскрываются закупоренные поры. Преимущества: более безболезненная процедура, нет раздражения на коже после процедуры, нет неприятных ощущений как при распаривании, значительно сокращается время процедуры. Процедура может быть дополнена вакуумной и ручной чистками.
Чистка лица также может быть ультразвуковой. Ультразвуковая чистка - щадящая безболезненная методика, очищающая поры, нормализующая деятельность сальных желез, улучшающая микрорельеф кожи.
После процедуры накладывается специальная дезинфицирующая маска, снимающая покраснение кожи и сужающая поры.
Длительность процедуры: 1,5 часа
13
Химический пилинг – это процедура удаления поверхностных слоев эпителия кожи с помощью слабых растворов кислот с целью омоложения.
Кислоты обеспечивают равномерное отшелушивание нескольких слоев омертвевших клеток, что способствует омоложение кожи, стимулирует синтез коллагена и эластина, приводит к возникно вению молодых клеток. В результате такой стимуляции кожи происходит повышение ее тонуса и эластичности.
Химический пилинг является одной из самых популярных косметоло гических процедур. Проводится он с помощью фруктовых кислот или AHA-кислот (гликолевая, трихлоруксусная кислота), которые наносятся во время процедуры тонким слоем.
Во время процедуры химического пилинга после нанесения препарата может ощущаться покалывание и жжение. Если принято решение об анастезии, то тип обезболивания будет зависеть от глубины воздействия пилинга и индивидуальной чувствительности пациента к боли. Длительность процедуры зависит от площади обрабатываемой поверхности кожи и числа обработок. Сразу после пилинга возможно наложение холодных компрессов, успокаивающих масок и кремов.
Выбор препарата для осуществления химического пилинга зависит от целей, которые Вы желаете достичь, а также от типа и состояния Вашей кожи. Кроме того, следует учесть время, отведенное на восстановительный период. Ведь чем глубже пилинг, тем более воспаленной выглядит кожа пациента сразу после процедуры и, соответственно, тем более долгий срок потребуется на реабилитацию. В то время как осуществление поверхностного и поверхностно-срединного пилинга позволяет пациенту вести привычный образ жизни.
После химического пилинга необходимо увлажнять кожу и избегать воздействия солнечных лучей.
Визаж- Хроматический круг – это диаграмма цветов, в основе которой лежит взаимодействие трех основных цветов: красного, желтого и синего. Они определяются как основные, потому что не могут быть разделены на другие цвета. Если смешать основные цвета между собой, получим остальные цвета, которые мы определяем как вторичные.
Все промежуточные цвета в цветовом круге, включая главный, их образующий, цвет, относятся к родственным (причем главные цвета, расположенные рядом, родственными не являются). В цветовом круге имеются четыре группы родственных цветов: желто-красные, желто-зеленые, сине-зеленые, сине-красные. Гармонии родственных цветов основываются на наличии в них примесей одних и тех же главных цветов. Родственные хроматические сочетания представляют собой сдержанную, спокойную колористическую гамму, а введение примесей черного и белого цветов усиливает их эмоциональную выразительность.
Цвета, которые в цветовом круге расположены в смежных четвертях, называются родственно-контрастными. Сочетания родственно-контрастных цветов — это наиболее распространенный и богатый в отношении колористических возможностей вид цветовых гармоний. Далеко не все сочетания такого рода в одинаковой степени гармоничны. Художественная практика показывает, что родственно-контрастные цвета гармонируют друг с другом, если количество объединяющего главного цвета и количество контрастирующих главных цветов в них одинаковы. Простейшее гармоничное сочетание родственно-контрастных цветов значительно обогащается при добавлении к ним ахроматических или цветов из их теневого ряда.
Интервал цветов через один цветовой сектор называется средним. Сочетание цветов в средних интервалах часто производит неприятное впечатление, например, зеленый с синим, красный с фиолетовым.
Контрастные (дополнительные цвета) располагаются в противоположных четвертях цветового круга. Глаз сразу замечает такое сочетание, поэтому оно применяется там, где необходимо привлечь внимание.
12
Внешние признаки старения проявляются по-разному и зависят от типа старения.
Первый тип - понижение упругости мягких тканей лица и шеи, "усталое лицо". Характерными внешними признаками старения этого типа являются пастозность, отечность, выраженность носогубной складки, опущение углов рта. Утром или после отдыха лицо выглядит молодым, а к вечеру приобретает усталое выражение, существенно увеличивая "возраст" пациента.
Второй тип - мелкоморщинистый, "морщинистое лицо". Доминирующим признаком этого типа старения лица и шеи являются морщины. Для этого типа старения характерны сухость кожи, выраженные "гусиные лапки" в углу глаза, морщинистость верхнего и нижнего века, "гофре" в области верхней губы и области подбородка.
Третий тип - старческая деформация лица и шеи. При этом типе старения доминирующими признаками являются изменение конфигурации лица и шеи и деформация мягких тканей. У группы людей, принадлежащих к этому типу старения, подкожный жировой слой значительно выражен даже в молодые годы. Характерными внешними признаками старения являются избыток кожи в области верхнего и нижнего века, сглаженность линии овала лица, появление "отвисших щек", "двойного подбородка".
Четвертый тип - комбинированный. Это сочетание пониженной упругости, морщинистости и деформации. Для внешних признаков старения характерны все вышеперечисленные проявления.
Пятый тип - мускулистый. У людей данного типа значительно развиты мышцы лица и незначительно выражена подкожная жировая клетчатка. Этот тип чаще встречается среди жителей Средней Азии, Японии, Монголии. Основными внешними признаками старения являются складчатость верхнего и нижнего века, "гусиные лапки". В более поздних стадиях старения отмечается появление выраженной носогубной складки и сглаженной линии овала лица.
11
«Внутреннее» старение.Возрастные изменения в коже начинаются с потери первого защитного барьера - липидной пленки, которая связывает и склеивает микробы, частицы пыли, постороннюю грязь. Причина этого - замедление процесса деления клеток, которое ведет к снижению регенерационной способности койки. Верхние слои становятся тоньше, содержание влаги и жира в тканях уменьшается. В коже становится меньше «питающих» кровеносных сосудов.
Сальные и потовые железы атрофируются. Многослойный плоский эпителий - эпидермис резко истончается, начинает просвечивать поверхностное сосудистое сплетение дермы. В основном слое эпидермиса крупные меланоциты обусловливают появление хлоазм и обширную возрастную пигментацию. Коллагеновые и эластические волокна истончаются. Слой подкожно-жировой клетчатки при избыточном весе резко увеличен, а при истощении - резко снижен. Мимическая мускулатура лица частично атрофируется, а круговые мышцы глаз и рта находятся в гипертонусе. Покрывающая их истонченная кожа четко очерчивает контуры мышц с глубокими морщинами и бороздами на лице. Расстройства водно-электролитного баланса приводят к накоплению большого количества жидкости. Плохой лимфоотток придает коже лица пастозность, отечность. Дряблая, потерявшая тургор кожа провисает, образуя складки.
«Внешнее» старение (его называют «световым старением кожи») вызвано, прежде всего, чрезмерной инсоляцией и нарушением озонового слоя в атмосфере. Ультрафиолетовые лучи обладают высокой энергией. В ответ на повреждающее действие УФО-облучения появляется большое количество активных форм кислорода, развивается неспецифическое воспаление. Это приводит к активации меланоцитов, ферментов, разрушающих межклеточное вещество дермы, увеличению скорости деления базаль-ных кератиноцитов, уменьшению количества клеток Лангерганса и накоплению свободных радикалов. Активизация фосфолипаз вызывает уменьшение клеточных липидов и толщины водно-липидной пленки. Все это способствует усиленной трансэпидермаль-ной потере воды, уменьшению сцепления между собой корнеоцитов, снижению количества эпидермальных липидов, гиперкератозу.
Пигментация кожи происходит под воздействием меланоцитов – красящих пигментных клеток. При пигментных дисфункциях происходит повышение или наоборот уменьшение нормального цвета кожи.
Цветовой пигмент кожи обусловлен конституциональной пигментацией и зависит от генетики, которая предполагает различное сочетание основных кожных пигментовПигмент меланин определяет цвет кожи людей и именно он предотвращает пагубное влияние ультрафиолета на кожу. Разный цвет кожи у людей разных рас определяется количеством светло-коричневого и темно-коричневого меланина. Альбинизм – заболевание, при котором отсутствует синтез меланина, отвечающий за наличие пигмента у волос, кожи и радужной оболочки глаз.
Помимо заложенной самой природой наблюдается и меланиновая пигментация вследствие пребывания на солнце или в солярии, т.е. загар. На светлой коже более заметны проявления сильной пигментации, выраженные в виде родинок, веснушек, гормональных и пигментных пятен.
Дерматологи советуют выбирать отбеливающие мази, приготовленные на основе жирных кремов, поскольку те не содержат воды, а токсические вещества в их составе не проникают в организм. В первые 2 недели пользования отбеливающими препаратами нельзя умываться водой, так как это может привести к сильному раздражению. Очищать кожу лучше лосьонами и кислым молоком.
Альтернатива ртутьсодержащим кремам - лечебная косметика, в составе которой содержатся пергидроль, салициловый спирт или перекись водорода, молочная или лимонная кислота. Но эти средства эффективны лишь в свежем виде - уже через неделю они теряют свои отбеливающие свойства.
Сегодня в косметических салонах проводят процедуры химического пилинга, с помощью которого можно устранить многие дефекты кожи, в том числе и темные пятна на лице и теле. Благодаря слабым растворам кислот (гликолевой, трихлоруксусной или фруктовой) удаляются поверхностные слои кожи.
Еще один способ вернуть коже однородный цвет - лазерная шлифовка лица. Эта процедура также может быть как поверхностной, так и глубокой. В результате воздействия лазера исчезают пигментные пятна, кожа обновляется, улучшается ее тонус.
Метод фототерапии. Лечение пятен, которыми пациенты обязаны солнцу, также основано на использовании светового излучения. Благодаря интенсивному импульсному свету пигментные пятна устраняют без повреждения кожи.
10
Защитная функция кожи представляет собой защиту кожи от механических внешних воздействий: давления, ушибов, разрывов, растяжения, радиационного облучения, химических раздражителей и т.д. От механических повреждений кожу защищает эпидермис, причем степень защиты зависит от толщины и прочности его рогового слоя. От травм тупыми предметами кожу защищают коллагеновые и эластические волокна, первые из которых растягиваются вдоль оси натяжения, а вторые возвращают кожу к исходному состоянию. Избыточная растяжимость кожи обусловлена нарушением структуры коллагеновых волокон. Эпидермис также защищает кожу от радиационного облучения, полностью задерживая инфракрасные лучи, а ультрафиолетовые – частично. В эпидермисе существуют два «защитных» барьера: меланиновый, ответственный за увеличение повышение количества функциональных меланоцитов и, как следствия, появления загара при длительной инсоляции, и протеиновый барьер, расположенный в роговом слое эпидермиса. Здоровый роговой слой эпидермиса защищает кожу от многих химических раздражителей, за исключением тех, которые способны разрушить роговой слой или раствориться в липидах эпидермиса, получив доступ в более глубокие слои кожи. Кожа защищает организм от проникновения бактерий благодаря своеобразному химическому составу кожного сала и пота, наличию на её поверхности защитной водно-липидной мантии, а также присутствию микроорганизмов, относящихся к постоянной бактериальной флоре и предотвращающих проникновение патогенных микроорганизмов. Соответственно, при травматизации кожи, переохлаждении, переутомлении организма и др. нарушается ее способность противостоять проникновению микробов.
Иммунная функция кожи. Присутствующие в коже Т-лимфоциты распознают экзогенные и эндогенные антигены; клетки Ларгенганса доставляют антигены в лимфатические узлы, где они нейтрализуются.
Рецепторная функция кожи – способность кожи воспринимать болевое, тактильное и температурное раздражение. Выделяют следующие виды функциональных единиц, передающих нервные импульсы: механорецепторы, терморецепторы. Существуют также болевые рецепторы, однако они отвечают только на ту стимуляцию (термическую, механическую, химическую), степень которой превышает болевой порог.
Стимуляция холодовых рецепторов происходит при воздействии температуры ниже на 1-20 градусов нормальной температуры кожи (34 градуса); тепловых – при температуре 32-35 градусов. Температура свыше 45 градусов выходит за пределы болевого порога человека и поэтому воспринимается не тепловыми рецепторами, а ноцицепторами. Ноцицепторы ответственны за восприятие боли и зуда; среди них выделяют механические, температурные и полимодальные (т.е. воспринимающие несколько видов раздражителей) ноцицепторы.
Терморегулирующая функция кожи заключается в её способности поглощать и выделять тепло. Усиление теплоотдачи происходит за счет расширения сосудов кожи по различным причинам (например, повышение температуры окружающей среды), а снижение теплоотдачи, соответственно, при сужении сосудов. Выделение тепла осуществляется путем излучения, проведения, конвекции и испарения, причем отдача тепла с выделяемым кожей потом является наиболее эффективным способом.
Обменная функция кожи объединяет собой группу частных функций: секреторную, экскреторную, резорбционную и дыхательную активность. Резорбционная функция – способность кожи поглощать различные вещества, в том числе лекарственные. В этом заключается преимущество местных лекарственных средств перед пероральными, т.к. применение первых не зависит от побочных факторов (например, кислотности среды и содержимого желудка), а также отсутствует вероятность передозировки. Секреторная функция осуществляется сальными и потовыми железами кожи, выделяющими сало и пот, которые, смешиваясь, образуют на поверхности кожи тонкую пленку водно-жировой эмульсии. Эта пленка играет важную роль в поддержании физиологически нормального состояния кожи. Экскреторная функция тесно связана с секреторной и осуществляется секрецией потовых и сальных желез, выделяющих органические и неорганические вещества, продукты минерального обмена, углеводы, гормоны, ферменты и т.д. Дыхательная функция - способность кожи поглощать кислород и выделять углекислый газ, которая усиливается при повышении температуры окружающей среды, во время физической работы, при пищеварении, развитии в коже воспалительных процессов.
Некоторые кожные заболевания могут стать причиной нарушения какой-либо функции кожи (так называемая «недостаточность кожи»), это является неотложным состоянием и требует специального лечения. К таким возможным нарушениям относятся потеря нормального контроля за терморегуляцией, водно-солевым и белковым балансом организма, потеря механического, химического и микробного барьера.
Пилинг, или эксфолиация в косметологии — удаление, отшелушивание верхнего ороговевшего слоя кожи. Цель этой косметологической техники — улучшить внешний вид кожи посредством удаления отмерших клеток с поверхности кожи. Под мёртвыми клетками кожи можно увидеть молодую и здоровую кожу.
В зависимости от используемых для пилинга веществ и методик, пилинг бывает химический, механический, лазерный, пилинг радиоволной и т. д. Любой вид пилинга истончает роговой слой, удаляет мелкие комедоны, облегчает доступ к более глубоким слоям кожи, расширяет поры и смягчает кожу, что часто делает пилинг подготовительным процессом для последующих процедур. Также пилинг усиливает деление клеток базального слоя, и кожа становится гладкой и светлой, приобретая более молодой и здоровый вид.
Эксфолиация успешно выполняется, если использовать механические или химические средства
1аккуратность
-не спешить
-оставлять время
-яркий рассеянный свет
-не искаженное зеркало
-симметрия
2.натуральность
3.гармония
9
Дезинфекция имеет целью уничтожение патогенных микроорганизмов. Процессы дезинфекции эффективны в отношении вегетативных бактерий, патогенных грибов, но не всегда эффективны в отношении спорообразующих бактерий и вирусов. На эффективность проводимой дезинфекции влияют различные физические и химические факторы: температура, концентрация дезраствора, рН среды, свойства и качество воды, конфигурация обрабатываемых изделий, массивность микробного загрязнения и продолжительность обработки. Эффективность проводимой дезинфекции зависит также от непосредственного контакта раствора с обрабатываемым материалом. Поэтому перед обработкой необходимо разобрать инструменты, имеющие узкие щели, каналы, соединения, чтобы обеспечить доступ дезинфицирующих агентов ко всем поверхностям изделий. Особое значение имеет наличие на инструментах остатков кровяных, гнойных, лекарственных и других загрязнений, так как при обработке нарушается непосредственный контакт дезинфицирующих агентов с микроорганизмами. В практических условиях нельзя допускать высыхания на инструментах остатков органических загрязнений, поэтому весь отработанный инструментарий сразу же после использования погружается в дезраствор. Дезинфекцию изделий осуществляют физическим (кипячение) и химическим (использование растворов химических средств) методами. Физический метод дезинфекции надежен, экологически чист и безопасен для персонала, поэтому в тех случаях, когда позволяют условия (оборудование, номенклатура изделий и т.д.), при проведении дезинфекции изделий предпочтение следует отдать этому методу. Дезинфекции способом кипячения подвергают изделия из стекла, металлов, термостойких полимерных материалов и резин. Дезинфекцию с использованием химических средств проводят способом погружения изделий в раствор в специальных емкостях из стекла, пластмасс или покрытых эмалью без повреждения. Для дезинфекции в настоящее время используется огромный перечень препаратов, на которые в обязательном порядке должны быть представлены сертификат соответствия и методические указания по применению.
Стерилизацию изделий медицинского назначения проводят с целью умерщвления на них всех патогенных и непатогенных микроорганизмов, в том числе их споровых форм. Стерилизацию осуществляют физическими (паровой, воздушный, в среде нагретых шариков) и химическими (применение растворов химических средств, газовый) методами. При стерилизации растворами химических средств используют стерильные емкости из стекла, пластмасс или покрытые эмалью. При проведении стерилизации в автоклавах и сухо-воздушных стерилизаторах необходимо соблюдать плотность загрузки материала в стерилизационные коробки (биксы) и в стерилизационное оборудование, чтобы стерилизующий агент имел свободный доступ к стерилизуемым изделиям. Контроль параметров режимов стерилизации проводят физическим (с помощью контрольно-измерительных приборов – термометров, манометров) и химическим (с использованием химических индикаторов) методами.
Демакияж — это снятие средств декоративной косметики, иными словами — очищение кожи. Это очень важный момент в уходе за кожей, и к нему нельзя относиться пренебрежительно, поскольку даже самая хорошая кожа довольно быстро может стать плохой.
Средства декоративной косметики, соединяясь с пылью и кожными выделениями, нарушают дыхательные функции кожи, что отрицательно сказывается на ее состоянии. Кроме того, загрязненные поры являются благоприятной средой для различных микробов, что способствует возникновению воспалительных процессов. Поэтому, демакияж следует проводить регулярно.
Большое значение при выполнении демакияжа имеет правильный выбор очищающих средств , т. е. необходимо учитывать тип кожи, возраст, наличие средств декоративной косметики на лице. Неправильно выполненный демакияж может нанести ущерб коже. Кожа лица эластична, однако она подвержена растяжению, поэтому все движения должны выполняться по массажным линиям,особенно осторожно и тщательно надо выполнять демакияж глаз. На веках отсутствует подкожная жировая клетчатка, поэтому кожа на них менее эластична, кроме того, слизистая глаз очень подвержена раздражению.
Начинают демакияж со снятия губной помады. Большим и указательным пальцами левой руки фиксируют кожу у углов рта, а правой рукой при помощи ватного тампона снимают помаду от углов губ к их середине.
Для снятия туши с ресниц на нижнее веко под ресницы накладывают увлажненные ватные тампоны, после чего правой рукой, при помощи растушевки с очищающим средством, осторожно спиралеобразными движениями снимают тушь в направлении от линии роста к кончикам ресниц. По мере загрязнения растушевку меняют. Необходимо следить, чтобы косметическое молочко не попало в глаза. Еще один проверенный способ: ватный тампон смочить водой и слегка отжать, нанести на него немного оливкового ( кукурузного, персикового — любого растительного, кроме подсолнечного ) масла. Размазать масло по тампону и осторожно, не нажимая на глазное яблоко, протирать верхнее веко от внутреннего угла глаза к внешнему, затем не отрывая тампон — от внешнего к внутреннему.
Эти круговые движения повторяют 2 — 3 раза, потом промывают тампон под струей чистой воды и еще 2 — 3 раза круговыми движениями очищают веки от макияжа. Процедуру повторяют до тех пор, пока тампон не станет чистым. При демакияже, таким образом, веки никогда не бывают покрасневшими и раздраженными.
Ватным тампоном по массажным линиям обрабатывается кожа век . По верхнему веку — от внутреннего угла глаза к внешнему, по нижнему — наоборот.
Кожа лица очищается по массажным линиям.
8
Дерма. Включает в себя сосочковый и сетчатый (ретикулярный) слои. Располагающиеся в дерме волокна коллагена и эластина являются опорным каркасом кожи и вместе с межуточным веществом придают ей упругость. Здесь можно встретить гладкие мышечные молокна. Так мышца, поднимающая волос, сокращаясь вызывает эффект "гусиной кожи". Здесь находятся сальные и потовые железы, корни волос, сосуды, осязательные клетки Меркеля и Мейснера, свободные нервные окончания.
Подкожно-жировая клетчатка (гиподерма). Пучки продолжающихся волокон сетчатого слоя дермы и находящиеся между ними жировые клетки образуют подкожно-жировую клетчатку. Благодаря ей организм защищен от резких перепадов температур. Здесь происходит амортизация механических толчков и ударов. Во время длительного периода недостатка питательных веществ организм получает энергию благодаря расщеплению жировых клеток.
В косметической практике применяют сухие, влажные, спиртовые и масляные компрессы.
Сухой компресс представляет собой обычную повязку. Для приготовления его отрезок марлевого бинта складывается в несколько рядов. Можно использовать для этой цели также тонкий слой ваты. Сухой компресс накладывается для защиты кожи от внешних раздражений или для лучшего всасывания масок, кремов, мазей и т. д.
Влажные компрессы бывают несколько видов - холодные, горячие и согревающие. Для приготовления холодного компресса салфетку, а еще лучше мохнатое полотенце, складывают в два-три слоя в виде длинной полоски и смачивают в холодной воде (можно со льдом); затем компресс слегка отжимают, чтобы не стекала вода, и быстро кладут его на лицо. Компресс надо накладывать так, чтобы середина его приходилась на подбородок, одна половина компресса прикрывала правую половину лица, а другая - левую. Не следует придерживать компресс руками, иначе он будет согреваться. Холодный компресс надо держать на лице в течение нескольких секунд. Полезно влажным холодным компрессом слегка похлопать лицо.
Холодный компресс - это прекрасное тонизирующее средство; он улучшает цвет лица. Рекомендуется применять холодный компресс как заключительную процедуру после массажа, чистки кожи, масок, а также для повышения тонуса при вялой, дряблой коже лица и шеи.
Иногда для поднятия тонуса кожи холодные компрессы полезно чередовать с горячими. Холодные компрессы дают хороший эффект при свежем кровоподтеке. Они суживают кровеносные сосуды, вследствие чего уменьшается приток крови, и кожа бледнеет. Вместе с тем холодные компрессы стягивают и сокращают поры, а также уменьшают сало- и потоотделение.
Горячие влажные компрессы также широко применяются в косметической практике. Для приготовления горячего компресса пользуются плотным материалом - байкой, фланелью или мохнатым полотенцем. Материал складывают так же, как для холодного компресса, и смачивают в горячей воде. Температура воды должна быть не ниже 42 - 38 °. Влажный горячий компресс накладывают на лицо и шею в начале косметического сеанса, перед массажем или перед смягчающими питательными масками и чисткой. Горячий компресс держат на лице в продолжение 10 - 15 мин. Его можно широко применять при сухой, вялой, дряблой коже и морщинах. Применение горячего компресса противопоказано при гнойничковых поражениях кожи, угревой сыпи, красноте лица, воспалении кожи и т. д. Перед наложением горячего компресса кожу надо тщательно очистить. Необходимо удалить крем, пудру, губную помаду, тушь с ресниц и т. д. С этой целью можно воспользоваться какой-либо туалетной водой для сухой или жирной кожи.
Компрессный материал смачивают в горячей воде, затем быстро отжимают и накладывают на лицо, оставляя открытыми отверстия рта и носа. Горячий компресс можно сменить через несколько минут, как только он начнет остывать.
Горячий компресс вызывает расширение кровеносных сосудов и пор, усиливает приток крови к коже, расслабляет мышцы, согревает кожу, расширяет поры, способствует удалению пыли, чешуек. Наложенный горячий компресс быстро остывает до температуры кожи. Эта температура сохраняется в течение длительного времени. При этом прекращается испарение воды с поверхности кожи, роговой слой набухает, кожа становится мягкой, нежной и сочной.
Вместо воды для влажных компрессов можно использовать растворы различных лечебных препаратов. Такие компрессы называются лекарственными. Холодный компресс можно делать из 2-процентного раствора борной кислоты, 2-процентного раствора жженых квасцов, 3-процентного раствора перекиси водорода, свинцовой примочки и т. д. Теплые и горячие компрессы приготовляются из отвара ромашки, липового цвета, дубовой коры, шалфея и т. д.
Для приготовления спиртовых компрессов марлю, сложенную в один - два слоя, смачивают в водке или в винном спирте. Спиртовые компрессы рекомендуются при ожогах, обморожениях.
Масляные компрессы широко назначаются при сухой, вялой, дряблой коже лица и шеи.
7
Эпидермис (от лат. epi - сверху, derma - кожа) - наружный защитный слой кожи, защищающий ее от вредных воздействий. Толщина его колеблется от 0,03 на веках до 1,5 мм и более (ладони, подошвы). Будучи самым поверхностным слоем кожи, эпидермис принимает на себя основные негативные факторы окружающей среды и поэтому наиболее подвержен ее вредному воздействию.
Состоит эпидермис из пяти слоев:
* роговой (поверхностный) слой
* блестящий слой
* зернистый слой
* шиповидный слой
* базальный (или ростковый) слой - самый глубокий слой эпидермиса.
В зернистом и блестящем слоях эпителиальные клетки созревают и постепенно перемещаются в сторону поверхности, постепенно попадая в наружный слой эпидермиса - роговой, где происходит их постоянное отшелушивание.
Себорея - заболевание кожи, которое характеризуется избыточным салообразованием и изменением состава сального секрета вследствие накопления в нем свободных жирных кислот.
Обязательно очищать кожу утром и вечером. Для этого следует использовать средства, которые не содержат спирта и других обезжиривающих агрессивных добавок, но хорошо очищают кожу. Это, например, эмульсии масло/вода или гели, удерживающие влагу.Протирать ее лосьоном, не содержащим спирта.Увлажнять кожу. Для этого используются кремы и гели с минимальным содержанием жиров. С их помощью можно смягчить засохшие корочки, удалить чешуйки и уплотнения кожи, и таким образом выровнять общий рельеф.Защищать кожу от ультрафиолетовых лучей, даже зимой, с помощью препаратов, обладающих максимальным защитным эффектом.Один-два раза в неделю делать компрессы из распаренных трав – ромашки, календулы, липового цвета, эвкалипта и т. д. Это поможет закрепить достигнутый во время лечения успех.
Обязательно соблюдение диеты.
5
Чувствительной называется кожа ткани которой тоньше или нежнее обычного. Эта проблема встречается довольно часто, в особенности у женщин. Чувствительная кожа обычно сухая и склонна к аллергическим реакциям, а потому требует особенного ухода. Если вы отмечаете эти признаки у себя, забудьте о пенящихся средствах для умывания. Ведь любое негативное влияие косметики может отразиться на коже зудом и покраснением, которое вы не сможете не почувствовать.
Чувствительная кожа реагирует не только на грубую или неправильно подобранную косметику, но и на факторы окружающей среды. Чувствительная кожа - хрупкая и словно прозрачная. На ней нередко появляются веснушки. Она склонна к появлению сыпи и внезапному покраснению при резком перепаде температуры или попадании на неё очищающего средства, содержащего спирт. Если зимой вы входите в тёплую комнату или наоборот, на мороз, на лице могут проступить капилляры. Но летнее солнце, к несчастью, не приносит облегчения: обладательницы чувствительной кожи обгорают чаще и быстрее других. Чтобы этого не случилось, им необходимо постоянно использовать солнцезащитные средства для чувствительной кожи.
Правила ухода за жирной кожей рекомендуют использовать нежирные увлажняющие средства; препараты, которые не закупоривают поры; очищающие средства, которые благоприятно воздействуют на кожу и не провоцируют жировые железы; нежирные очищающие средства, которые тщательно очищают кожу и удаляют избыточный жир.
Жирная кожа - снимаем жирный блеск. Хорошо действуют тоники-болтушки, содержащие минеральную пудру тонкого помола.
Очищение и уход за жирной кожей: 2 раза в день, средствами, которые не сушат кожу. Лучше использовать для чистки лица при уходе за жирной кожей гель на водной основе, специальное молочко или средство на основе глины. Еще подойдет мыло на козьем молоке. Ваша цель – не добиваться «скрипа» после умывания, а просто удалить с кожи избыток сала.
Тонизирование жирной кожи: Настой тысячелистника, шалфея или мяты поможет очистить кожу от остатков мыла и грязи. Лосьоны на основе спирта не для вашей кожи – они сушат. Пользуйтесь при уходе настоями из этих трав по мере необходимости и чаще, если ваша кожа склонна к раздражениям.
Специальные процедуры для жирной кожи. Из специальных процедур для ухода жирная кожа "будет благодарна" маскам для лица из глины, которые препятствуют появлению угрей и суживают поры. Периодичность применения масок - 2 раза в неделю. Также уход за жирной кожей советует делать паровые ванны с травами (тысячелистник, шалфей или розмарин). При наличии угрей – ванны хорошо очищают жирную кожу. Если на коже есть угри – не делайте отшелушивающих масок, так как вы можете усугубить ситуацию.
Уход за жирной кожей и умывания. При жирной коже полезны мыльно-солевые умывания. Для этого губку или ватный тампон смочите в воде, намыльте и посыпьте чуть-чуть солью. Потом аккуратно протирайте по лицевым линиям (от центра к вискам) без давления. Пену смывают после высыхания. Такой способ ухода помогает сужению пор кожи и тонизирует ее. Но! обладателям чувствительной кожи следует воздержаться от такого способа умывания солью.
Вечером жирную кожу рекомендовано протирать лосьоном. Можно приготовить собственный лосьон для ухода за жирной кожей: настойку мелиссы лекарственной на водке в соотношении 1:5, настаивайте 5 дней, затем разведите в 2 раза водой.
Если после утреннего умывания жирная кожа шелушится, появилось чувство стянутости, полезно сразу же нанести на влажную кожу тонкий слой смягчающего крема и через 20--30 минут снять его остатки бумажной салфеткой.
Питание при жирной коже. Думая об уходе за жирной кожей, не забывайте о правилах правильного питания, питание должно быть регулярным с ограничением пряностей (перец, горчица, уксус и т. п.), жиров. Эти вещества, возбуждая организм, способствуют раздражению сальных желез, а значит создают дополнительные проблемы по уходу за жирной кожей. Рекомендуются овощи, фрукты, черный хлеб, молочные и молочнокислые продукты. Продолжение темы УХОД ЗА ЖИРНОЙ КОЖЕЙ в статье маски для жирной кожи.
#6
Лимфатическая система — часть сосудистой системы млекопитающих, дополняющая сердечно-сосудистую систему. Она играет важную роль в обмене веществ и очищении клеток и тканей организма. В отличие от кровеносной системы лимфатическая не является закрытой и не имеет центрального насоса. Лимфа, циркулирующая в ней, движется медленно и под небольшим давлением.
В структуру лимфатической системы входят:
* лимфатические капилляры
* лимфатические сосуды
* лимфатические узлы
* лимфатические стволы и протоки
Телеангиэктазия- мелкое скопление расширенных капилляров и мелких артериол; представляет собой красное, иногда напоминающее паука, пятнышко, которое бледнеет при надавливании на него. Телеангиэктазии могут образовываться на коже или слизистой оболочке полости рта, желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочевыводящих путей. Образование множественных телеангиэктазий также называется телеангиэктазией. Данное состояние может быть наследственным и сопровождаться повышенной склонностью человека к развитию кровотечений (геморрагическая телеангиэктазия . Для устранения некоторых расположенных в доступном месте (например, в носу) кровоточащих телеангиэктазий проводится их прижигание.
Антикуперозная программа
Программа предназначена для куперозной, гиперемированной кожи с проявлениями повышенной хрупкости сосудов. Флавоноиды и танины экстрактов гинкго, гамамелиса, коры дуба оказывают общеукрепляющее и восстанавливающее действие на клеточные мембраны; антиоксидантный комплекс "Токоферол + витамин С" осветляет кожу и повышает устойчивость к внешним воздействиям.
3
Жирная кожа имеет чрезвычайно сальный блеск, расширенные поры, сероватый оттенок, грубую структуру (вид апельсиновой корки). Наблюдается тенденция к образованию комедонов, кист сальных желез, угрей (особенно в период полового созревания). Но это очень благородная кожа. Если за ней правильно ухаживать, результат не заставит себя долго ждать. Жирная кожа стареет значительно позже, чем сухая, дольше сохраняет эластичность. Если кожа кажется жирной, но при этом вы наблюдаете ранние морщины и дряблость, то, по всей видимости, это не жирная, а сухая кожа себорейного типа (жирная – сухая).
Комбинированная кожа на одних участках лица жирная (чаще в Т-образной зоне), а на других (скулы, виски, вокруг глаз и шея) – нормальная. Могут быть отдельные воспалительные элементы, прыщики, покраснения. Расширенные поры и комедоны особенно заметны на носу.
Диагностика: Умойтесь теплой водой с применением мягких очищающих средств. Промокните лицо. Через 2 часа приступайте к тестированию. Плотно прижмите к лицу кусок кальки и затем внимательно рассмотрите его. Сухая кожа не оставит следа. При нормальной – будет легкий отпечаток. При жирной – сальный отпечаток будет ярко выражен. При комбинированной – он будет в Т-зоне.
Молочко или сливки для демакияжа без агрессивных моющих добавок.Также хорошо действуют гели для демакияжа чувствительной кожи, содержащие экстракты водорослей, азулен, бисаболол, масло энотеры, примулы вечерней, бурачника, смородины, кунжута.
Маски - лучше чередовать питательную и тонизирующую маски. В питательной высокая концентрация жиров, у нее плотная консистенция, такую маску можно применять как экстренную помощь не реже 2 раз в неделю. Тонизирующая маска содержит водоросли, микроэлементы, экстракты гуараны, ройбуса, она не только стимулирует тургор кожи, она укрепляет и защищает. Ее можно применять 2-3 раза в неделю, попеременно с питательной. Летом, в жару, вместо жирного ночного питательного крема можно использовать более легкие успокаивающие, снимающие стресс, охлаждающие средства.
Средства для глубокого очищения. Летом можно использовать скрабы* энзимные кремы для очищения, которые ускоряют процесс обновления клеток кожи, выравнивают рельефные изменения кожи.
Тоник, не содержащий алкоголя. В его состав обычно входят протеины шелка, протеины пшеницы, витамины, экстракт зародышей пшеницы, коллаген (как правило, морской), экстракты водорослей.
Крем дневной - база для декоративного макияжа. Он должен представлять собой легкую эмульсию, которая быстро впитывается в кожу и создает на ее поверхности защитную пленку. В него входят увлажнители (гиалуро-новая кислота, сорбитол, молочные протеины), витамины, антиоксиданты, экстракты овса, пшеницы, меда и др.
Крем ночной - традиционный жирный питательный крем. Предпочтение отдается полусинтетическим жировым композициям, растительным маслам (энотеры, кунжута, макадамии, авокадо), эссециальным жирным кислотам. Кроме того, в крем часто бывают включены экстракты водорослей, алоэ, вещества, улучшающие иммунные процессы, белки молочной сыворотки, витамины А и Е.
2
Асептика и антисептика представляют собой единый комплекс мероприятий, их нельзя разделить.
Антисептика подразумевает комплекс мероприятий, направленных на уничтожение микробов на коже, в ране, патологическом образовании или организме в целом. Выделяют физическую, механическую, химическую и биологическую антисептику.
Асептика - метод хирургической работы, обеспечивающий предупреждение попадания микробов в операционную рану или развития их в ней. На всех окружающих человека предметах, в воздухе, в воде, на поверхности его тела, в содержимом внутренних органов и т.д. имеются бактерии. Поэтому хирургическая работа требует соблюдения основного закона асептики, который формулируется так: все, что приходит в соприкосновение с раной, должно быть свободно от бактерий, т.е. стерильно.
Сухая кожа
Сухая кожа бывает врожденная и приобретенная.
Врожденная – тонкая, нежная, матовая, шелковистая на ощупь, поры незаметны. До поры до времени она выглядит великолепно. Она прозрачная и как бы светится изнутри. Но сухая кожа быстро стареет и становится дряблой, так как, почти не имея защитного липидного слоя, легко теряет влагу.
Сухая кожа боится всего: холода, ветра, солнца, морской воды, перепадов температур, слишком сильных косметических средств, пудры. Плохо переносит умывание с мылом. Без надлежащего ухода она склонна к раздражению и шелушению. При очень сухой коже часто возникает ощущение стянутости после контакта с водой, так как роговой слой, не имея липидной защиты, пропитывается водой и набухает. Нередко на сухой коже в области куполов щек, под глазами появляются белые угри.
Приобретенная – кожа, которая в молодости была жирной, но постепенно высохла. Она выглядит грубой, пористой, шероховатой, без жирного блеска.
Раньше считалось, что главную ответственность за влажность кожи несут потовые и сальные железы, что сухая кожа – это угасшая активность сальных желез. Сегодня уже известно, что это не всегда так. Сальные железы могут работать добросовестно, и даже перевыполнять план, но кожа останется сухой. Жир, даже в небольшом количестве, не в состоянии сделать сухую кожу увлажненной. Жирный крем на ланолине или парафине, принеся временное облегчение, может даже усугубить ситуацию.
Сухую кожу условно разделяют на три типа:
Себорейный тип сухой кожи
Себостатический тип сухой кожи
Нормальный тип сухой кожи:
1
Косметология сегодня — это научная дисциплина, изучающая методы диагностики, профилактики, лечения заболеваний и устранения косметических недостатков кожи, врожденных и приобретенных дефектов головы, лица и тела, а также осуществляющая проверку косметических средств, создаваемых и выпускаемых косметической промышленностью, на их безвредность.
Косметология в переводе с греческого означает «искусство украшать себя», или «наука о сохранении красоты с помощью многочисленных способов и средств». Косметология тесно связана с медицинскими науками (дерматологией, хирургией, стоматологией), а также с химией, физикой и другими.
Принято разделять косметологию на медицинскую и декоративную.
Медицинская делится на профилактическую, диагностическую и лечебную. Лечебная делится, в свою очередь, на консервативную и хирургическую. Декоративная делится на бытовую и театральную.
Здоровая кожа - это один из главных показателей общего состояния организма. Морщинки, чересчур сухая или жирная кожа, прыщи, угри, воспаления - все это сигнализирует о плохом состоянии кожи, неправильном питании и отсутствии ухода.
Экология как биологическая наука
Термин "Экология" был введён в 1866 г. немецким ученым зоологом Геккелем..... и тд.
Обмен веществ клетки
Совокупность химических реакций биосинтеза и распада...
Биосинтез белка - одно из наиболее важных свойств живой клетки
Водоросли
Водоросли - это низшие растения, живущие приемущественно в водной среде
Известно около 30000 видов...
Мембранные компоненты клетки. Строение и функции ЭР, ядра, митохондрии.
ЭР пронизывает цитоплазму всех эукариотических клеток – это разветвленная система соединенных между собой полостей, трубочек, каналов. ЭР имеет одиночную мембрану. Выделяют 2 разновидности ЭР: 1) шероховатый ЭР, 2) гладкий ЭР. На мембране шероховатого (гранулярного) ЭР располагаются рибосомы. Основная функция: синтез белка. Синтезируемый белок транспортируется по каналам шероховатой ЭР. Мембраны гладкого ЭР рибосом не имеют, но содержат ферменты синтеза, почти всех клеточных липидов (жиров). Таким образом главной функцией гладкого ЭР будет являться синтез липидов, а также осуществление системы их транспорта внутри клетки. Ядро – это наиболее важный компонент эукариотической клетки. Большинство клеток имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (мышечная). Некоторые специализированные клетки утрачивают ядра. При рассмотрении клетки, заметно что из всех клеточных органелл ядро самое большое. Ядра имеют шаровидную форму. Реже могут быть сегментированы или веретеновидные. Средний диаметр ядер 10-20 мкм. Строение ядра: В состав ядра входит ядерная оболочка(нуклеоплазма) содержащая хроматин и ядрышки. 1) Ядерная оболочка состоит из 2 мембран: наружной и внутренней. А) наружная переходит в ЭР. Ядерная оболочка пронизана ядерными спорами. Через ядерные споры происходит обмен различными веществами между ядром и цитоплазмой. Поры имеют определенную структуру, которая представляет собой продукт слияния наружной и внутренней мембраны ядерной оболочки. Эта структура регулирует прохождение молекул через поры. 2) Содержимое ядра представлено желеобразным раствором, который называется ядерным соком, нуклеоплазмой, в нем располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. Нуклеоплазма содержит белки, ферменты, нуклеотиды, ионы и т.д. Функции ядра: ядро необходимо для жизни клетки, т.к. регулирует всю клеточную активность: а) клетка несет в себе генетическую информацию, б) деление ядра в свою очередь предшествует клеточному делению, поэтому дочерние клетки также имеют ядра, в) ядро управляет процессами биосинтеза белка, г) через белки контролируются все другие процессы жизнедеятельности. Митохондрии – это энергетические станции клетки. Эти палочковидные, нитевидные или шаровидные органеллы с диаметром около 1мкм и длинной около 7 мкм имеют наружную гладкую мембрану и внутренюю мембрану, образующую многочисленные складки – кристы. В кристы встроены ферменты, участвующие в преобразовании энергии питательных веществ, поступающих в клетку извне, в энергию молекул АТФ. Внутреннее пространство митохондрий заполнено гомогенным веществом, носящим название матрикса. Вещество матрикса имеет более плотную консистенцию, чем окружающая митохондрию гиалоплазма. В матриксе выявляются тонкие нити ДНК и РНК, а также митохондриальные рибосомы, на которых синтезируются некоторые белки.2.Естественный отбор – главный движущий фактор эволюции. Формы естественного отбора.
2. Естественный отбор – результат борьбы за существование. Он основывается на преимущественном выживании и оставлении потомства с наиболее приспособленными особями каждого вида и гибели менее приспособленных организмов. В ходе естественного отбора основное значение имеет фенотип организма: окраска, способность быстро перемещаться, устойчивость к действию высоких и низких температур и т.д. Например широкое распространение инсектицидов привело к возникновению у многих видов устойчивости к ним. Однако генетический механизм оказался не одинаков у разных видов: накопление яда кутикулой, повышение содержания липидов, повышению устойчивости нервной системы. Естественный отбор – единственный фактор эволюции,
осуществляющий направленной изменение фенотипического облика популяций и её генотипического состава вследствие размножения организмов с разными генотипами. Формы естественного отбора: а) Отбор в пользу особей с уклоняющимся от ранее установленных в популяции значений признака называют движущей формой отбора. Движущий отбор происходит при изменении внешних условий и приводит к быстрым сдвигам в генотипической структуре. (бабочки живущие на березах вследствие изменения цвета коры от загрязнения, тоже меняют окраску; у кротов изменяется размер тела в холодные, голодные зимы). Естественный отбор до тех пор смещает среднее значение признака или меняет частоту встречаемости, пока популяция не приспособится к новым условиям. Движущая форма естественного отбора приводит к закреплению новой формы реакции организма, которые соответствуют изменяющимся условиям. б) Стабилизирующая форма отбора. Поскольку в любой популяции всегда осуществляется мутационная и комбинативная изменчивость, то постоянно возникают особи с существенно отклоняющимися от среднего значения признаками. Стабилизирующая форма отбора исключает уклонение от нормы особей. Большое сходство в популяции животных и растений - результат действия стабилизирующего отбора. Например во время бури в США все воробьи с короткими и длинными крыльями погибли, а со средним размером выжили. Стабилизирующая форма отбора была открыта И.И. Шмальгаузеном. в) Дизруптивная форма – отбор благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных форм. Например появление 2 рас погремка – раннецветущей и позднецветущей. Их возникновение результат покосов, осуществляемых в середине лета, вследствие чего единая популяция разделилась на 2 не перекрывающиеся популяции. г) частотно-зависимый отбор. Отбор при котором приспособленность организмов зависит от их частоты в популяции. Например мутанты самцы дрозофилы имеют преимущество при спаривании с самками перед дикими самцами, но по мере возрастания частоты мутантных самцов их преимущество утрачивается.
1. Ткани. Строение и функции эпителиальной и соединительной тканей.
Ткани – это группа клеток сходных по строению, происхождению и выполняющих определенную функцию. Эпителиальная ткань. 1) Плоский эпителий. Поверхность клеток гладкая, клетки плотно прилегают друг к другу. Находятся на поверхности кожи, в ротовой полости, пищеводе, альвеолах, капсулах нефронов. Функции: покровная, защитная, выделительная: газообмен и выделение мочи. 2) Железистый эпителий. Образует железы, которые вырабатывают секрет. Расположение: железы кожи, желудок, кишечник, поджелудочная железа, железы внутренней секреции, слюнные. Ф-ции: выделительная(пот, слезы), секреторная (образование слюны, желудочного и кишечного сока, гормонов. 3) Мерцательный и ресничный эпителий. Состоит из клеток с многочисленными волосками. Расположение: дыхательные пути. Функции: защитная (реснички задерживают и удаляют частички пыли). Соединительная ткань. 1) Плотная волокнистая.
Группы волокнистых, плотно лежащих клеток без межклеточного вещества. Расположение: собственно кожа (дерма), сухожилия, связки, оболочки кровеносных сосудов, роговица глаза. Функции: покровная, защитная, двигательная. 2) Рыхлая волокнистая. Рыхлое межклеточное вещество расположенное в волокнистой клетке. Расположение: подкожная жировая клетчатка, околосердечная сумка,
проводящие пути нервной системы. Ф-ции: соединяет кожу с мышцами, поддерживает органы в организме, заполняя промежутки между органами, поддерживает терморегуляцию. 3) Хрящевая ткань. Круглые или овальные клетки, находящиеся в капсулах, межклеточное вещество упругое, плотное, прозрачное. Расположение: Межпозвоночные диски, хрящи гортани, трахей, ушная раковина, поверхность суставов. Ф-ции: сглаживание трущихся поверхностей костей, защита от деформации дыхательных путей и ушных раковин. 4) Костная. Клетки с длинными отростками, соединенные между собой. Межклеточное вещество представлено неорганическими солями и белком оссеином. Расположение: клетки скелета. Ф-ции: опорная, двигательная, защитная.5) Кровь и лимфа. Жидкая соединительная ткань, состоит из форменных элементов клеток крови. Состоит из плазмы 9жидксоть с растворенными в ней органическими и минеральными в-вами – сыворотка и белок фибриноген. Расположение: кровеносная ситема всего организма. Ф-ции: разносит ксилород и питательные вещества по всему организму. Забирает углекислый газ и продукты распада. Обеспечивает постоянство внутренней среды, химический и газовый состав. Регуляторная и защитные функции.
Молочная железа коровы.1-дольки железы.2-секреторный концевой отдел.3-междольковый млечный проток.4-прослойки соединительной ткани с кровеносными сосудами.производные эпидермиса.
кожа с волосом.1-эпидермис.2-дерма.3-подкожная клетчатка.4-концевой отдел потовой железы с выводным протоком.5-корень волоса.6-внутренне корневое влагалище.7-наружное корневое влагалище.8-волосянная сумка.9-волосянная луковица.10-сосочек волоса.11-сальная железа.12-мышца поднимающая волос.
Кожа пальца человека.1-эпидермис(а-роговой слой.б-блестящий слой.г-зернистый слой.в-шиповатый слой.д-базальный слой.е-базальная мембрана).2-собственно кожа(дерма)(а-сосочковый слой.б-сетчатый слой.в-выводной проток потовой железы.г-концевой отдел потовой железы.3-подкожная жировая клетчатка.
спинной мозг собаки.1-задняя срединная перегородка.2-оболочка мозга.3-губчатый слой.4-желатинозное вещество.5-собственное ядро заднего рога.6-задний рог.7-боковое ядро.8-ядра промежуточной зоны.9-ядра переднего рога.10-передняя срединная щель.11-передний корешок.12-передняя серая спайка.13-передний рог.14-боковой рог.15-сетевидное образование.16-дорсальное ядро.17-задняя спайка серая.
мозжечок собаки.1-кора мозжечка.(а-молекулярный слой.б-ганглионарный слой.в-зернистый слой).2-белочное вещество.Цетр равновесия и координации движения,входит в состав заднего мозга.
Задняя стенка глаза собаки.1-сетчатка(ганлионарный слой.б-внутренний сетчатый слой.в-зернистый слой.г-наружный сетчатый слой.д-наружный зернистый.е-слой палочек и колбочек.ж-слойпигментных клеток).2-сосудистая оболочка.3-белочная оболочка
роговица глаза коровы.1-передний эпителий роговицы.2-передняя пограничная пластинка.3-собственное вещество роговицы.4-задняя пограничная пластинка.5-эндотелий передней камеры.
Кортиев орган мыши.у основания перепончатого канала на базилярной пластинке расположен спиральный кортиев орган-звуковоспринимающий аппарат слухового анализатора.с одной стороны ограничен вестибулярной мембранной,с другой спиральной связкой,выстланной сосудистой полоской,состоящей из эпителия,а внизу базилярной мембранной.
надпочечник собаки.1-скопление ганглиозных клеток.2-пучок нервных клеток.3-кровеносные сосуды.4-капсула надпочечника.5-корковое вещество(а-клубочковая зона.б-пучковая зона.в-сетчатая зона.г-соединительнно-тканные прослойки)6-мозговое вещество.7-синусоидные капилляры.8-мозговые хромаффиноциты.гормоны-альдостерон,кортикостерон,кортизон,гидрокортизон,норадреналин,адреналин.
Гипофиз кошки.1-передняя доля(аденогипофиз).2-промежуточная часть.3-задняя доля(нейрогипофиз)гормоны-вазопрессин,окситоцин.
Водоросли
Водоросли - это низшие растения, живущие приемущественно в водной среде
Известно около 30000 видов...
бащковая мазги
Головной мозг состоит из следующих отделов:
1)передний мозг:
А) конечный мозг
Б) промежуточный;
2) средний мозг;
3) ромбовидный мозг
а) задний мозг
- мост
-мозжечок;
б) продолговатый мозг.
Продолговатый мозг - непосредственное продолжение спинного мозга. В этом отделе мозга находятся важные центры жизненно важных функций, в том числе ритма сердца, кровяного давления, дыхания, глотания, слюноотделения, чихания, рвоты и кашля. Состоит из серого и белого вещества. Серое вещество располагается в виде отдельных скоплений тел нейронов-ядер. Белое вещество состоит из пучков нервных волокон. Ромбовидная ямка на задней стороне продолговатого мозга формирует поверхность 4-го желудочка головного мозга. Есть продольные борозды, которые продолжаются в продольные борозды спинного мозга. На вентральной (передней) поверхности есть парное возвышение, которое называется пирамидой. Кнаружи от каждой пирамиды расположено овальной формы возвышение-олива. Из передней латеральной борозды между пирамидой и оливой выходят корешки подъязычного нерва. Позади оливы из задней латеральной борозды выходят корешки языкоглоточного, блуждающего нерва
Задний мозг состоит из мозжечка и варолиева моста.
Мост находится между продолговатым и средним мозгом. Задняя поверхность моста участвует в образовании дна 4-го желудочка - ромбовидной ямки. Эта часть ромбовидной ямки ограничена верхними мозжечковыми ножками. Волокна передней поверхности образуют средние мозжечковые ножки, которые погружаются в полушария мозжечка. Посередине передней поверхности моста расположена базилярная борозда. В боковом отделе передней поверхности моста находятся корешки тройничного нерва. В области соединения моста и мозжечка расположены корешки лицевого, промежуточного и преддверно-улиткового нервов. На поперечном срезе можно выделить переднюю - большую и заднюю - меньшую часть. Границей служит пучок поперечных волокон - трапециевидное тело.Между волокнами трапециевидного тела располагаются переднее
и заднее ядра трапециевидного тела. В Я. т. т. оканчиваются нервные волокна, идущие из ядер улитковой части преддверно-улиткового нерва, и начинаются нервные волокна, входящие в состав латеральной петли. Части состоят из серого и белого вещества, но передняя часть состоит преимущественно из белого вещества. Серое вещество - многочисленные ядра моста. В мосту расположены ядра тройничного, лицевого, преддверно-улиткового и отводящего нервов. Белое вещество состоит из различных волокон, соединяющих ядра.
Мозжечок - часть заднего мозга. Мозжечок играет важную роль в нервной регуляции позы и движений, но в то же время не является жизненно необходимым органом: у людей с врожденным отсутствием мозжечка не наблюдается каких-либо серьезных двигательных нарушений. Он заполняет большую часть задней черепной ямки. Мозжечок состоит из двух полушарий и центральной узкой части-червя. Имеет трехслойную кору из серого вещества. Молекулярный, зернистый и слой грушевидных нейронов. Грушевидные нейроны - эфферентные клетки коры, в то время как клетки молекулярного и зернистого слоев – вставочными и ассоциативными нейронами. Под корой находится белое вещество - мозговое тело, внутри которого расположены парные ядра серого вещества: ядро шатра, вставочное ядро (состоящее из шаровидного и пробковидного ядер) и зубчатое ядро. Продолговатый и задний мозг в совокупности представляют собой ромбовидный мозг
Четвёртый желудочек головного мозга содержит спинномозговую жидкость. Дно четвёртого желудочка имеет форму ромба (другое название — «ромбовидная ямка»), образовано задними поверхностями моста и продолговатого мозга. Над дном в виде шатра нависает крыша четвёртого желудочка. Из задненижнего угла ромбовидной ямки (obex) четвёртый желудочек открывается в центральный канал спинного мозга. В передневерхнем углу четвёртый желудочек вливается в водопровод мозга, посредством него сообщаясь с третьим желудочком. Боковые углы образуют карманы, загибающиеся вокруг нижних ножек мозжечка. Крыша четвёртого желудочка образована верхним и нижним мозговыми парусами. Верхний парус натянут между верхними ножками мозжечка; нижний, парный, примыкает к ножкам клочка и дополняется листком мягкой мозговой оболочки, формирующим сосудистое сплетение четвёртого желудочка. Между парусами часть крыши сформирована веществом мозжечка.
Средний мозг расположен между мостом и промежуточным мозгом. В его состав входят ножки мозга и крыша среднего мозга. Ножки мозга представляют собой два расходящихся массивных валика из нервных волокон. Между ножками находится межножковая ямка, прикрытая тонкой пластиной с отверстиями для кровеносных сосудов (задним продырявленным веществом).
В среднем мозге человека имеются:
1. подкорковые центры зрения и ядра нервов, иннервирующих мышцы глаза;
2. подкорковые слуховые центры;
3. все восходящие и нисходящие проводящие пути, связывающие кору головного мозга со спинным и идущие транзитно через средний мозг;
4. пучки белого вещества, связывающие средний мозг с другими отделами центральной нервной системы.
Крыша среднего мозга. Она скрыта под задним концом мозолистого тела и подразделяется посредством двух идущих крест-накрест канавок - продольной и поперечной - на четыре холмика, располагающихся попарно. Верхние два холмика, являются подкорковыми центрами зрения, оба нижних - подкорковыми центрами слуха. В плоской канавке между верхними бугорками лежит шишковидное тело. Каждый холмик переходит в так называемую ручку холмика, направляющуюся к промежуточному мозгу. Ручка верхнего холмика, идет под подушкой таламуса к латеральному коленчатому телу. Ручка нижнего холмика, проходя вдоль верхнего края, исчезает под медиальным коленчатым телом. Названные коленчатые тела относятся уже к промежуточному мозгу. Полостью среднего мозга является узкий канал длиной ок. 2 см – водопровод среднего мозга. Он выстлан эпендимой и соединяет 3 и 4 желудочки.
На поперечном разрезе среднего мозга различают три основные части:
1. пластинку крыши;
2. покрышку, представляющую верхний отдел;
3. вентральный отдел или основание ножки мозга.
Границей между покрышкой и основанием ножки является черное вещество. Черное вещество принадлежит к экстрапирамидной системе и, как и другие древние центры управления, движениями среднего мозга (красное ядро, верхние холмики четверохолмия и ретикулярная формация среднего мозга), ответственно за тонус мышц и бессознательные, автоматические движения.
В покрышке среднего мозга самым крупным и заметным на поперечном разрезе среднего мозга является красное ядро (nucl. ruber). Оно располагается чуть выше черного вещества и имеет удлиненную форму. Черное вещество и красные ядра участвуют в регуляции мышечного тонуса и подсознательных автоматических движений. Красное ядро расположено в среднем мозге на уровне четверохолмия. Красное ядро сформировалось как первый интегративный центр управления конечностями.
Основание ножки мозга образовано белым веществом. Покрышку и крышу среднего мозга образуют ядра серого вещества.
Серое вещество крыши среднего мозга составляют ядра верхних и нижних холмиков.
Ядро нижнего холмика является первичным рефлекторным слуховым центром. При его участии осуществляются двигательные, ориентировочные и оборонительные рефлексы в ответ на звуковые раздражения.
Ядра верхних холмиков – слои серый и белый верхнего холмика. Являются первичными зрительными рефлекторными центрами. Они осуществляют двигательные, ориентировочные и оборонительные рефлексы в ответ на световые раздражения.????????????
Промежуточный мозг- бюро полученной информации делится на таламус(зрительный бугор) и гипоталамус (подбугорье).
Таламус представляет собой парные скопления серого вещества, покрытые слоем белого вещества, имеющие яйцевидную форму. Медиальные поверхности образуют стенки III желудочка.
В таламусе различают 2 основные группы ядер:
1) специфические
-переключательные
-ассоциативные
2)неспецифические
Специфические ядра
Переключательные ядра таламуса образованы 3-мя нейронами чувствительных трактов.
Переднее вентральное
Переднее дорсальное ядра воспринимают информацию от обонятельных и
Переднее медиальное вейсцеральных рецепторов. И передают их в лимбическую
зону конечного мозга.
Вентролатеральное ядро участвует в регуляции непроизвольной двигательной активности.
Заднее вентральное латеральное ядра участвуют в обработке информации о
Заднее вентральное медиальное тактильной, болевой, температурной проприо -
цептивной(мышечночувствительная) чувствительнос.
Ядро латерального коленчатого тела является подкорковым зрительным центром.
Ядро медиального коленчатого тела является подкорковым слуховым центром.
Ассоциативные ядра - латеральное, медиадорсальное, подушки. При их разрушении человек видит, но не распознает предметы.
Неспецифические ядра – ретикулярная формация. Неспецифические ядра направлены на быструю и кратковременную активацию (выброс адреналина).
Гипоталамус содержит в себе более 30 пар ядер. Гипоталамус располагается спереди от ножек мозга и включает в себя ряд структур: расположенную спереди зрительную и обонятельную части. К последней относится собственно подбугорье, или гипоталамус, в котором расположены центры вегетативной части нервной системы. Большая часть нейронов в ядрах – секреторные. Участвует в нейрогуморальной регуляции. Гипофиз находится рядом с гипоталамусом. Сосуды гипоталамуса имеют общее русло с сосудами гипофиза. Различают передние ядра – центры парасимпатической иннервации; и задние ядра - центры симпатической иннервации. Средние ядра содержат общие центры регуляции обменных процессов. Гипоталамо-гипофизарная система – пусковая система для гуморальной регуляции.
3 желудочек
занимает в промежуточном мозге центральное положение. Полость желудочка имеет вид узкой щели, ограниченной шестью стенками: двумя латеральными, верхней, нижней, передней и задней. Изнутри, со стороны полости, стенки III желудочка выстланы эпендимой. Между верхним и нижним листками сосудистой основы III желудочка в соединительной ткани располагаются две внутренние мозговые вены. Эти вены при своем слиянии образуют непарную большую мозговую вену. Латеральными стенками III желудочка являются обращенные друг к другу медиальные поверхности таламусов, а также расположенные ниже гипоталамической борозды медиальные отделы субталамической области.
Нижней стенкой, или дном III желудочка, служит задняя (дорсальная) поверхность гипоталамуса, обращенная в полость желудочка. В нижней стенке различают два выпячивания (углубления) полости III желудочка: углубление воронки и зрительное углубление. Зрительное углубление расположено впереди перекреста зрительных нервов, между его передней поверхностью и терминальной (концевой) пластинкой.
Передняя стенка III желудочка образована терминальной пластинкой, столбами свода конечного мозга и передней спайкой.
Полость III желудочка сообщается с боковыми желудочками посредством межжелудочковых отверстий. Каждое межжелудочковое отверстие ограничено спереди столбом свода и сзади передним отделом таламуса.
Задней стенкой III желудочка является эпиталамическая спайка, под которой находится отверстие водопровода мозга. В задневерхних отделах III желудочка над эпиталамической спайкой расположено еще одно выпячивание полости III желудочка - надшишковидное углубление,
Изнутри, со стороны полости, стенки III желудочка выстланы эпендимой. Верхняя стенка образована сосудистой основой. Это мягкая (сосудистая) оболочка, которая проникает в полость III желудочка двумя листками (в виде дупликатуры) под валиком мозолистого тела и сводом. Верхний листок оболочки срастается с нижней поверхностью свода мозга. На уровне межжелудочковых отверстий этот листок подворачивается и, направляясь назад, переходит в нижний листок, являющийся крышей III желудочка. Далее кзади этот листок покрывает сверху шишковидное тело и ложится на верхнезаднюю поверхность (крышу) среднего мозга.
Конечный (большой) мозг – самый крупный отдел ЦНС. Кора большого мозга осуществляет высшую нервную деятельность. Если в низших отделах нервной системы рефлекторные реакции протекают по безусловным вариантам, то в коре большого мозга нервные связи создаются под воздействием индивидуального приобретенного опыта.
Большой мозг составляют правое и левое полушария, которые соединены между собой мозолистым телом и другими спайками. В каждом полушарии различают кору большого мозга, белое вещество, обонятельный мозг и базальные ядра.
Полушария большого мозга соответствуют форме черепа. В каждом полушарии выделяют три поверхности:
• Сферическую верхнелатеральную
• Сравнительно плоскую медиальную
• Довольно сложной формы нижнюю поверхность
Передний выступающий участок полушария называется лобным полюсом, задний – затылочным полюсом, а боковой – височным полюсом. Поверхность полушарий разделяют различные по форме и размерам борозды большого мозга. Извилиной называют участок, ограниченный двумя бороздами. В каждом полушарии имеется пять долей: лобная, теменная, височная, затылочная, островковая.
Строение коры полушарий большого мозга.
Кора состоит из 6 слоев:
1. наружный (слой 1) - молекулярный. Беден телами нейронов, богат проводящими путями.
2. наружный (слой 2) – зернистый. При увеличении клетки напоминают зерна.
3. слой 3 - слой малых и средних пирамидных нейронов.
4. слой 4 не отличается от слоя 2 – внутренний зернистый слой
5. слой 5 – слой гигантских пирамидных нейронов.
6. слой 6 полиморфный из веретенообразных и треугольных нервных клеток.
Горизонтально направленные нервные волокна пересекаются вертикально направленными. Это обеспечивает как внутрикорковые связи, так и взаимосвязь коры с другими структурами нервной системы.
Нейроны коры:
1. сенсорные – нейроны основных сенсорных зон центральных отделов организаторов.
2. моторные нейроны участвуют в направлении принятого решения к периферии
3. контактные (вставочные, ассоциативные) обеспечивают принятие решений
Обонятельный мозг.
К обонятельному мозгу относятся обонятельная луковица, обонятельный тракт, обонятельный треугольник, переднее продырявленное вещество, поясная извилина, перешеек, парагиппокампальная извилина, зубчатая извилина и гиппокамп.
Поясная извилина, перешеек, парагиппокампальная извилина, зубчатая извилина, гиппокамп, свод и миндалевидное тело входят в состав лимбической системы. Она выполняет не только обонятельную функцию, но имеет значение в процессах синтеза афферентных раздражений, эмоциональных реакций и реакций врожденного поведения.
Базальные ядра.
Образуют три парных скопления серого вещества: полосатое тело, ограду и миндалевидное тело.
Полосатое тело состоит из хвостатого и чечевицеобразного ядер.
Хвостатое ядро представляет собой округлой формы образование. Его резко утолщенный передний отдел называется головкой хвостатого ядра. Она кзади истончается и образует тело, которое переходит в хвост. Хвостатое ядро участвует в образовании бокового желудочка головного мозга.
Чечевицеобразное ядро представляет собой крупное, пирамидальной формы скопление серого вещества. Ядро разделяется на скорлупу, латеральный и медиальный бледный шар.
Хвостатое и чечевицеобразное ядра осуществляют сложные безусловно - рефлекторные двигательные акты.
Ограда является сложным образованием. Ее связи и функции не изучены.
Миндалевидное тело – крупное ядро, расположено под скорлупой в переднем отделе височной доли. Является подкорковым обонятельным центром, входит в состав лимбической системы.
Боковые желудочки.
Являются полостями конечного мозга. Левый боковой желудочек считается первым, правый — вторым. Располагаются ниже мозолистого тела, симметрично по сторонам от срединной линии. В каждом боковом желудочке различают передний (лобный) рог, тело (центральную часть), задний (затылочный) и нижний (височный) рога.
7 паара
В состав лицевого нерва входят двигательные ветви (собственно лицевой нерв), иннервирующие мимические мышцы и смешанный (промежуточный) нерв. Последний образован чувствительными (вкусовыми) и парасимпатическими волокнами: первые распространяются в передних 2/3 языка, а парасимпатические предназначены для слезной железы, а также желез слизистой оболочки полости носа, подчелюстной и подъязычной слюнных желез.
Лицевой (7-ой ЧМН), управляет главным образом мимической мускулатурой, но содержащий также волокна вкусовой чувствительности и вегетативные волокна, регулирующие функцию слезных и слюнных желез
VII пара черепно-мозговых нервов - лицевой нерв (n. facialis) имеет три ядра:
- Двигательное ядро лицевого нерва залегает на дне 4-го желудочка, глубоко в ретикулярной формации моста . Отходящие от него нервные волокна на своем пути в толще моста образуют петлю, выпячивающуюся на ромбовидной ямке в виде лицевого холмика .
- Ядро одиночного пути (чувствительное), общее для VII, IX и X пар черепно-мозговых нервов . На клетках этого ядра заканчиваются волокна, проводящие импульсы вкусовой чувствительности . Ядро одиночного пути проецируется латеральнее пограничной борозды ромбовидной ямки на протяжении дорсальных отделов продолговатого мозга от уровня мозговых полосок вплоть до 1-го шейного сегмента спинного мозга .
- Верхнее слюноотделительное ядро, вегетативное (секреторное), заложено в ретикулярной формации моста дорсальнее ядра лицевого нерва.
Повреждение этого нерва приводит к параличу лицевых мышц , моноплегии - смещению рта в "здоровую" сторону и к отвисанию щеки (щека "парусит").
10 пара.
Блуждающие нервы - это Х пара черепномозговых нервов , которая начинется от продолговатого мозга и содержит в себе как афферентные волокна , так и эфферентные волокна . Блуждающий нерв (X) осуществляет парасимпатическую иннервацию органов шеи, грудной и брюшной полостей (до сигмовидной ободочной кишки), а также содержит чувствительные и двигательные волокна, которые иннервируют часть твердой оболочки головного мозга, кожу наружного слухового прохода и ушной раковины, слизистую оболочку и мышцы-сжиматели глотки, мышцы мягкого нёба, слизистую оболочку и мышцы гортани, трахею, бронхи, пищевод, сердце. В брюшной полости от ствола нерва отходят желудочные, печеночные и чревные ветви.
Блуждающие нервы иннервируют гортань, глотку, сердце и кишечник , оказывают влияние на речь, глотание, замедляют ритм сердца и стимулируют перистальтику .
В дорсальной части продолговатого мозга залегают ядра языкоглоточного , блуждающего добавочного черепно-мозговых нервов .
X пара черепно-мозговых нервов - блуждающий нерв (n. vagus) имеет три ядра:
- двойное ядро (двигательное) , общее для IX(языкогл.) и X пар черепно-мозговых нервов
- ядро одиночного пути (чувствительное), общее для VII(лицеев) , IX и X пар черепно-мозговых нервов
- заднее ядро (вегетативное), которое залегает в области треугольника блуждающего нерва
Корешки блуждающего нерва выходят из заднелатеральной (заднебоковой) борозды продолговатого мозга
Паралич двух ветвей блуждающего нерва ведет к смерти, поскольку нарушается иннервация легких, печени, почек и других важнейших органов.
В нижних отделах ромбовидной ямки , относящихся к продолговатому мозгу , срединное возвышение постепенно суживается и переходит в треугольник подъязычного нерва . Латеральнее его находится меньший треугольник блуждающего нерва
Поражение блуждающего нерва: дисфагия и дисфония (расстройство акта глотания и нарушение голосообразования)
Сисстема аннализаторов
1. Определение понятия анализатора
- система, обеспечивающая специфическое восприятие и анализ опре- деленных раздражителей внутренней и внешней среды
2. Классификация анализаторов и их физиологическое значение
- анализаторы подразделяют на:
1) внутренние (регистрируют изменения в н у т р е н н е й среды организма и т.о. являются важным звеном системы нейро-гуморальной регуляции внутренних органов; к ним относятся анализаторы, регистрирующие изменения химизма тканей, давления и объема крови, положения частей тела в пространстве и др.)
2) внешние (регистрируют изменения в н е ш н е й среды и т.о. осуществляют связь организма с окружающей средой и его адаптивные реакции; к ним относятся: зрительный, слуховой, гравитационный, вкусовой, обонятельный и осязательный анализаторы)
3. Функциональная структура анализатора
А. Периферический отдел (воспринимающее устройство)
- анатомический субстрат: орган чувства (включает в себя рецепторный и вспомогательный аппараты)
- структурно-функциональная единица: р е ц е п т о р (Р); различают первичные (видоизмененный нейрон или специализированное окончание дендрита чувствительного нейрона, например, обонятельный и осязательный) и вторичные (специальные рецепторные клетки, связанные с помощью синапса с дендритом чувствительного нейрона, например, зрительный, слуховой, вкусовой, вестибулярный) рецепторы
- функции: а) преобразование энергии специфического раздражителя внутренней и внешней среды в энергию электрических импульсов; б) первичный анализ информации
Б. Промежуточный (канал связи)
- анатомический субстрат: проводящий путь (цепь нейронов)
- функции: а) проведение нервных импульсов (без затухания); б) частичная переработка информации
В. Центральный (анализирующее устройство)
- анатомический субстрат: определенная область коры больших полушарий головного мозга (корковое представительство анализатора)
- функции: высший анализ и синтез информации, возникновение ощущения, формирование чувственного образа
4. Источники развития органов чувств в эмбриогенезе:
- нейроэктодерма (органы зрения и обоняния)
- кожная эктодерма (органы вкуса, слуха, равновесия, осяза-
ния)
Билет №1.
1)Понятие об иммунитете
В процессе эволюции у человека сформировалась специальная система защиты
организма от чужеродных веществ и микроорганизмов, вызывающих заболевания. Эта
система называется иммунной системой. Она представлена лимфоидной тканью
распознает чужеродные вещества, генетически чуждые макроорганизму. Чужеродные
агенты- «антигенами»,вещества белковой природы; соединения белков липидов и
полисахаридов, микробы и их токсины; вирусы и т. д. А невосприимчивость
организма к чужеродным веществам (антигенам) называется «иммунитетом» (от лат.
Immunitas — освобождение, избавление от чего-либо).
Изучением функционирования иммунной системы, а также разработкой средств и мето-
дов иммунологической диагностики, профилактики и лечения инфекционных и неинфек-
ционных болезней занимается иммунология — наука об иммунитете. Иммунология как
наука сформировалась лишь в конце XIX в. Основоположниками ее можно считать И.И.
Мечникова, Л. Пастера и П. Эрлиха.
классификация:
1) естественный иммунитет:
а) врожденный иммунитет; б) приобретенный иммунитет; в) пассивный иммунитет
ново-рожденных;
2) искусственный иммунитет:
а) активный иммунитет; б) пассивный иммунитет.
1. Естественный врожденный иммунитет является наиболее прочной формой невос-
приимчивости, которая обусловливается врожденными, биологическими особенностями
данного вида. Например, человек не болеет чумой рогатого скота или куриной
холерой.
Естественный приобретенный иммунитет возникает после того, как человек перенес
инфекционную болезнь, поэтому этот иммунитет также называют постинфекционным.
Приобретенный иммунитет индивидуален и по наследству не передается. Если человек
в детстве переболел эпидемическим паротитом (свинкой), то это не значит, что его
дети не будут болеть этим заболеванием.
Пассивный иммунитет новорожденных обусловлен передачей особых защитных ве-ществ-
антител — из организма матери плоду через плаценту или ребенку через грудное
молоко. Продолжительность такого иммунитета невелика, всего несколько месяцев,
но его роль для здоровья ребенка очень важна. Уже точно доказано, что дети,
находящиеся на грудном вскармливании, болеют гораздо реже, чем те, которые
вскармливаются искус-ственно.
2. Искусственный иммунитет — его создают в организме человека искусственным пу-
тем, чтобы предупредить возникновение инфекционной болезни, а также используют
для лечения инфекционных болезней
активный иммунитет создают у человека путем введения вакцин или анатоксинов.
может быть напряженным и длительным. Пассивный иммунитет создается путем вве-
дения в организм человека иммунных сывороток, в которых содержатся иммунные
анти-тела. сохраняется недолго, около месяца, до тех пор, пока сохраняются
антитела в орга-низме. Затем антитела разрушаются и выводятся из организма.
Местный иммунитет осуществляет защиту кожных покровов и слизистых оболочек, а
общий иммунитет обеспечивает иммунную защиту внутренней среды организма челове-
ка. Деление иммунитета на различные виды и формы очень условно, так как защиту
ор-ганизма осуществляют одни и те же системы, органы и ткани. Их функция
направлена на то, чтобы поддерживать в организме постоянное нормальное
состояние. Защитные фак-торы, которые обусловливают невосприимчивость человека к
заболеваниям, могут быть специфическими и неспецифическими.
Центральные и периферические органы иммунной системы.
Лимфоидные клетки, с которыми связаны все иммунные механизмы, появляются, созре-
вают и функционируют в определенных органах. В них находятся клетки с
ограниченным транспортом в организме, а также многочисленные рециркулирующие
клетки. Послед-ние отвечают, например, за распознавание антигенов, передачу
информации в другие системы органов и за защитные процессы организма в целом.
Органы иммунной системы делят на первичные (центральные) и вторичные (перифе-
рические). К первичным центральным органам относят вилочковую железу костный
мозг, поставляющий стволовые клетки-предшественники лимфоцитов. Оба центральных
органа иммунной системы являются местами дифференцировки популяций лимфоцитов.
Вилочковая железа поставляет Т-лимфоциты (тимус-зависимые лимфоциты), а в
костном мозге (сумке Фабрициуса) образуются В-лимфоциты.
Костный мозг локализуется в губчатом веществе костей (эпифизы трубчатых костей,
грудина).
В костном мозге находятся полипотентные стволовые клетки (ППСК), которые
яв-ляются родоначальницами всех форменных элементов крови и соответственно
иммуно-компетентных клеток.
В строме костного мозга происходят дифференцировка и размножение
популяции В-лимфоцитов, которые затем разносятся по всему организму кровотоком.
Здесь же обра-зуются предшественники лимфоцитов, которые впоследствии мигрируют
в тимус, — это популяция Т-лимфоцитов. Фагоциты и их предшественники также
образуются в костном мозге.
Вилочковая железа (тимус, или зобная железа) располагается в верхней части
загру-динного пространства.
Этот орган появляется в период внутриутробного развития, к моменту
рождения достигает массы 10—15 г.
Тимус окончательно созревает к 5-летнему возрасту, а максимального
размера дос-тигает к 10—12 годам жизни (масса 30—40 г). После периода полового
созревания начи-нается инволюция органа — происходит замещение лимфоидной ткани
жировой и соеди-нительной.
Тимус имеет дольчатое строение. В его структуре различают мозговой и
корковый слои. В строме тимуса находится большое количество эпителиальных клеток
— тимоци-тов («клетки-няньки»), которые своими отростками образуют мелкоячеистую
сеть, где располагаются лимфоциты.
Предшественники Т-лимфоцитов, которые образовались из стволовой клетки в костном
мозге, поступают в корковый слой тимуса. Здесь под влиянием гормонов тимуса
(тимо-зин, тимопоэтин и др.), иммуноцитокинов и других факторов микроокружения
предшест-венники активно размножаются и дифференцируются (превращаются) в зрелые
Т-лимфоциты.
Кроме того, в этой зоне происходит «обучение» Т-лимфоцитов распознаванию
чу-жеродных антигенных детерминант. При этом клетки, которые воспринимают
биополи-меры собственного организма как чужеродные, нейтрализуются и
уничтожаются.
Зрелые формы Т-лимфоцитов мигрируют с кровотоком из тимуса в другие
органы и ткани. Созревание и «обучение» Т-лимфоцитов в тимусе имеют важное
значение для формирования иммунитета.
Отмечено, что отсутствие или недоразвитие тимуса ведет к резкому
снижению эф-фективности иммунной защиты макроорганизма. Такое явление
наблюдается при врож-денном дефекте развития тимуса — аплазии или гипоплазии
органа), его хирургическом удалении или радиационном поражении.
К периферическим органам иммунной системы относятся:
лимфатические узлы,
скопления лимфоидной ткани [групповые лимфатические фолликулы (пейеровы
бляшки), миндалины],
селезенка, кровь, лимфа.
Основу лимфоидной ткани составляют эпителиальные и ретикулярные клетки.
Основными функциональными клетками являются лимфоциты. Их число в орга-
низме достигает 1012. Кроме лимфоцитов, к функциональным клеткам в составе
лимфо-идной ткани относят мононуклеарные и гранулярные лейкоциты и тучные
клетки. Часть клеток сосредоточена в отдельных органах иммунной системы, другие
клетки свободно перемещаются по всему организму.
Групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) являются скоплением лим-
фоидной ткани в слизистой оболочке тонкой кишки.
Такие образования также находятся в червеобразном отростке слепой кишки
— аппендиксе. Кроме того, на всем протяжении ЖКТ, начиная с пищевода и кончая
аналь-ным отверстием, располагаются единичные лимфатические фолликулы. Они
обеспечи-вают местный иммунитет слизистой оболочки кишки и ее просвета, а также
регулируют видовой и количественный состав микрофлоры кишки.
Скопление лимфоидных элементов в виде миндалин глоточного кольца обеспе-
чивает местный иммунитет в носоглотке, ротовой полости и верхних дыхательных
путях, защищает их слизистые оболочки от внедрения микробов и других генетически
чужерод-ных агентов воздушно-капельным или воздушно-пылевым путем, а также
регулирует ви-довой и количественный состав локальной нормальной микрофлоры.
Основные принципы и механизмы функционирования иммунной системы
Периферические органы иммунной системы заселяются В- и Т-лимфоцитами из цен-
тральных органов иммунной системы, причем каждая популяция мигрирует в свою зону
– тимусзависимую и тимуснезависимую. После контакта с антигеном в этих органах
лимфоциты включаются в рециркуляцию, поэтому ни один антиген не остается незаме-
ченным лимфоцитами.
относятся клетки другого организма, поврежденные клетки собственного организма,
микробные клетки, молекулы, к которым образуются антитела). Уничтожению также
подлежит и "генетически свое", которое становится старым, либо представляет
клетки или белки начальных этапов эмбрионального развития человека. К
компетенции иммунной системы относят и уничтожение клеток и белков собственного
организма, возникающих при нормальном, физиологическом функционировании
организма в экстремальных условиях - при травмах.
Основной клеткой организма, определяющей работу иммунной системы (и производящей
большинство иммунологических молекул), является лейкоцит во всем многообразии
его популяций и субпопуляций. Специфичность иммунной реакции определяется
лимфоци-тами и продуцируемыми специфическими антителами (иммуноглобулинами).
Неспеци-фические функции выполняют клетки моноцитарного и гранулоцитарного
рядов, мно-гочисленные гуморальные факторы, синтезируемые этими клетками.
Функционирование иммунной системы включает два процесса: новообразование имму-
нокомпетентных клеток и секрецию гуморальных продуктов для распознавания и
уничтожения чужеродного. Процесс новообразования всех иммунокомпетентных клеток
происходит в кроветворных органах .Эффекторной функцией иммунной системы
является распознавание чужеродного (или дефектного своего) и его уничтожение.
Происходят эти процессы преимущественно в локальном участке (очаге) внедрения
или появления чужеродного.
Иммунокомпетентные клетки поступают из места образования в местный (локальный)
очаг воспаления через кровоток. В кровоток выбрасывается вся масса регуляторных
ве-ществ (стимуляторов, супрессоров) из воспалительного очага и органов
кроветворения. Следовательно, кровь является транзитом иммунокомпетентных
клеток, где проявляется эффект изменения активности иммунной системы в процессе
борьбы с чужеродным. Именно поэтому кровь является незаменимым материалом для
получения информации о полноценности работы иммунной системы при самых различных
заболеваниях человека.
Основной целью функционирования иммунной системы является контроль над постоян-
ством клеточной и гуморальной среды организма, уничтожение всего генетически
чуже-родного или дефектного своего. Поэтому представить иммунную систему в
нерабочем состоянии невозможно. При полноценной работе иммунной системы даже
самые большие изменения ее параметров, по сравнению с нормой здоровых лиц, будут
характеризовать переход ее на новый, активный режим работы, а изменения этих
показателей будут характеризовать стадию, тяжесть и характер течения
патологического процесса.
2)Бруцеллы не растут на простых питательных средах. Растут на сывороточно-
декстрозном и кровяном агаре. Посевы инкубируют в течении 3 недель. На жидких
пита-тельных средах дают равномерное помутнение без пленки, на плотных средах
формиру-ют мелкие круглые выпуклые гладкие прозрачные голубовато-серые колонии.
Включают бактериологические, серологические и аллергологические методы. Материал
для исследований бруцеллеза: кровь, моча, грудное молоко, аспираты костного
мозга и биопсийный материал печени. Принимая во внимание системный характер
поражений при бруцеллезе, в первую очередь исследуют кровь. Образцы культивируют
в МПБ при 37 °С. При проведении исследования засевают два флакона и в одном
создают повышен-ную концентрацию С02. Через 4-5 сут в этом флаконе наблюдают
рост бруцелл; среда может оставаться слегка мутной или прозрачной. После
пересева на твёрдые среды отме-чают характерный рост колоний, из которых
отсеивают чистые культуры с последующей идентификацией видовых свойств. При
сильном загрязнении материала им заражают морских свинок и от них выделяют
чистую культуру.
• Поскольку биохимические и культуральные свойства бруцеллеза варьируют внутри
одного вида, то у В. melitensls выделяют 3 биовара, у В. abortus — 9, а у Я suis
— 5. Для их диффереицировки используют потребность первых генераций в С02,
способность к образованию H2S, чувствительность к бактерицидному действию
красителей основного фуксина и тионина, фаголиза-бельность, а также
агглютинабельность моноспецифиче-скими антисыворотками.
• Для выявления Аг бруцелл применяют РПГА с эритроцит арным диагностикумом с AT
к родовому Аг, а также реакцию агрегат-агглютинации, РП и ИФА.
• Для выявления AT к бруцеллам в сыворотке крови применяют РА Райта, реакцию
Кумбса (на неполные AT), РНИФ, РПГА, РСК, ИФА и др. Для быстрого обнаружения AT
применяют реакцию агглютинации Хаддльсона на стекле, латекс-агглютинации, тест с
бенгальским розовым и др.
• При отрицательных результатах бактериологических и серологических исследований
ставят кожные аллергические пробы (проба Бюрне), обычно положительные у 70-85%
пациентов к концу 1 мес заболевания. Аллергеном служит бруцеллин — белковый экс-
тракт культуры. Реакция положительна и у вакцинированных лиц.
• Для выявления возбудителя бруцеллеза в молоке широко применяется кольцевая
проба Банга.
Реакция Райта основана на агглютинации инактивированных бруцелл исследуемой
сыво-роткой. Это стандартный метод диагностики бруцеллеза, однако он не
позволяет выявить антитела к
Реакция агглютинации Райта с бруцеллезным диагносткикумом, показывает «+»
результат спустя 1-2нед после начала заб-я и сохраняется у переболевших многие
годы.А т.ж «+» у привитых.Диагностич титр 1:200.Бруцеллы растут очень
медленно,посевы в термостате месяц (на печеночном бульоне)
Врач применил-бактериологический метод,серологический.(рано р-я Райта, среда не
вы-держана).
3.Иммуноглобулин человека нормальный.
Состав – 10%-ный раствор иммунологически активной фракции сыворотки крови чело-
века. Содержание иммуноглобулина G составляет не менее 97% от общего белка.
Назначение – для профилактики гепатита А, кори, гриппа, коклюша, менингококковой
инфекции, полиомиелита, повышения резистентности организма в период реконвалес-
ценции после инфекционных заболеваний. Действующим началом препарата являются
иммуноглобулины, обладающие активными антителами различной специфичности.
Способ применения и дозировка. Препарат вводят внутримышечно. Доза и кратность
введения зависит от показаний к применению.
Билет №2.
1) Неспецифические факторы защиты врожденные и лишены избирательности, так как
действуют на любой микроорганизм.
К первичным барьерам неспецифических факторов защиты относятся:
1. Кожа — покрывает все тело и механически защищает организм от проникновения
микробов, вирусов и т.д. На коже также имеются потовые и сальные железы, которые
вы-рабатывают молочную и жирные кислоты.
2. Слизистые оболочки носоглотки, дыхательных путей, кишечника обладают еще
более выраженными защитными свойствами, чем кожа. В слезах, слюне обнаружен
лизо-цим, который растворяет многие сапрофитные микробы, а также некоторые
патогенные. Эпителий слизистых путей также механически препятствует
проникновению микроорга-низмов, эту роль выполняет слизь и реснитчатый эпителий,
освобождающие слизистые оболочки от попавших на них частичек. В желудочно-
кишечном тракте защитную роль выполняют соляная кислота желудочного сока,
которая убивает микроорганизмы.
3. Нормальная микрофлора организма человека обладает антагонистическим действи-
ем к различным видам микроорганизмов. Она препятствует их размножению и
проникно-вению в организм. Например, кишечная палочка вырабатывает молочную
кислоту, кото-рая оказывает губительное действие на бактерии. Если
микроорганизмы преодолевают эти барьеры, то в работу вступают вторичные барьеры
неспецифических факторов защи-ты. К ним относятся:
1) гуморальные факторы — система комплемента. Комплемент — это комплекс 26
белков в сыворотке крови. Обозначается каждый белок, как фракция, латинскими
буква-ми: С4, С2, СЗ и т. д. В условиях нормы система комплемента находится в
неактивном состоянии. При попадании антигенов он активируется, стимулирующим
фактором явля-ется комплекс антиген — антитело. С активации комплемента
начинается любое инфек-ционное воспаление. Комплекс белков комплемента
встраивается в клеточную мембрану микроба, что приводит к лизису клетки. Также
комле-мент участвует в анафилаксии и фагоцитозе, так как обладает
хемотаксической активностью. Таким образом, комплемент является компонентом
многих им-мунолитических реакций, направленных на освобож-дение организма от
микробов и других чужеродных агентов;
2) клеточные факторы защиты.
Фагоциты. Фагоцитоз (от греч. phagos — пожираю, cytos — клетка) впервые открыл
И. И. К фагоцитам Мечников отнес макрофаги и микрофаги. В настоящее время все
фагоциты объединены в единую фагоцитирующую систему. В нее включены: промоноциты
— вырабатывает костный мозг; макрофаги — разбросаны по всему организму: в печени
они называются «купферовские клетки», в легких — «альвеолярные макрофаги», в
костной ткани — «остеобласты» и т. д. Функции клеток-фагоцитов самые
разнообразные: они удаляют из организма отмирающие клетки, поглощают и
инактивируют микробы, вирусы, грибы; синтезируют биологически активные вещества
(лизоцим, комплемент, интер-ферон); участвуют в регуляции иммунной системы.
Процесс фагоцитоза, т. е. поглощение инородного вещества клетками-фагоцитами,
протекает в 4 стадии:
1) активация фагоцита и его приближение к объекту (хемотаксис);
2) стадия адгезии — прилипание фагоцита к объекту;
3) поглощение объекта с образованием фагосомы;
4) образование фаголизосомы и переваривание объекта с помощью ферментов.
Фагоциты — подвижные клетки и могут перемещаться по направлению к объекту. Дви-
жение фагоцита к объекту называется хемотаксисом. Как правило, фагоциты
«перевари-вают» захваченные чужеродные агенты, тогда говорят о завершенном
фагоцитозе. Но не всегда фагоцитоз заканчивается перевариванием — такой
фагоцитоз называется незавер-шенным. Причины, обусловливающие незавершенный
фагоцитоз:
1) некоторые микроорганизмы подавляют слияние фага и лизосомы;
2) некоторые микроорганизмы выделяют вещества, которые нейтрализуют действие ри-
босомальных ферментов;
3) некоторые микроорганизмы могут выходить из фагосо-мы;
4) некоторые бактерии имеют устойчивость к лизосомаль-ным ферментам (гонококк,
стафилококк, палочки туберкулеза и лепры).
В организме есть вещества — обсанины, которые повышают фагоцитоз. Это нормальные
антитела, которые «обволакивают» антигены и способствуют их фиксации на
фагоците.
2).Был выделен Гонококк Neisseria gonorrhoeae род Neisseria вид gonorrhoeae
1-й день: патологический материал от больного с подозрением на гонорею засевают
не-медленно после его получения на свежеприготовленные среды.
Материал, нанесенный на плотную питательную среду, втирают шпателем для
получения изолированных колоний гонококка. Чашки с посевами помещают на 24 часа
в термостат при 36—37°С.
2-й день: просматривают засеянные чашки. Колонии гонококка на поверхности пита-
тельных сред напоминают собой капельки росы, прозрачные, голубоватого цвета, с
глад-кой блестящей поверхностью, ровными краями.
Из колоний, характерных для гонококка, делают мазки и окрашивают их по Граму.
Дифференциальная диагностика гонококков
Гонококки приходится дифференцировать с менингококком, а также другими грамотри-
цательными диплококками, обитающими на слизистых оболочках верхних дыхательных
путей.
При дифференциации гонококка прежде всего следует уточнить место, откуда выделен
диплококк: гонококки, как отмечено выше, обнаруживаются преимущественно на
слизи-стых оболочках мочеполового тракта, при поражении глаз — на слизистой
оболочке конъюнктивы.
экспресс-методы диагностики: ПЦР, гибридизация со спецефическим ДНК-зондом.
3). ШИГЕЛЛВАК ®
Вакцина дизентерийная против шигелл Зонне липополисахаридная жидкая представляет
собой раствор липополисахарида, извлеченного из культуры Shigella sonnei,
очищенного ферментативными и физико - химическими методами. Консервант - фенол.
Бесцветная прозрачная жидкость.
ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Введение вакцины приводит к быстрому и ин-тенсивному
нарастанию в крови вакцинированных специфических антител, обеспечи-вающих через
2-3 недели невосприимчивость к инфекции в течение 1 года.
НАЗНАЧЕНИЕ-Профилактика дизентерии Зонне у взрослых и детей в возрасте от трех
лет.
По эпидемическим показаниям прививки проводят при угрозе возникновения эпидемии
или вспышки (стихийные бедствия, крупные аварии на водопроводной и
канализационной сети), а также в период эпидемии, при этом в угрожаемом районе
проводят массовую иммунизацию населения. Профилактические прививки против
дизентерии Зонне пред-почтительно проводить перед сезонным подъемом этой
инфекции.
СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ И ДОЗИРОВКА Прививки производят однократно.Вакцину вводят
глубоко подкожно или внутримышечно в наружную поверхность верхней трети плеча.
Прививочная доза составляет 0, 5 мл (50 мкг) для всех возрастов.
Билет №3.
1) Фагоцитоз (от греч. phagos — пожираю, cyios — клетка), открытый и изученный
И.И.МечниковымюМеханизм фагоцитоза состоит в поглощении, переваривании, инак-
тивации инородных для организма веществ специализированными клетками — фагоци-
тами. К фагоцитирующим клеткам И.И.Мечников отнес макрофаги и микрофаги. В на-
стоящее время все фагоциты объединены в единую мононуклеарную фагоцитирующую
систему. В нее включены тканевые макрофаги (альвеолярные, перитонеальные и др.),
клетки Лангерганса (белые отро-стчатые эпидермоциты) и Гренштайна (эпидермоциты
кожи), клетки Купфера (звездчатые ретикулоэндотелиоциты), эпители-оидные клетки,
нейтрофилы и эозинофилы крови и др.
Функции фагоцитов очень обширны. Фагоциты 1) удаляют из организма отмирающие
клетки и их структуры (эритроциты, раковые клетки); 2) удаляют
неметаболизируемые неорганические вещества, попадающие во внутреннюю среду
организма тем или иным путем (например, частички угля, минеральную и другую
пыль, проникающую в дыха-тельные пути); 3) поглощают и инактивируют микробы
(бактерии, вирусы, грибы), их останки и продукты; 4) синтезируют разнообразные
биологически активные вещества, необходимые для обеспечения резистентности
организма (некоторые компоненты ком-племента, лизоцим, интерферон, интерлейкины
и др.); 5) участвуют в регуляции иммун-ной системы; 6) осуществляют
«ознакомление» 7-хелперов с антигенами. Следователь-но, фагоциты являются, с
одной стороны, своеобразными «мусорщиками», очищающими организм от всех
инородных частиц независимо от их природы и происхождения (неспе-цифическая
функция), а с другой стороны, участвуют в процессе специфического имму-нитета
путем представления антигена иммунокомпетентным клеткам (Т- и В-лимфоцитам) и в
регуляции их активности.
Процесс фагоцитоза, стадий: 1) приближение фагоцита к объекту поглощения
(хемотак-сис); 2) адсорбция поглощаемого вещества на поверхности фагоцита; 3)
поглощение ве-щества путем инвагинации клеточной мембраны с образованием в
цитоплазме фагосомы, содержащей вещество; 4) слияние фагосомы с лизосомой клетки
с образованием фаголи-зосомы; 5) переваривание вещества в фаголизосоме с помощью
ферментов.
Для осуществления своих функций фагоциты имеют рецепторный аппарат и набор лити-
ческих ферментов. На цитоп-лазматической мембране находятся, например, рецепторы
для компонентов комплемента, Fс-фрагментов иммуноглобулинов, а также антигены
гис-тосовместимости I и II классов. Внутриклеточные лизосомы содержат около 40
различ-ных ферментов, способных «переварить» практически любое вещество.
1.хемотаксисом (от греч. chymeia — искусство сплавления металлов и taxis —
располо-жение, построение). Это АТФ-зави-симый процесс, в котором участвуют
сократительные белки актин и миозин. К хемоаттрактантам относятся, например,
фрагменты компонентов комплемента (СЗа и С5а), некоторые лимфоки-ны, продукты
распада клеток и бактерий.
2.Адсорбция вещества на поверхности фагоцита осуществляется за счет слабых
химиче-ских взаимодействий и происходит либо спонтанно, неспецифически, либо
путем связы-вания со специфическими рецепторами (для иммуноглобулинов,
компонентов компле-мента). «Захват» фагоцитом вещества вызывает выработку
большого количества пере-кисных радикалов («кислородный взрыв»), которые
вызывают необратимые летальные повреждения как цельных клеток, так и отдельных
молекул.
3.Поглощение адсорбированного на фагоците вещества происходит путем эндоцитоза.
Это энергозависимый процесс, связанный с преобразованием энергии химических
связей молекулы АТФ в сократительную активность внутриклеточных актина и
миозина. Окру-жение фагоцитируемого вещества двуслойной ци-топлазматической
мембраной и образо-вание изолированного внутриклеточного пузырька — фагосомы
напоминает «застегива-ние молнии». Внутри фагосомы продолжается атака
поглощенного вещества перекисны-ми радикалами.
4.После слияния фагосомы и лизосомы и образования в цитоплазме фаголизосомы про-
исходит активация лизосомных ферментов. Эти ферменты разрушают поглощенное ве-
щество до элементарных составляющих, пригодных для дальнейшей утилизации для
нужд самого фагоцита. 5.При этом случайный небольшой фрагмент перевариваемого
вещества (размером до 9 аминокислот) может быть включен в молекулу антигена гис-
тосовместимости II класса и в ее составе выставлен (экспрес-сирован) на
поверхности фа-гоцита для «ознакомления» с ним Т-хелперов. Непереваренные
остатки вещества «хоро-нятся» вместе с погибшим от старости фагоцитом.
Ферментативное расщепление вещест-ва может также происходить вне-клеточно при
выходе ферментов за пределы фагоцита.
Фагоциты, как правило, «переваривают» захваченные бактерии, грибы, вирусы,
осущест-вляя таким образом завершенный фагоцитоз. Однако иногда этот процесс
бывает неза-вершенным: поглощенные бактерии (например, гонококки) или вирусы
(например, воз-будители ВИЧ-инфекции, натуральной оспы) блокируют ферментативную
активность фагоцита, не погибают, не разрушаются и даже размножаются в
фагоцитах. Такой про-цесс назван незавершенным фагоцитозом.
Процесс фагоцитоза активируется под влиянием антител-опсонинов, адъювантов,
комплемента, иммуноцитокинов (ин-терлейкин-2) и других факторов. Механизм
активи-рующего действия антител основан на связывании комплекса антиген-антитело
с рецеп-торами для Fc-фрагментов иммуноглобулинов на фагоцитах. Аналогично
действует ком-племент, который способствует связыванию на специфических для него
рецепторах фа-гоцита (С-рецепторы) комплекса антиген—антитело. Ацъюванты
укрупняют молекулы антигена и таким образом облегчают процесс его поглощения,
так как активность фаго-цитоза зависит от величины поглощаемой частицы.
Оценка фагоцитарной активности лейкоцитов.
Для оценки фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови к цитратной
крови, взятой из пальца или локтевой вены, добавляют взвесь инактивированной
микроб-ной культуры с концентрацией 2 млрд микробов в 1 мл. Смесь инкубируют 30
минут при 37ºС, центрифугируют при 1500 об/мин, удаляют надоосадочный слой, с
помощью пи-петки Пастера осторожно отсасывают серебристый слой лейкоцитов,
готовят мазки, фик-сируют спирто-эфирной смесью, красят по Романовскому-Гимзе и
микроскопируют. Подсчет фагоцитированных микробных клеток ведут в 200
нейтрофилах (50 моноцитах), рассчитывают фагоцитарный индекс (процент
фагоцитирующих лейкоцитов) и фагоци-тарное число (среднее число микробов,
поглощенных одним активным фагоцитом). По-лученные данные сравнивают с нормами
Интенсивность реакции фагоцитоза для че-ловека в норме
(нейтрофилы)
Показатели Дети Взрослые
Фагоцитарный индекс, % 60 75–80
Фагоцитарное число 12 14–15
Показатель завершенности фагоцитоза, % 50 55–60
НСТ-тест (индекс активно-сти нейтрофилов) 0,1–0,15 0,1–0,15
НСТ-тест
В качестве косвенного показателя бактерицидности фагоцитирующих клеток оценивают
интенсивность окислительного взрыва в фагоцитах по способности восстанавливать
жел-тый краситель нитросиний тетразолий (НСТ) с формированием в цитоплазме
клеток осадка темно-синео формазана (учитывают долю формазан-положительных
клеток в процентах). При инкубации лейкоцитов здоровых людей только с красителем
доля формазан-положительных клеток обычно не превышает 1–2 %, в присутствии
индукторов окислительного взрыва (клеток микроорганизмов, бактериальных
липополисахаридов и др.) может достигать 100 %. Снижение доли формазан-
положительных клеток свидетельствует о дефектности кислородзависимого механизма
бактерицидности фагоцитов.
2)Гонококк род Neisseria вид gonorrhoeae.Методы
Острая гонорея, ведущий метод – микроскопический. Из исследуемого материала
делают два мазка, один окрашивают по Граму, другой – метиленовым синим. При
наличии в маз-ке гонококков видны грам- диплококки, расположенные внутри
лейкоитов (незавершен-ный фагоцитоз). При хронической гонорее гонококки нах. вне
клеток, и имеют атипичную форму в виде шаров или мелких образований. Поэтому для
диагностики хронической гонореи применяют серологический метод (РСК, РПГА),
бактериологический метод. Бактериологическое исследование. Материал засевают на
чашки Петри со специ-альными питательными средами — КДС, сывороточным агаром и
др. Среда КДС содер-жит питательный агар с добавлением казеина, дрожжевого
экстракта и сыворотки крови. Посевы инкубируют при 37 "С в атмосфере с
повышенным содержанием СО2 (не менее 3 %) в течение 24—72 ч. Гонококки образуют
круглые прозрачные колонии, напоминаю-щие капли росы. Подозрительные колонии
пересевают в пробирки на соответствующие среды для получения чистых культур,
которые идентифицируют по сахаролитическим свойствам на средах "пестрого" ряда
(полужидкий агар с сывороткой и углеводом) или с помощью микротест-систем.
Гонококки ферментируют только глюкозу с образованием кислоты. Серологический
диагноз ставят с помощью РСК. Реакция ставится для обна-ружения антител в
сыворотке крови больного, с помощью известного антигена, которое представляет
собой взвесь убитых гонококков.Учет результата реакции начинают с кон-трольных
пробирок. При наличии гемолиза в контрольных пробирках, о результатах опы-та
судят по опытной пробирке.
3)ТУЛЯРИН, биологический препарат, применяемый для аллергич. диагностики
туляремии, взвесь в глицерино-физиологич. р-ре убитых при t 70 °С бактерий. Пре-
парат вводят (0,3—0,5 мл) внутрикожно. При положит. результате на месте введения
Т. наблюдают гиперемию и отёк.
Билет №4.
1) Комплемент является одним из важных факторов гуморального иммунитета, играю-
щим большую роль в защите организма от антигенов. Он был открыт в 1899 г.
француз-ским иммунологом Ж.Борде, назвавшим его «алексином». Современное
название ком-плементу дал П.Эрлих.
Комплемент представляет собой сложный комплекс белков сыворотки крови, находя-
щийся обычно в неактивном состоянии и активирующийся при образовании комплекса
антигена с антителом или при агрегации антигена, т.е. в начале иммунного
процесса. В состав комплемента входят 20 взаимодействующих между собой белков, 9
из которых являются основными компонентами комплемента, их обозначают как CI,
C2, СЗ...С9. Важную роль играют также факторы В, D и Р (пропердин). Белки
комплемента относятся к глобулинам и различаются по ряду физико-химических
свойств.
Функции комплемента многообразны: а) он участвует в лизисе микробных и других
кле-ток (цитотоксическое действие); б) обладает хемотаксической активностью; в)
участвует в анафилаксии; г) участвует в фагоцитозе. Следовательно, комплемент
является компо-нентом многих иммунолитических реакций, направленных на
освобождение организма от микробов и других чужеродных клеток и антигенов
(например, опухолевых клеток, трансплантата).
Механизм активации комплемента очень сложен и представляет собой каскад
фермента-тивных протеолитических реакций. В результате образуется активный
цитотоксический комплекс, разрушающий стенку бактерии и других клеток.
Существуют 3 пути активации комплемента: классический и альтернативный и
лектиновый.
По классическому пути комплемент активируется комплексом антиген—антитело.
Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух
мо-лекул IgG. Процесс начинается с присоединения к комплексу антиген—антитело
компо-нента С1, который распадается на субъединицы Clq, Clr и СIs. Далее в
реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты
комплемента: С4, С2 , СЗ. Эта реакция имеет характер усиливающегося каскада:
одна молекула предыдущего компо-нента активирует несколько молекул последующего.
«Ранний» компонент комплемента СЗ активирует компонент С5, который обладает
свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем
последовательного присоединения «поздних» компо-нентов С6, С7, С8 и С9
образуется литический или мембраноатакующий комплекс, кото-рый нарушает
целостность мембраны (образует в ней дыру), в результате чего клетка по-
гибает.(осмотический лизис)
Альтернативный путь активации комплемента происходит без участия антител. Этот
путь характерен для защиты от грамм-отрицательных микробов. Каскадная цепная
реак-ция при альтернативном пути начинается с взаимодействия антигена (например,
полиса-харида) с протеинами В и D и пропердином (Р), затем активируется
компонент СЗ. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути: образуется
мембраноатакующий ком-плекс.
Лектиновый путь без участия антител.Инициируется маннозосвязывающим белком сы-
воротки крови ,который после связ-я с остатками маннозы на поверхностимикроб
клеток катализирует С4,далее как классический.
В процессе активации комплемента образуются продукты протеолиза его компонентов
— субъединицы СЗа и СЗЬ, С5а и С5Ь и другие, которые обладают высокой
биологической активностью. Например, СЗа и С5а участвуют в анафилактических
реакциях, являются хемоаттрактантами, СЗЬ является опсонином и т.д.
Сложная каскадная реакция комплемента осуществляется с участием Са2* и Mg2*.
Титрование комплемента.
Для определения титра комплемента исследуемую сыворотку разводят и добавляют ге-
молитическую систему (смесь равных объемов эритроцитов барана и гемолитической
сы-воротки). Пробирки инкубируют при 37ºС 30 минут, встряхивая каждые 10 минут.
Для контроля готовят разведения эритроцитов и дисиллированной воды: 0,1 мл + 2,9
мл (со-ответствует 20 % гемолизу), 0,25 мл + 2,75 мл (соответствует 50 %
гемолизу), 0,35 мл + 2,65 мл (соответствует 70 % гемолизу).Затем содержимое
пробирки центрифугируют при 1500 об/мин в течение 5 минут и определяют пробирку,
соответствующую 50 % гемолизу. Количество комплемента, внесенное в эту пробирку,
делят на исходное разведение и узнают, какое количество неразведенной сыворотки
дает этот феномен. Полученная ве-личина будет соответствовать 1 единице СН50.
Вычисляют, сколько таких единиц будет в 1 мл неразведенной сыворотки (схема
титрования комплемента приведена в приложении). Показатели основных гуморальных
факторов иммунитета здоровых людей приведены в таблице 7.
Определение количества пропердина.
Опыт ставится в двух пробирках. Опытная содержит испытуемую сыворотку, зимозан и
комплемент, контрольная – только испытуемую сыворотку и комплемент. Пробирки ин-
кубируют при 37ºС 60 минут. Далее в обеих пробирках по общепринятой методике
тит-рую комплемент. Титр комплемента в контрольной пробирке показывает, какое
количе-ство комплемента было в опытной пробирке до образования комплекса
пропердин-зимозан. Титрование же комплемента в опытной пробирке показывает какое
количество осталось несвязанным после образования этого комплекса. По разнице
полученных еди-ниц можно судить о количестве комплемента, связанного комплексом
пропердин-зимозан. За 1 единицу пропердина принимается его количество, которое
полностью свя-зывает весь комплемент в 1 мл сыворотки.
2)Escherichia coli? Бактерии хорошо растут на простых питательных средах: (МПБ),
(МПА). На МПБ дают обильный рост при значительном помутнении среды; осадок не-
большой, сероватого цвета, легкоразбивающийся. Образуют пристеночное кольцо,
пленка на поверхности бульона обычно отсутствует. На МПА колонии прозрачные с
серовато-голубым отливом, легко сливающиеся между собой. На среде Эндо образуют
плоские красные колонии средней величины. Красные колонии могут быть с темным
металличе-ским блеском (Е. coli) или без блеска (E.aerogenes). Большинство
бактерий группы ки-шечных палочек (БГКП) не разжижают желатина, свертывают
молоко, расщепляют пеп-тоны с образованием аминов, аммиака, сероводорода,
обладают высокой ферментативной активностью в отношении лактозы, глюкозы и
других сахаров, а также спиртов. Не обла-дают оксидазной активностью. По
способности расщеплять лактозу при температуре 37°С БГКП делят на
лактозоотрицательные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или
колиформные, которые формируются по международным стандартам. Из группы ЛКП
выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу
при температуре 44,5°С . К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной
среде.
Бактериологическое исследование . Испражнения засевают на чашки со средой Эндо
для получения изолированных колоний. Посевы инкубируют при 37°С до следующего
дня, затем из части красной колонии делают мазок, окрашивают по Граму и
микроскопи-руют. По морфологии эшерихии практически не отличаются от шигелл и
сальмонелл и патогенные от непатогенных нмф. Материал (из лактозположительных)из
другой части колонии используют для постановки реакции агглютинации на стекле со
смесью ОВ-сывороток, содержащих антитела против наиболее распространенных
серогрупп энтеро-патогенных эшерихий. Обычно проверяют на агглютинабельность не
менее 10 колоний с каждой чашки. При положительном результате ставят реакцию
агглютинации с сыворот-ками 026:В6, 055:В5, О111:В4, 0124:В17 и др., после чего
делают предварительное за-ключение. Затем пересевают несколько агглютинабельных
колоний на скошенный пита-тельный агар для получения чистых культур. На 3-й день
проверяют агглютинабельность чистых культур в реакции агглютинации на стекле со
смесью ОВ-сыворотками, «+»-развернутур р-ю агглютинации с соот.сыв-ой.
Экспрсс:ПЦР(ПРЕД.ДИАГНОЗ)
3)Аллерген туберкулезный очищенный в стандартном разведении (Туберкулин)
Очищенный туберкулин в стандартном разведении представляет собой смесь
фильтратов убитых нагреванием культур микобактерий туберкулеза человеческого и
бычьего видов, осажденных трихлоруксусной кислотой, обработанных этиловым
спиртом и эфиром для наркоза
Назначение. Туберкулин предназначен для массовой туберкулинодиагностики, с
целью:
с целью отбора контингента для ревакцинации БЦЖ, а также перед первичной
вакцина-цией детей в возрасте 2 месяца и более. для диагностики туберкулеза, в
том числе для раннего выявления начальных и локальных форм туберкулеза у детей и
подростков. для определения инфицирования микобактериями туберкулеза.
Билет №5.
1) Интерферон относится к важным защитным белкам иммунной системы. Он был открыт
в 1957 г. при изучении интерференции вирусов (от лат. inter — между и ferens —
несущий), т.е. явления, когда животные или культуры клеток, инфицированные одним
вирусом, становились нечувствительными к заражению другим вирусом. Оказалось,
что интерференция обусловлена образующимся при этом белком, обладающим защитным
противовирусным свойством. Этот белок назвали интерфероном. Используется в меди-
цине как лечебное и профилактическое средство.
Интерферон -семейство гликопротеинов с молекулярной массой от 15до 70кДа,
которые синтезируются клетками иммунной системы и соединительной ткани. В
зависимости от того, какими клетками синтезируется интерферон, различают его три
вида: а, βи γ. Ин-терфероны α и β относятся к I типу, γ – ко II.
ИНФ – индуцибельные белки клеток позвоночных; как цитокины в организме они вы-
полняют контрольно-регуляторные функции, направленные на сохранение клеточного
гомеостаза; важнейшие из них – антивирусная, противоопухолевая, иммуномодулирую-
щая и радиопротекторная активности.
α-ИФН синтезируют лейкоциты периферической крови (лейкоцитарный ИНФ);
β-ИНФ синтезируют фибробласты (фибробластный ИНФ);
γ-ИНФ – продукт стимулированных Т-лимфоцитов, NK-клеток и макрофагов (иммунный
ИНФ). Интерферон-γ – полифункциональный иммуномодулирующий лимфокин, влияю-щий
на рост и дифференцировку клеток разных типов, напротив вызывает активацию
макрофагов и лимфоцитов. На макрофагах усиливается адгезия молекул, усиливаются
иммунные реакции. Лимфоциты начинаю активно экспрессировать молекулы специфиче-
ского иммунного ответа. Интерферон-γ обладает провоспалительной активностью.
Механизм антивирусного действия интерферона
1. ИНФ индуцирует антивирусное состояние клетки. ИНФ не действует
непосредственно на вирионы или их нуклеиновые кислоты и активны лишь после
проникновения их в клетку, угнетая трансляцию вирусной мРНК.
2. ИНФ не обладает вирусспецифичностью, что объясняет их универсально широкий
спектр антивирусной активности. Образующийся ИНФ взаимодействует с интактными
клетками, блокируя репродуктивный цикл вирусов за счет активации клеточных
фермен-тов, экспрессия которых регулируется ИНФ.
3. Основной биологический эффект ИНФ – подавление синтеза вирусных белков,
возмож-ны также действия на другие этапы репродукции, включая отпочковывание
дочерних по-пуляций.
Применение интерферона. Действие интерферона тем эффективнее, чем раньше он на-
чинает синтезироваться или пос¬тупать в организм извне. Поэтому его использу¬ют
с про-филактической целью при многих ви¬русных инфекциях, например гриппе, а
также с ле-чебной целью при хронических вирусных инфекциях, таких как
парентеральные гепати¬ты (В, С, D), герпес, рассеянный склероз и др. Интерферон
дает положительные результаты при лечении злокачественных опухолей и
забо¬леваний, связанных с иммунодефицитами.
Интерфероны обладают видоспецифичностью, т. е. интерферон человека менее эффек-
тивен для животных и наоборот. Однако эта видоспецифичность относительна.
Получение интерферона. Получают интерферон двумя способами: а) путем инфи-
цирования лейкоцитов или лимфоцитов кро¬ви человека безопасным вирусом, в
результате чего инфицированные клетки синтезируют интерферон, который затем
выделяют и конс-труируют из него препараты интерферона; б) генно-инженерным
способом — путем выра¬щивания в производственных условиях рекомбинантных штаммов
бактерий, спо-собных продуцировать интерферон. Обычно используют рекомбинантные
штаммы псев-домонад, кишечной палочки со встроенными в их ДНК генами
интерферона. Интерферон, получен¬ный генно-инженерным способом, носит на¬звание
рекомбинантного. В нашей стране рекомбинантный интерферон получил офици¬альное
название «Реаферон». Производство этого препарата во многом эффективнее и
дешевле, чем лейкоцитарного.
Рекомбинантный интерферон нашел ши¬рокое применение в медицине как профилак-
тическое и лечебное средство при вирусных инфекциях, новообразованиях и при
имму-нодефицитах.
Лизоцим — это протеолитический фермент мурамидаза (от лат. murus — стенка) с
моле-кулярной массой 14—16кДа. Он синтезируется макрофагами, нейтрофилами и
другими фагоцитирующими клетками и постоянно поступает в жидкости и ткани
организма. Фер-мент содержится в крови, лимфе, слезах, молоке, сперме, в
урогенитальном тракте, на слизистых оболочках дыхательных путей, в ЖКТ. Лизоцим
отсутствует лишь только в спинномозговой жидкости и передней камере глаза.
Механизм действия лизоцима сво-дится к разрушению гликопротеинов
(мурамилдипептида) клеточной стенки бактерий, что приводит к их лизису и
способствует фагоцитозу поврежденных клеток. Обладает бактерицидным и
бактериостатическим действием. Л. активирует фагоцитоз и обра-зование антител.
Нарушение синтеза лизоцима ведет к снижению резистентности организма,
возникнове-нию воспалительных и инфекционных болезней. В таких случаях для
лечения используют препарат лизоцима, получаемый из яичного белка или путем
биосинтеза, так как он продуцируется некоторыми бактериями. Химическая структура
лизоцима известна, он синтезирован химическим способом.
2) Сыпной тиф — группа инфекционных заболеваний, вызываемых
риккетсиями.Rickettsiaceae
Берем кровь, на 10день выявляются специфические антитела в низких титрах: в РСК—
1:10/1:40;вРИФ — 1:20+1:80; в ИФА- 1:500+1:1000. Максимальных величин титры
анти-тел достигают на 15-30-е сутки (при отсутствии лечения антибиотиками).
Так же отделяемое сыпи-ПЦР,ДНК-зонды.
Основана на клинико-эпидемиологических данных и лабораторных исследованиях.
Лабораторное подтверждение диагноза играет иногда решающую роль (атипичные,
стер-тые и другие формы болезни). Оно включает способы выявления (выделения)
возбудите-ля, а также обнаружение специфических антител и антигенов. Обнаружение
возбудителя микробиологическими методами проводится до лечения антибиотиками
путем введения исследуемого материала (кровь, биопсии из высыпаний на коже и
др.) чувствительным к риккетсиям лабораторным животным (белые мыши, крысы,
морские свинки, хомяки) или куриным эмбрионам и культурам клеток.
Возможно также иммуногистологическое исследование биоптатов. Разработана также
ПЦР. Однако основным методом специфической диагностики риккетсиозов является се-
рологический: определение специфических антител в крови. С этой целью применяют
РСК+РПГА (диф. Текущее заб от перенес в прошлом, IgM IgG), РА, РИГА, РИФ, ИФА.
Лабораторное подтверждение риккетсиозов возможно лишь на второй неделе болезни.
При этом обязательно должны исследоваться «парные» сыворотки, взятые в начале
бо-лезни и через 7—14 дней и позже от начала болезни.
3) Тетраанатоксин очищенный адсорбированный жидкий-суспензия для подкожного
введения
специфического антитоксического иммунитета против токсинов возбудителей
ботулизма и столбняка продолжительностью не менее 5 лет.
Прививочная доза 1 мл содержит:
ъботулинические анатоксины типа А — 5 ЕС, типа В — 3 ЕС, типа Е — 3 ЕС и
столбняч-ный анатоксин — 2,5 ЕС, адсорбированные на алюминия гидроксиде.
Применяют для профилактики ботулизма и столбняка у лиц в возрасте от 16 до 60
лет (женщины до 55 лет).
Билет №6.
1) Антиген – это биополимер органической природы, генетически чужеродный для
мак-роорганизма, который при попадании в последний распознаётся его иммунной
системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение.
Антигены обладают рядом характерных свойств: антигенностью, специфичностью и
иммуногенностью.
Антигенность. Под антигенностью понимают потенциаль¬ную способность молекулы ан-
тигена акти¬вировать компоненты иммунной системы и специфически
взаимодействовать с фактора¬ми иммунитета (антитела, клон эффекторных
лимфоцитов). Иными словами, антиген дол¬жен выступать специфическим
раздражителем по отношению к иммуноком-петентным клет¬кам. При этом
взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой
одновременно, а только с ее не¬большим участком, который по-лучил название
«антигенная детерминанта», или «эпитоп».
Чужеродность является обязательным усло¬вием для реализации антигенности. По
этому критерию система приобретенного иммунитета дифференцирует потенциально
опасные объ¬екты биологического мира, синтезированные с чужеродной генетической
матрицы. Понятие «чужеродность» относительное, так как имму-нокомпетентные
клетки не спо-собны напря¬мую анализировать чужеродный генетический код. Они
воспринимают лишь опосредованную информацию, которая, как в зеркале, отражена в
молекулярной структу-ре вещества.
Иммуногенность — потенциальная способ¬ность антигена вызывать по отношению к
себе в макроорганизме специфическую за¬щитную реакцию. Степень иммуногенности
зависит от ряда факторов, которые можно объединить в три группы: 1. Молекулярные
осо-бенности антигена; 2. Клиренс антигена в организме; 3. Реактивность
макроорганизма.
К первой группе факторов отнесены природа, химический состав, молекулярный вес,
струк¬тура и некоторые другие характеристики.
Иммуногенность в значительной степени за¬висит от природы антигена. Важна также
оп-тическая изомерия аминокислот, составляющих молекулу белка. Большое значение
имеет размер и молекулярная масса антигена. На степень иммуногенности также
оказыва¬ет влияние пространственная структура анти¬гена. Оказалась также
существенной стериче-ская стабильность молекулы антигена. Еще одним важным
условием иммуно¬генности яв-ляется растворимость антигена.
Вторая группа факторов связана с динамикой поступления антигена в организм и его
вы-веде¬ния. Так, хорошо известна зависимость иммуногенности антигена от способа
его введения. На иммунный ответ влияет количество пос¬тупающего антигена: чем
его боль-ше, тем более выражен иммунный ответ.
Третья группа объединяет факторы, опреде¬ляющие зависимость иммуногенности от
со-стояния макроорганизма. В этой связи на пер¬вый план выступают наследственные
факто-ры.
Специфичностью называют способность ан¬тигена индуцировать иммунный ответ к
строго определенному эпитопу. Это свойство обуслов¬лено особенностями
формирования иммунно¬го ответа — необходима комплементарность рецепторного
аппарата иммуно-компетентных клеток к конкретной антигенной детерминанте.
Поэтому специфичность антигена во многом определяется свойствами составляющих
его эпитопов. Однако при этом следует учитывать условность границ эпитопов, их
структурное разнообразие и ге-терогенность клонов антигенреактивных лимфоцитовой
специфичности. В результате этого организм на антигенное раз¬дражение всегда
отвечает поликлональными им¬мунным ответом.
Свойства антигена зависят от:
Природы: белки → ЛПС, гликопротеины, липопротеины → чистые полисахариды, нук-
леиновые кислоты и липиды.
Химического состава: остатки ароматических аминокислот (тирозина, триптофана) и
ле-вовращающих изомеров - высокоиммуногенны; полипептиды, построенные из D-
аминокислот, практически лишены иммуногенности; сополимеры нескольких аминокис-
лот более иммуногенны, чем одной.
Молекулярнаой массы: минимальная масса 10 000 дальтон.
Структуры: большей иммуногенностью обладают агрегаты молекул и корпускулярные АГ
– целые клетки (эритроциты, бактерии и другие); глобулярные белки более иммуно-
генны, чем фибриллярные.
Растворимости: высокомолекулярные белки кератин и меланин не могут быть получены
в виде коллоидного раствора и не являются АГ.
Классификация антигенов
По происхождению:
*экзогенные (возникшие вне организма),
*эндогенные (возникшие внутри организма).
По природе:
*биополимеры белковой (протеины),
*биополимеры небелковой природы (полисахариды, липиды, ЛПС, нуклеиновые кислоты
и др.).
По структуре:
*глобулярные (молекула имеет шаровидную форму),
*фибриллярные (молекула имеет форму нити).
По необходимости участия Т-лимфоцитов в индукции иммунного ответа:
*Т-зависимые,
*Т-независимые - имеют относительно простое строение – монотонно повторяющиеся
последовательности с многочисленными однотипными эпитопами (полимерная форма
флагеллина, ЛПС, сополимеры D-аминокислот и др. являются суперантигенами.
По иммуногенности: полноценные и неполноценные.
*полноценные АГ обладают выраженной иммуногенностью и антигенностью, они как
правило, имеют молекулярную массу более 10000, большой размер молекулы (частицы)
в виде глобулы и хорошо взаимодействуют с факторами иммунитета.
*неполноценные АГ (гаптены) не обладают иммуногенностью, но обладают антигенно-
стью. Чаще всего гаптенами являются низкомолекулярные соединения (молекулярная
масса меньше 10000).
По степени чужеродности:
*ксеногенные АГ (или гетерологичные) – общие для организмов, относящихся к
разным родам и видам. Эти АГ получили названия «антигены Форсмана».
*аллогенные АГ (или групповые) – антигены, общие для генетически не родственных
ор-ганизмов, но относящихся к одному виду: АГ группы крови (система АВО и др.),
раково-эмбриональные АГ (α-фетопротеин, трансферрин) и др. Аллогенные ткани при
транс-плантации иммунологически несовместимы – они отторгаются макроорганизмом.
Мик-робы на основании групповых АГ могут быть подразделены на серогруппы.
*изогенные АГ (или индивидуальные) – антигены, общие только для генетически
иден-тичных микроорганизмов, например для однояйцевых близнецов, животных
инбредных линий. Изотрансплантанты не отторгаются при пересадке. Примеры: АГ
гистосовмести-мости людей, типовые АГ бактерий. Внутри изоантигенов человека и
животных разли-чают органо- и тканеспецифические АГ.
*аутоантигены – АГ собственного организма.
АГ БАКТЕРИИ
У различных микроорганизмов различают
группоспецифические АГ –у разных видов одного и того же рода или семейства,
видоспецифические – у различных представителей одного вида,
типоспецифические АГ – у разных вариантов в пределах одного и того же вида.
По наличию типовых АГ виды микроорганизмов подразделяются на серологические ва-
рианты, или серовары.
В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые, соматические, капсульные
и некоторые другие АГ.
1.Жгутиковые, или H-АГ представляют собой сократительный белок флагеллин.
При нагревании H-АГ денатурируют и теряют свою специфичность. Фенол не действует
на эти АГ.
2.Соматический, или О-АГ связан с клеточной стенкой бактерий (ЛПС),
термостабилен, но подвержен действию альдегидов (например, формалина) и спиртов.
3.Капсульные (К-АГ), располагаются на поверхности клеточной стенки, встречаются
у бактерий, образующих капсулу. Чаще состоят из кислых полисахаридов (уроновые
ки-слоты), но у бациллы сибирской язвы – из полипептидных цепей. По
чувствительности к нагреванию различают три типа К-АГ: A, B и L. Вариантом К-АГ
является Vi-АГ.
Антигенными свойствами обладают бактериальные белковые токсины, ферменты и не-
которые белки, которые секретируются бактериями (туберкулин).
АГ с сильно выраженной иммуногенностью, которые могут полностью обеспечить имму-
нитет макроорганизма ко всему инфекционному агенту называются протективными.
2. Сыпной тиф — группа инфекционных заболеваний, вызываемых
риккетсиями.Rickettsiaceae
Берем кровь, на 10день выявляются специфические антитела в низких титрах: в РСК—
1:10/1:40;вРИФ — 1:20+1:80; в ИФА- 1:500+1:1000. Максимальных величин титры
анти-тел достигают на 15-30-е сутки (при отсутствии лечения антибиотиками).
Так же отделяемое сыпи-ПЦР,ДНК-зонды.
Серологический метод – РПГА, РСК, РА с риккетсиозными диагностикумами выяв-
ляют АТ.
• в острый период накапливаются IgM, которые специфически реагируют с
возбудителем
• в период реконвалесценции образуются IgG.
При повторном заболевании нарастает титр только IgG – это помогает отличить
болезнь Брилля-Цинссера (РЕЦИДИВНЫЙ СЫПНОЙ ТИФ):
Сыворотку больного обрабатывают соединениями, разрушающими дисульфидные связи
IgM (пр: 2-меркаптоэтанолом)
Если она в разгар болезни даёт положительную реакцию, то диагноз – болезнь
Брилля-Цинссера, а не эпидемического сыпного тифа.
Т.Е. При первичном сыпном тифе выявляются антитела IgM класса, апри
болезни Брилла - IgG класса. Для дифференцировки антител IgM иIgG классов
применяют цис-теиновую пробу или пробу с2-меркаптоэтанолом.
3.СЫВОРОТКА ПРОТИВОБОТУЛИНИЧЕСКАЯ ОЧИЩЕННАЯ КОНЦЕНТРИ-РОВАННАЯ ЖИДКАЯ ТИПОВ A,
B, E
Сыворотка противоботулиническая представляет собой содержащую специфические им-
муноглобулины белковую фракцию сыворотки крови лошадей, гипериммунизированных
ботулотоксинами типов А, В, Е. Содержит антитоксины, нейтрализующие
ботулотоксины соответствующего типа.
ПоказанияЛечение и экстренная профилактика ботулизма.
Билет №7.
1) 1.Антигены системы АВО синтезируются предшественниками эритроцитов и многими
другими клетками организма. Это высокогликозилированные пептиды: 85% приходится
на углеводную часть и 15% – на полипептидную. Иммуногенность определяется
углеводной частью.
АГ системы АВ0 наследуются независимо аллельно, что определяет наличие в
популяции 4 групп крови: 0 (I), A (II), В (III) и AB (IV). Переливание пациенту
несовместимой по группе крови, как правило, приводит к развитию острого
состояния – гемолитического шока.
2.Антигены система резус (Rh) синтезируются предшественниками эритроцитов и
обнару-живаются главным образом на эритроцитах, т.к. они не растворимы в
биологических жидко-стях. По химической структуре – термолабильный липопротеин.
В зависимости от наличия или отсутствия резус-АГ в популяции людей различают две
груп-пы – резус-положительных и резус-отрицательных индивидуумов.
При беременности резус-отрицательной матери резус-положительным плодом может
раз-виться резус-конфликт, который проявляется выработкой антирезусных антител и
невына-шиванием беременности или желтухой новорожденного (внутрисосудистый
иммунный ли-зис).
3.АГ гистосовместимости. Генетические локусы, ответственные за отторжение
чужеродных тканей, образуют в хромосоме область, названную главным комплексом
гистосовмести-мости (МНС, от англ. major histocompatibility complex).
Продукты генов МНС у человека относятся к системе лейкоцитарных антигенов HLA
(от англ. Human Leukocyte Antigen – АГ лейкоцитов человека). HLA –
гликопротеины, которые прочно связаны с клеточной мембраной.
HLA I класса находятся на мембранах всех клеток организма за исключением
эритроцитов. HLA I класса обусловливают биологическую индивидуальность
(«биологический пас-порт») и являются маркерами «своего» для иммунокомпетентных
клеток (Т-хелперы, Т-киллеры). Клетки, отличающиеся по HLA I класса,
уничтожаются как чужеродные.
HLA II класса обнаруживаются на клеточной мембране антигенпредставляющих клеток.
HLA II класса участвуют в представлении чужеродного АГ иммунокомпетентным
клеткам для их специфического распознавания.
4.Опухолевые антигеныЗлокачественное перерождение нормальной клетки сформиро-
ванного макроорганизма сопровождается началом биосинтеза особых белков, которые
встречаются лишь в эмбриональном периоде развития. Такие белки получили название
опухолевых, или раково-эмбриональных АГ. К опухолевым АГ относятся α-
фетопротеин, трансферрин и др.
Лабораторное определение этих АГ имеет большое клиническое значение для ранней
ди-агностики некоторых новообразований, в частности первичного рака печени.
5.CD-антигеныАнтигены кластерной дифференцировки (Cell Differentiation Antigens
или Claster Definition). Около 200 вариантов.Гликопротеины, относятся к
суперсемейству им-муноглобулинов.Маркеры иммунокомпетентных клеток: CD3 – Т-
лимфоциты; CD4 – Т-хелперы; CD8 – Т-цитотоксические лимфоциты; CD11a – моно-
и гранулоциты; CD11b – естественные киллеры; CD19-22 – В-лимфоциты и др.
2) Диагностические титры РСК 1 : 640 и 1 : 1280 на 12—20-й день болезни. В
данной за-даче диагностический титр 1 : 800. После обработки 2-меркаптоэтанолом
он стал 1 : 700. Следовательно в сыворотке крови больного много иммуноглобулинов
М, что свидетель-ствует о первичном заболевании.
IgM 1:800 Ig G 1:700, СЛЕДОВАТЕЛЬНО ПЕРВИЧНЫЙ(ЭПИД-ИЙ) СЫПНОЙ ТИФ
3) Сыворотка противостолбнячная лошадиная очищенная концентрированная жидкая
Характеристика: Белковая фракция сыворотки крови лошадей, иммунизированных
столбнячным анатоксином или токсином, содержащим специфические Ig, очищенная и
концентрированная методом пептического переваривания и солевого
фракционирования. Содержит хлороформ в концентрации не более 0.1%. В комплект
входит лошадиная сы-воротка очищенная разведенная 1:100-для выявления
чувствительности к чужеродному белку.Фармгруппа: МИБП - глобулин.Фармдействие:
Нейтрализует столбнячный ток-син.Показания: Экстренная специфическая
профилактика столбняка: травмы с наруше-нием целостности кожных покровов и
слизистых оболочек, отморожения и ожоги II-IV ст., внебольничные аборты, роды
вне медицинских учреждений, гангрена или некроз тка-ней любого типа, абсцесс,
укусы животных, проникающие ранения ЖКТ. Лечение столб-няка.Противопоказания:
Положительная в/к проба с лошадиной очищенной разведен-ной 1:100 сывороткой или
возникновение анафилактической реакции на п/к введение 0.1 мл противостолбнячной
сыворотки.Дозирование: Лечение столбняка: в/в или в спинно-мозговой канал в
дозе 100-200 тыс. МЕ в максимально ранние сроки от начала заболева-ния. В
зависимости от тяжести заболевания введение противостолбнячной сыворотки по-
вторяют до исчезновения рефлекторных судорог. Экстренная профилактика: п/к в
дозе 3000 МЕ одновременно с первичной хирургической обработкой раны. Перед
введением противостолбнячной сыворотки определяют чувствительность к чужеродному
белку с помощью прилагаемой лошадиной очищенной разведенной 1:100 сыворотки: в/к
в сгиба-тельную поверхность предплечья в объеме 0.1 мл. Учет реакции проводят
через 20 мин Пробу считают отрицательной, если диаметр отека или гиперемии,
появляющихся в месте введения, менее 1-см. Пробу считают положительной, если
диаметр отека или гиперемии, появляющихся в месте введения, 1-см и более. При
отрицательной в/к пробе проти-востолбнячную сыворотку вводят п/к в объеме 0.1
мл. При отсутствии реакции через 30 мин вводят всю назначенную дозу п/к (с
профилактической целью), в/в или в спинномоз-говой канал (с лечебной целью). При
положительной в/к пробе или при возникновении анафилактической реакции на п/к
введение 0.1 мл противостолбнячной сыворотки даль-нейшее ее введение
противопоказано. В этом случае используют противостолбнячный человеческий
Ig.Побочное действие: Аллергические реакции: немедленные (сразу после введения
или через несколько часов), ранние (на 2-6-е сутки), отдаленные (на 2-й неделе
или позже) - симптомокомплекс сывороточной болезни (в т.ч. гипертермия, зуд и
сыпь кожи, артралгия), редко - анафилактический шок.
Билет №8.
1) АТ – это иммуноглобулины, вырабатываемые в ответ на введение АГ и способные
специ-фически связываться с АГ и участвовать во многих иммунологических
реакциях. АТ отно-сятся к γ-глобулиновой фракции белков сыворотки крови. На долю
γ-глобулинов приходится 15-25% белков сыворотки. АТ синтезируются В-лимфоцитами.
Для этого необходим контакт с АГ и вызванное им созревание В-клеток в
антителобразующие клетки (АОК). Плазматиче-ские клетки.
Ig – гликопротеины. Состоит из двух пар полипептидных цепей: две тяжелые (550-
660 аминокислотных остатков, молекулярная масса 50-77 кДа) и две легкие (220
аминокислот-ных остатков, молекулярная масса 25 кДа). Н- (от англ. heavy –
тяжелый) и L- (от англ. light – легкий) цепи. Тяжелые и легкие цепи связаны
между собой дисульфидными связями (–S–S–). Между тяжелыми цепями также есть
дисульфидная связь. Это так называемый «шарнирный» участок.
Такой тип связи придает молекуле динамичность: молекула может легко менять свою
кон-формацию в зависимости от окружающих условий и состояния.
В процессе взаимодействия с АГ участвует лишь антигенсвязывающий центр (пара-
топ), который локализован в Fab-фрагменте.
АТ взаимодействует не со всей молекулой АГ сразу, а лишь с ее антигенной детер-
минантой (эпитопом).
АТ отличает специфичность взаимодей-ствия, т.е. способность связываться со
строго определенной антигенной детерми-нантой.
Иммуноглобулины:
• циркулирующие АТ (сывороточные и секреторные);
• рецепторные молекулы на иммунокомпетентных клетках;
• миеломные белки (белки Бенс-Джонса).
По структуре, антигенному составу и по выполняемым ими функциям Ig
подразделяются на 5 классов: IgG, IgM, IgE, IgD.
Вследствие высокой специфичности и значимости в формировании гуморального
иммунитета АТ используют для диагностики, профилактики и лечения соматических и
инфекционных болезней.
IgG составляет основную массу иммуноглобулинов сыворотки крови (70 – 75 % ), при
этом 50 % содержится в тканевой жидкости. Период полураспада IgG равен 21 дню.
IgG – моно-мер, имеет два антигенсвязывающих центра, молекулярную массу – около
146 кДа и кон-станту седиментации – 7S. Различают подтипы G1 IgG синтезируется
зрелыми B-лимфоцитами (Вγ) и плазматическими клетками. Он хорошо определяется в
сыворотке крови на пике первичного и при вторичном иммунном ответе.IgG
равномерно распределены между внутри- и внесосудистыми пулами и составляют
большинство АТ вторичного иммунного от-вета, а также основную часть
антитоксинов. IgG обладает высокой аффинностью, связы-вает комплемент, может
быть неполным антителом. IgG легко проходит через плацентарный барьер, способен
выделяться в секрет слизистых оболочек путем диффузии.
Обнаружение высоких титров IgG к АГ конкретного возбудителя указывает на то, что
организм находится на стадии реконвалесценции или инфекционное заболевание
перене-сено недавно.
IgМ – пентамер, имеет 10 антигенсвязывающих центров, его молекулярная масса
около 970 кДа, константа седиментации 19S. Тяжелые цепи молекулы IgМ построены
из 5 доменов. Период полураспада IgМ составляет 5 дней.На долю IgМ приходится
около 5 – 10 % всех сывороточных Ig. IgМ синтезируется предшественниками и
зрелыми B-лимфоцитами. Он образуется в начале первичного иммунного ответа, также
первым начинает синтезиро-ваться в организме новорожденного (определяется уже на
20-й неделе внутриутробного раз-вития).
IgM содержатся преимущественно во внутрисосудистом пуле и доминируют в качестве
«ранних» АТ, чаще всего при иммунном ответе на сложные по антигенному составу
пато-генные микроорганизмы. IgМ обладает высокой авидностью, связывает
комплемент, участ-вует в формировании сывороточного и секреторного гуморального
иммунитета, может выде-литься в секрет слизистых оболочек путем диффузии.
Большая часть нормальных АТ и изо-агглютининов относится к IgМ. IgМ не проходит
через плаценту. Обнаружение специфиче-ских антител изотипа М в сыворотке крови
новорожденного указывает на бывшую внутриут-робную инфекцию или дефект плаценты.
Наличие IgM к АГ конкретного возбудителя указывает на наличие острого инфекцион-
ного процесса.
IgА существует в сывороточной и секреторной формах. Около 60 % всех IgА
содержится в секретах слизистых оболочек. Сывороточный IgА: около 15 – 20 % всех
сывороточных Ig. Период полураспада IgА составляет 6 дней. IgА – мономер, имеет
два антигенсвязывающих центра, его молекулярная масса около 160 кДа, константа
седиментации 7S. Различают под-типы А1 и А2. IgА синтезируется зрелыми B-
лимфоцитами и плазматическими клетками. IgА хорошо определяется в сыворотке
крови на пике первичного и при вторичном иммунном от-вете. IgА обладает высокой
аффинностью, может быть неполным антителом, не связывает комплемент, не проходит
через плацентарный барьер. Секреторный IgА: чаще существует в форме ди-, три-
или тримера и содержит J- и S-пептиды.
Молекула секреторного IgА формируется при прохождении через эпителиальную
клетку, где IgА присоединяется к секреторному компоненту. Молекулярная масса IgА
385 кДа и более, константа седиментации 11S и выше.
Секреторный IgА – основной фактор местного иммунитета слизистых оболочек ЖКТ,
моче-половой системы и респираторного тракта. Он препятствует адгезии микробов
на эпители-альных клетках и генерализации инфекции в пределах слизистых
оболочек.Секреторный IgА активирует комплемент и стимулирует фагоцитарную
реакцию в слизистых оболочках.
IgЕ – реагины. На его долю приходится около 0,002 % всех циркулирующих Ig. Его
моле-кулярная масса около 188 кДа, константа седиментации примерно 8S. IgЕ —
мономер. Тя-желые цепи молекулы IgЕ построены из 5 доменов. IgЕ синтезируется
зрелыми B-лимфоцитами (Вε) и плазматическими клетками преимущественно в
лимфоидной ткани бронхолегочного дерева и ЖКТ. IgЕ не связывает комплемент, не
проходит через плацентар-ный барьер. IgЕ обладает выраженной цитофильностью –
тропностью к тучным клеткам и базофилам, участвует в развитии аллергической
реакции I типа. Возможно, IgE имеют су-щественное значение в антигельминтозном
иммунитете.
IgD составляет около 0,2 % общего количества циркулирующих иммуноглобулинов, но
обильно представлен на мембране В-клеток. IgD имеет молекулярную массу около 184
кДа и константу седиментации 7S, мономер. IgD не связывает комплемент, не
проходит через пла-центарный барьер, является рецептором предшественников B-
лимфоцитов. Биологическая роль до конца не известна, предположительно участвует
в антиген-зависимой дифференци-ровке лимфоцитов.
2. Ведущим в специфической диагностике является выделение гемокультуры. Кровь
для посева берут во все периоды болезни, 5-10 мл из вены, и засевают в 50-100 мл
желч-ного бульона или среды Раппопорта. Врач должен помнить, что высокая
температура тела у пациента свыше 5 дней обязывает провести посев крови. Первый
посев крови желательно осуществить до начала антибактериальной терапии. В
диагностике используют также серо-логические реакции - РА, РНГА, диагностический
титр - 1:200 и выше. Для выявления лиц с бессимптомным течением заболевания
назначают РНГА с Vi-антигеном.
Разработаны и высокочувствительные методы ранней диагностики, основанные на
выявлении антигенов возбудителя или антител к нему- ИФА, ВИЭФ, РИА и др.
На 1-й неделе заболевания возбудителя легче выделить из крови, со 2-3-й недели -
из ис-пражнений и мочи, в течение всего заболевания - из дуоденального
содержимого. Можно выделить возбудителя при посеве костного мозга, гиоя,
экссудата, мокроты. Абсолютным доказательством диагноза является выделение
возбудителя из крови - гемокультуры. Посевы крови для выделения гемокультуры
необходимо осуществлять с 1-го дня болезни и на про-тяжении всего лихорадочного
периода. Следует помнить, что отрицательный результат ис-следования не исключает
диагиоза брюшного тифа.
Наряду с исследованиями крови проводят посевы кала, мочи, дуоденального
содержимого. Для бактериологического подтверждения диагноза можно использовать
миелокультуру. Тщательное бактериологическое исследование различных субстратов
позволяет получить подтверждение диагиоза у 80-90% больных.
Серологическая диагиостика брюшного тифа введена в клинику в 1896 г. французским
врачом Р. Widal - это реакция агглютинации. Реакция, в последующем названная в
честь ав-тора реакцией Видаля, основана на обнаружении специфических О- и Н-
антител-агглютининов. Она дает положительные результаты с О-антигеном в конце 1-
й недели забо-левания, частота положительных реакций нарастает в последующем. В
последние годы реак-ция Видаля уступила свое место более чувствительной РНГА,
которая позволяет выявить в сыворотке крови в 10 раз меньшее количество антител.
Результаты РНГА были положительны у 82% наблюдавшихся нами больных. Для
выявления бактерионосительства используется РНГА с Vi-антигеном.
Важное место в диагностической практике занимает иммунофлюоресцентный метод.
Высокая чувствительность и специфичность метода при идентификации брюшнотифозных
бактерий в крови подтверждаются положительным результатом, полученным у 53,3%
больных. Метод иммунофлюоресцирующих антител позволяет в течение 10-12 ч
обнаружить брюшно-тифозные бактерии в исследуемом материале без выделения
возбудителей в чистой культуре. К сожалению, иммунофлюоресцентный метод
применяется редко.
Значит, п-у взяли не тот материал-фекалии, рект мазки,желч, надо кровь.Был
исполь-зован бак-логич иссл-е.
3) Лактобактерин сухой.
Состав. Лактобактерин сухой представляет микробную массу живых лактобацилл,
лиофи-лизированных в среде культивирования с добавлением одной из защитных
сред: сахарозо-желатозной, молочно-сахарозо-желатозной или обрата молока.
Выпускают в сухом виде в ампулах по 1—З дозы в флаконах от 5 до 20 доз, а также
в форме таблеток по 20 штук во флаконе. Одна таблетка содержит 1 дозу.
Назначение. Лактобактерин предназначен для лечения детей и взрослых, страдающих
хро-ническими колитами различной этиологии, соматическими заболеваниями,
осложненными дисбактериозами, возникшими в результате применения антибиотиков,
сульфаниламидных препаратов и других причин, для лиц, перенесших острые кишечные
инфекции, при наличии дисфункций кишечника или выделении патогенных или условно-
патогенных бактерий, а также в акушерско-гинекологической практике для санации
половых путей при неспецифи-ческих воспалительных заболеваниях гениталий и
предродовой подготовке беременных группы риска с нарушениями чистоты
вагинального секрета до ІІІ-ІV степени.
Способ применения и дозировка. Основной способ применения лактобактерина —
через рот. Содержимое ампулы или флакона растворяют кипяченой остуженной водой
из расчета чайная ножка на 1 дозу препарата. Препарат следует принимать за 40
минут — 1 час до еды и желательно запивать молоком. Лактобактерин применяют в
следующих суточных дозах в зависимости от возраста:
детям до 6 мес по 1—2
дозы;
от 6 мес до З лет по 2—3
дозы;
от 1 года до 3 лет по 3 —4
дозы;
старше 3 лет по 4 —10
доз или 4—10 таблеток;
взрослым по 6—10
доз или 6—10 таблеток.
Суточные дозы можно делить на 2—3 приема. В акушерско-гинекологической практике
лактобактерин применяют интравагинально (на 2—З часа).
Реакций на введение лактобактерина нет.
Противопоказаний нет.
Билет №9.
1)Клетки иммунной системы (имунокомпетентные клетки)Специфическую функцию
иммунной системы непосредственно выполняют иммунокомпетентные клетки. К ним от-
носят лимфоциты и фагоциты. Это основные клетки иммунной системы. Кроме них, к
этому ряду относят также гранулоциты, моноциты крови и некоторые другие клетки.
Т- лимфоциты - самая многочисленная (60%) популяция клеток ИС, которая в свою
очередь разделяется на субпопуляции. Хелперы и супрессоры являются
иммунорегуляторными клет-ками, а киллеры и эффекторы ГЗТ - эффекторными. Т-
киллеры разрушают инфицированные клетки и клетки опухолей. Существует еще
субпопуляция т.н. естественных киллеров (ЕК), они имеют CD56/57+. Это большие
гранулярные клетки, в гранулах содержится белок пер-форин, который может
проникать в мембрану клетки-мишени и в результате полимеризации образовывать
мембраноатакующий комплекс (своеобразная ''дырка'' в мембране), вызывая
осмотический ''взрыв'' и лизис клетки.
В- лимфоциты (15-20%) являются более гомогенной популяцией, отвечают за развитие
гу-морального иммунитета. Стимулированные В- лимфоциты называют плазмацитами,
они вы-рабатывают иммуноглобулины.
Моноциты (CD16+) - являются предшественниками тканевых макрофагов. Стадии диффе-
ренцировки: монобласт R промоноцит R моноцит крови R тканевой макрофаг.
Макрофаги - перитонеальные, легочные, купферовские клетки, клетки Лангерганса,
мезан-гиальные клетки почек, остеокласты, клетки микроглии и др. - своеобразные
''мусорщики'', участвуют в формировании фагоцитарной реакции, гуморального
иммунитета, одна из важ-нейших функций - ''презентация'' антигенов (см. далее).
Эти типы клеток (1 - 4) являются им-мунокомпетентными.
Нейтрофилы, базофилы и эозинофилы - играют определенную роль в фагоцитозе
условно-патогенных бактерий, развитии аллергий. Активированной формой базофилов
являются т.н. тучные клетки (mast cells) - их еще называют тканевыми базофилами.
Они принимают участие в иммунном ответе аллергического характера.
Фибробласты и эпителиальные клетки - являются микроокружением лимфоидных орга-
нов, участвуют в локализации микроорганизмов и воспалительных процессов
(образование гранулем), вырабатывают фибробластный интерферон.
Перечисленные клетки различаются не только морфологически, но и по своей
функ-циональной направленности, маркерам (специфические молекулярные метки), по
рецептор-ному аппарату и продуктам биосинтеза. Тем не менее большую часть
иммунокомпетентных клеток объединяет близкое генетическое родство: они имеют
общего предшественника — полипотентную стволовую клетку костного мозга.
По функциональной активности иммунокомпетентные клетки подразделяют на
регулятор-ные, эффекторные и антигенпрезентирующие (АПК).
1.Регуляторные клетки «управляют» функцией иммунной системы путем выработки ме-
диаторов — иммуноцитокинов. Эти клетки обусловливают направление развития
иммунной реакции, ее интенсивность и продолжительность.
2.Эффекторные клетки являются непосредственными исполнителями иммунного реагиро-
вания. Они действуют на объект либо непосредственно, либо путем биосинтеза
биологически активных веществ со специфическим эффектом (антитела, или
иммуноглобулины).
3.АПК захватывают, процессируют и представляют антиген другим
иммунокомпетентным клеткам в составе комплекса с МНС II класса. Лишены
специфичности в отношении самого антигена.
1) АПК
Наиболее типичными АПК являются:
дендритные клетки костномозгового происхождения, Самыми эффективными
В-лимфоциты
Макрофаги
Функции АПК могут выполнять некоторые другие клетки в состоянии активации
(эпители-альные и эндотелиоциты).
2) У пациента бубонная форма чумы,сперва возникают первичные бубоны, в регионар-
ных лу, затем возникает генерализация процесса,формирование вторичных бубонов.
Мат.для исслед.взят не прав-о, надо было брать гной из бубона
Бак-скопич окр. По граммуи вод р-ром метилен синего.:Y. pestis (палочка
Китазато) — ово-идная палочка размером 1-2x0,3-0,7 мкм. Окрашивается она
биполярно. В мазках из клини-ческого материала палочки могут располагаться
цепочками, в мазках из бульонных культур — беспорядочно. Для чумной палочки
характерны морфологически обособленное ядро (наи-более хорошо видимое у
инволюционных гигантских клеток) и отсутствие подвижности. Па-лочки склонны к
полиморфизму, образуя нитевидные, колбовидные или шарообразные инво-люционные
формы (например, на средах с повышенным содержанием NaCI, в старых куль-турах и
тканях разложившихся трупов).
Бак-логич:пит агар,25-28град,10-12часов К этому сроку появляются колонии в виде
«бати-стового платочка», которые образуют вирулентные R-формы микроба. Мало- и
авирулентные бактерии формируют S-формы колоний. Идентификацию чистой культуры
проводят по морфологии бактериальных клеток, характеру роста, антигенным и
биохимическим свойст-вам, чувствительности к специфическому фагу и биопробе.
На бульоне бактерии чумы образуют пленку со спускающимися нитями, напоминающими
сталактиты; ферментируют многие сахара до кислоты, индола не образуют, желатин
не раз-жижают. Бактерии чумы содержат групповой термостабильный соматический
антиген и спе-цифический термолабильный капсульный антиген, который
обнаруживается только у виру-лентных штаммов.
Ускоренные методы лабораторной диагностики. 1. Иммунофлюоресцентный метод по-
зволяет обнаружить присутствие возбудителя как в патологическом материале, так и
в объ-ектах окружающей среды (вода, воздух), а также в пищевых продуктах и
эктопаразитах. С этой целью используют люминесцентную видоспецифическую
противочумную сыворотку, люминесцентные противокапсульную и противосо-матическую
сыворотки.
2. РТПГА применяется для обнаружения антигенов бактерий чумы в исследуемом
материале с помощью стандартной противочумной сыворотки, антитела которой
нагружены на эритро-циты.
Культуральные свойства возбудителя чумы
Температурный оптимум чумы 28-30 "С; оптимум рН 6,9-7,2. Бактерии чумы
нетребователь-ны к питательным средам. На бульоне через 48 ч образуют нежную
плёнку на поверхности со спускающимися вниз нитями и хлопьевидный осадок (среда
остаётся прозрачной). Также хо-рошо растут в желатине, не вызывая её разжижения.
Па плотных средах возбудитель чумы при 37 С образуют сероватые слизистые (за
счёт кап-сулообразования) S- или R-колонии. Вирулентные штаммы чумы образуют R-
колонии.
Стадии роста чумы. Микроскопическое изучение колоний Y. pestis выявляет три
стадии роста. Через 10-12 ч культивирования вырастают «молодые» бесцветные
микроколонии с не-ровными краями («битое стекло»). Через 18-24 ч они сливаются,
формируя нежные плоские образования с фестончатыми краями и приподнятым центром
(«кружевные платочки»). Через 40-48 ч наблюдают «зрелые» колонии — крупные, с
бурым зернистым центром и неровными краями («ромашки»).
Пигментообразование чумы. Многие, особенно вирулентные штаммы Y. pestis способны
образовывать тёмный пигмент и обесцвечивать красители (например, метиленовый
синий).
3) Интерферон человеческий лейкоцитарный сухой.
Состав. Интерферон — группа белков, синтезируемых лейкоцитами донорской крови в
ответ на воздействие вируса — интерфероногена.Рекомбинантный человеческий
интерферон аль-фа.
Выпускается в ампулах по 0,5; 1,0; 2,0 мл. В ампуле должно быть не менее 1000 МЕ
противо-вирусной активности. Выпускается в сухом виде, в виде таблетки или
пористого порошка бе-лого или розового цвета. Раствор препарата-прозрачная
жидкость, бесцветная или с оттенка-ми от светло-желтого до ярко-розового цвета.
Назначение — для профилактики и лечения гриппа, других острых респираторных
инфек-ций.
Способы применения и дозировка. Раствор готовят непосредственно перед
применением, добавляя дистиллированную или охлажденную кипяченую воду до метки 2
мл.
Для профилактики гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций препарат
применяется 2 раза в сутки путем ‚ингаляции или закапывания водного раствора в
носовые ходы с интервалом не менее 6 часов.
При лечении препарат применяют путем закапывания или ингаляции с интервалом 2
часа не менее 5 раз в сутки.
Прививочные реакции. Препарат нереактогенен, не дает побочных явлений.
Противопоказания. Следует применять с осторожностью лицам с
гиперчувствительностью к антибиотикам и куриным белкам.
Билет №10.
1)Лимфоциты (от лимфа и греч. κύτος - «вместилище», здесь - «клетка») - клетки
иммунной системы, представляющие собой разновидность лейкоцитов группы
агранулоцитов, белых кровяных клеток. Лимфоциты - главные клетки иммунной
системы, обеспечивают гумораль-ный иммунитет (выработка антител), клеточный
иммунитет (контактное взаимодействие с клетками-жертвами), а также регулируют
деятельность клеток других типов. В крови взрос-лого человека в норме содержится
20-35 % лимфоцитов (1000-3000 кл/мкл). В то же время кровь содержит только около
2 % лимфоцитов, находящихся в организме, остальные 98 % находятся в тканях.
Состояние, при котором их число увеличивается, называется лимфоцито-зом,
уменьшается - лимфопенией. Лимфоциты обладают уникальным свойством - способно-
стью распознавать антигены. Лимфоциты образуются в лимфатических узлах,
миндалинах, пейеровых бляшках, червеобразном отростке, селезенке, вилочковой
железе (тимусе) и кост-ном мозге. Большинство покоящихся лимфоцитов представляют
собой малые лимфоциты - небольшие клетки с темным ядром, что обусловлено
конденсацией хроматина и сравнитель-но небольшим количеством цитоплазмы,
содержащей разрозненные митохондрии. По мор-фологическим признакам выделяют два
типов лимфоцитов: большие гранулярные лимфоци-ты (чаще всего ими являются NK-
клетки или, значительно реже, это активно делящиеся клетки лимфоидного ряда -
лимфобласты и иммунобласты) и малые лимфоциты (T и B клет-ки).
Лимфоциты — подвижные мононуклеарные клетки, имеют определенные морфологические
особенности и отличаются онтогенезом и функциональной принадлежностью. В
зависимости от места созревания в организме они подразделяются на T-(тимус) и В-
(бурса Фабрициуса, костный мозг) лимфоциты.
Лимфоциты непосредственно распознают генетически чужеродные молекулы и
клет-ки. Они также участвуют в регуляции иммунного ответа, формировании
гуморального и кле-точного иммунитета, иммунологической толерантности
(неотвечаемости) и памяти, а также в реакциях гиперчувствительности.
Для лимфоцитов характерна постоянная рециркуляция – миграция между
различ-ными органами и тканями. В организме идет непрерывный процесс их
разрушения—образования. Иммунная система постоянно содержит лимфоциты с широким
репертуаром специфической направленности, готовые в любой момент ответить
защитной реакцией на новые антигены.
В-лимфоциты — это эффекторные иммунокомпетентные клетки. Они и их потомки ответ-
ственны за биосинтез иммуноглобулинов, участвуют в формировании гуморального им-
мунитета, иммунологической памяти и гиперчувствительности немедленного типа
(ГНТ). На долю этих клеток приходится около 15 % всей лимфоидной популя-
ции.2субпопуляции:1."»бычные" В-лимф,не имеющие маркера СD5, СD5+, 2.В1-лимф
Дифференцировка и созревание происходят сначала в костном мозге, а затем
в пери-ферических органах иммунной системы.
B-лимфоцит может жить до 10 лет и более (клетка иммунной памяти).
Потомками B-лимфоцитов являются антитело-продуцирующие клетки иммунной
памяти и плазматические клетки. Основные морфологические признаки последних —
разви-тый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи с большим количеством
рибосом. Активно синтезирующая плазматическая клетка живет недолго, не более 2—3
сут.
В популяции B-лимфоцитов в настоящее время выделяют субпопуляцию
B1-лимфоцитов, которые считают филогенетически наиболее древней ветвью
антителопродуци-рующих клеток. B1-лимфоциты обнаруживают в слизистой оболочке
ЖКТ. Эти клетки синтезируют низкоаффинные IgА и IgМ к полисахаридным и липидным
антигенам микро-бов и несут на своей мемране маркер СD5.
На электронограммах B-лимфоциты имеют шероховатую поверхность. На последней
опре-деляются маркеры СD19—22, 45 и некоторые другие, а также рецепторы для
эритроцитов мыши и Fc-участка иммуноглобулина.
Основным продуктом зрелых B-лимфоцитов и их потомков — плазмоцитов
являются иммуноглобулины. Функцию антигенспецифического рецептора выполняют
особые формы мембранных иммуноглобулинов.
Активностью B-лимфоцитов «управляют» молекулярные антигены и клетки-
регуляторы: T-хелперы и фагоциты.
2) Staph, aureus-бактерии возбудители раневой и гнойной инфекции.,гр(+) аэробы.
Б-СКОПИЧ,ЛОГИЧ МЕТОДЫ. Среды-кровяной(СМОТРЯТ ГЕМОЛИЗ) и ЖСА( Золотистые круг
непроз колонии)
Стафилококки имеют шаровидную форму от 0,6 до 1 мкм в диаметре. В чистой
культуре располагаются в виде скоплений, напоминающих гроздья винограда. В
мазках из гноя встре-чаются одиночные кокки, иногда диплококки и небольшие
скопления (рис. 30, а). Стафило-кокки неподвижны, не образуют капсул и спор. По
Граму окрашиваются положительно.
Культивирование и ферментативные свойства. Ста-филококки относятся к
факультативным анаэробам, нетребовательны к питательным средам. На мясо-пептон-
ном бульоне дают диф-фузный рост, на плотных средах образуют колонии диаметром 2
—3 мм, круглые, с ровными краями, слегка выпуклые. Цвет колоний различен . в
зависимости от образуемого пигмента: золотистый, лимонно-желтый, палевый.
При выделении стафилококков из исследуемого материала, содержащего различные
микро-организмы, используются элективные среды: молочно-солевой агар, желточно-
солевой агар Чистовича. Повышенные концентрации хлорида натрия (5—10%), не мешая
росту стафило-кокков, подавляют размножение сопутствующей
флоры.
Бактериологическое исследование. Исследуемый материал засевают петлей на чашки с
кровяным агаром и жса для получения изолированных колоний. Посевы инкубируют при
37°с. На следующий день исследуют выросшие колонии на обеих средах. На кровяном
агаре отмечают наличие или отсутствие гемолиза На жса Staph, aureus образуют
золотистые круг-лые выпуклые непрозрачные колонии. Вокруг колоний стафилококков,
обладающих лецити-назной активностью, образуются зоны помутнения с перламутровым
оттенком. Для оконча-тельного установления вида стафилококка 2—3 колонии
пересевают в пробирки со скошен-ным питательным агаром для получения чистых
культур. На следующий день делают посевы с целью определения их дифференциальных
признаков .
Постановка реакции на плазмокоагулазу. Разведенную в 2 раза плазму крови
разливают по 0,4 мл в пробирки, в которые вносят одну петлю исследуемых чистых
культур стафилококка, и помещают в термостат при 37°С. Через 2, 4 и 24 ч
отмечают результаты опыта. При наличии плазмокоагулазы образуется сгусток.В
некоторых случаях наряду с плазмокоагулазой и лецито-вителлазой определяют
другие ферменты — фибринолизин, гиалуронидазу ,ДНК-зу.
3) Иммуноглобулин противоботулинический человека -иммунологически активную
фракцию белка, выделенную из сыворотки или плазмы крови доноров,
иммунизированных секста-, пента-, тетра-, трианатоксином и ревакцинированных
сорбированным ботулиниче-ским трианатоксином типов А, В, Е. Препарат лишен
антикомплементарных свойств. Кон-серванта и антибиотиков не содержит.
Поверхностный антиген вируса гепатита В и антитела к вирусу иммунодефицита
человека отсутствуют.
Экстренное лечение средне-тяжелых с отягощенным анамнезом и тяжелых форм
ботулизма у детей и взрослых.
Билет №11.
1) Т-лимфоцитыЭто сложная по составу группа клеток, которые созревают и
дифференци-руются в тимусе .На их долю приходится 75% всей лимфоидной популяции.
На электронно-грамме имеют гладкую поверхность, их общим маркером является CD3
маркер.
В организме обеспечивают клеточные формы иммунного ответа (ГЗТ,
трансплантационный и противоопухолевый иммунитет), определяют силу и
продолжительность иммунной реакции.
В зависимости от строения Т-клеточного антигенного рецептора (ТСR) и
функцио-нальной направленности сообщество Т-лимфоцитов может быть разделено на
несколько групп.
Различают два типа ТСR: αβ (характерны для Т-хелперов и т-киллеров) и γδ
(у осо-бой популяции γδ-лимфоцитов).
Функционально Т-лимфоциты делятся на субпопуляции иммунорегуляторов (Т-
хелперы и Т-супрессоры) и эффекторов(Т-киллеры).
Данные субпопуляции различаются по специфическим продуктам биосинтеза,
рецепторному аппарату и функциональной активности.
Т-хелперы (или Т-помощники) — субпопуляция T-лимфоцитов, которые выполняют
регуляторную функцию. Несут CD4-маркеры
Эти клетки специфически распознают АГ и взаимодействуют с макрофагами и В-
клетками в ходе индукции гуморального иммунного ответа.
На долю T-хелперов приходится около 75 % всей популяции T-лимфоцитов.
Основным продуктом биосинтеза T-хелперов являются иммуноцитокины (интерлейкин-
2, интерферон-γ и др.). Получив от макрофагов информацию об антигене, Т-хелперы
с помощью иммуноцитокинов воздействуют на клоны Т- и B-лимфоцитов. Этот сигнал
включает созревание, пролиферацию и дифференцировку эффекторных клеток (Т-
киллеров или B-лимфоцитов).
Выделяют две субпопуляции — Т-хелпер1, (Th1) и Т-хелпер2 (Тh2), которые
различаются по структуре рецептора для молекулы МНС II класса и синтезируемым
интерлейкинам. - Th1 стимулирует пролиферацию эффекторных клеток
(активация клеточного иммунитета) и вы-рабатывает ИЛ-2, ФНО и интерферон-γ.
Th2 направляет созревание и дифференцировку эффекторных клеток, выработку ими АТ
пу-тем биосинтеза ИЛ-4,5,6,10 и 13 (активация гуморального иммунитета).
Цитокины, выде-ляемые Th1-клетками, подавляют активность Th2-клеток, и наоборот.
Таким образом, любой иммунный ответ развивается в направлении либо Th1, либо
Th2. Т-супрессоры (от англ. to suppress – подавлять) регулируют интенсивность
иммунного ответа, подавляя активность CD4 -клеток. Несут CD8 маркер.
Т-супрессоры предотвращают развитие аутоиммунных процессов, защищают организм от
нежелательных последствий иммунных реакций. Эти клетки обеспечивают
толерантность матери к чужеродным АГ, представленным на клетках вынашиваемого
плода.
Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) или Т-киллеры — субпопуляция T-лимфоцитов-
эффекторов.
ЦТЛ лизируют клетки-мишени, несущие чужеродные или видоизмененные аутоантигены
(клетки опухолей, трансплантатов, инфицированные вирусом клетки). На поверхности
цито-плазматической мембраны T-киллера определяются молекулы СD8, а также
рецептор для молекул МНС I класса. По этому рецептору «свои» клетки отличаются
от «чужих». На долю T-киллеров приходится примерно 25 % всей популяции Т-
лимфоцитов.
T-киллер синтезирует особый фермент-токсин — перфорин, который лизирует
генетически чужеродные клетки при непосредственном контакте.
Функцией T-киллера управляют корпускулярный антиген (эукариотическая клетка
целиком), фагоцит и T-хелпер. Т-киллеры обеспечивают в организме формирование
клеточного имму-нитета, иммуннологической памяти и ГЗТ.
Отношение CD4+/CD8+ -клеток – важный параметр оценки иммунного статуса.
В нормальных условиях отношение CD4+/CD8+ приблизительно равно 2 и отражает
домини-рующее влияние на иммунный ответ стимулирующих факторов.
При некоторых иммунодефицитных состояниях отношение обратное (менее 1, то есть
CD8+-клетки доминируют), указывая на преимущественное влияние супрессорных
эффектов; лежит в основе патогенеза многих иммунодефицитов (СПИД).
0-клетки — лимфоциты без отличительных признаков Т- и B-клеток. В костном мозге
на их долю приходится около 50 % всех лимфоцитов, а в крови — примерно 5 %. Их
функцио-нальная активность остается неясной
2. Серодиагностика. Применяется для ретроспективного обоснования диагноза
дизентерии при стертых формах, а также для уточнения вида возбудителя. Ставят
реакцию агглютинации по типу реакции Видаля и РПГА с эритроцитарными
диагностику-мами Флекснера и Зонне. Диагностическим титром при дизентерии,
вызванной шигеллами Флекснера, считают разве-дение 1:200, а шигеллами Зонне —
1:100.
Род Shigella включает 4 вида: dysenteriae-12 сероваров, flexneri- 9 сероваров,
boydii- 18 серо-варов, sjnnei- 1 серовар. Шигеллёзы — сборная группа
инфекционных заболеваний, вызы-ваемых бактериями рода шигелл (Shigella).
Дизентерия — шигеллёз, протекающий с явле-ниями интоксикации и преимущественным
поражением дистального отдела толстой кишки.
Этиология-Возбудители — грамотрицательные неподвижные (родовой признак) бактерии
рода Shigella семейства Enterobacteriaceae.
Эпидемиология-Источник инфекции — больные лица и бактерионосители. Шигеллёз ре-
гистрируют в течение всего года с подъёмом заболеваемости в тёплый сезон.
Механизмы пе-редачи — фекально-оральный и контактно-бытовой, через воду, пищевые
продукты. Опреде-лённую роль в распространении инфекции играют насекомые-
переносчики: мухи, тараканы. Инфицирующая доза составляет 200—300 живых клеток,
что обычно достаточно для разви-тия заболевания. Инкубационный период длится 1—7
дней.
Лечение-Этиотропное (воздействие на возбудителя) лечение производится
препаратами:
препараты нитрофуранового ряда (фуразолидон, фурадонин),
хинолины (хлорхинальдон),
фторхинолоны (ципрофлоксацин).
Патогенетическое лечение состоит в дезинтоксикационной терапии изотоническими
солевы-ми растворами (раствор Рингера), энтеросорбентами (энтеросорб), а так же
витаминотерапии. Проводят коррекцию дисбактериоза (колибактерин).
3.Иммуноглобулин противостолбнячный человека
Концентрированный раствор очищенной иммунологически активной белковой фракции,
вы-деленной методом фракционирования этиловым спиртом при температуре ниже О
град.С из плазмы крови доноров, иммунизированных столбнячным анатоксином.
Содержит IgG, обла-дающие активностью антител, нейтрализующих столбнячный
токсин.
Экстренная профилактика столбняка у пациентов с повышенной чувствительностью к
лоша-диному белку.
Билет №12.
1) Фагоциты — самая многочисленная фракция иммунокомпетентных клеток,
гетерогенная по морфологическим свойствам.
В периферической крови содержится больше гранулоцитов (от 60 до 70% всех
лейкоцитов крови), чем моноцитов (от 1 до 6%).
Длительность циркуляции моноцитов крови значительно больше (полупериод 22 ч),
чем ко-роткоживущих гранулоцитов (полупериод 6,5 ч).
Гранулоциты крови – зрелые клетки, моноциты – созревают в тканевые макрофаги
(печень, селезенка, легкие). Наружная цитоплазматическая мембрана всех фагоцитов
является актив-но функционирующей структурой, отличается выраженной
складчатостью и несет множество специфических рецепторов и антигенных маркеров.
Функции:
защитная, связанная с очисткой организма от инфекционных агентов, продуктов
распада тканей и т.д.;
представляющая, заключающаяся в презентации лимфоцитам антигенных эпитопов на
мембране фагоцита;
секреторная, связанная с секрецией лизосомальных ферментов и других биологически
ак-тивных веществ – цитокинов, играющих важную роль в иммуногенезе (ИЛ-1,
простагланди-ны, лейкотриены, циклические нуклеотиды, кислородные радикалы,
компоненты комплемен-та, лизоцим, интерферон).
Фагоциты являются, с одной стороны, своеобразными «мусорщиками», очищающими
орга-низм от всех инородных частиц независимо от их природы и происхождения
(неспецифиче-ская функция), а с другой стороны, участвуют в процессе
специфического иммунитета путем представления антигена иммунокомпетентным
клеткам (Т- и В-лимфоцитам) и в регуляции их активности.
Фагоциты обладают регуляторной и эффекторной активностью, вырабатывают
иммуноцито-кины, ферменты, ион-радикалы кислорода и другие биологически активные
вещества. Они обеспечивают вне- и внутриклеточный киллинг, фагоцитоз,
переработку и представление ан-тигена Т-хелперам.
Эозинофилы — гранулярные лейкоциты крови.
В большом количестве содержатся в крови, рыхлой соединительной ткани.
Они накапливаются в очагах местных воспалений, вызванных гельминтами или
простейшими или связанных с аллергической реакцией.
Эозинофилы могут выполнять функцию киллеров, которая направлена против клеток
гель-минтов или простейших
Базофилы и тучные клетки.
В цитоплазме базофилов (гранулярные лейкоциты крови) и тучных клеток (клетки
рыхлой соединительной ткани) содержится большое количество гранул (пузырьков),
наполненных биологически активными веществами — гистамином, брадикинином,
гепарином и др.
Эти вещества участвуют в формировании воспаления и реакции
гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ).
При воздействии на базофилы и тучные клетки комплекса антиген—антитело
гранулы секретируются в межклеточное пространство. В результате действия
перечисленных веществ в ткани возникают местный стаз крови и отек.
Дендритные клетки — отростчатые клетки костномозгового происхождения,
локализуются в лимфоидных органах и барьерных тканях. Экспрессируют на своей
поверхности МНС II класса и ко-стимулирующие факторы (CD40, 80,86). Способны
поглощать путем эндоцитоза, перерабатывать (процессировать) и представлять
(презентировать) антиген Т-хелперам в комплексе с МНС II класса. Является
наиболее активной АПК. Из числа дендритных клеток хорошо известны клетки
Лангерганса (в эпидермисе), интердигитальные клетки (в лим-фатических узлах),
дендритные клетки тимуса.
2.род Helicobacter вид pylori необходимо было взять биопсию. Взятую при биопсии
ткань слизистой подвергают быстрому тестированию на наличие уреазы и антигенов
хеликобакте-ра, гистологическому исследованию, а также культуральному
исследованию с выделением хеликобактера на искусственных питательных средах.
Хелик-р весьма требовательна к условиям культивирования.
Обязательными тестами для определения Helicobacter pylori являются
гистологический и уреазный.
Цитологическое исследование
Как правило, НР располагаются в слизи, имеют спиралевидную, изогнутую форму,
могут быть S-образными. иметь вид «крыльев летящей чайки».
При изучении в цитологических препаратах можно выделить три степени
обсеменённости слизистой оболочки: слабая {+) — до 20. средняя (++) — до 40,
высокая (+++) — более 40 микробных тел в поле зрения при увеличении х360.
Уреазный тест
Teст состоит из геля-носителя, содержащего мочевину, бактериостатический агент и
фенол-рол в качестве индикатора рН. Индикатор меняет цвет от желтого к
малиновому, когда под действием уреазы происходит гидролиз мочевины с
образованием аммиака, сдвигающего рН среды в щелочную сторону. Биоптат слизистой
оболочки, полученный при эндоскопии, по-мещают в тест, Малиновое окрашивание
теста, наступившее вслед за этим, свидетельствует о наличии в биоптате
Helicobacter pylori.
Микробиологический метод.
Инкубация посевов осуществляется я в микроаэрофильных условиях при содержании
кисло-рода не более 5%. На кровяной питательной среде «шоколадный агар»
геликобактер на 3-5 сут. формирует мелкие круглые, гладкие, прозрачные,
росинчатые колонии диаметром 1—3 мм,
Гистологические методы
окраска по Гимзе без дифференцировки. Helicobacter pylori при этом окрашиваются
в темно-синий
Иммунологические методы.Специфический гуморальный иммунный ответ против антиге-
нов геликобактера отчетливо регистрируется через 3—4 недели после инфицирования.
ИФА по определению IgG и реже IgA-антител в сыворотке крови.
В настоящее время в практику внедряются более совершенные методы определения
Helicobacter pylori: полимеразная цепная реакция (ПЦР), определение антигена в
кале и др.
3. Иммуноглобулин против гепатита B человека препаратом иммуноглобулина, который
изготовлен из плазмы доноров с высоким титром антител против гепатита В.
Экстренная профилактика гепатита В у детей и взрослых.
Билет №13.
1) В процессе взаимодействия с АГ участвует лишь антигенсвязывающий центр
(паратоп), который локализован в Fab-фрагменте.
АТ взаимодействует не со всей молекулой АГ сразу, а лишь с ее антигенной
детерминантой (эпитопом).
АТ отличает специфичность взаимодействия, т.е. способность связываться со
строго опре-деленной антигенной детерминантой.
[АГ]+[АТ] =[ИК]
Важное значение имеют особенности АТ и АГ, а также условия, в которых происходит
их взаимодействие.
По сравнению с ковалентными связями силы нековалентного межмолекулярного
взаимодей-ствия по отдельности весьма слабы, однако при большом числе слабых
взаимодействий сум-марная энергия связывания получается значительной. Сила
нековалентной связи зависит прежде всего от расстояния между взаимодействующими
химическими группами.
Свойства АТ:
1.Антигенность АТ
Ig обладает антигенностью и выраженной иммуногенностью. В молекуле
иммуноглобулина различают 4 типа антигенных детерминант: видовые, изотипические,
аллотипические и идиотипические.
Видовые детерминанты характерны для иммуноглобулинов всех особей данного вида,
оп-ределяются строением L- и H-цепей.
Изотипические детерминанты являются групповыми, локализуются в Н-цепи и служат
для дифференцировки семейства иммуноглобулинов на 5 изотипов (классов) и
множество под-классов.
Аллотипические детерминанты являются индивидуальными, располагаются в L- и H-
цепях.
Идиотипические детерминанты отражают особенности строения антигенсвязывающего
центра молекулы Ig, образованы V-доменами L- и H-цепи.
2.Аффинность – прочность связи одного антигенсвязывающего центра с
индивидуальным эпитопом АГ.
Зависит от степени стерического (пространственного) соответствия
(комплементарности) структуры антигенсвязывающего центра и эпитопа.
Наибольшим аффинитетом обладают моноклональные антитела, наименьшим – нормальные
антитела.
Аффинность антител существенно меняется в процессе иммунного ответа в связи с
селекцией наиболее специфичных клонов В-лимфоцитов.
3.Авидность – это прочность связывания АТ и АГ (суммарная сила).
Определяется аффинностью и числом антигенсвязывающих центров. При равной
аффинности наибольшей авидностью обладают антитела класса М, так как они имеют
10 антигенсвя-зывающих центров.
Поливалентность АГ и АТ существенно усиливает прочность их соединения, поскольку
для диссоциации иммунных комплексов необходим разрыв сразу всех связей.
Применительно к физиологическим условиям более адекватно рассматривать
авидность, а не аффинность АТ, поскольку природные АГ обычно поливалентны.
4. Эффективность взаимодействия АГ и АТ
Большое значение имеют стерическая (пространственная) доступность эпитопа для
антиген-связывающего центра Ig и число эпитопов в составе молекулы антигена.
Условия реакции: рН среды, осмотическая плотность, солевой состав и температура
среды. Наиболее приемлемые – физиологические условия внутренней среды
макроорганизма: близ-кая к нейтральной реакция среды, присутствие фосфат-,
карбонат-, хлорид- и ацетат-ионов, осмолярность физиологического раствора,
температура 36—37 °С.
Специфичность антисыворотки суммарно отражает специфичность содержащихся
в ней АТ, в популяции которых может присутствовать множество паратопов,
способных связываться с различными эпитопами или даже с разными частями одного
и того же эпитопа.
Если АГ А имеет общие эпитопы с АГ В, часть АТ, специфичных к А, будет
реагировать также и с В. Этот феномен назван перекрестной реактивностью
Ig – бифункциональная молекула: одна его часть предназначена для связывания с
АГ, дру-гая осуществляет эффекторные функции.
Cвязывание с АГ :
• маркирование АГ, инактивация биологически активных молекул (токсинов),
опсонизация АГ, антителоопосредованный лизис клеток, иммунный фагоцитоз, ГНТ;
• функция антигенспецифического рецептора на поверхности В-лимфоцитов;
Эффекторные функции:
• связывание с тканями организма, различными клетками иммунной системы,
определен-ными фагоцитарными клетками и компонентом комплемента С1q при
активации по класси-ческому пути;
• рецепторы для Ig присутствуют на мононуклеарных лейкоцитах, нейтрофилах,
НК-клетках, эозинофилах,базофилах, тучных клетках;
• перекрестная сшивка АГ АТ, связанных с рецепторами, инициирует
биологическую ак-тивность клетки (фагоцитоз, зависимая от АТ клеточная
цитотоксичность, высвобождение медиаторов и презентация АГ). Нормальные
антитела
В сыворотке крови человека всегда определяется базальный уровень
иммуноглобулинов, ко-торые получили название нормальных, или естественных,
антител.
К нормальным антителам относят изогемагглютинины — антитела, направленные против
эритроцитарных антигенов групп крови (система АВО), а также против бактерий
кишечной группы, кокков и некоторых вирусов.
Эти антитела постоянно образуются в организме без явной антигенной стимуляции. С
одной стороны, они отражают готовность макроорганизма к иммунному реагированию,
а с другой — могут свидетельствовать об отдаленном контакте с антигеном.
Моноклональные антитела
Каждый B-лимфоцит и его потомки (клон), способны синтезировать антитела строго
опреде-ленной специфичности – моноклональные (МКАТ).
Д. Келлер и Ц. Мильштайн (1975) получили гибридные клетки путем слияния иммунных
B-лимфоцитов с миеломной клеткой. Гибридомы обладали специфическими свойствами
ан-тителопродуцента и «бессмертием» раково-трансформированной клетки. Гибридома
хорошо размножается на искусственных питательных средах и в организме животных,
в неограни-ченном количестве продуцируют АТ.
МКАТ широко применяются при создании диагностических и лечебных препаратов
Полные и неполные антитела
Деление основано на способности образовывать в реакции агглютинации или
преципитации (in vitro) хорошо различимую глазом макромолекулярную структуру
гигантского иммунного комплекса. Таким свойством обладают полные антитела. К ним
относятся полимерные мо-лекулы IgМ, а также некоторые IgА и IgG.
Неполные антитела лишены такой способности несмотря на то, что они специфически
свя-зываются с антигеном. В связи с этим их еще называют непреципитирующими (или
блоки-рующими) антителами. Причиной данного явления могут быть экранирование или
дефект второго антигенсвязывающего центра мономерной молекулы иммуноглобулина, а
также не-достаточное число или экранирование антигенных детерминант на молекуле
антигена.
Выявить неполные антитела можно при помощи реакции Кумбса — путем использования
«вторых», антииммуноглобулиновых антител.
Динамика антителопродукции
На проникновение АГ иммунная система реагирует усилением биосинтеза
специфических АТ, что достигается путем размножения клонов АОК. Преимущества
получают клоны с наи-большей аффинностью рецепторных молекул Ig. Параллельно с
размножением идет процесс дифференцировки B-лимфоцитов. Наблюдаются перестройка
в геноме клеток и переключе-ние биосинтеза с крупной высокоавидной молекулы IgМ
на более легкие и экономичные вы-сокоаффинные IgG или IgА.
В латентную фазу антителопродукция остается на базальном уровне. В этот период
проис-ходят переработка и представление АГ иммунокомпетентным клеткам, запуск
пролиферации антигенспецифичных клонов АОК. Параллельно происходит созревание
пре-B-лимфоцитов, дифференцировка в плазматические клетки и переключение
синтезируемых изотипов Ig. По-пытка повторного введения антигена в латентной
фазе может привести к иммунологическому параличу.
Во время логарифмической фазы наблюдается интенсивный прирост числа
антигенспеци-фичных B-лимфоцитов, нарастание специфических АТ.
В стационарной фазе количество специфических антител и синтезирующих их клеток
дос-тигает максимума и стабилизируется. Освобождение макроорганизма от антигена
устраняет антигенный стимул, и начинается фаза снижения: постепенное уменьшение
клонов специ-фических АОК и титров соответствующих АТ.
При первичном контакте с антигеном развивается первичный иммунный ответ:
длительная латентная (3 – 5 сут) и логарифмическая (7 – 15 сут) фазы. Первые
диагностически титры АТ регистрируются на 10 – 14-е сутки. Стационарная фаза –
15 – 30 сут, а фаза снижения – 1 – 6 мес.
В итоге первичного иммунного реагирования формируются многочисленные клоны
антиген-специфичных антителопродуцирующих клеток (B-лимфоциты иммунологической
памяти), а во внутренней среде макроорганизма в высоком титре накапливаются
специфические IgG и/или IgА.
Повторный контакт иммунной системы с тем же антигеном ведет к формированию
вторич-ного иммунного ответа: укороченная латентная фаза – от нескольких часов
до 1 – 2 сут. Логарифмическая фаза отличается более интенсивной динамикой
прироста и более высокими титрами АТ.
Стационарной фазе и фазе снижения свойственна затяжная динамика (несколько
месяцев или даже лет).При вторичном иммунном ответе в организме сразу же
синтезируется IgG.
2) Нет,необходимо было взять и кровь для исследоваения(серология)
Микробиологическая диагностика. Бактериоскопический метод: окраска по Граму
мазков из патологического материала может быть полезна для предварительного
диагноза
инфекций, вызванных стрептококками группы А. Определение стрептококковых
антигенов в патологическом материале (из респираторного тракта) с помощью ИФА
или латекс-агглютинации. Бактериологический метод: проводят идентификацию
мелких блестящих ко-лоний, выросших на кровянном агаре. Серологический метод:
определяют антитела против стрептококка группы А (антистрептолизин 0, против
ДНК-азы и других антигенов).
Бактериологическое исследование. Исследуемый материал засевают на кровяной агар
в чашку Петри. После инкубации при 37°С в течение 24 ч изучают характер колоний
и наличие вокруг них зон гемолиза. Из части материала, взятого из колоний,
готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют. Для получения чистой
культуры 2—3 подозрительные колонии пересевают в пробирки со скошенным кровяным
агаром и сахарным бульоном.
На кровяном агаре Str. pyogenes образуют мелкие, величиной с булавочную головку,
мут-новатые круглые колонии. В бульоне стрептококк в отличие от стафилококка
дает придонно-присте-ночный рост в виде хлопьев или зерен, оставляя всю среду
прозрачной.
По характеру гемолиза на кровяном агаре стрептококки делят на три группы: 1)
негемоли-тические; 2) а-гемолитические, или зеленящие, образующие зеленоватую
зону частичного гемолиза; 3) р-гемолитические, образующие вокруг колонии
полностью прозрачную зону ге-молиза.
Заключительным этапом бактериологического исследования является идентификация
выде-ленной культуры по антигенным свойствам . Серогруппу стрептококков
определяют в реак-ции преципитации с полисахаридным приципитиногеном С,
выделенным из исследуемой культуры, и сыворотками (обычно четырех наиболее
распространенных серогрупп: А, В, С и D .Серовар стрептококков определяют в
реакции агглютинации. Развернутое серологическое исследование и типирование
стрептококков проводят главным образом при эпидемиологиче-ском обследовании.
Выделенную культуру стрептококка проверяют на чувствительность к антибиотикам
методом дисков .
При подозрении на сепсис делают посевы крови больного . Инкубируют посевы
длитель-ный срок (до 3 нед).
Серодиагностика. При отдельных нозологических формах ^стрептококковой инфекции с
помощью РСК или реакции преципитации устанавливают наличие специфических
антигенов в крови больного. Антитела к О-стрептолизину определяют главным
образом для подтвер-ждения диагноза ревматизма. Реакция основана на
нейтрализации способности О-стрептоли-зина растворять эритроциты в случае
наличия в крови больного соответствующих антител. Реакцию ставят со стандартным
сухим О-стрептолизином.
3) Иммуноглобулин человека нормальный.
Состав – 10%-ный раствор иммунологически активной фракции сыворотки крови
человека. Содержание иммуноглобулина G составляет не менее 97% от общего белка.
Препарат не со-держит биологически активных примесей, консервантов и
антибиотиков. Вирусологически безопасен.
Выпускается в ампулах по 1,5 мл в жидком виде.
Назначение – для профилактики гепатита А, кори, гриппа, коклюша, менингококковой
ин-фекции, полиомиелита, повышения резистентности организма в период
реконвалесценции после инфекционных заболеваний. Действующим началом препарата
являются иммуногло-булины, обладающие активными антителами различной
специфичности.
Способ применения и дозировка. Препарат вводят внутримышечно. Доза и кратность
вве-дения зависит от показаний к применению.
Профилактика гепатита А – препарат вводится однократно в дозах: детям
дошкольного возраста 0,75 мл, остальным возрастным группам, в том числе
беременным женщинам 1,5 мл.
Профилактика кори – препарат вводится однократно детям с 3-месячного возраста,
не бо-левшим корью и не привитым против этой инфекции, не позднее 6 суток после
контакта с больным. Доза препарата 1,5 мл или 3,0 мл в зависимости от состояния
здоровья ребенка и времени, прошедшего с момента контакта.
Взрослым и детям при контакте со смешанными инфекциями препарат вводят в дозе
3,0 мл.
Профилактика и лечение гриппа: препарат вводят однократно в дозах: детям до 2-х
лет — 1,5 мл, от 2 до 7 лет —3 мл, старше 7 лет и взрослым — 4,5-6 мл. При
лечении тяжелых форм гриппа показано повторное (через 24—48 час) введение
иммуноглобулина в той же дозе.
Профилактика коклюша: препарат вводят двукратно с интервалом 24 часа в дозе 3,0
мл де-тям, не болевшим коклюшем (подлежат профилактике дети первого года жизни;
в возрасте от 1 года до 6 лет, не привитые против коклюша), ослабленным детям.
Профилактика менингококковой инфекции: вводят однократно детям в возрасте от 6
ме-сяцев до 7 лет в дозах 1,5—3,0 мл.
Профилактика полиомиелита: препарат вводят однократно в дозах 3,0—6,0 мл
неприви-тым или неполноценно привитым полиомиелитной вакциной детям.
Прививочные реакции на введение иммуноглобулина, как правило, отсутствуют.
Противопоказано введение препарата лицам, имевшим в анамнезе тяжелые
аллергические реакции.
Билет №14.
1) Иммунная система располагает независимым от системы комплемента способом
уничто-жения чужеродных клеток. Эта форма иммунного реагирования осуществляется
непосредст-венно клетками-киллерами и получила название «киллинг, опосредованный
клетками».
Киллинг способны осуществлять активированные фагоциты, Т-киллеры,
естественные киллеры (NK-клетки), К-клетки и некоторые другие. Мишенью для них
являются раково-трансформированные, мутантные или зараженные вирусами клетки,
грибы, простейшие, гельминты, некоторые бактерии и другие чужеродные клетки.
Киллеры вырабатывают ряд веществ, обладающих цитотоксическим или
цитолитиче-ским действием. Эти клетки осуществляют свою функцию дистантно (на
расстоянии) или при непосредственном контакте. Распознавание генетической
чужеродности клеток-мишеней имеет различные механизмы.
Активированные фагоциты продуцируют перекисные ион-радикалы и ферменты,
которые могут поражать клетки на расстоянии или после фагоцитоза. Первичное
распознава-ние чужеродных клеток происходит по антителам, которые предварительно
связались с по-верхностными антигенами клеток-мишеней. Киллерную функцию
фагоцитов активи-руют лимфокины, эндотоксин, двунитевая ДНК и некоторые другие
биологически активные соединения.
Т-киллеры самостоятельно, без участия антител(антителонезависимая к-о
цитотоксичность), распознают генетически чужеродные клетки по строению антигенов
гистосовместимости, расположенных на поверхности цитоплазматической мембраны
этой клетки.
Процесс инактивации (убийства) клетки-мишени осуществляется в несколько этапов:
Установление плотного контакта: Т-киллер прикрепляется к поверхности клетки-
мишени; при этом между клетками образуется узкое синаптическое пространство.
Активация Т-киллера: происходит полярное перераспределение внутриклеточных
органелл киллера — гранулы, содержащие фермент-токсин, и аппарат Гольджи
перемещаются в сто-рону клетки-мишени.
Экзоцитоз фермента-токсина: фермент-токсин выделяется в узкое синаптическое про-
странство между клетками.
Токсическое воздействие: в результате воздействия фермента-токсина в мембране
клетки-мишени образуются сквозные поры, и клетка лизируется.
Т-киллеры активируются при непосредственном контакте с чужеродными клетками и
при воздействии интерлейкинов (ИЛ-1, ИЛ-2), интерферона-γ и других
иммуноцитокинов. Один киллер способен последовательно убить несколько клеток-
мишеней.
Точный механизм специфического распознавания Т-киллером мембранных антигенов
клетки-мишени предотвращает ошибочный лизис собственных нормальных клеток как
путем контакта, так и через выделение ферментов-токсинов в межклеточную среду.
В процессе контакта с чужеродными клетками формируется иммунологическая память,
и повторное появление в организме клеток, несущих те же антигенные детерминанты,
приводит к формированию реакции по типу вторичного иммунного ответа, т.е.
киллерная активность отличается высокой интенсивностью и проявляется в очень
короткие сроки.
Т-киллеры различаются по типу синтезируемого фермента-токсина и быстроте
действия. Наиболее изучены киллеры, продуцирующие фермент-токсин перфорин. Между
моментом выброса перфорина и гибелью клетки проходит несколько десятков минут.
Другие Т-киллеры, лишенные перфорина, синтезируют медленно действующие
медиаторы. Они лизируют клетку-мишень только через несколько недель.
Механизм действия естественных киллеров изучен мало. Известно, что он отличается
от действия Т-киллера. У NK-клеток нет рецепторов для специфического
распознавания анти-генов, тем не менее естественные киллеры способны убивать
отдельные виды раково-трансформированных клеток без предварительной подготовки.
Известно, что их функцио-нальная активность регулируется ИЛ-2 и интерфероном-γ.
К-клетки — это особая субпопуляция лимфоцитов, которые также способны лизировать
клетки в присутствии специфических антител — антителозависимая клеточная
цитотоксич-ность (АЗКЦ). Механизм этой реакции подобен действию активированных
фагоцитов.
Не так давно был открыт феномен индуцированной запрограммированной гибели
клеток, или апоптоз. При помощи апоптоза организм управляет численностью клонов
иммуноком-петентных клеток и может ее значительно снижать или вообще уничтожать
эти клетки в слу-чае ненадобности или аутоагрессивности. Апоптоз индуцируется
лимфокинами.
Антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность осущ-ся с помощью эо-
зинофилы, активированные макрофаги и естественные киллеры
эозинофилия всегда сопутствует гельминтозам, но только в последние годы были
получены данные, что эти клетки могут функционировать в качестве киллеров.
Образовавшиеся анти-тела относились к классу IgG, и эозинофилы прикреплялись к
Fс-участку IgG посредством клеточного Ес-рецептора.
Активированные макрофаги-перекисными радкалами и ферментами,пораж-ют мембра-
ну.Первичное распознавание чужеродных клеток при помощи FcR по АГ-ам,которые
пред-варительно связались с поверхностыми аг клеток-мишеней.
2.) Микробиологическая диагностика сибирской язвы
Возбудитель сибирской язвы —споро образующая аэробная палочка Вас. anthracis,
относит-ся к семейству Bacillaceae. Наиболее достоверным методом лабораторной
диагностики си-бирской язвы является выделение из исследуемого материала
культуры возбудителя. Диаг-ностическую ценность представляют также реакция
термопреципитации по Асколи и кожно-аллергическая проба.
Бактериоскопическое исследование Изучение окрашенных по Граму мазков из
патологи-ческого материала позволяет обнаружить возбудителя, представляющего
собой грамм(+) крупную (1-2X6-10. мкм) неподвижную стрептобациллу. В организме
больных и на белковой питательной среде микробы образуют капсулу , в почве —
споры .
Бактериологическое исследование. Исследуемый материал засевают на чашки с
питатель-ным агаром, кровяным агаром и в пробирку с питательным бульоном. Посевы
инкубируют при 37°С в течение 18—20 ч. В бульоне культура Вас. anthracis растет
в виде хлопьевидного осадка; на агаре вирулентные штаммы образуют колонии в R-
форме, имеющие под малым увеличением микроскопа вид «львиной гривы» или «головы
медузы». Авирулентные или слабовирулентные бактерии образуют S-формы колоний.
Сибиреязвенная палочка обладает сахаролитическими свойствами, не гемолизирует
эрит-роциты, медленно разжижает желатину (в виде елочки верхушкой вниз). Под
действием пе-нициллина сибиреязвенные палочки образуют сферопласты,имеющие вид
«жемчужин». Это явление используется для дифференциации Вас. anthracis от
непатогенных бацилл.
Биопроба. Исследуемый материал вводят подкожно белым мышам, морским свинкам или
кроликам. Павших животных вскрывают, готовят мазки из крови и внутренних
органов, делают посевы для выделения чистой культуры возбудителя.'
Серодиагностика. При необходимости диагностировать сибирскую язву у павших
живот-ных или у людей, умерших от неизвестной болезни, напоминающей висцеральную
форму си-бирской язвы, а также для определения зараженности сырья (кожа, мех,
шерсть) ставят реакцию термопреципитации по Асколи. Кусочки органов, шерсти,
меха измельчают и кипя-тят в пробирке с изотоническим раствором хлорида натрия в
течение 10—15 мин, после чего фильтруют до полной прозрачности. Контрольный
термоэкстракт готовят из того же мате-риала, взятого от здорового животного .
Ускоренная диагностика сибирской язвы проводится методом ИФА, который позволяет
вы-явить капсульные формы Вас. anthracis в экссудате. Мазки из экссудата через 5
—18 ч после заражения животного обрабатывают капсульной сибиреязвенной
антисывороткой, а затем флюоресцирующей антикроличьей сывороткой, меченной
"родамином. В препаратах, содер-жащих капсульные бациллы, наблюдается желто-
зеленое свечение возбудителя.
Кожно-аллергическая проба. Ставится на внутренней поверхности предплечья — внут-
рикожно вводят 0,1 мл антраксина. При положительной реакции через 24 ч
появляются гипе-ремия и инфильтрат.
3) Иммуноглобулин человека антистафилококковый
Содержащая антитела к стафилококковому экзотоксину иммунологически активная
белковая фракция, выделенная из сыворотки или плазмы крови доноров, очищенная и
концентриро-ванная методом фракционирования этиловым спиртом.
Инфекции стафилококковой этиологии.
Билет №15.
1) Иммунологическая память. При повторной встрече с антигеном орга¬низм
формирует более активную и быструю иммунную реакцию — вторичный иммунный ответ.
Этот феномен получил название имму¬нологической памяти.
Иммунологическая память имеет высо¬кую специфичность к конкретному анти¬гену,
распро-страняется как на гуморальное, так и клеточное звено иммунитета и
обус¬ловлена В- и Т-лимфоцитами. Она обра¬зуется практически всегда и
сохраняется годами и даже десятиле-тиями. Благодаря ней наш организм надежно
защищен от повторных антигенных интервен-ций.
На сегодняшний день рассматривают два наиболее вероятных механизма формирова¬ния
иммунологической памяти. Один из них предполагает длительное сохранение
анти¬гена в ор-ганизме. Этому имеется множество примеров: инкапсулированный
возбудитель туберкулеза, персистирующие вирусы кори, полиомиелита, ветряной оспы
и некоторые другие патогены длительное время, иногда всю жизнь, сохраняются в
организме, под¬держивая в напряжении иммунную систему. Вероятно также наличие
долгоживущих де¬ндритных АПК, способных длительно сохра¬нять и презентировать
антиген.
Другой механизм предусматривает, что в про¬цессе развития в организме
продуктивного им-мунного ответа часть антигенореактивных Т- или В-лимфоцитов
дифференцируется в малые по¬коящиеся клетки, или клетки иммунологической памяти.
Эти клетки отличаются высокой спе¬цифичностью к конкретной антигенной
детер¬минанте и большой продолжительностью жизни (до 10 лет и более). Они
активно рециркулируют в организме, распределяясь в тканях и органах, но
постоянно возвращаются в места своего про¬исхождения за счет хоминговых
рецепторов. Это обеспечивает постоянную готовность иммунной системы реагировать
на по-вторный контакт с антигеном по вторичному типу.
Феномен иммунологической памяти широко используется в практике вакцинации людей
для создания напряженного иммунитета и под¬держания его длительное время на
защитном уров-не. Осуществляют это 2—3-кратными при¬вивками при первичной
вакцинации и перио-дическими повторными введениями вакцинно¬го препарата —
ревакцинациями.
Однако феномен иммунологической памяти имеет и отрицательные стороны. Например,
по-вторная попытка трансплантировать уже однажды отторгнутую ткань вызывает
быст¬рую и бурную реакцию — криз отторжения.
Иммунологическая толе¬рантность — явле¬ние, противоположное иммунному ответу и
им-мунологической памяти. Проявляется она отсутствием специфического
продуктивного им-мунного ответа организма на антиген в связи с неспособностью
его распознавания.
В отличие от иммуносупрессии имму¬нологическая толерантность предполагает
изначальную ареактивность иммунокомпетентных клеток к определенному антигену.
Иммунологическую толерантность вызы¬вают антигены, которые получили название
толеро-гены. Ими могут быть практически все вещества, однако наибольшей
толерогенностью обла-дают полисахариды.
Иммунологическая толерантность быва¬ет врожденной и приобретенной. Примером
врож-денной толерантности является отсутс¬твие реакции иммунной системы на свои
собственные антигены. Приобретенную толе¬рантность можно создать, вводя в
организм вещества, подавляющие иммунитет (иммунодепрессанты), или же путем
введения антигена в эмбрио-нальном периоде или в первые дни после рождения
индивидуума. Приобретенная толерант-ность может быть активной и пассив¬ной.
Активная толерантность создается пу¬тем введения в организм толерогена, который
формирует специфическую толерантность. Пассивную толерантность можно вызвать
ве¬ществами, тормозящими биосинтетическую или пролифе-ративную активность
иммунокомпетентных клеток (антилимфоцитарная сыворотка, цитоста-тики и пр.).
Иммунологическая толерантность отличает¬ся специфичностью — она направлена к
строго определенным антигенам. По степени рас¬пространенности различают
поливалентную и рас-щепленную толерантность. Поливалентная толерантность
возникает одновременно на все антигенные детерминанты, входящие в со¬став
конкретного антигена. Для расщепленной, или моновалентной, толерантности
характер¬на избирательная невосприимчивость каких-то от-дельных антигенных
детерминант.
Степень проявления иммунологической толе¬рантности существенно зависит от ряда
свойств макроорганизма и толерогена.
Важное значение в индукции иммуноло¬гической толерантности имеют доза анти¬гена
и про-должительность его воздействия. Различают высокодозовую и низкодозовую
толерантность. Высокодозовую толерантность вызывают введением больших количеств
вы-сококонцентрированного антигена. Низкодозовая толерантность, наоборот,
вызывается очень малым количеством вы-сокогомогенного молекулярного антигена.
Механизмы толерантности многообразны и до конца не расшифрованы. Известно, что
ее основу составляют нормальные процессы регуляции иммунной системы. Выделяют
три наи-более вероятные причины развития имму¬нологической толерантности:
1. Элиминация из организма антигенспецифических клонов лимфоцитов.
2. Блокада биологической активности им-мунокомпетентных клеток.
3. Быстрая нейтрализация антигена анти¬телами.
Феномен иммунологической толерантнос¬ти имеет большое практическое значение. Он
используется для решения многих важных проблем медицины, таких как пересадка
ор¬ганов и тканей, подавление аутоиммунных реакций, лечение аллергий и других
патоло¬гических со-стояний, связанных с агрессив¬ным поведением иммунной
системы.
2).Возбудитель менингококковой инфекции (цереброспинальный менингит, назофа-
рингит, менингококкемия) — Neisseria meningitidis —роду Neisseria сем.
Neisseriaceae.
Менингококки обнаруживаются в носоглотке у бактерионосителей и больных, в
спинномоз-говой жидкости (ликвор) при эпидемическом цереброспинальном менингите.
Материал для исследования берут специальным тампоном (который на 3/4 длины
сгибают под углом 45°) из верхних отделов носоглотки. При доставке в лабораторию
его предохра-няют от охлаждения и высушивания, поскольку менингококк очень
чувствителен к воздейст-вию этих факторов.
Бактериоскопическое исследование . Мазки из осадка ликвора окрашивают по Граму и
микроскопируют. При наличии гноя в большинстве случаев обнаруживаются типичные
гра-мотрицательные диплококки, имеющие характерное расположение — внутри
лейкоцитов, что позволяет сделать окончательное заключение о менингококковой
инфекции. При микро-скопии мазков из носоглотки бактерионосителей наряду с
менингококком обнаруживаются грамположительные стафилококки и стрептококки, а
также непатогенные нейс-серии — Mo-raxella spp. и другие бактерии.
Дифференцировать их по морфологической картине мазка не представляется
возможным.
Бактериологическое исследование. Исследуемый материал засевают петлей на чашки с
пи-тательным агаром, содержащим кровь, сыворотку крови или асцитическую
жидкость, кото-рые способствуют росту менингококка. Кроме того, используют
данную среду с добавлением антибиотика ристомицина (150 ЕД/мл), который
задерживает размножение грамположитель-ных кокков, содержащихся в исследуемом
материале, и тем самым способствует выделению чистой культуры менингококка.
Образование колоний менингококка на этих средах наблю-дается через 48 ч после
инкубации посевов при 37°С. В отличие от колоний других кокков колонии
менингококка прозрачны, имеют голубоватый оттенок, ровные края и величину с
булавочную головку. Такие колонии пересевают в пробирку со скошенным
сывороточным агаром для получения чистой культуры.
Идентификацию чистой культуры, дифференциацию от сапрофитных нейссерий,
обитающих в носоглотке, проводят по ряду признаков. Так, менингококк растет
только в присутствии на-тивного белка, в то время как другие нейссерий
размножаются на простых средах и образуют пигмент; на средах Гисса с добавлением
сыворотки крови менингококк ферментирует до ки-слоты лактозу и
мальтозу.Фаготипирование менингококка проводят для эпидемиологическо-го анализа.
Определение фаготипа производят в реакции агглютинации в пробирках.
3)Иммуноглобулин противосибиреязвенный.
Состав. Препарат содержит иммунные гамма- и бета-глобулиновые фракции сыворотки
кро-ви лошади, гипериммунизированной штаммом СТИ-1 «Ихтиман» возбудителя
сибирской яз-вы.
Выпускается во флаконах по 20 мл и представляет собой прозрачную или слегка
опалесци-рующую жидкость бело-сероватого цвета.
Назначение. Препарат применяют для экстренной профилактики и лечения сибирской
язвы у людей.
Способ применения и дозировка. Препарат вводится строго асептически
внутримышечно в ягодичную область в подогретом (37 С) виде.
Лечебная доза составляет 30—50 мл, в тяжелых случаях болезни введение препарата
повто-ряют в последующие дни в тех же дозах.
Для экстренной профилактики препарат вводится однократно взрослому человеку в
объеме 20—25 мл, подросткам от 14 до 17 лет— 12 мл, детям 5-8мл.
Применение иммуноглобулина нецелесообразно в случаях, если прошло более 5 суток
после употребления в пищу мяса больного животного или более 10 суток после
возможного инфицирования кожных покровов в результате контакта.
Перед введением обязательно проводят внутрикожную пробу с разведенным 1 : 100
имму-ноглобулином (ампула находится в коробке с препаратом) с целью выявления
чувствитель-ности к чужеродному (лошадиному) белку. Для предупреждения
анафилактического шока применяется метод дробной десенсибилизации. Лица после
введения иммуноглобулина должны находиться под наблюдением врача в течение 1
часа.
Реакции на введение. Эти реакции могут быть немедленными (сразу после введения
имму-ноглобулина), ранними (на 4—6-й день) в отдаленными (2 недели и позднее).
Они проявля-ются в повышении температуры, ознобе, судорогах, сыпи, в нарушении
сердечно-сосудистой деятельности. Продолжительность этих ре акций от нескольких
часов до нескольких недель. В очень редких случаях могут наблюдаться явления
анафилактического шока.
Противопоказанием является только развитие анафилактического шока при
определении чувствительности иммунизируемого к чужеродному белку.
Билет №16.
1) Особенности противовирусного иммунитета
*Основные факторы защиты – специфические АТ, Т-киллеры, ЕК, интерферон и
сывороточ-ные ингибиторы вирусных частиц;
*АТ взаимодействуют только с внеклеточным вирусом, с вирусными белками и
нуклеино-выми кислотами в межклеточной среде;
*Напряженность иммунитета оценивают по нарастанию титра специфических АТ в
парных сыворотках в процессе болезни, иногда определяют концентрацию интерферона
в сыворотке крови.
Особенности противогрибкового иммунитета
*Основные факторы защиты – активированные макрофаги, осуществляющие
антителозави-симую клеточно-опосредованную цитотоксичность грибных клеток;
*АГ грибов практически не индуцируют антителообразование, но стимулируют
клеточное звено иммунитета;
*Происходит аллергизация организма (ГЗТ сопровождают кожные и глубокие микозы,
ГНТ – микозы слизистых дыхательные и мочеполовых путей);
*Напряженность иммунитета оценивают по результатам кожно-аллергических проб.
Особенности противоопухолевого иммунитета
Раковые клетки низкоиммуногенны, выделяют иммуносупрессивные вещества
(«негативные» цитокины), в месте онкогенеза отсутствует воспалительная реакция;
Основные факторы защиты – активированные макрофаги и ЕК;
Роль гуморального иммунитета спорна – специфические АТ могут экранировать АГ
раковых клеток, не вызывая их цитолиза;
Иммунодиагностика рака основана на определении в сыворотке крови
раковоэмбриональных и опухольассоциированных АГ
Особенности трансплантационного иммунитета
*Обусловлен факторами клеточного и гуморального иммунитета, основной фактор – Т-
киллеры, осуществляющие антителонезависимую клеточно-опосредованную цитотоксич-
ность;
*Важную роль играют специфические АТ, запускающие антитело-опосредованный
цитолиз трансплантата;
*В процессе реакции отторжения трансплантата формируется клон Т- и В-клеток
иммунной памяти и при повторной пересадке происходит бурный и быстрый иммунный
ответ, заканчи-вающийся отторжением трансплантата.
*Иммунное отторжение пересаженных тканей протекает в две фазы:
*Вокруг трансплантата скапливаются иммунокомпетентные клетки (лимфоидная
инфильтра-ция);
*Деструкция клеток трансплантата Т-киллерами; активация макрофагов, ЕК и
антителоге-неза иммунное воспаление, тромбоз сосудов нарушение
питания и гибель транспланта-та.
2). Применен бак-скопия, выбраны не правильно среды, температура.
Возбудителями раневой анаэробной инфекции являются бактерии рода Clostridium . К
дан-ному роду относятся Cl. perfringens, Cl. novyi, Cl. septicum, Cl. sordellii,
Cl. histolyticum. Чаще других возбудителем является Cl. perfringens. Заражение
происходит при попадании в рану почвы или пыли, загрязненной спорами клостридий.
В анаэробных условиях (в глубине раны) они прорастают в вегетативные клетки,
продуцирующие разнообразные токсины, которые вызывают распад и некротизацию
мышечной ткани. В этом процессе участвуют стафи-лококки, синегнойная палочка,
протей и другие бактерии, в значительной мере осложняющие течение заболевания.
Бактериоскопическое исследование. Проводится путем микроскопии мазков,
приготовлен-ных из отечной жидкости или некротизированной ткани. Наличие в
препаратах крупных (1—1,5X3—10 мкм) грамположительных палочек ,часть из которых
(CI. perfringens) образует капсулу , позволяет поставить предварительный
диагноз.
Бактериологическое исследование. Исследуемый материал вносят в несколько
пробирок со средой Китта—Тароцци, железосульфитным агаром (среда Вильсона—Блера)
и молоком. Часть пробирок прогревают при 80° С в течение 30 мин для уничтожения
неспорообразующих бактерий. Посевы инкубируют в обычном термостате при 37°С. CI.
perfringens растет в глубине среды. В молоке уже через 3—4 ч после посева
образуется губкообразный сгусток, содержащий пузырьки газа и отделившуюся
прозрачную жидкость. На следующие сутки на среде Китта—Тароцци отмечается
помутнение и газообразование, а на ЖСА несколько позднее появляются черные
колонии в глубине агарового столбика. Для получения культур других видов
клостридий требуются более строгие анаэробные условия. Из всех посевов делают
мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. При положительном результате
обнаруживают крупные грамп(+) палочки CL perfringens. Для получения чистой
культуры делают пересевы на сахарный кровяной агар в чашки Петри, которые
инкубируют в строго анаэробных условиях при 37°С в течение 3—4 дней. Выросшие
колонии пересевают в пробирки со средой Китта—Тароцци. Идентификацию чистой
культуры производят на основании признаков, перечисленных .
3.)Диагностикум клещевого энцефалита сухой для РТГА, РСК, РРГ
набор диагностический многокомпонентный /упаковки комбинированные/ /в комплекте
с ти-поспецифической и нормальной сывороткой, буферными растворами, раствором
Альсевера, каолином/ Для Диагностики клещевого энцефалита .
Билет №17.
1) Гиперчувствительность – чрезмерное или неадекватное проявление реакций
приобре-тенного иммунитета. В основе лежит полезный в норме для организма
иммунный ответ, но действующий неадекватно, иногда с развитием воспаления и
повреждением тканей.
Впервые понятие «аллергия» от греч. allos — иной и ergon — действие) было
введено в прак-тику французским ученым
Современный термин понимает аллергию как повышенную извращенную реакцию
макроорга-низма на повторный контакт организма с антигеном (аллергеном).
Антигены, вызывающие аллергические реакции, названы аллергенами.
Сенсибилизация – это процесс приобретения организмом повышенной чувствительности
к аллергену. Клиника развивается на последующие контакты с аллергеном.
Доза антигена, вызывающая сенсибилизацию, называется сенсибилизирующей.
Повторное введение того же антигена через определенный промежуток времени
вызывает аллергическую реакцию.
Дозу антигена, вызывающую аллергическую реакцию, называют разрешающей.
Стадии развития аллергической реакции
1. Иммунологическая стадия - в ответ на антиген (аллерген) образуются
антигенчувстви-тельные клетки, специфические антитела и иммунные комплексы.
2. Патохимическая стадия - образование медиаторов воспаления и биологически
активных аминов, которые играют основную роль в механизме аллергических реакций.
3. Патофизиологическая стадия - проявление клинической картины аллергической
реакции.
В 1968г. П. Джелл и Р. Кумбс разработали классификацию аллергических реакций на
основе изучения молекулярных механизмов аллергии по патогенезу (классификация по
патогенезу).
Тип реакции Форма реагиро-вания Фактор патогенеза Механизм
патогенеза Клинические примеры
I
анафилак-тический ГНТ IgE,
IgG4 IgE→фиксация на тучных клетках →иммунный ком-плекс IgE (G4) + ал-лерген→
ак-тивация тучных клеток →БАВ Поллинозы;
атопическая бронхиальная астма;
анафилактический шок
II
цито-токсический ГНТ IgM,
IgG Выработка цитоток-сических АТ→ акти-вация анти-телозависимого цито-лиза
с участием ком-племента и фагоцитов Лекарственная аллергия;
аутоиммунная гемолитичес-кая болезнь;
аутоиммунная тромбоцитопе-ния
III
иммуно-комплекс-ный ГНТ IgM,
IgG ИК→ отложение на базальных мембра-нах, эндотелии и в соед.ткани→актива-
ция антителозависи-мого цитолиза с уча-стием комплемента или фагоцитов→ по-
вреждение ткани Сывороточная болезнь, сис-темные заболе-вания соед. ткани,
феномен Артюса
IV
клеточно-опосредо-ванный ГЗТ Т-лимфоци-ты Сенсибилизация Т-
лимфоцитов→акти-вация клеточно-опосредованного ци-толиза с участием цТ и
фагоцитов Кожно-аллергические пробы;
контактная ал-лергия; аллер-гические явле-ния при инфек-циях
Лабораторная диагностика аллергии
Диагностика аллергических реакциях I типа основана на выявлении суммарных и
специфи-ческих реагинов (IgЕ, IgG4) в сыворотке крови.
При аллергических реакциях II типа в сыворотке крови определяют цитотоксические
АТ.
При аллергических реакциях III типа в сыворотке крови выявляют ИК.
Для диагностики аллергических реакций IV типа используют кожно-аллергические
пробы (диагностика туберкулеза, лепры, бруцеллеза, туляремии и др.).
2)Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) — грамотрицательная подвижная
(моно-трих) палочковидная бактерия. Обитает в воде и почве, условно патогенна
для человека, воз-будитель нозокомиальных инфекций у человека[1]. Лечение
затруднительно ввиду высокой устойчивости к антибиотикам
Леч-цефалоспоринами, Бактериофаг синегнойный-Обладает способностью специфически
ли-зировать бактерии синегнойной палочки.или Пиобактериофаг поливалентный
очищенный жидкий-Препарат обладает способностью специфически лизировать бактерии
стафилокок-ков, стрептококков, протея (мирабилис и вульгарис), синегнойной
палочки, клебсиелл пнев-монии, эшерихий коли (различных серо-групп).
Для лечения тяжелых форм синегнойной инфекции применяют также гипериммунную
плазму, полученную из крови добровольцев, иммунизированных поливалентной
корпуску-лярной синегнойной вакциной.
При местном лечении инфекций кожи (трофических язвах, эктиме, ожоговых ранах),
вы-званных P. aeruginosa, применяют антисинегнойный гетерологичный
иммуноглобулин, полу-чаемый из сыворотки крови баранов, гипериммунизированных
взвесью культур синегнойных палочек 7 различных иммунотипов, убитых формалином.
Кроме того, для лечения гнойных инфекций кожи, абсцессов, термических ожогов,
ослож-ненных синегнойной инфекцией, циститов, маститов и др. заболеваний
синегнойной этиоло-гии (кроме сепсиса) можно применять синегнойный бактериофаг
(«бактериофаг пи-оцианеус») или поливалентный жидкий пио-бактериофаг.
3)Иммуноглобулин против клещевого энцефалита человека жидкий.
Состав. Иммуноглобулин представляет собой концентрированный раствор очищенной
фракции иммуноглобулинов, выделенных спиртовым методом из плазмы или сыворотки
че-ловеческой донорской крови, содержащей специфические антитела к вирусу
клещевого эн-цефалита. Действующее начало препарата — антитела к вирусу
клещевого энцефалита.
Выпускается в жидком виде в ампулах, доза 1 мл. Прозрачная или слегка
опалесцирующая жидкость, бесцветная или слабо-желтой окраски.
Назначение для экстренной профилактики и лечения клещевого энцефалита. Действие
пре-парата обеспечивается наличием в нем нейтрализующих вирусспецифических
антител. С це-лью экстренной профилактики препарат вводится непривитым лицам,
отметившим присасы-вание клещей в районах, эпидемических по клещевому
энцефалиту, а также лицам, рабо-тающим с вирусом при подозрении на лабораторное
заражение.
В случаях повышенного риска заражения (выявление инфицирования присосавшегося
клеща, многократные укусы клещей) препарат вводят и привитым лицам.
Препарат следует вводить в возможно более ранние сроки с момента предполагаемого
зара-жения.
Билет №18.
1) Аллергические болезни. Реакции I типа (анафилактические), II типа
(гуморальные цито-токсические), III типа (иммунокомплексные) и IV типа
(опосредованные Т-лимфоцитами).
а) Реакции I типа (анафилактические, реагиновые).
Анафилаксия представляет собой иммунную реакцию, для которой необходимы
специфиче-ские цитофильные антитела и клетки-мишени.
- Синтезируемые в больших количествах IgE соединяются с мембраной тучных клеток
(клет-ки-мишени I порядка), на которых есть специальные рецепторы – FcR.
Образуется рецептор-ный комплекс.
- Аллерген соединяется с рецепторным комплексом, что вызывает дегрануляцию
тучных клеток.
- Тучные клетки выделяют БАВ (гистамин, гепарин и др.) в межклеточное
пространство.
- Включаются органно-патофизиологические реакции, приводящие к бронхоспазму,
вазоди-латации, отекам и др.
- Вырабатываемые цитокины стимулируют Т2-хелперы и эозинофилогенез.
Анафилаксия может проявляться в виде местной (на коже и слизистых оболочках) или
сис-темной (анафилактический шок) реакции.
1.Местные анафилактические реакции в зависимости от локализации могут выражаться
ур-тикарной сыпью, вазомоторным насморком, бронхиальной астмой или кишечными
рас-стройствами.
Каждый вид животных имеет определенные органы, которые поражаются чаще других
(шок-органы). У человека это артериолы и бронхи.
Анафилаксию способные вызвать:
- некоторые вещества: пыльца растений, яды (пчелиный, осиный, змеиный),;
- лекарственные препараты (антибиотики группы пенициллина, сульфаниламиды,
белковые гормоны, коревая и гриппозная вакцины, гетерологические сыворотки).
Анафилактические реакции наблюдаются :
при заболеваниях, вызванных многоклеточными паразитами
при вир и бак инфекциях (дифтерии, круп пневмонии, кори, амебиазе, лямблиозе);
при гельминтозах развивается кожная базофильная повышенная чувствительность;
- при введении вакцин, преимущественно растворимых (подъем IgЕ нередко
наблюдается при иммунизации АКДС, причем АКДС усиливает сенсибилизацию к
другим немикробным аллергенам, например к пыльце растений).
Б)Реакции II типа (гуморальные цитотоксические или цитолитические) опосредованы
АТ к поверхностным АГ клетки или к АГ, связанным с клеточной поверхностью.
Решающая роль принадлежит цитотоксическим IgG и IgМ, способным активировать
ком-племент. Они связываются с рецепторами клеток-мишеней и запускают механизмы
компле-ментзависимой цитотоксичности, антителозависимой клеточной
цитотоксичности (АЗКЦ), не нуждающейся в комплементе.
АГ – целая клетка, которая попадает в организм экзогенным (трансплантация,
трансфузия) или эндогенным путем, изменяясь под влиянием различных факторов
(конформационные, физические, химические факторы, действие патогенных
микроорганизмов, лекарственных веществ, старение клеток) и приобретают свойство
аллергена.
Происходит сенсибилизация к аллергену, встроенному в стенку клетки-мишени →
активи-руется система комплемента по классическому пути → развиваются
патофизиологические эффекты (боль, воспаление, опсонизация) →массовый лизис
клеток-мишеней.
Одним из клинических проявлений может быть лекарственная аллергия (так как
молекулы лекарственных препаратов могут адсорбироваться на поверхности клеток
крови). Как след-ствие возникают- гемолитическая анемия, лейкопения,
тромбоцитопения, агранулоцитоз.
В)Реакции III типа (иммунокомплексные) опосредованы иммунными комплексами (ИК).
В зависимости от количества и иммуногенности АГ происходит отложение
образовавшихся ИК в тканях, на эндотелии сосудов, базальных мембранах клубочков
почек и в дерме.
Биологические свойства ИК обусловлены соотношением АГ-АТ. Иммунные агрегаты,
обра-зовавшиеся при значительном избытке АГ, имеют малые и средние размеры и
могут обладать токсическим действием. В образовании токсических ИК могут
участвовать IgМ, IgG, связывающие комплемент.
Благодаря активации комплемента в местах отложения ИК высвобождаются
биологически активные медиаторы — анафилотоксины (СЗа, СЗb, С5а), которые,
повышая проницаемость сосудов и привлекая полиморфно-ядерные лейкоциты,
способствуют развитию воспаления.
Фагоцитированные токсические ИК повреждают гранулоциты, из которых выделяются
про-теолитические ферменты, в свою очередь разрушающие ткани.
Аллергические поражения вызывают комплексы, состоящие из микробных или вирусных
АГ (гепатит В, туберкулез, лепра, бруцеллез, стрептококковая и пневмококковая
инфекции, ма-лярия, трипаносомоз, гельминтозы) и циркулирующих АТ типа IgG и
реже IgМ
К болезням, связанным с образованием ИК относятся многие персистирующие
инфек-ции. Сочетание хронической инфекции со слабым гуморальным ответом
(проказа, малярия, геморрагическая лихорадка денге, вирусный гепатит и
стафилококковый эндокардит) приво-дит к постоянному образованию ИК и к их
отложению в тканях.
ИК могут образовываться либо в кровотоке, когда АГ и АТ одновременно
находятся в плазме крови, либо в тканях, когда АГ введен в ткань, а АТ находятся
в крови и происходит их встречная взаимная диффузия. В первом случае развивается
обусловленный ИК васкулит, во втором — феномен Артюса.
При аллергическом васкулите ИК образуются при небольшом избытке АГ
непосредственно в просвете сосуда, в результате активации комплемента и
лейкотаксиса происходят повреж-дение ткани и запустение сосуда.
Чаще поражаются сосуды нижних конечностей и капилляры почечных клубочков.
Типичный пример аллергического васкулита — гломерулонефрит. Некоторые микробы
(особенно стрептококки группы А) и продукты их распада способствуют развитию
хронического гло-мерулонефрита.
Как особый случай васкулита, обусловленного иммунными комплексами, можно
рассматри-вать сывороточную болезнь, которая развивается через 8—10 дней после
однократного вве-дения чужеродной сыворотки. Болезнь сопровождается повышением
температуры тела, уве-личением селезенки и лимфатических узлов, лейкоцитозом и
снижением активности ком-племента. После иммунной элиминации АГ симптомы
исчезают.
При феномене Артюса иммунная реакция первично направлена только на чужеродный
АГ, однако высвобождение лизосомных ферментов в местах отложения ИК приводит к
вторич-ному повреждению тканей.
Классический феномен Артюса у человека наблюдается прежде всего при воздействии
неко-торых ингаляционных аллергенов, особенно при регулярных повторных
воздействиях. К по-добным заболеваниям относится аллергический альвеолит, при
котором в сыворотке крови часто обнаруживаются преципитирующие антитела к
промышленным аллергенам («легкие фермера», «легкие птичника»).
Г)Реакции IV типа (опосредованные Т-лимфоцитами).
Существуют АГ, которые стимулируют преимущественно Т-лимфоциты и вызывают благо-
даря этому формирование в основном клеточного иммунитета. АГ внутриклеточных
пара-зитов, чужеродных тканей, природные и синтетические гаптены (лекарственные
препараты, пищевые красители и др.); чаще полисахариды и низкомолекулярные
пептиды, т.е. низкоим-муногенные АГ.
Сенсибилизация Т-хелперов происходит по пути Тх1, которые активируют Т-эффекторы
вос-паления и клетки памяти. Сенсибилизированные лимфоциты выделяют медиаторы (в
том числе ИЛ-2), которые активируют макрофаги и вовлекают их в процесс
разрушения АГ, вы-звавшего сенсибилизацию. Цитотоксичность проявляют и сами Т-
лимфоциты.
Антигенная стимуляция лимфоцитов сопровождается их трансформацией, образованием
и дальнейшим выделением медиаторов ГЗТ. Они изменяют клеточную подвижность,
активи-руют клетки, участвующие в воспалении, способствуют пролиферации и
созреванию клеток, регулируют кооперацию иммунокомпетентных клеток.
Патологические эффекты обусловлены провоспалительными медиаторами, которые вызы-
вают повреждение тканей, фиброз, ангиогенез. Патологические процессы могут
протекать в коже, суставах, внутренних органах. В воспалительном инфильтрате
преобладают мононук-леарные клетки (лимфоциты, моноциты, макрофаги).
При ГЗТ повреждение может развиваться в результате:
● прямого цитотоксического действия СD4 Т-лимфоцитов на клетки-мишени;
● цитотоксического действия ФНОβ;
● выделения в процессе фагоцитоза лизосомальных ферментов, повреждающих
тканевые структуры.
Морфологические изменения при ГЗТ имеют воспалительный характер, обусловленный
ре-акцией лимфоцитов и макрофагов на образующийся комплекс антигена с
сенсибилизирован-ными лимфоцитами, и проявляются через 24—48 ч.
ГЗТ может вызвать введение лекарственных препаратов или контакт с некоторыми
низкомо-лекулярными веществами (гаптенами).
Типичный пример — контактная экзема. При встрече организма сенсибилизированного
ин-дивидуума с гаптеном происходит локальная активация Т-лимфоцитов и
макрофагов. При этом высвобождение лимфокинов запускает патологический процесс,
который клинически проявляется экземой. Контактную аллергию вызывают
синтетические моющие средства, со-единения хрома, никеля, ртути,
парафенилендиамин, многие консерванты и лекарственные препараты.
Известны три реакции ГЗТ: контактная, туберкулиновая и грануломатозная.
ГЗТ развивается ко всем видам возбудителей, независимо от их патогенности. Живые
возбу-дители вызывают более выраженную ГЗТ, которая характерна прежде всего для
хронических инфекций и инфекций с внутриклеточным паразитированием возбудителя.
Особое значение она имеет при туберкулезе, бруцеллезе, лепре,
сальмонеллезе, токсо-плазмозе, листериозе, гистоплазмозе, лейшманиозе,
кандидамикозе, вирусных инфекциях и гельминтозах.
ГЗТ вызывают преимущественно белки и гликопретеины. Клеточная стенка
микроба обладает более сильной сенсибилизирующей активностью по сравнению с
внутриклеточны-ми компонентами.
ГЗТ появляется через 3-5 дней после инфицирования или вакцинации. Ее
длительность зависит от вида аллергенного материала. При инфекциях с
внутриклеточным паразитирова-нием она может длиться десятки лет. Во многих
случаях ГЗТ носит кратковременный харак-тер.
2)Bordetella pertussis,коклюш
Бактериоскопическое исследование. Для быстрого обнаружения и идентификации
Bordetella pertussis используют иммунофлюоресцентный метод. Материал берут
стерильным ватным тампоном из носоглотки больного ребенка. Тампоном делают два
мазка, высушивают их на воздухе и фиксируют на пламени. Один мазок обрабатывают
флюоресцирующей им-мунной противококлюшной сывороткой, другой — паракоклюш-ной
сывороткой. Препараты микроскопируют в люминесцентном микроскопе; просматривают
не менее 50 полей зрения.
В положительном случае обнаруживают В. pertussis, для которых характерны темные
клетки с четким светящимся венчиком.
Бактериологическое исследование. Основной метод лабораторной диагностики
коклюша. Материал для посева берут носоглоточным тампоном или методом «кашлевых
пластинок». Для этого в момент появления кашля открытую чашку Петри с
питательной средой подносят ко рту ребенка и держат в течение 6—8 кашлевых
толчков. Правильное и раннее взятие ма-териала позволяет выделить коклюшные
микробы в начальном периоде болезни от 80-90% больных. Материал засевают на КУА
или кровяные среды — картофельно-глицериновый кровяной агар Борде— Жангу и
молочно-кровяной агар. В питательные среды добавляют пенициллин для угнетения
роста посторонней микрофлоры. Колонии В. pertussis на указанных средах обычно
появляются через 48—72 ч культивирования, паракок-люшные— несколько раньше:
через 24—72 ч. Бордетеллы образуют мелкие (диаметром око-ло 1 мм) выпуклые
влажные блестящие колонии. На КУА колонии имеют серовато-кремовый цвет, а на
среде Борде—Жангу приобретают жемчужный или ртутный блеск. Колонии пара-
коклюшных бактерий более крупные. На среде Борде—Жангу и молочно-кровяном агаре
они образуют ограниченную зону гемолиза. Из колоний, выросших на чашках, готовят
мазки, ок-рашивают по Граму и микроскопируют. При наличии в мазках овоидных
грамотрица-тельных палочек ставят ориентировочную реакцию агглютинации с
коклюшной и па-ракоклюшной сыворотками.!!!! Затем подозрительные колонии
пересевают в пробирки для дальнейшего изучения чистых культур бордетелл .
В отличие от других бордетелл В. pertussis не растут на питательном агаре и не
изменяют цвета специальных питательных сред.
Для определения уреазы в агглютинационные пробирки вносят 03 мл 2% раствора
мочевины, 0,3 мл густой суспензии испытуемой культуры и 2—3 капли 0,1%
спиртового раствора фе-нолфталеина. В положительном случае через 20—30 мин
появляется малиновое окрашива-ние, указывающее на расщепление мочевины уреазой.
Установление серологической специфичности бордетелл, дифференциацию видов и
опреде-ление сероваров проводят в реакции агглютинации с адсорбированными
факторными сыво-ротками. При этом исходят из того, что антиген (фактор) 7
является родовым, а антиген (фактор) 1 присущ только В. pertussis, 14—В.
parapertussis и 12—В. bronchiseptica.
Бактериологическое исследование продолжается не менее 5 дней
В отличие от бордетелл Н. influenzae выращивается только на кровяных питательных
средах — кровяном агаре, «шоколадном» агаре Левинталя, содержащих Х-фактор
(гемин) и V-фактор (коэн-зим дегидрогеназы). Идентификацию выделенной культуры
производят на ос-новании комплексного изучения морфологических, культуральных,
биохимических и серо-логических свойств.
Серодиагностика. Реакция агглютинации и РСК применяются в основном для
ретроспек-тивного подтверждения диагноза и дифференциальной диагностики
атипичных форм кок-люша. Агглютинины в крови больных появляются на3—4-й неделе
заболевания в титрах 1 20 и выше. В условиях массовой вакцинации детей против
коклюша диагностическое значение имеет нарастание титра антител в динамике
болезни, поэтому реакцию ставят повторно через 4—5 дней.
3) Вакцина холерная (или Эль-Тор) убитая сухая и жидкая.
Состав. Вакцина холерная представляет собой взвесь убитых холерных или Эль-Тор-
вибрионов и выпускается в сухом или жидком виде. Жидкая вакцина имеет вид белой
мутной гомогенной суспензии; сухая — белой с кремовым оттенком пористой массы.
Жидкая вакцина содержит в 1 мл 16 млрд вибрионов. В ампуле с сухой вакциной
содержится 80 или 160 млрд микробов.
Выпускается жидкая вакцина во флаконах по 100 мл, сухая — по 1 мл и 2 мл.
Назначение. Вакцина холерная предназначается для профилактики холеры по
эпидемическим показаниям.
Способ введения и дозировка. Препарат вводят подкожно игольным и безыгольным
мето-дом. Вакцинацию проводят ежегодно, двукратно с интервалом 7—10 дней.
Ревакцинацию—однократно, через 6 месяцев после первичной иммунизации, дозой
первичной прививки (по эпидемиологическим показаниям). Детям до 2 лет прививки
не делают.
Прививочная доза при шприцевом методе введения
Возраст Дозы в мл (млрд) для
жидкой вакцины растворенной сухой вакцины
І прививка ІІ - я І прививка ІІ –я
Взрослые и дети старше 15 лет 0,5
(8 млрд) 0,75
(12 млрд) 0,5
(8 млрд) 0,5
(12 млрд)
Дети с 7 до 10 лет 0,4
(6,4 млрд) 0,6
(9,6 млрд) 0,4
(6,4 млрд) 0,4
(9,6 млрд)
Дети с 2 до 7 лет 0,15
(2,4 млрд) 0,2
(3,2 млрд) 0,15
(2,4 млрд) 0,15
(3,6 млрд)
Прививочные дозы для жидкой и растворенной сухой вакцины при безыгольном методе
вве-дения
Возраст Доза в мл (млрд) для
жидкой вакцины растворенной сухой вакцины
прививки
І ІІ І ІІ
Взрослые и дети старше 15 лет 0,5
(8 млрд) 0,75
(12 млрд) 0,5
(8 млрд) 0,5
(12 млрд)
Безыгольным методом вакцину вводят подкожно в верхнюю треть плеча позади
дельтовид-ной мышцы.
Прививочные реакции. После вакцинации может возникать как общая (недомогание,
сла-бость, головная боль и повышение температуры до 37,5—38°), так и местная
(припухлость на месте введения вакцины, гиперемия, болезненность кожи и в
области регионарных лимфати-ческих узлов) реакция.
Противопоказания. Введение вакцины противопоказано людям, страдающим болезнями
системы кровообращения, аллергическими заболеваниями, болезнями крови,
злокачествен-ными новообразованиями, иммунодефицитными состояниями.
Противопоказана вакцинация людей с гипертермией выше 37,5 ◦С, беременных женщин,
лиц, находящихся на лечении по поводу инфекционных заболеваний, ревматизма,
туберкуле-за, острых и хронических нефритов и гепатитов в стадии обострения,
инфаркта миокарда.
Вакцинацию проводят не ранее 1 месяца после клинического выздоровления; после
острого гепатита – не ранее 6 месяцев и после менингококковой инфекции и
инфаркта миокарда – не ранее 12 месяцев.
Билет №19.
1) Иммунный статус — это структурное и функциональное состояние иммунной
сис¬темы индивидуума, определяемое комплек¬сом клинических и лабораторных
иммуно¬логических показателей.
Таким образом, иммунный статус ха¬рактеризует анатомо-функциональное состо¬яние
иммун-ной системы, т. е. ее способность к иммунному ответу на определенный
анти¬ген в данный момент времени.
Несмотря на вариабельность иммуноло¬гических показателей в норме, иммунный
статус можно определить путем постановки комплекса лабораторных тестов,
включаю¬щих оценку состояния факторов неспецифи¬ческой резистентности,
гуморального (В-система) и клеточ-ного (Т-система) иммунитета.
Оценка иммунного статуса проводится в кли¬нике при трансплантации органов и
тканей, аутоиммунных заболеваниях, аллергиях, для выявления иммунологической
недостаточнос¬ти при различных инфекционных и сомати¬ческих заболеваниях, для
контроля эффектив¬ности лечения болезней, связанных с наруше¬ниями иммунной
системы. В зависимости от возмож-ностей лаборатории оценка иммунного статуса
чаше всего базируется на определении ком-плекса следующих показателей:
1) общего клинического обследования;
2) состояния факторов естественной резис¬тентности;
3) гуморального иммунитета;
4) клеточного иммунитета;
5) дополнительных тестов.
При общем клиническом обследовании учи¬тывают жалобы пациента, анамнез, клиниче-
ские симптомы, результаты общего анализа крови (включая абсолютное число
лимфоци¬тов), данные биохимического исследования.
Гуморальный иммунитет определяют по уров¬ню иммуноглобулинов классов G, M, A, D,
Е в сыворотке крови, количеству специфических антител, катаболизму
иммуноглобулинов, ги-перчувствительности немедленного типа, пока¬зателю В-
лимфоцитов в периферической кро-ви, бласттрансформации В-лимфоцитов под
дейс¬твием В-клеточных митогенов и другим тес-там.
Состояние клеточного иммунитета оцени¬вают по количеству Т-лимфоцитов, а также
суб-популяций Т-лимфоцитов в периферичес¬кой крови, бласттрансформации Т-
лимфоци¬тов под действием Т-клеточных митогенов, определению гормонов тимуса,
уровню секретируемых цитокинов, а также постанов¬кой кожных проб с аллергенами,
контактной сенсибилизацией динитрохлорбензолом. Для постановки кожных
аллергических проб ис¬пользуются антигены, к которым в норме должна быть
сенсибилизация, например про¬ба Манту с туберкулином. Способность организма к
индукции первичного иммунного от¬вета может дать контактная сенсибилизация
динитрохлорбензолом.
В качестве дополнительных тестов для оценки иммунного статуса можно использовать
та-кие тесты, как определение бактерицидное™ сыво¬ротки крови, титрование СЗ-,
С4-компонентов комплемента, определение содержания С-реактивного белка в
сыворотке крови, определение ревматоидных факторов и других аутоантител.
Таким образом, оценка иммунного статуса про¬водится на основании постановки
большого чис¬ла лабораторных тестов, позволяющих оценить состояние как
гуморального и клеточного звеньев иммунной системы, так и факторов
неспецифи¬ческой резистентности. Все тесты раз-делены на две группы: тесты 1-го
и 2-го уровня. Тесты 1-го уровня могут быть выполнены в любой клинической
иммуно¬логической лаборатории первичного звена здра¬воохранения, они
используются для первичного выявления лиц с явно выраженной иммунопато¬логией.
Для более точной диагностики использу¬ются тесты 2-го уровня.
С ПРАКТИКУМА:Оценка иммунного статуса включает количественную и качественную
оценку основных факторов неспецифической защиты и основных звеньев иммунной
системы: Т-лимфоцитов и их главных конечных продуктов – цитокинов; В-лимфоцитов
и их главных конечных продуктов – иммуноглобулинов. Оценку иммунного статуса
проводят в несколько этапов:
клинический анализ крови, который дает информацию о количестве циркулирующих в
крови гранулоцитов, моноцитов и лимфоцитов;
оценка активности неспецифических факторов иммунитета (макрофагально-
фагоцитарного звена иммунитета, системы комплемента, естественных киллеров,
системы интерферонов);
дифференцировка лимфоцитов на кластеры дифференциации по поверхностным CD-
маркерам;
анализ функциональной активности Т- и В-лимфоцитов;
определение концентрации иммуноглобулинов четырех основных изотипов.
Методы оценки неспецифической защиты организма
При оценке активности неспецифических факторов иммунитета используют несколько
мето-дов, направленных на:
- анализ активности макрофагально-фагоцитарного звена по показателям
фагоцитарного ин-декса и фагоцитарного числа, показателю авершеного фагоцитоза,
интенсивности окис-лительного взрыва в фагоцитах (НСТ-тест);
- определение количественного содержания комплемента в крови методом титрования;
- определение количества пропердина по степени сорбции комплемента на комплексе
зимо-зан-пропердин;
- определение количественного содержания лизоцима методом титрования или
фотометри-чески по уменьшению оптической плотности суспензии микрококка;
- определение бактерицидной активности сыворотки.
Оценка фагоцитарной активности лейкоцитов.
красят по Романовскому-Гимзе и микроскопируют. Подсчет фагоцитированных
микробных клеток ведут в 200 нейтрофилах (50 моноцитах), рассчитывают
фагоцитарный индекс (про-цент фагоцитирующих лейкоцитов) и фагоцитарное число
(среднее число микробов, погло-щенных одним активным фагоцитом). Полученные
данные сравнивают с нормами (табл. 6).
Интенсивность реакции фагоцитоза для человека в норме
(нейтрофилы)
Показатели Дети Взрослые
Фагоцитарный индекс, % 60 75–80
Фагоцитарное число 12 14–15
Показатель завершенности фагоцитоза, % 50 55–60
НСТ-тест (индекс активности нейтрофилов) 0,1–0,15 0,1–0,15
НСТ-тест
В качестве косвенного показателя бактерицидности фагоцитирующих клеток оценивают
ин-тенсивность окислительного взрыва в фагоцитах по способности восстанавливать
желтый краситель нитросиний тетразолий (НСТ) с формированием в цитоплазме клеток
осадка темно-синео формазана (учитывают долю формазан-положительных клеток в
процентах). При инкубации лейкоцитов здоровых людей только с красителем доля
формазан-положительных клеток обычно не превышает 1–2 %, в присутствии
индукторов окислительного взрыва (клеток микроорганизмов, бактериальных
липополисахаридов и др.) может достигать 100 %. Снижение доли формазан-
положительных клеток свидетельствует о дефектности кислородзависимого механизма
бактерицидности фагоцитов.
Титрование комплемента.
Для определения титра комплемента исследуемую сыворотку разводят и добавляют
гемоли-тическую систему (смесь равных объемов эритроцитов барана и
гемолитической сыворотки). Пробирки инкубируют при 37ºС 30 минут, встряхивая
каждые 10 минут. Для контроля готовят разведения эритроцитов и дисиллированной
воды: 0,1 мл + 2,9 мл (соответствует 20 % гемолизу), 0,25 мл + 2,75 мл
(соответствует 50 % гемолизу), 0,35 мл + 2,65 мл (соответствует 70 %
гемолизу).Затем содержимое пробирки центрифугируют при 1500 об/мин в течение 5
минут и определяют пробирку, соответствующую 50 % гемолизу. Количество
комплемента, внесенное в эту пробирку, делят на исходное разведение и узнают,
какое количество нераз-веденной сыворотки дает этот феномен. Полученная величина
будет соответствовать 1 еди-нице СН50. Вычисляют, сколько таких единиц будет в 1
мл неразведенной сыворотки (схема титрования комплемента приведена в
приложении). Показатели основных гуморальных фак-торов иммунитета здоровых людей
приведены .
Показатели основных гуморальных факторов иммунитета
здоровых людей
Показатели Дети Взрослые
Лизоцим, мкг/мл 5,4 3,8
Комплемент, СН50 30-50 60-80
Пропердин, ед 2-4 4-8
Дифференцировка лимфоцитов на кластеры дифференциации
по поверхностным CD-маркерам
Определение количества пропердина.
Опыт ставится в двух пробирках. Опытная содержит испытуемую сыворотку, зимозан и
ком-племент, контрольная – только испытуемую сыворотку и комплемент. Пробирки
инкубируют при 37ºС 60 минут. Далее в обеих пробирках по общепринятой методике
титрую комплемент. Титр комплемента в контрольной пробирке показывает, какое
количество комплемента было в опытной пробирке до образования комплекса
пропердин-зимозан. Титрование же компле-мента в опытной пробирке показывает
какое количество осталось несвязанным после образо-вания этого комплекса. По
разнице полученных единиц можно судить о количестве компле-мента, связанного
комплексом пропердин-зимозан. За 1 единицу пропердина принимается его
количество, которое полностью связывает весь комплемент в 1 мл сыворотки.
Изучение лимфоцитов начинается с их выделения из крови. Мононуклеарные лейкоциты
(лимфоциты, моноциты) отделяют от других клеток крови (гранулоцитов и
эритроцитов) центрифугированием в градиенте плотности специальной смеси
препаратов (фикол, верогра-фин). Имеющие большую плотность эритроциты и
гранулоциты образуют осадок на дне пробирки, а мононуклеарные клетки образуют
кольцо на поверхности градиентной смеси, откуда могут быть перенесены в
отдельную пробирку и отмыты от градиентной смеси. Диф-ференцировка популяций и
субпопуляций лимфоцитов связана с выявлением поверхностных CD-маркеров –
антигенов) помощью соответствующих специфических антител.
Количественное содержание лейкоцитов в циркулирующей
крови здоровых людей
Популяция/субпопуляция CD-маркер Процент от всего количе-ство лимфо-цитов
Абсолютное ко-личество клеток 109
в 1 л крови
Лимфоциты (всего) 100 1,50–3,50
Естественные киллеры 16 10 (5–15) 0,20–0,30
Т-лимфоциты (всего) 3 75 (60–90) 1,00–2,50
Т-хелперы 4 50 (32–65) 0,50–1,60
(Т-киллеры) 8 25 (16–39) 0,30–0,90
В-лимфоциты 19 15 (10–25) 0,30–0,90
Анализ функциональной активности Т- и В-лимфоцитов
Определение количества лимфоцитов разных популяций (субпопуляций) по
поверхностным маркерам проводится с помощью двух методик:
- люминесцентной или световой микроскопии мазков крови или взвеси мононуклеаров,
об-работанных соответствующими моноклональными антителами, меченными
флюорохромом или ферментом (для одного образца занимает неделю);
- автоматического подсчета клеток с использованием проточного цитофлюориметра
(для од-ного образца занимает несколько часов).
1. Функциональную полноценность Т-лимфоцитов косвенно оценивают с помощью кож-
но-аллергической пробы, отражающей интенсивность реакций ГЗТ в отношении
наиболее микробных антигенов (стрептококковых, туберкулина, дифтерийного
анатоксина). Антиген вводят внутрикожно и через 48 часов измеряют диаметр
инфильтрата – уплотнения, отра-жающий интенсивность реакции ГЗТ.
2. Для количественной оценки пролиферации Т- и В-лимфоцитов в ответ на
распознава-ние конкретного антигена оценивают пролиферативную активность клеток
в реакции бласт-трансформации лимфоцитов. Взвесь лимфоцитов обрабатывают
поликлональным митогеном (Т-лимфоциты – препаратом из растений семейства
Бобовые, В-лимфоциты – компонентами бактерий), инкубируют и добавляют 3Н-
тимидин. Через 2–3 суток инкубации измеряют включенную клетками радиоактивность
(3Н-тимидин включается в ДНК клеток при их ак-тивной пролиферации).
3. Функции Т-лимфоцитов оценивают по их способности продуцировать цитокины. Для
этого после активации культуры Т-лимфоцитов определяют типы цитокинов и их
количество в культуральной среде. Количество цитокинов определяют по их
биологической активности или выявляют как антигены с помощью специфических МКАТ
и ИФА.
4. Функции В-лимфоцитов косвенно оценивают по уровням иммуноглобулинов и изоге-
магглютининов в сыворотке крови.
Определение концентрации иммуноглобулинов четырех
основных изотипов
Содержание в сыворотке крови иммуноглобулинов четырех основных изотипов (IgG,
IgM, IgA, IgE) определяют, пользуясь наборами специфических антисывороток или
МКАТ, полу-ченных против изотип-специфических антигенов этих иммуноглобулинов.
Для определения количественного содержания иммуноглобулинов разных изотипов в
биологических жидко-стях используют радиальную иммунодиффузию (по Манчини),
твердофазный ИФА или РИА, метод иммунотурбидометрии.
Радиальная иммунодиффузия по Манчини. В геле, содержащем специфическую
антиглобу-линовую антисыворотку, делают лунки, которые заполняют исследуемыми
сыворотками. Из лунок молекулы иммуноглобулинов диффундирую в гель и образуют
кольца преципитации с соответствующими антииммуноглобулиновыми антителами.
Количественное содержание иммуноглобулинов устанавливают по диаметру колец
преципитации.
2)род Bordetella parapertussis,паракоклюш, склонна к пигментообраз-ю, колонии
больше размером,рост на Б-Жангу 1 сутки.
Ставят ориентировочную реакцию агглютинации с коклюшной и паракоклюшной сы-
воротками.!!!! Затем подозрительные колонии пересевают в пробирки для
дальнейшего изучения чистых культур бордетелл .
Установление серологической специфичности бордетелл, дифференциацию видов и
опреде-ление сероваров проводят в реакции агглютинации с адсорбированными
факторными сыво-ротками. При этом исходят из того, что антиген (фактор) 7
является родовым, а антиген (фактор) 1 присущ только В. pertussis, 14—В.
parapertussis и 12—В. bronchiseptica.
Бактериологическое исследование продолжается не менее 5 дней
В отличие от бордетелл Н. influenzae выращивается только на кровяных питательных
средах — кровяном агаре, «шоколадном» агаре Левинталя, содержащих Х-фактор
(гемин) и V-фактор (коэн-зим дегидрогеназы). Идентификацию выделенной культуры
производят на ос-новании комплексного изучения морфологических, культуральных,
биохимических и серо-логических свойств.
Серодиагностика. Реакция агглютинации и РСК применяются в основном для
ретроспек-тивного подтверждения диагноза и дифференциальной диагностики
атипичных форм кок-люша. Агглютинины в крови больных появляются на3—4-й неделе
заболевания в титрах 1 20 и выше. В условиях массовой вакцинации детей против
коклюша диагностическое значение имеет нарастание титра антител в динамике
болезни, поэтому реакцию ставят повторно через 4—5 дней.
3)Вакцина туберкулезная (БЦЖ) сухая для внутрикожного введения.
Состав. Препарат представляет собой живые микобактерии вакционного штамма БЦЖ-1,
лиофилизированные в 1,5-ном растворе глутамината натрия. Пористая масса
порошкообраз-ная или в виде таблетки белого или кремового цвета.
Выпускается в ампулах, содержащих 1 мг препарата (20 доз по 0,05 мг) в комплекте
с рас-творителем — 0,9%-юным раствором хлорида натрия по 2 мл в ампуле; в
ампулах, содержа-щих 0,5 мг препарата (10 доз по 0,05 мг) в комплекте
растворителем — 0.9% -ным хлоридом натрия по 1 мл в ампуле. В одной коробке
содержится 5 ампул вакцины ВЦЖ и 5 ампул 0,9%-ного раствора хлорида натрия.
Назначение. Предназначена для активной специфической профилактики туберкулеза.
Ми-кобактерии, размножаясь в организме привитого, приводят к развитию
длительного специ-фического иммунитета к туберкулезу.
Способ введения и дозировка. Вакцину БЦЖ применяют внутрикожно в дозе 0,05 мг в
объ-еме 0,1 мл. Первичную вакцинацию осуществляют здоровым доношенным
новорожденным детям на 4—7-й день жизни в утренние часы после осмотра детей
педиатором. Ревакцинацию подлежат здоровые дети, подростки и взрослые в
декретированных возрастах (см. Приказ Министерства здравоохранения Российской
Федерации и Государственного Комитета сан-эпиднадзора 47—25 от 24.03.93 г.),
имеющие отрицательную реакцию Манту с 2 ТЕ ППД—Л. Реакция считается
отрицательной при полном отсутствии инфильтрата и гиперемии или при наличии
уколочной реакции (1 мм). Интервал между постановкой пробы Манту и ревак-
цинацией должен быть не менее 3 дней и не более 2 недель. Первую ревакцинацию
проводят в возрасте 6—7 лет (1 класс), вторую — 14—15 лет (8—9 класс). В
административных терри-ториях, имеющих напряженную эпидемиологическую ситуацию
по туберкулезу, сохраняется 3-кратный режим ревакцинации: 1 в возрасте 6—7 лег,
2 в возрасте 11—12 лет, 3 в возрасте 16 – 17 лет. Ревакцинацию взрослых (18—30
лет) необходимо осуществлять выборочно при показателях заболеваемости
туберкулезом 30 случаев и более на 100000 населения, охваты-вая наиболее
социально значимые группы населения в возрасте 21—22 и 27—30 лет.
Вакцину вводят строго внутрикожно на границе верхней и средней трети наружной
поверх-ности левого плеча после предварительной обработки кожи 70° спиртом. Иглу
вводят срезом вверх в поверхностный слой кожи. При правильной технике введения
образуется папула бе-ловатого цвета, которая обычно исчезает через 15 - 20
минут.
Прививочные реакции. На месте внутрикожного введения вакцины БЦЖ развивается
спе-цифическая реакция в виде папулы, везикулы или пустулы размером 5-10 мм в
диаметре. У новорожденных нормальная прививочная реакция появляется через 4 — 6
недель, а у ревак-цинированных через 1 - 2 недели и ранее. Реакции подвергаются
обратному развитию в тече-ние 2—З месяцев, а иногда в более длительные сроки. У
90 – 95% вакцинированных на месте прививки образуется рубчик размером до 10 мм
в диаметре. Осложнения после ревакцина-ции и вакцинации встречаются редко и
носят местный характер.
Противопоказания к вакцинации новорожденных: острые заболевания, внутриутробные
инфекции, родовые травмы, гемолитическая болезнь. недоношенность, незрелость
новорож-денных, генерализованная инфекция БЦЖ, выявленная у других детей в
семье.
Противопоказания к ревакцинации: острые инфекционные и неинфекционные заболева-
ния, обострение хронических заболеваний, в том числе аллергических,
иммунодефицитные состояния, злокачественные заболевания крови и новообразования,
заболевание туберкуле-зом и перенесенный туберкулез, положительная и
сомнительная реакция Манту с 2 ТЕ ППД—Л, осложненные реакции на предыдущее
введение вакцины БЦЖ, беременность.
Билет№20.
1) Иммунодефициты — это нарушения нор¬мального иммунного статуса, обусловлен¬ные
дефектом одного или нескольких механизмов иммунного ответа.
Различают первичные, или врожденные (генетические), и вторичные, или
приобре¬тенные, иммунодефициты.
Первичные, или врожденные, иммунодефициты.
В качестве первичных иммунодефицитов выделяют такие состояния, при которых
нарушение иммунных гуморальных и кле¬точных механизмов связано с генетическим
блоком, т. е. генетически обусловлено неспо¬собностью организма реализовывать то
или иное звено им-мунологической реактивности. Расстройства иммунной системы
могут затра¬гивать как ос-новные специфические звенья в функционировании
иммунной системы, так и факторы, оп-ределяющие неспецифическую резистентность.
Возможны комбинирован¬ные и селективные варианты иммунных рас¬стройств. В
зависимости от уровня и характера нарушений различают гуморальные, клеточ¬ные и
комбинированные иммунодефициты.
Врожденные иммунодефицитные синдро¬мы и заболевания представляют собой до¬вольно
редкое явление. Причинами врожден¬ных иммунодефицитов могут быть удвоение
хромосом, точечные мутации, дефект фер¬ментов обмена нуклеиновых кислот,
генети¬чески обусловлен-ные нарушения мембран, повреждения генома в
эмбриональном пе¬риоде и др. Как правило, первичные имму¬нодефицита проявляются
на ранних этапах постнатального периода и насле-дуются по аутосомно-рецессивному
типу. Проявляться первичные иммунодефициты могут в виде недостаточности
фагоцитоза, системы комп¬лемента, гуморального иммунитета (В-системы),
клеточного иммунитета (Т-системы) или же в виде комбинированной иммуноло-
гичес¬кой недостаточности.
Вторичные, или приобретенные, иммунодефициты
Вторичные иммунодефициты в отличие от первичных развиваются у лиц с нормально
функ-ционировавшей от рождения иммунной системой. Они формируются под
воздействи¬ем ок-ружающей среды на уровне фенотипа и обусловлены нарушением
функции иммунной сис-темы в результате различных заболеваний или неблагоприятных
воздействий на орга¬низм. При вторичных иммунодефицитах могут поражаться Т- и В-
системы иммунитета, фак¬торы неспецифической резистентности, воз¬можны также их
сочетания. Вторичные имму-нодефицита встречаются значительно чаще, чем
первичные. Вторичные иммунодефицита, как правило, преходящи и поддаются
иммунокоррекции, т. е. восстановлению нормальной деятельности иммунной системы.
Вторичные иммунодефицита могут быть: после перенесенных инфекций (особенно ви-
русных) и инвазий (протозойные и гельминтозы); при ожоговой болезни; при уремии;
при опухолях; при нарушении обмена веществ и истощении; при дисбиозах; при
тяжелых трав-мах, обширных хирургических операци¬ях, особенно выполняемых под
общим нар¬козом; при облучении, действии химических веществ; при старении, а
также медикамен¬тозные, связан-ные с приемом лекарств.
По времени возникновения выделяют ан¬тенатальные (например, ненаследственные
формы синдрома ДиДжорджи), перинаталь¬ные (например, нейтропения новорожденного,
вызванная изосенсибилизацией матери к антигенам нейтрофилов плода) и
постнатальные вторичные иммунодефицита.
По клиническому течению выделяют ком¬пенсированную, субкомпенсированную и
декомпен-сированную формы вторичных иммуноде-фицитов. Компенсированная форма
сопро-вождается повышенной восприимчивостью организма к инфекционным агентам,
вы-зывающим оппортунистические инфекции. Субкомпенсированная форма
характеризует¬ся склонностью к хронизации инфекционных процессов.
Декомпенсированная форма про-является в виде генерализованных инфекций,
вызванных условно-патогенными микробами (УПМ) и злокачественными
новообразова¬ниями.
Известно разделение вторичных иммунодефицитов на:
Физиологические, новорожденные, пубертатного периода, беременности и лактации,
старе-ния, биоритмичности, экологические, сезонные, эндогенные интоксикации,
радиационные, СВЧ, патологические, постинфекционные, стрессовые, регуляторно-
метаболические, меди-каментозные, онкологические.
Иммунодефициты, как первичные, так и особенно вторичные, широко распростране¬ны
среди людей. Они являются причиной проявления многих болезней и патологичес¬ких
со-стояний, поэтому требуют профилак¬тики и лечения с помощью иммунотропных
препаратов.
Диагностика и лечение. Диагноз имунодефицитов ставят на основании данных
анамнеза, проявления клинических симптомов (наличия оппортунистической инфекции,
аллергии, опухолей, пороки развития) и по результатам оценки иммунного статуса.
При вторичных иммунодефицитах может страдать как В-, так и Т-система иммунитета,
а также естественные факторы резистентности организма. Вторичные иммунодефициты
преходящи и поддаются иммунокоррекции и лечению.
Аутоиммунные болезни.
Аутоиммунные болезни (аутоагрессивные болезни) — болезни, в патогенезе которых
ау-тосенсибилизация играет решающую роль.
Различают аутоиммунные реакции и аутоиммунные заболевания, в основе которых
лежит взаимодействие компонентов иммунной системы с собственными здоровыми
клетками и тканями. К аутоиммунным заболеваниям иногда относят и болезни
иммунных комплексов.
Аутоиммунные реакции наблюдаются в норме у здоровых лиц, а также при патологии.
В первом случае они протекают непрерывно, и их действие сводится к удалению
отмирающих, стареющих, больных, модифицированных какими-либо воздействиями
клеток. Они являются начальным компонентом развертывания иммунного ответа на
различные антигены. Эти ре-акции полезны для организма и не перерастают в
болезнь.
Аутоиммунные болезни, или аутоаллергия, встречаются реже. В основе этих
патологиче-ских состояний лежат аутоиммунные реакции с забарьерными перекрестно
реагирующими антигенами, образование «запретных» клонов иммунокомпетентных
клеток, реагирующих с собственными нормальными тканями, генетически
запрограммированная слабость иммунно-го ответа на конкретный антиген,
недостаточность Т-супрессоров, блокада рецепторов лим-фоцитов и другие причины.
Они могут быть также следствием приема лекарственных препа-ратов.
Аутоиммунные заболевания бывают орга-носпецифическими, неорганоспецифически-ми и
смешанными. К органоспецифическим относят болезни, при которых аутоантитела
специ-фичны к одному или группе обладающих антигенными свойствами структурных
элементов клеток и тканей одного органа. Чаще всего это забарьерные антигены,
врожденная толерант-ность к которым отсутствует, например, в случае тиреоидита
Хашимото, первичной миксе-демы, тиреотоксикоза, пер-нициозной анемии и др.). К
органонеспеци-фическим заболевани-ям относятся патологические процессы, при
которых аутоантитела реагируют, как указыва-лось, к структурным элементам клеток
и тканей данного или даже другого организма, имею-щего перекрестные антигенные
структуры, примером которых могут служить антинуклеар-ные антитела при системной
красной волчанке, ревматоидном артрите. Смешанные болезни включают оба
вышеперечисленных механизма.
Довольно часто можно обнаружить нормальные аутоантитела, не вызывающие видимых
симптомов заболевания. Они встречаются у совершенно здоровых людей, например,
ревма-тоидный и антинуклеарные факторы. Довольно трудно бывает доказать, что
видимая клини-ческая картина заболевания представляет собой следствие
аутоиммунного процесса. Обна-ружение антител к аутоантигенам еще не позволяет
сделать вывод о причинно-следственной связи заболевания с аутоиммунными
реакциями. Для подтверждения этого необходимо: вы-явить иммунный ответ на
аутоантиген, имеющий отношение к заболеванию; идентифициро-вать его; пассивно
перенести заболевание и спровоцировать болезнь соответствующим анти-геном в
эксперименте на животных. В табл. 12.2 представлены основные аутоиммунные за-
болевания человека.
2.Возбудитель дифтерии — Corynebacterium diphtheriae - относится к порядку
Actinomycetales роду Corynebacterium, не включенному в какое-либо семейство.
Кроме диф-терийной палочки, к этому роду принадлежат псевдодифтерийная палочка
С. xerosis, а также дифтероиды —С. pseudodiphtheriticum и др., являющиеся
представителями нормальной мик-рофлоры. Основной биологической особенностью
возбудителя дифтерии является способ-ность продуцировать токсин, определяющий
патогенез заболевания. Местный патологиче-ский процесс обычно локализуется в
зеве.
В случае обнаружения С. diphtheriae определить ее токсигенность. Сопоставить
данные бак-териоскопического и бактериологического исследований с целью
идентификации выделен-ной культуры и поставить окончательный микробиологический
диагноз.
Выделенную культуру дифференцируют от сходных с ней непатогенных коринебактерий
по морфологическим особенностям, ферментации сахарозы, глюкозы, крахмала,
токсигенности и антигенным признакам (табл. 32).
Способность бактерий дифтерии продуцировать токсин устанавливают в реакции
преципи-тации в агаре. Для этого в чашку Петри с питательным агаром, содержащим
15—20%.лошадиной сыворотки, 0,3% мальтозы и 0,03% цистина, кладут полоску
фильтровальной бумаги (1,5 X 6 см), пропитанную антитоксической
противодифтерийной сывороткой, содержащей 5000 АЕ/мл. Чашку подсушивают при 37°С
в течение 30 мин и засевают иссле-дуемые культуры в виде перпендикулярных к
бумаге штрихов на расстоянии 0,6—0,8 см от края бумаги. В качестве контроля
используют заведомо токсигенную культуру. Посевы ин-кубируют при 37°С до
следующего дня. При размножении токсигенной культуры в месте со-единения токсина
с антитоксином в плотной питательной среде образуется преципитат в виде белых
линий — «усов».
В случае выделения нетоксигенной культуры ставят дополнительные пробы на
цистиназу, уреазу и реакцию агглютинации с агглютинирующей дифтерийной
сывороткой.
Наличае токсина-серрол.р-ии(преципитация в агаре,ИФА),+ПЦР!!!Это преципит-я в
агаре с антитоксической противодифтерийной сывороткой
3.Вакцина против гепатита В рекомбинантная Показания: Гепатит В (специфическая
иммунопрофилактика инфекции, вызываемой всеми известными подтипами вируса)
Совре-менные рекомбинантные вакцины против гепатита В состоят из всего одного
антигена — небезызвестного по весьма распространенному анализу «австралийского
антигена», HBsAg. Поскольку антиген является поверхностным, т.е., обнаруживается
на поверхности вируса гепатита В, сформированные вакциной антитела к нему, будут
способны легко атако-вать и обезвредить вирус при его попадании в организм.
Вторым, неспецифическим, но немаловажным компонентом вакцин является гидроокись
алюминия. Это вещество является в вакцинах т.н. адъювантом и призвано усиливать
иммун-ную и воспалительную реакцию в месте введения вакцин.
Билет №21.
1) Иммунные реакции используют при диагностических и иммунологических
исследовани-ях у больных и здоровых животных. С этой целью применяют
серологические методы (от лат serum - сыворотка и logos - учение), т. е. методы
изучения антител и антигенов с помощью реакций антиген - антитело, определяемых
в сыворотке крови и других жидкостях, а также тканях организма.
Особенности взаимодействия антитела с антигеном являются основой диагностических
реак-ций в лабораториях. Реакция invitroмежду антигеном и антителом состоит из
специфической и неспецифической фазы. В специфическую фазу происходит быстрое
специфическое свя-зывание активного центра антитела с детерминантой антигена.
Затем наступает неспецифи-ческая фаза — более медленная, которая проявляется
видимыми физическими явлениями, например образованием хлопьев (феномен
агглютинации) или преципитата в виде помутне-ния. Эта фаза требует наличия
определенных условий (электролитов, оптимального рН сре-ды).
Связывание детерминанты антигена (эпито-па) с активным центром Fab-фрагмента
антител обусловлено ван-дер-ваальсовыми силами, водородными связями и
гидрофобным взаимо-действием. Прочность и количество связавшегося антигена
антителами зависят от аф-финности, авидности антител и их валентности.
Иммунные реакции используют при диагностических и иммунологических исследованиях
у больных и здоровых людей. С этой целью применяют серологические методы (от
лат. serum— сыворотка и logos— учение), т. е. методы изучения антител и
антигенов с помощью реакций антиген—антитело, определяемых в сыворотке крови и
других жидкостях, а также тканях организма.
Обнаружение в сыворотке крови больного антител против антигенов возбудителя
позволяет поставить диагноз болезни. Серологические исследования применяют также
для идентифи-кации антигенов микробов, различных биологически активных веществ,
групп крови, ткане-вых и опухолевых антигенов, иммунных комплексов, рецепторов
клеток и др.
При выделении микроба от больного проводят идентификацию возбудителя путем
изучения его антигенных свойств с помощью иммунных диагностических сывороток, т.
е. сывороток крови гипериммунизированных животных, содержащих специфические
антитела. Это так на-зываемая серологическая идентификация микроорганизмов.
В микробиологии и иммунологии широко применяются реакции агглютинации,
преципита-ции, нейтрализации, реакции с участием комплемента, с использованием
меченых антител и антигенов (радиоиммунологический, иммуноферментный,
иммунофлюорес-центный мето-ды). Перечисленные реакции различаются по
регистрируемому эффекту и технике постанов-ки, однако, все они основаны на
реакции взаимодействия антигена с антителом и применя-ются для выявления как
антител, так и антигенов. Реакции иммунитета характеризуются вы-сокой
чувствительностью и специфичностью.
Для определения антител или антигенов применяют следующие реакции антиген—
антитело: реакция агглютинации; реакция непрямой (пассивной) гемагглютинации;
реакция коагглютинации; реакция Кумбса; реакция торможения гемагглютинации;
реакция преципитации; реакция нейтрализации; реакция связывания комплемента;
реакция радиаль-ного гемолиза; реакция иммуного прилипания; реакция
иммунофлюоресценции; иммуно-ферментный анализ; радиоиммунный метод, или анализ;
иммуноблоттинг; иммунная элек-тронная микроскопия.
РЕАКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕЧЕННЫХ АТ И Аг
Реакции с использованием меченных антител и антигенов составляют основу методов
экс-пресс-диагностики инфекционных заболеваний, так как выявляют минимальное
содержание Аг и АТ в исследуемых образцах. В качестве меток могут быть
использованы различные ферменты, красители флюорохромы и изотопы.
Реакция иммунофлюоресценции
Реакция иммунофлюоресценции (РИФ, или метод Кунса). Различают три разновидности
ме-тода: прямой, непрямой, с комплементом. Реакция Кунса является методом
экспресс-
диагностики для выявления антигенов микробов или определения антител.
Прямой метод РИФ основан на том, что антигены тканей или микробы, обработанные
им-мунными сыворотками с антителами, меченными флюорохромами, способны
светиться в УФ-лучах люминесцентного микроскопа (рис. 7.61). Бактерии в мазке,
обработанные такой люминесцирующей сывороткой, светятся по периферии клетки в
виде каймы зеленого цвета.
Непрямой метод РИФ заключается в выявлении комплекса антиген—антитело с помощью
а нти глобул и новой (против антител) сыворотки, меченной флюорохромом. Для
зтого мазки из взвеси микробов обрабатывают антителами антимикробной кроличьей
диагностической сыворотки. Затем антитела, не связавшиеся антигенами микробов,
отмывают, а оставшиеся на микробах антитела выявляют, обрабатывая мазок а нти
глобул и новой {антикроличьей) сывороткой, меченной флюорохромами (рис. 7.62).
В результате образуется комплекс микроб + анти- микробные кроличьи антитела +
антикроличьи антитела, мечененные флюорохромом. Этот комплекс наблюдают в
люминесцентном микроскопе, как и при прямом методе.
Иммуноферментный анализ или метод — выявление антигенов с помощью соответст-
вующих им антител, конъюгированных с ферментом-меткой (пероксидазой хрена, бета-
га-лактозидазой или щелочной фосфатазой). После соединения антигена с меченной
ферментом иммунной сывороткой в смесь добавляют субстрат/хромоген. Субстрат
расщепляется фер-ментом и изменяется цвет продукта реакции — интенсивность
окраски прямо пропорцио-нальна количеству связавшихся молекул антигена и
антител. ИФА применяют для диагно-стики вирусных, бактериальных и паразитарных
болезней, в частности для диагностики ВИЧ-инфекций, гепатита В и др., а также
определения гормонов, ферментов, лекарственных препаратов и других биологически
активных веществ, содержащихся в исследуемом мате-риале в минорных
концентрациях A010-10|? г/л).
Твердофазный ИФА — вариант теста, когда один из компонентов иммунной реакции
(ан-тиген или антитело ) сорбирован на твердом носителе, напр., в лунках
планшеток из поли-стирола. Компоненты выявляют добавлением меченых антител или
антигенов. При положи-тельном результате изменяется цвет хромогена. Каждый раз
после добавления очередного компонента из лунок удаляют несвязавшиеся реагенты
путем промывания.
I. При определении антител {рис. 7.63) в лунки планшеток с сорбированным
антигеном по-следовательно добавляют сыворотку крови больного, анти глобул и
новую сыворотку, ме-ченную ферментом, и субстрат/хромоген для фермента.
IT. При определении антигена (рис, 7.64) в лунки с сорбированными антителами
вносят ан-тиген (напр., сыворотку крови с искомым антигеном), добавляют
диагностическую сыво-ротку против него и вторичные антитела (против
диагностической сыворотки), меченные ферментом, а затем субстрат/хромоген для
фермента. Конкурентный ИФА для определения антигенов (рис. 7.65). Конкурентный
ИФА для определения антител: искомые антитела и меченные ферментом антитела
конкурируют друг с другом за антигены, сорбированные на твердой фазе.
2) Возбудителями холеры являются два биовара холерного вибриона — классический
(Vibrio cholerae biovar cholerae) и Эль-Тор (Vibrio cholerae biovar eltor).,
которые относятся к сем. Vibrionаceae. Холера — острое инфекционное заболевание,
характеризующееся общей интоксикацией организма и острым гастроэнтеритом.
Чрезвычайно важна быстрая лабора-торная диагностика холеры, так как первые
случаи заболевания требуют бактериологическо-го подтверждения для своевременного
принятия эффективных противоэпидемических меро-приятий. Лабораторная диагностика
холеры проводится путем бактериоско-пического и бак-териологического
исследований. Трудности диагностики связаны с дифференциацией биоваров холерных
вибрионов от сходных с ними холероподобных вибрионов (Мечни-кова, Финклера,
Приора и др.), широко распространенных в природе и непатогенных для человека.
Материал для исследования: испражнения больного с подозрением на холеру, а)
микроско-пировать готовые мазки из исследуемой культуры; б) определить
подвижность культуры, выращенной на щелочной пептонной воде; в) отметить
результаты развернутой реакции агг-лютинации с О-противохолерной сывороткой; г)
отметить наличие или отсутствие роста ис-следуемой культуры на среде с
полимиксином и результаты гексаминового теста. Дать за-ключение по проведенным
исследованиям.
Бактериоскопическое исследование (схема 13). Из исследуемого материала
(испражнения, рвотные массы) готовят мазки, окрашивают по Граму и водным
фуксином. Кроме того, из нативного материала готовят препарат «висячая» капля, в
котором определяют наличие под-вижных вибрионов при обычной или фазово-
контрастной микроскопии. Обнаружение в маз-ках большого количества
грамотрицательных, слегка изогнутых палочек (длиной от 1,5 до 3 мкм) и
активноподвижных вибрионов в препарате «висячая» капля позволяет дать первый
предварительный положительный ответ .
Бактериологическое исследование. Материал засевают в различные жидкие и на
плотные питательные среды, в частности, во флаконы со щелочной пептонной водой
(1% пептонная вода, 0,5% хлорида натрия, 0,01% KNOa и 0,2% Na2C03; рН 9,0), на
чашки со щелочным питательным агаром. Посевы на пептонной воде инкубируют при
37°С в течение 5—6 ч, на чашках — 10—12 ч. Из пленки, образующейся на пептонной
воде, или из поверхностного слоя делают мазки и препараты «раздавленная» и
«висячая» капля. Этот же материал ис-пользуется для постановки реакции
агглютинации на стекле со специфической противохо-лерной О-сывороткой. Часть
пептонной воды переносят в другую пробирку для постановки нитрозоиндоловой
пробы. Для этого добавляют несколько капель серной кислоты. В по-ложительном
случае появляется розовое окрашивание вследствие образования нитрозо-индола (из
индола и нитритов, которые образуются под влиянием холерного вибриона).
Независимо от результатов исследования делают пересев на вторую пептонную воду.
Нали-чие грамотрицательных вибрионов, агглютинирующихся О-сывороткой, позволяет
дать второй предварительный ответ. Независимо от полученных результатов
продолжают исследование, как показано.
Выделение чистой культуры и ее идентификацию проводят по 5-6 однотипным
колониям, выросшим на щелочном агаре. Для ускорения хода анализа ставят
развернутую реакцию агглютинации с бактериальной суспензией, приготовленной из
колоний. Для этого -агглютинирующую О-сыворотку разводят в пробирках до титра
пептонной водой (в объеме 0,5 мл). Затем в каждую пробирку вносят 1—2 капли
суспензии бактерий. Результат реакции агглютинации учитывают после 3-4-часовой
инкубации при 37°С. Окончательную иденти-фикацию культуры проводят на основании
определения чувствительности выделенных куль-тур к холерному фагу, их
гемолитических свойств, биохимической активности и агглютина-бельности
противохолерной О-сывороткой и типовыми агглютинирующими сыворотками Инаба и
Огава . Таким образом, идентификацию культур проводят в три этапа: 1) устанавли-
вают их принадлежность к роду Vibrio; 2) дифференцируют их от холероподобных
виб-рионов в реакции агглютинации с О-сывороткой, по чувствительности к
специфиче-скому фагу и другими тестами; 3) определяют видовые признаки культур .
Окончательное заключение о выделении и дифференцировании холерных вибрионов дают
через 36—48 ч на основании комплексного изучения основных биологических
признаков возбудителя.
Трудности при оценке результатов бактериологического исследования встречаются
при вы-делении атипичных холерных вибрионов и в первую очередь не
агглютинирующихся холер-ной О-сывороткой (НАГ-вибрионы). НАГ-вибрионы могут
лизироваться одним из специфи-ческих холерных фагов и обладать другими
свойствами, сходными с холерными вибрионами.
Ускоренные методы обнаружения холерных вибрионов.
1.Иммобилизация вибрионов холерными сыворотками и типовыми холерными фагами.
Капли испражнений или материала с поверхности пептонной воды обрабатывают
холерной О-сывороткой, типовыми сыворотками Огава и Инаба или типовыми холерными
фагами. Готовят из них препараты <<раздавленная» капля, которые исследуют в
микроскопе, снабженном темнопольным или фазово-контрастным устройством. В
положительном случае через 3-5.-мин движение вибрионов прекращается.
2. Иммунофлюоресцентный метод. Препараты из исследуемого материала обрабатывают
флюоресцирующей противохолерной сывороткой и исследуют в люминесцентном микро-
скопе. Положительным результатом считается обнаружение в препарате даже
единичных вибрионов с ярким желто-зеленым, свечением в виде блестящего ободка по
периферии клетки. Положительный результат можно получить через 1—2 ч после
начала исследования при концентрации вибрионов не менее 106 клеток в 1 мл,
поэтому рекомендуется предвари-тельное подращивание материала на питательных
средах.
Серодиагностика. Серологическое исследование является вспомогательным и
применяется для ретроспективной диагностики холеры, выявления вибриононосителей
и оценки напря-женности постинфекционного и поствакцинального иммунитета. Для
этого обычно ставят реакцию агглютинации или РПГА, а также определяют
вибриоцидные антитела в реакции лизиса in vitro.
3) Вакцина клещевого энцефалита культуральная сорбированная инактивированная
жидкая.
Состав. Вакцина содержит стерильную взвесь инактивированного формалином вируса
кле-щевого энцефалита, полученного путем репродукции его во взвеси клеток
эмбрионов курицы, сорбированного на гидроокиси алюминия. Должна иметь цвет от
розово-красного до красного.
Выпускается в жидкой форме в 2 мл ампулах, доза — 1 мл.
Назначение — для активной профилактики в выработки иммунитета к вирусу
клещевого энцефалита, а также для вакцинации доноров с целью получения
специфического иммуног-лобулина и иммунной плазмы для профилактики и лечения
клещевого энцефалита.
Способ введения и дозировка. Первичный курс вакцинации состоит из трех инъекций
пре-парата. Первые две проводят н ноябре—декабре, вторую — через 14—30 сут после
верной, третью — через 3 мес после второй (март — апрель), не позднее чем за 14
сут до посещения очага инфекции.
Для экстренной профилактики проводится двукратная вакцинация с интервалом от 30
до 60 сут. Последняя прививка должна быть проведена не позднее чем за 14 сут до
выхода в очаг инфекции.
Ежегодно необходимо проводить на протяжении 3 лет однократную ревакцинацию, но
не позже 14 суток до выхода в очаг. Если пропущены одна из ежегодных
ревакцинаций, допус-кается продолжение прививок, по выше указанной схеме, если
пропущены две ревакцинации, курс прививок проводят заново. Доза препарата для
детей 4-6 лет – 0,5 мл на инъекцию, для детей старше 6 лет и взрослых – 1 мл.
Вакцину вводят подкожно у нижнего угла лопатки.
Прививочные реакции. Вакцина вызывает кратковременное ощущение жжения, иногда
от-мечаются местные реакции в виде покраснения, болезненности, инфильтрата в
месте введе-ния. Продолжительность не превышает 5 суток. Общие реакции
продолжаются не более 3 су-ток и выражаются в повышении температуры, головной
боли, недомогания.
Противопоказания – острые инфекционные и неинфекционные заболевания, туберкулез
и ревматизм в активной форме, наследственные, дегенеративные о прогрессирующие
заболе-вания нервной системы, эпилепсия, аллергические реакции, хронические
заболевания печени и почек, сердечно-сосудистая недостаточность 2 и 3 степени,
перенесенные инфаркт миокар-да и инсульт, диабет и др эндокринные нарушения,
злокачественные новообразования, бо-лезнь крови, беременность.
Билет №22.
1) Реакция агглютинации (от лат. oggiutinatio — склеивание) — склеивание
корпускул (бактерий, эритроцитов и др.) антителами в присутствии электролитов.
Реакция агглютинации проявляется в виде хлопьев или осадка, состоящих из
корпускул (например, бактерий),
«склеенных» антителами (рис. 7.37). Реакцию агглютинации используют для:
1) определения антител в сыворотке крови боль¬ных, например, при бруцеллезе
(реакции Рай-та, Хеддельсона), брюшном тифе и паратифах (реак¬ция Видаля) и
других инфекционных бо-лезнях;
2) определения возбудителя, выделенного от больного;
3) определения групп крови с использова¬нием моноклональных антител против
алло-антигенов эритроцитов.
1.Определение возбудителя, выделенного от больного Ориентировочная реакция
агглюти-нации нз стекле (рис. 7.38). К капле агглютинирующей сыворотки
(разведение 1:20) добав-ляют взвесь бактерий, выделенных от больного.
Образуется хлопьевидный осадок.
2.. Определение антител в сыворотке крови больного
Развернутая реакция агглютинации с сывороткой крови больного (рис. 7.39). К
разведениям сыворотки больного добавляют диагностикум.
— Агглютинация с О-диагностикумом (бактерии, убитые нагреванием, сохранившие Q-
антиген) происходит в виде мелкозернистой агглютинации.
— Агглютинация с Н-диогностикумом (бактерии, убитые формалином, сохранившие
жгути-ковый Н-антиген) — крупнохлопчатая и протекает быстрее.
3. Реакция агглютинации для определения групп крови .Реакцию агглютинации для
опре-деления групп крови применяют для установления системы АВО (табл. 6) с
помощью
агглютинации эритроцитов антителами иммунной сыворотки против антигенов групп
крови А (II), 8 (III). Контролем служат: сыворотка, не содержащая антител, т.е,
сыворотка АВ (IV) группы крови; антигены, содержащиеся е эритроцитах групп А
(II), В (III). Отрицательный контроль не содержит антигенов, т. е. используют
эритроциты группы О (I),
Реакция непрямой (пассивной) гемагглютинации
В РНГА выявляют антитела сыворотки крови больного с помощью антигенного
эритроци-торного диагностиками, который представляет собой эритроциты с
адсорбированными на них антигенами . Эритроциты (или частицы латекса) с
адсорбированными
на них антигенами взаимодействуют с соответствующими антителами сыворотки крови
{рис. 7,42), что вызывает склеивание и выпадение эритроцитов на дно пробирки
или ячейки ввиде фестончатого осадка.
При отрицательной реакции эритроциты оседают в виде «пуговки» (рис. 7.43).
РПГА ставят в пластиковых планшетках или в пробирках с разведениями сыворотки
крови больного, к которым добавляют эритроцитарный диагностикум.Иногда
применяют анти-тельный эритроцитарный диагностикам — эритроциты, на которых
адсорбированы
антитела (рис. 7.44), Например, можно обнаружить ботупинический токсин, добавляя
к нему эритроцитарный антительный ботулинический диагностикум (такую реакцию
называют
реакцией обратной непрямой гемагглютинации — РОНГА).
Реакцию коагглютинации применяют для определения антигенов с помощью
антительного диагностикума — антител, адсорбированных на белке А клеток
стафилококка .
Белок А имеет сродство к Fc-фрагменту иммуноглобулинов, поэтому такие бактерии,
обра-ботанные иммунной диагностической сывороткой, неспецифически адсорбируют
антитела сыворотки.
Антитела диагностикума взаимодействуют активными центрами с соответствующими
мик-робами, выделенными от больных (рис. 7.46). В результате коагглютинации
образуются хлопья, состоящие из стафилококков, антител диагностической
сыворотки и определяемого микроба.
Реакция Кумбса
Реакция агглютинации для определения антирезусных антител (непрямая реакция
Кумбса). У некоторых больных обнаруживают антирезусные антитела, которые
являются неполными, одновалентными. Они специфически взаимодействуют с резус-
положительными эритроци-тами (Rh+), но не вызывают их агглютинации. Наличие
таких неполных антител определяют в непрямой реакции Кумбса. Для этого в систему
антирезусные антитела + резус-положительные эритроциты добавляют анти глобул и
новую сыворотку (антитела против иммуноглобулинов человека), что вызывает
агглютинацию эритроцитов (рис. 7.47).
С помощью реакции Кумбса диагностируют патологические состояния, связанные с
внутри-сосудистым лизисом эритроцитов, например, гемолитическую болезнь
новорожденных: эритроциты резус-положительного плода соединяются с
циркулирующими в крови непол-ными антителами к резус-фактору, которые перешли
через плаценту от резус-отрицательной
матери. Можно также выявлять неполные антитела против антигенных микробов.
Реакция торможения гемагглютинации
Гемагглютинины вирусов склеивают эритроциты. Это свойство используют в реакции
ге-магглютинации (рис. 7.48) для индикации и титрования вирусов, что необходимо
для
последующей постановки РТГА. Реакция торможения гемагглютинации основана на
блокаде, подавлении антигенов (гемагглютининов) вирусов антитепами иммунной
сыворот-ки, в результате чего вирусы теряют свойство агглютинировать эритроциты.
РТГА применяют для диагностики многих вирусных болезней, возбудители
2) полиомиелита относят к семейству Picornaviridae, роду Enterovirus.,вид
Poliovirus.
Вирус небольших размеров, диаметр вириона 25–30 нм, содержит одну нить РНК.
Сероло-гически различают три (I, II, III) типа вирусов полиомиелита.
заражениеВходные ворота - слиистая оболочка глотки и кишечника. В развитии
полиомие-лита выделяют четыре фазы: 1-я - энтеральная, 2-я - лимфогенная, 3-я -
вирусемия (протекает в два этапа - первичная и повторная), 4-я - невральная.
Первичное накопление вируса происходит в лимфоглоточном кольце и кишечнике
(энте-ральная фаз а). В последующем вирус размножается в лимфатических
фолликулах задней стенки глотки и мезентериальных лимфатических узлах
(лимфогенная фаза). Следующая фа-за - вирусемия - распространение и размножение
полиовируса во многих органах и тканях: печени, селезенке, легких, сердечной
мышце, костном мозге. В дальнейшем полиовирус вновь поступает в кровь (повторная
вирусемия). В этот период появляются первые симптомы заболевания. Обладая
тропизмом к нервной ткани, вирус проникает в ЦНС через эндотелий мелких сосудов
или по периферическим нервам (невральная фаза). Типично поражение крупных
двигательных нервных клеток (мотонейронов) передних рогов спинного мозга и ядер
двигательных черепных нервов. В оболочках головного и спинного мозга развивается
воспалительный процесс по типу серозного менингита. В течение 1-2 дней
концентрация ви-руса в ЦНС нарастает, а затем начинает быстро падать и вскоре
вирус полностью исчезает. Однако не исключается возможность длительной
персистенции вируса в нейронах. Под влиянием эндо- и экзофакторов возбудитель
может активироваться, что способствует хрони-зации процесса.
Профилактика. Неспецифигеская профилактика полиомиелита включает организацию и
осуществление территориального эпидемиологического надзора за всеми случаями
острых вялых парезов, работу в очагах.
Изоляция больного продолжается не менее 4-6 нед. от начала заболевания. В очаге
прово-дят текущую и заключительную дезинфекцию с использованием дезинфицирующих
средств. На контактных накладывают карантин сроком на 21 день с момента изоляции
больного; осу-ществляется осмотр педиатром (ежедневно) и невропатологом
(однократно). Всем детям до 5 лет, непривитым или привитым с нарушением
календаря профилактических прививок, про-водят экстренную иммунизацию ОПВ.
Для специфигеской профилактики полиомиелита используют два типа вакцин: живую
оральную полиомиелитную вакцину (ОПВ) и инактивированную вакцину. Обе вакцины
могут быть поливалентными, т. е. содержать все 3 типа вируса, или
моновалентными. Монова-лентные вакцины рекомендуется использовать при
эпидемических вспышках, вызванных од-ним из серотипов вируса.
Плановая вакцинация против полиомиелита проводится живой оральной поливалентной
вакциной Сэйбина (ОПВ), которая вызывает выработку гуморального иммунитета, а
также секреторного IgA в кишечнике. Вакцинацию начинают с 3 мес. и проводят
трехкратно с ин-тервалом в 1 мес. Первую ревакцинацию осуществляют в 18 мес,
вторую - в 24 мес, третью - в 6 лет.
Инактивированная вакцина Солка вводится 3-кратно внутримышечно и вызывает выра-
ботку только гуморального иммунитета. В настоящее время чаще используется
моновакцина ("Imovax polio"), либо комбинированная (против дифтерии, столбняка,
коклюша и полиомие-лита) - "Тетракок" фирмы "Смит Кляйн Бичем".
3)вакцины гриппозной тривалентной полимерно-субъединичной жидкой (гриппол).
стерильный раствор протективных поверхностных антигенов гемагглютинина и
нейрамини-дазы, выделенных из очищенных вирусов гриппа типов А и В, в комплексе
с водораствори-мым высокомолекулярным иммуностимулятором N-оксидированным
производным поли-1,4-этиленпиперазина (фармакопейное название - Полиоксидоний).
Консервант - мертиолят.
Назначение. Активная профилактическая иммунизация противгриппа лиц от 6 до 60
лет.
Билет №23.
1) Реакция преципитации (от лат. praecipito — осаждать) — это формирование и
осаждение комплекса растворимого молекулярного антигена с антителами в виде
помутнения, назы-ваемого преципитатом. Он образуется при смешивании антигенов
и антител в эквивалентных количествах; избыток одного из них снижает уровень
образования иммунного комплекса. Реакцию преципитации ставят в пробирках
(реакция кольцепреципитации), в гелях, питательных средах и др. Широкое
распространение получили разновидности реакции
преципитации в полужидком геле агара или агарозы; двойная иммунодиффузия по
Оухтер-лони, радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и др.
Реакция кольцепреципитации, Реакцию проводят в узких преципитационных
пробирках: на иммунную сыворотку наслаивают растворимый антиген. При оптимальном
соотноиении-антигена и антител на границе этих двух растворов обэазуется
непрозрачное кольцо преци-питата (рис. 7.50). Если в качестве антигенов в
реакции используют прокипяченные и
профильтрованные экстракты тканей, то такая реакция называется реакцией
термопреципи-тации (реакция Асколи, при которой выявляют сибиреязвенный гаптен).
Реакция двойной иммунодиффузии по Оухтерлони.
Для постановки реакции растопленный агаровый гель тонким слоем выливают на
стеклянную пластинку и после затвердевания в нем вырезают лунки. В лунки геля
раздельно помещают антигены и иммунные сыворотки, которые диффундируют
навстречу друг другу. В месте встречи в эквивалентных соотношениях они образуют
преципитат в виде белой полосы
{рис. 7.51). У многокомпонентных систем между лунками с антигенами и антителами
появ-ляется несколько линий преципитата; у идентичных антигенов линии
преципитата сливают-ся, у неидентичных — пересекаются
Реакция радиальной иммунодиффузии. Иммунную сыворотку с расплавленным агаровым
гелем равномерно наливают на стекло. После застывания в геле делают лунки, в
которые помещают антиген (Аг) в различных разведениях. Антиген, диффундируя в
гель, образует с антителами кольцевые зоны преципитации вокруг лунок. Диаметр
кольца преципитации пропорционален концентрации антигена (рис. 7.52}. Реакцию
используют для определения в сыворотке крови иммуноглобулинов различных
классов, компонентов системы
комплемента и др.
Иммуно-электрофорез — сочетание метода электрофореза и иммунопреципитации:
смесь антигенов вносится в лунки геля и разделяется в геле с помощью
электрофореза, затем в канавку геля параллельно зонам электрофореза вносят
иммунную сыворотку. Антитела иммунной сыво-ротки диффундируют 0 гель и образуют
в месте «встречи» с антигеном линии преципитации (рис. 7.53).
Иммунная электронная микроскопия — электронная микроскопия микробов, чаще виру-
сов, обработанных соответствующими антителами. Вирусы, обработанные иммунной
сывороткой, образуют иммунные агрегаты (микропреципитаты). Вокруг вирионов
образуется «венчик» из антител, контрастированный фосфорно-вольфрамовой кислотой
или другими электроннооптически плотными препаратами.
2)Вирус относится к семейству Herpesvirida, род Simplexvirtis , herpes simplex
virus тип-2
Возникновению рецидивов генитального герпеса способствуют различные факторы:
пере-охлаждение, половые сношения, стрессовые ситуации, переутомление,
возникновение других заболеваний. Например, рецидивы генитального герпеса
нередко возникают на фоне гриппа и других респираторных патологических
процессов. Симптомы генитального герпеса при рецидивах могут быть выражены менее
значительно по сравнению с первичным заболе-ванием. Однако последствия рецидивов
нередко бывают неблагоприятными. При поражении шейки матки, эндометрия и
маточных труб возможно возникновение бесплодия.
Существуют две гипотезы, объясняющие механизмы латенции ВПГ. Согласно первой из
них («статической» гипотезе) вирусы в межрецидивный период находятся лишь в
клетках нервных ганглиев, возможно, в интегративном состоянии. Вторая
(«динамическая») гипотеза предполагает существование в ганглиях
низкорепликативной инфекции с постоянной цир-куляцией вирусов вдоль аксонов и
проникновением небольшого их числа в эпителиальные клетки кожи и слизистых
оболочек. Этот процесс не сопровождается заметными поражения-ми, так как
находится под контролем клеточных и гуморальных факторов иммунитета.
Для диагностики используют содержимое герпетических везикул, слюну, соскобы с
роговой оболочки глаз, кровь, спинномозговую жидкость и мозг при летальном
исходе. В окрашенных мазках наблюдают гигантские многоядерные клетки (синцитий),
клетки с увеличенной цитоплазмой и внутриядерными включениями Каудри. Для
выделения вируса исследуемым материалом заражают клетки HeLa, Нер-2,
человеческие эмбриональные фибробласты. Рост в культуре клеток идет довольно
быстро, и через 24 ч становится видимым ЦПЭ. Он проявляется окру глением клеток
с последующим прогрессирующим поражением всей культуры клеток. Заражают также
куриные эмбрионы или мышей-сосунков, у которых после внут-римозгового заражения
развивается энцефалит. Выделенный вирус идентифицируют в РИФ и ИФА с
использованием монокло-нальных антител.Серодиагностику проводят с помощью РСК,
РИФ, ИФА и реакции нейтрализации по нарастанию титра антител больного. ИБ также
способен выявлять типоспецифичес-кие антитела.При экспресс-диагностике в мазках-
отпечатках из высыпаний, окрашенных по Романовскому—Гимзе, выявляются гигантские
многоядерные клетки с внутриядерными включениями. Для идентификации вируса
используют также амплификацию генов вирусной ДНК в реакции ПЦР.
3) Гонококковая вакцина.
Состав. Гонококковая вакцина содержит взвесь инактивированной культуры
гонококков в 0,9 % -ном растворе натрия хлористого. Один миллилитр вакцины
содержит 1 млрд микроб-ных тел. В качестве консерванта используется фенол.
Вакцина представляет собой мутную жидкость желтоватого цвета с осадком,
состоящим из инактивированной микробной массы гонококков, легко разбивающимся
при встряхивании. Препарат разлит в ампулы по 1 мл, 10 ампул в картонной
коробке.
Назначение — при диагностике (установлении излеченности гонореи) и как
вспомогатель-ный метод лечения гонореи с другими видами терапии. Применение
гонококковой вакцины показано больным безуспешной антибиотикотерапии при вяло
протекающих рецидивах, при свежих торпидных и хронических формах заболевания,
мужчинам с осложненной и женщи-нам с восходящей гонореей (по стихании острых
воспалительных явлений).
Способ введения и дозировка. Вакцину вводят внутримышечно в ягодичную область
или внутрикожно. Перед набором препарата в шприц ампулу с вакциной необходимо
встряхнуть.
Билет №24.
1) Реакция связывания комплемента-заключается в том, что при соответствии друг
другу антигенов и антител они образуют иммунный комплекс, к которому через Fc-
фрагмент ан-тител присоединяется комплемент (С), т.е. происходит связывание
комплемента комплексом антиген—антитело (рис. 7.57). Если же комплекс антиген—
антитело не образуется, то ком-племент остается свободным (рис. 7.58). РСК
проводят в две фазы: 1-я фаза — инкубация смеси, содержащей антиген + антитело +
комплемент; 2-я фаза (индикаторная) — выявление в смеси свободного комплемента
путем добавления к ней гемолитической системы, состоя-щей из эритроцитов
барана, и гемолитической сыворотки, содержащей антитела к ним. В 1-й фазе
реакции при образовании комплекса антиген—антитело происходит связывание им
комплемента, и тогда во 2-й фазе гемолиз сенсибилизированных антителами
эритроцитов не произойдет
(реакция положительная). Если антиген и антитело не соответствуют друг другу (в
исследуе-мом образце нет антигена или антитела), комплемент остается свободным и
во 2-й фазе при-соединится
к комплексу эритроцит — антиэритроцитарное антитело, вызывая гемолиз (реакция
отрица-тельная). РСК применяют для диагностики многих инфекционных болезней, в
частности
сифилиса (реакция Вассермана).
Реакция радиального гемолиза
Реакцию радиального гемолиза ставят в лунках геля из агара, содержащего
эритроциты бара-на и комплемент. После внесения в лунки геля гемолитической
сыворотки (антител против эритроцитов барана) вокруг них, в результате
радиальной диффузии антител, образуется зо-на гемолиза. Таким образом можно
определить активность комплемента и гемолитической сыворотки, а также антитела
в сыворотке кроаи у больных гриппом, краснухой, клещевым энцефалитом. Для этого
на эритроцитах адсорбируют соответствующие антигены вируса, а в лунки геля,
содержащего данные эритроциты, добавляют сыворотку крови больного.
Противовирусные антитела (Ат) взаимодействуют с вирусными антигенами,
адсорбирован-ными на эритроцитах, после чего к этому комплексу присоединяются
компоненты комплемента, вызывая гемолиз (рис. 7.59). IgG против вируса краснухи
обнаруживают по лизису эритроцитов, связанных с антигеном вируса краснухи и
суспендированных с комплементом в агарозном геле. В другие лунки внесены
сыворотки крови больных красну-хой.
2.У б-го последняя стадия ВИЧ- СПИД - особо опасное вирусное заболевание; (
лимфотропный виркс семейства Retroviridae роду Lentivirus/) характеризуется
длительным инкубационным периодом, подавлением клеточного иммунитета, развитием
вторичных инфекций (вирусных, бактериальных, протозойных) и опухолевых
поражений, которые, как правило, приводят больных к гибели.Симптомы, течение.
Инкубационный период про-должается чаще около 6 мес. Начало заболевания
постепенное. Для начального (продромального, неспецифического) периода
характерны повышение температуры тела (выше 38 гр. С) с обильным потоотделением,
симптомы общей интоксикации (вялость, депрессия, снижение работоспособности).
Типично также поражение желудочно-кишечного тракта. Иногда развивается эзофагит
(боль при глотании, диофагия, язвы пищевода), обусловленный чаще грибами
кандида, а иногда вирусной инфекцией (герпетической, цитомегаловирусной).
Энтерит проявляется болью в животе, диареей, при ректороманоско-пии изменений не
выявляется. Энтерит чаще обусловлен простейшими (лямблии, криптоспо-риды,
изоспоры) и гельминтами (стронгилоидоз), реже цитомегаловирусами. Колит чаще
обусловлен шегеллами, сальмонеллами, кампилобактером, реже дизентерийными
амебами и хламидиями. У гомосексуалистов иногда на первый план выступают
признаки проктита, свя-занного с инфекцией гонококками, возбудителями сифилиса,
реже цитомегаловирусной и герпетической инфекцией.
Характерным проявлением начального периода СПИДа является генерализованная
лимфаде-нопатия. Увеличение начинается чаще с шейных, подмышечных и затылочных
лимфатиче-ских узлов. Для СПИДа характерно поражение лимфатических узлов не
менее чем в двух местах и на протяжении 3 мес и более. Лимфатические узлы могут
увеличиваться до 5 см в диаметре и оставаться безболезненными, отмечается
тенденция к их слиянию. У 20% боль-ных с лимфаденопатией выявляется увеличение
селезенки.
Более чем у половины больных развиваются различные кожные изменения -
макулопапулез-ные элементы, себорейные дерматиты, экзема, устойчивая к
стероидным препаратам лихо-радка и др.
На основании чего ставится диагноз ВИЧ-инфекция?
Диагноз ВИЧ-инфекция ставится только на основании результатов лабораторного
исследо-вания. Для тестирования на ВИЧ применяют несколько методов исследования:
иммунофер-ментный анализ (ИФА), иммуноблот (ИБ), полимеразная цепная реакция
(ПЦР). Материалом исследования является кровь пациента.
Первое исследование всех проводится с помощью ИФА. При этом определяются
антитела — защитные белки против ВИЧ. ИФА может дать два результата —
отрицательный и поло-жительный.
Отрицательный результат свидетельствует об отсутствии заражения (кроме тех
случаев, когда тест проведен в период «окна» — промежуток времени между
инфицированием и про-изводством организмом достаточного для обнаружения
количества антител).
Положительный результат указывает на вероятность заражения ВИЧ-инфекцией, но
иногда этот результат может быть при наличии у человека опухолей, аллергических
заболеваний, во время беременности, при аутоиммунных заболеваниях, серьезных
биохимических сдвигах в организме, ряде хронических заболеваний. В таких случаях
требуются дополнительные исследования в экспертной лаборатории.
Для подтверждения положительного результата ИФА используется метод иммунобло-
тинга. ИБ также основан на определении антител к определенным белкам ВИЧ, но это
более дорогой тест. Результаты дополнительного исследования могут быть:
положительными (оп-ределяются антитела ко всем белкам ВИЧ), отрицательными
(антитела к белкам ВИЧ не оп-ределяются) и неопределенными (определяется часть
антител к белкам ВИЧ). Неопределен-ный результат может означать: человек
инфицирован ВИЧ, но еще не весь спектр антител выработан организмом; или человек
не инфицирован, но в его организме есть антитела по-хожие на истинные антитела к
ВИЧ. Такой результат может быть у больных туберкулезом, онкобольных,
реципиентов, получающих многократные гемотрансфузии (переливания кро-ви), у
беременных женщин. При неопределенном результате ИБ пациент находится под на-
блюдением врача-инфекциониста и повторяет анализ через 1, 3 и 6 месяцев.
ПЦР — это методика, позволяющая определять наличие вирусных компонентов в
клеточ-ной ДНК. Она доказала свою эффективность и используется для:определения
наличия или отсутствия самого ВИЧ в «период окна», при неясном результате
иммуноблота; для опреде-ления какой вирус присутствует в организме — ВИЧ-1 или
ВИЧ-2; для назначения лечения АРВТ и контроля лечения; для определения ВИЧ-
статуса новорожденных, родившихся от ВИЧ-инфицированных матерей.
ПЦР позволяет определить совсем незначительное количество вирусных частиц в
заражен-ном материале. Но ее проведение требует сложного лабораторного
оборудования и высокой квалификации специалистов. Метод очень дорогостоящий и в
массовом тестировании на ВИЧ, которое согласно законодательству проводится для
населения бесплатно, не применя-ется.
В экстренных ситуациях (во время операций по жизненным показаниям, родов)
применяют «экспресс-тесты». Их проведение не требует сложного оборудования и
высокой квалифика-ции персонала. Результат экспресс-теста необходимо
подтверждать стандартным тестирова-нием на ВИЧ.
Существуют тесты, для постановки которых не требуется кровь. Эти тесты,
работающие на пробах мочи или слюны, применялись только в экспериментальных
программах, не сертифи-цированы и не разрешены в России для широкого
практического применения. Пользоваться такими тестами «на дому» не следует,
точный результат тестирования на ВИЧ могут гаран-тировать только
специализированные СПИД-лаборатории.
3) Вакцина брюшнотифозная спиртовая, обогащенная Ви-антигеном.
Состав. Брюшнотифозная вакцина представляет собой белый порошок из высушенных
мик-робных клеток, убитых этиловым спиртом. В качестве растворителя применяется
раствор очищенного Ви-антигена брюшнотифозных бактерий (концентрация 400 мкг/л).
Выпускается в сухой форме в ампулах. В 1 мл разведенной вакцины содержится 500
млн микробных клеток бактерий брюшного тифа и 400 мкг Ви-антигена брюшнотифозных
мик-робов.
Назначение. Препарат применяется с целью профилактики брюшного тифа среди детей
(с 7 до 14 лет).
Способ введения и дозировка. Вакцину вводят подкожно в подлопаточную область.
При-вивки производят однократно в дозе 0,5 мл. Ревакцинацию производят той же
дозой через 2 года.
Прививочные реакции. После введения вакцины может проявляться местная и общая
реак-ции. Местная реакция обычно выражена в покраснении, болезненности и
инфильтрате на месте прививки. Местные явления развиваются в течение первых
суток и могут оставаться до второго и третьего дня.
Общая реакция возникает обычно через 5—б часов после прививки и выражается в
подъеме температуры, ощущении озноба, головной боли и боли в конечностях; все
эти явления сти-хают в течение суток.
Противопоказания. Острые инфекционные и неинфекционные заболевания, лихорадочные
состояния, активные формы туберкулеза и туберкулезной интоксикации, острые
кишечные расстройства болезни крови, острые и хронические заболевания печени и
иных путей, сахар-ный диабет, пороки сердца, аллергические состояния, врожденные
пороки развития цен-тральной нервной системы, перенесенный брюшной тиф.
Билет №25.
1)Реакции нейтрализации (РН) основаны на способности AT связывать различные
возбуди-тели или их метаболиты, лишая тем самым их возможности реализовать свои
биологические свойства (иными словами, AT нейтрализуют возбудителей). На
практике РН применяют для выявления вирусов и различных токсинов. В определённой
степени к ним же относят реакции торможения вирусиндуцированной гемагглютинации
и иммобилизации.
Реакции нейтрализации токсинов применяется для идентификации бактериальных экзо-
токсинов по видовой и типовой их принадлежности, а также для определения
содержания ан-титоксинов в исследуемой сыворотке. Принцип основан на способности
антитоксинов свя-зывать токсин и блокировать его действие. Для идентификации
токсина и определения титра антитоксических AT их смесь вводят лабораторным
животным. При соответствии типа ток-сина и антисыворотки гибели животных не
наблюдают. Нейтрализацию токсинов in vitro оп-ределяют в реакции флоккуляции.
Для определения антитоксического иммунитета у человека часто применяют кожные
пробы (например, пробу Шика).
Реакция нейтрализации вирусов. В сыворотки крови переболевших лиц циркулируют
ан-титела, нейтрализующие вирусы. Их наличие выявляют смешиванием культуры
возбудителей с сывороткой с последующим введение лабораторному животному или
заражением культуры клеток. На эффективность нейтрализации указывает выживание
животного либо отсутствие гибели клеток в культурах.
Реакция торможения гемагглютинации (РТГА).
Рис. 8. Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) (схема).
Принцип реакции основан на способности АТ связывать различные вирусы и
нейтрализовать их, лишая возможности агглютинировать эритроциты. Визуально этот
эффект и проявляется в «торможении» гемагглютинации. РТГА применяют при
диагностике вирусных инфекций для выявления специфических антигемагглютининов и
идентификации различных вирусов по их гемагглютининам, проявляющим свойства Аг.
Типирование вируса проводят в реакции РТГА с набором типоспецифических
сывороток. Результаты реакции учитывают по отсутствию гемагглютинации. Подтипы
вируса типа А с антигенами H0N1, H1N1, H2N2, H3N2 и другие могут быть
дифференцированы в РТГА с на-бором гомологичных типоспецифических сывороток
Исследуемый материал содержит вирус гриппа тип А с антигеном H3N2
Определение титра антител крови больного по РТГА
Развернутая РТГА проводится в лунках пластмассовых пластин. В лунках
готовят 2-х кратные разведения исследуемой сыворотки в объеме 0,25 мл, добавляют
по 0,25 взвеси ви-руса в рабочем разведении и инкубируют 2 ч при температуре
37°С. Затем добавляют по 0,5 мл 1% взвеси куриных эритроцитов, инкубируют еще 2
ч и оценивают результат по феномену гемагглютинации.
При положительной РТГА образуется плотный осадок эритроцитов на дне лунки в виде
диска или кольца с ровными краями. Титр антител определяют по последней лунке с
положи-тельной РТГА.
Результаты реакции нейтрализации выделенных от больных вирусов с моновалент-
ными иммунными сыворотками к вирусам полиомиелита I-III типов.
Выделение энтеровирусов из исследуемого материала осуществляют путем заражения
кле-точных культур. Индикацию вирусов проводят по цитопатогеному действию (ЦПД):
на 2-3-й день инкубации при 35°С наблюдается полная или частичная дегенерация
клеток. Основным методом идентификации выделенного вируса является
серотипирование в реакции нейтрали-зации. С этой целью материал из чистой
культуры выделенного вируса обрабатывают смесью диагностических моновалентных
сывороток к различным серотипам энтеровирусов. При этом в начале определяют тип
вируса, затем его принадлежность к определенному серотипу.
Реакция нейтрализации вирусов в культуре клеток: А - цитопатогенный эффект
(ЦПЭ) или цитопатогенное действие (ЦПД) в результате размно-жения вирусов; Б -
ЦПЭ отсутствует в результате предварительной нейтрализации вирусов антителами.
2)Возбудитель клещевого энцефалита относится к семейсиву Flaviviridae роду
Flavivirus. На основе эпид анамнеза и клинических проявлений,характерных для
клещевого энцефалита.
Материалом для исследования служит кровь и цереброспинальная жидкость больного,
так же можно взять боиптаты внутренних органов и г.м умерших новорожденных белых
мышей и культур кл-к. Идентификацию в суспензиях мозга мышей и культуральной
жидкости про-водят в РТГА, РН, РСК, а в монослое культур кл-к в РИФ.
Обнаруживают АТ в парных сы-воротках и цереброспинальной жидкости с помощью РСК
и РТГА и др серологич реакциях. Экспресс-диагностика основана на обнаружении
вирусного АГ в крови с помощью РНГА и ИФА, выявление IgМ АТ на первой неделе
заб-ия в цереброспиналь жидкости и РНК-вируса в крови и цереброспин жидк-ти у
людей, в клещах и внутр орг-в жив-х с помощью ПЦР.
Для лечения и экстренной проф-ки у непривитых лиц и привитых,получивших
множествен-ные укусы, применяют специфический гомологичный донорский
иммуноглобулин против клещ энцефалита, полученный из плазмы доноров. Серотерапию
назначают не позднее 3-4 дня заболевания. Или специфич гетерологичный лошадиный
иммуноглобулин.
3) Вакцина бруцеллезная живая сухая.
Состав. Вакцина представляет собой лиофилизированную живую культуру вакцинного
штамма Вг. abortus 19-ВА.
Выпускается в ампулах во 1,0 мл (5-10 доз), по 5 ампул в упаковке, имеет вид
однородной аморфной или кристаллической массы белого или желтоватого цвета.
Назначение. Вакцина предназначена для профилактики бруцеллеза козье - овечьего
вида у взрослых с 18 лет. Обеспечивает развитие иммунитета продолжительностью 10
—12 мес.
Способ введения и дозировка. Вакцинацию проводят однократно накожно или
подкожно, ревакцинацию — накожно, интервал между прививками составляет 10— 12
мес. Для вакци-нации накожным способом препарат вводят в наружную поверхность
средней трети плеча. 2 капли вакцины наносят на расстоянии 30 - 40 мм друг от
друга, кожу натягивают и стериль-ным оспопрививателем пером производят через
каждую каплю 6 насечек. При ревакцинации применяют половинную дозу, т. е.
наносят 1 каплю, через которую делают 6 насечек. Для вакцинации подкожным
способом препарат вводят по 1 мл в область наружной поверхности плеча.
Прививочная доза препарата в 25 раз меньше, чем при накожной вакцинации.
Прививочные реакции. Местная и общая реакции на вакцинацию незначительны.
Местная реакция может появиться через 24—48 часов в виде гиперемии и
инфильтрата кожи. Общая реакция возникает в первые сутки у 1-2% привитых и
выражается недомоганием, головной болью, повышением температуры тела до З7,5——38
°С.
Противопоказания — острые инфекционные и неинфекционные заболевания, хронические
заболевания в стадии обострения или декомпенсации, аллергические заболевания,
коллаге-нозы, болезни крови, беременность, переболевшие бруцеллезом
(положительная серологиче-ская или аллергическая реакция на бруцеллез), лечение
стероидными гормонами, антимета-болитами, рентгенотерапия, злокачественные
новообразования.
Билет №26.
1) Реакция иммунофлуоресценции (РИФ)
РИФ основана на соединении антигенов бактерий, риккетсий и вирусов со
специфическими антителами, меченными флюоресцирующими красителями (
флуоресцеинизотиоцианат , ро-дамин, В-изотицианит , лиссатинродамин В-200,
сульфохлорид и др.), имеющими реакцион-но-способные группы ( сульфохлорид ,
изотиоцианит и др.). Эти группы соединяются со сво-бодными аминогруппами молекул
антител, которые не теряют при обработке флуорохромом специфического сродства к
соответствующему антигену. Образовавшиеся комплексы АГ-АТ становятся хорошо
видимыми, ярко светящимися структурами под люминесцентным микро-скопом (рис. 7).
С помощью РИФ можно обнаруживать небольшие количества бактериальных и вирусных
антигенов. Метод РИФ используют в двух вариантах: прямой и непрямой метод.
Иммунофлюоресцентный метод является методом выбора для быстрого выявления и
иден-тификации неизвестного микроорганизма в исследуемом материале.
Аг + АТ + электролит = светящийся в УФ
- лучах комплекс
Микроб сыворотка, меченная флюорохромом
Часто используют краситель изотиоционат флюоресциина - ФИТЦ
При исследовании этим методом используют люминесцентный микроскоп.
Постановка Р И Ф
На мазок наносят 30 мкл раствора ФИТЦ-меченных антител.
Помещают стекло во влажную камеру и выдерживают при комнатной температуре в
течение 20-25 мин, или в термостате при 37° С в течение 15 мин.
Промывают стекло в проточной водопроводной воде 2 мин, ополаскивают
дистиллированной водой и высушивают на воздухе.
На высушенный мазок наносят каплю монтирующей жидкости, мазок накрывают
покровным стеклом и микроскопируют с использованием люминесцентного микроскопа
или люминес-центной насадки к обычному оптическому микроскопу.
Прямой метод основан на непосредственном соединении антигена с меченым
антителом. Непрямой метод - на поэтапном выявлении комплекса АГ-АТ с помощью
флуоресцентных красителей. Первый этап заключается в образовании иммунных
комплексов определенного антигена со специфическими антителами. Второй этап - в
выявлении этого комплекса путем обработки его меченым антигаммаглобулином .
Преимущество РИФ - простота, высокая чувствительность, скорость получения
результата. РИФ применяется как метод ранней экспресс-диагностики гриппа,
дизентерии, малярии, чу-мы, туляремии, сифилиса и др. Для проведения такого
исследования используется люминес-центный микроскоп.
Чаще всего РИФ используют для быстрого обнаружения возбудителя в патологическом
ма-териале. В этом случае из исследуемого материала готовят мазок на предметном
стекле, как для обычной микроскопии. Препарат фиксируют метиловым спиртом,
ацетоном или другим химическим фиксатором, иногда входящим в состав
диагностического набора. На поверх-ность фиксированного мазка наносят меченные
ФИТЦ сыворотки или моноклональые анти-тела (в случае непрямой РИФ, сначала
препарат обрабатывают сывороткой против искомого антигена, а затем меченными
антителами к иммуноглобулинам, использованным на первом этапе). Поскольку РИФ
является разновидностью гетерогенного анализа, один этап отделяет-ся от другого
промывкой.
Учет результатов реакции осуществляется с помощью люминесцентного микроскопа, в
оп-тическую систему которого устанавливается набор светофильтров, обеспечивающих
освеще-ние препарата ультрафиолетовым или сине-фиолетовым светом с заданной
длинной волны. Это заставляет флюорохром светиться в заданном диапазоне
спектра. Исследователь оцени-вает характер свечения, форму, размер объектов и их
взаимное расположение.
Если прямая РИФ может использоваться только для обнаружения антигена, то
непрямой ва-риант этой реакции может быть использован как для обнаружения
антигена, так и для серо-диагностики (например, при болезни Лайма, сифилисе). В
этом случае готовят мазки из эта-лонного штамма возбудителя. Исследуемую
сыворотку наносят на мазок. Если в ней присут-ствуют искомые антитела, то они
связываются с антигенами микробных клеток. Промывка препарата буферным раствором
позволяет удалить несвязавшиеся антитела. Затем препарат обрабатывают меченной
сывороткой против иммуноглобулинов человека. В случае положи-тельного результата
реакции при микроскопии мазка в люминесцентном микроскопе наблю-дают
специфическое свечение эталонной культуры.
Основным недостатком РИФ является ее субъективность. Классическими критериями
специфичности этой реакции являются:
-характерная морфология, размеры и расположение возбудителя в мазке;
-периферический характер свечения объекта;
-цвет флюоресценции;
-интенсивность флюоресценции.
При исследовании крупных объектов (трихомонады, гарднереллы, клетки пораженные
виру-сами) эти критерии позволяют получить высокодостоверный результат. В то же
время, эле-ментарные тельца хламидий и микоплазмы имеют размеры, лежащие на
пределе разрешаю-щей способности люминесцентного микроскопа. При этом оценка
морфологии микроорга-низмов затруднена, а свечение теряет периферический
характер. Остающихся критериев явно недостаточно для уверенной идентификации
наблюдаемого микроорганизма. В связи с вы-шесказанным, субъективный характер
учета реакции предъявляет особые требования к ква-лификации персонала
проводящего исследования.
2)Заражение алиментарным путём. Указывают на гепатит А: работает продавцом на
овощ-ном рынке, правила гигиены соблюдает не всегда, иногда ест немытые фрукты.
Исключают другие вирусные гепатиты: За последние полгода парентеральных
вмешательств, посещений стоматолога и гинеколога не было. внебрачные связи
отрицает. Ранее гепатитом не болела.
Для подтверждения диагноза надо взять кровь, где обнаруживаются АТ к вирусу
гепатита класса М( анти-НАV IgМ или анти-ВГА IgМ)- иммуноферментного анализа
(ИФА) в сыво-ротке крови с первых дней болезни и далее в течение 3–6 мес. А так
же повышение в крови билирубина и печёночных ферментов аланинаминотрансферазы
(АлАТ) и аланинами-нотранспептидазы (АсАТ), высокий показатель тимоловой пробы.
3) Бруцеллин (brucellinum) — фильтрат 30-дневной бульонной культуры трех типов
бру-целл, применяемый в качестве аллергена для диагностики и специфического
лечения бру-целлеза.
Билет №27.
1)Иммуноферментный анализ (ИФА). В основе этого метода лежит присоединение к
анти-телам ферментной метки, что позволяет учитывать результат реакции антиген-
антитело по появлению ферментативной активности или по изменению ее уровня.
В случае применения ИФА для поиска антигена, на стенках лунок адсорбируют
соответст-вующие антитела. Исследуемый материал вносят в лунку, при этом
антиген, взаимодействуя с антителами, фиксируется в ней. Лунки тщательно
промывают буферным раствором, чтобы удалить не адсорбировавшиеся вещества.
Затем вносят антитела против искомого антигена, меченные ферментом. Чаще всего в
качестве фермента-метки используют пероксидазу хрена. После инкубации лунку
снова промывают, чтобы удалить избыток меченных антител, если они не
удерживаются комплексом антиген-антитело, образовавшимся на предыдущем этапе. На
заключительном этапе в лунки вносят хромогенный субстрат (например, о-
фенилендиамин). Ферментативное расщепление субстрата приводит к образованию
окра-шенных продуктов реакции. Таким образом, изменение окраски содержимого
лунки будет свидетельствовать о положительном результате реакции: взаимодействие
антиген – антитело имело место. Иммуно-ферментный анализ или метод – выявление
антигенов с помощью соответствующих им анти-тел, конъюгированных с ферментом-
меткой. После соединения антигена с меченной фермен-том иммунной сывороткой в
смесь добавляют субстрат-хромоген. Субстрат расщепляется ферментом и изменяется
цвет продукта реакции – интенсивность окраски прямо пропорцио-нальна количеству
связавшихся молекул антигена и антител. ИФА применяют для диагно-стики вирусных,
бактериальных и паразитарных болезней, в частности для диагностики ВИЧ-инфекций,
гепатита В и др., а также определения гормонов, ферментов, лекарственных
препаратов и других биологически активных веществ, содержащихся в исследуемом
мате-риале.
При серодиагностике используются полистирольные планшеты, на стенках которых
заранее с помощью тех или иных методов адсорбируется ("нагружается") антиген.
Для предотвра-щения неспецифического связывания антител с полистиролом
оставшаяся свободной по-верхность полистирола подвергается специальной
обработке. Исследуемая сыворотка вно-сится в лунку планшета. При этом
гомологичные антигену антитела прикрепляются к нему. Не прикрепившиеся антитела
удаляют промыванием. Затем в лунки вносят антитела против иммуноглобулинов
(антител) человека, меченные ферментом. Если в исследуемой сыворотке
присутствовали искомые антитела, то они на данном этапе выступят в роли
антигенов, с ко-торыми прореагируют меченные антитела. Добавление после промывки
хромогенного суб-страта позволит учесть реакцию по развивающемуся окрашиванию в
лунках.
Несомненным преимуществом иммуноферментного анализа перед классическими иммуно-
логическими реакциями (реакция агглютинации, РСК, РНГА) является возможность
количе-ственного анализа без использования серийных разведений. Интенсивность
окраски в лунке пропорциональна количеству фермента, а следовательно количеству
искомого ингредиента (антигена или антител). Измеряя оптическую плотность
жидкости в лунке и сравнивая ее с контролем можно легко определить концентрацию
искомого компонента. Еще одним досто-инством иммуноферментного анализа при
серодиагностике является возможность определе-ния классов специфических антител
(IgG, IgM, IgA), что имеет значение при определении фазы инфекционного процесса
и его остроты.
Радиоиммунный анализ (РИА) – один из методов количественного определения
биологи-чески активных веществ в биологических жидкостях. Был изобретен в 1950-х
годах прошлого столетия Соломоном Берсоном и Розалин Сасмен Ялоу. С его помощью
ученые изучали клиренс инсулина у больных диабетом. В 1977 году за выдающийся
вклад в развитие меди-цины Розалин Сасмен Ялоу была удостоена Нобелевской
премии. Широкое признание и по-пулярность метод получил в 80-е годы, особенно
для определения маркеров HBV и других некультивируемых вирусов.
РИА основывается на конкурентном связывании искомых стабильных и аналогичных им
ме-ченных радионуклидом веществ со специфическими связывающими системами, с
после-дующей их детекцией на специальных счетчиках, так называемых,
радиоспектрометрах. Та-ким образом, главное отличие радиоиммунного анализа от
иммуноферментного анализа (ИФА) заключается в том, что вместо фермента антитело
помечается изотопом. Как правило, для метки антител или антигенов чаще всего
используется изотоп йода 125, который имеет период полураспада 60 дней и высокую
удельную радиоактивность.
Диагностика посредством радиоиммунного анализа производится с целью обнаружения
тех же самых заболеваний, что и при помощи иммуноферментного анализа (смотрите
тему “Им-муноферментный анализ (ИФА)”).
Радиоиммунный анализ обладает довольно высокой чувствительностью и
специфичностью. Неоспоримым преимуществом РИА является возможность
стандартизации и автоматизации метода с получением ответов в цифровом выражении.
Что касается недостатков, то они, как правило, связываются с ограничениями,
определяемыми режимом работы с радиоактивным материалом, и относительно коротким
сроком годности диагностического набора, что связа-но с распадом радиоактивной
метки. Кроме того, диагностика посредством радиоиммунного анализа
предусматривает наличие специализированной лаборатории, а также использование
дорогостоящего оборудования (гамма-счетчиков).
Иммуноблоттинг (син. вестернблоттинг) - высокочувствительный метод выявления
белков, основанный на сочетании электрофореза и ИФА или РИА.
Антигены возбудителя разделяют с помощью электрофореза в полиакриламидном геле,
затем переносят их (блоттинг - от англ, blot, пятно) из геля на активированную
бумагу (1) или нит-роцеллюлозную мембрану и проявляют с помощью ИФА. Фирмы
выпускают такие полоски с "блотами" антигенов. На эти полоски наносят сыворотку
больного (2). Затем, после инкуба-ции, отмывают от несвязавшихся антител
больного и наносят сыворотку против иммуногло-булинов человека, меченную
ферментом (3). Образовавшийся на полоске комплекс [антиген + антитело больного +
антитело против Ig человека] выявляют добавлением хромогенного субстрата (4),
изменяющего окраску под действием фермента.
Таким образом, выявляются непосредственно белки вируса, который не только давно
выде-лен и сфотографирован, а ещё и является одним из наиболее изученных.
2)Для исследования берут кровь,биоптаты печени и проводят экспресс-
методы:*иммунохимический (иммунопреципитация в геле, РНГА, ИФА, РИА)
*малекулярно-биологический (ПЦР, ДНК-зондов) и серологические МИ. В сыворотке
крови обнаруживаются HBsAg-это поверхностный АГ HBV,который маркирует
инфицированность вирусом гепатита, и (HBeAg в незначительных количествах -это
ядерный «е»- АГ виру-са,указывающий на реплекацыю вируса в гепатоцитах,высокую
инфекционность крови и вы-сокий риск перинатальной передачи вируса.) IgM анти-
HBc-это АТ класса М к ядерному АГ,один из наиболее ранних сывороточных маркёров
ГВ, который указывает на острую ин-фекцию,при хр гВ маркирует репликацию НВV и
активность процесса в печени. При обост-рении хр ГВ будут обнаруживаться HBcAg-
это ядерный «core» АГ вируса,который маркирует репликацию вируса в
гепатоцитах,обнаруж-ся только при морфологическом исследовании биоптатов печени
и на аутопсии,а в свободном виде в крови не выявляется. Так же АТ к «е» АГ-
указывают на начало реконвалесценции,
3) Бифидумбактерин сухой.
Состав. Бифидумбактерин сухой представляет собой лиофильно высушенную в среде
куль-тивирования во флаконах, ампулах или спрессованную в таблетку микробную
массу живых, антагонистически активных штаммов Bifidobakterium bifidum № 1, 791
или ЛВА-3. Препарат имеет вид пористой или кристаллической массы бежевого или
беловато-серого цвета.
Выпускается в виде биомассы, лиофилизированной во флаконах по 5 доз, в ампулах
по 2 дозы и в таблетках по 10—20 штук ко флаконах или упаковке «Сервак» по 24
таблетки. Каж-дая таблетка — одна доза препарата.
Назначение. Препарат предназначен для лечения детей и с взрослых при
дисбактериозах кишечника, кишечных инфекциях, диарее и запорах, интоксикации,
после длительного при-менения антибиотиков и противоопухолевых препаратов,
радиационного облучения.
Способ применения и дозировка. Бифидумбактерин при кишечных заболеваниях
применя-ют через рот, а в акушерско-гинекологической практике интравагинально в
форме свечей. Содержимое флакона (ампулы) растворяют кипяченой водой комнатной
температуры из рас-чета: 1 чайная ложка на 1 дозу препарата. Необходимое
количество доз выпивают за 20—30 минут до еды. Грудным детям препарат можно
давать перед кормлением.
При кишечных заболеваниях детям первого полугодия жизни препарат назначают по 3
дозы на прием 3 раза в день. Детям второго полугодия и старше — по 5 доз 2 раза
в день.
Детям при сепсисе, пневмонии и других гнойно-инфекционных заболеваниях назначают
по 2—3 дозы 3 раза в день в комплексе с общепринятыми методами лечения основного
заболе-вания. При возникновении у данной группы детей нарушений функции
желудочно-кишечного тракта и угрозы язвенно-некротического энтероколита
дозировку бифидумбактерина увеличивают до 10 доз в сутки.
При острых и хронических воспалительных заболеваниях тонкого и толстого
кишечника, ко-литах и энтероколитах у взрослых рекомендуется по 5 доз 2—3 раза в
день. Длительность курса лечения бифидумбактерином определяется тяжестью
клинических проявлений, возрас-том больного и составляет 2—4 неделя, а в
отдельных случаях—до 3 месяцев.
С профилактической целью назначают по 5 доз 1-2 раза в день в течение 1-2
недель.
Реакция на введение. Применение бифидумбактерина не должно вызывать реакций.
Противопоказания для применения препарата отсутствуют.
Билет №28.
1) Препараты, оказывающие воздействие на иммунную систему или корригирующие
процес-сы иммунитета (иммунотропные препараты), начинают широко применяться в
клинической практике при самых разнообразных заболеваниях.
Иммунокоррекция или иммунотерапия - это комплекс мероприятий, предусматривающих
активное воздействие на иммунологическую реактивность организма.
Иммуномодуляторы применяют в медицинской практике для коррекции врожденных и
(или) приобретенных аномалий иммунитета, первичных и вторичных иммунодефицитов.
Возможны три варианта иммунокоррекции: заместительный, стимулирующий,
угнетающий. Имму-ностимуляторы и иммуномодуляторы - это субстанции
модифицирующие (изменяющие) иммунный ответ, благоприятно воздействующие на
иммунокомпетентные клетки или же на вырабатываемые ими регуляторные продукты.
Они являются биологически активными веще-ствами микробного, животного и
растительного происхождения. Некоторые из них синтези-рованы химическим путем.
Иммуностимуляторы и иммуномодуляторы могут быть антиге-нами и неантигенами,
оказывать на иммунокомпетентные клетки специфическое или неспе-цифическое
действие.
Иммунопрф-ка и иммунотерапия применяется в случаях,когда необходимо:
*сформировать, создать специфический иммунитет или активизировать деятельность
им-мунной системы;
*подавить активность отдельных звеньев иммунной системы;
*нормализовать деятельность иммунной системы, если имеются отклонения её функции
в ту или иную сторону.
Только благодаря вакцинации на земном шаре ликвидирована натуральная оспа. В
лечении токсинемических инфекций (столбняк, ботулизм) ведущее значение имеет
серотерапия-антитоксические сыворотки и иммуноглобулин.
Для иммунопрофилактики и иммунотерапии разработано и используется большое число
(бо-лее тысячи) профилактических, диагностических и лечебных препаратов,
объединенных в группу иммунобиологических препаратов. ИБП имеют сложный состав,
отличаются по своей природе, способам получения и применения, целевому
назначению. Они м-т применяться па-рентерально, перорально, аэрозольно или др
способами, поэтому им придают соответствую-щую форму:стерильные растворы,
суспензии, порошки, таб, аэрозоли и т.д. Действующим началом являются АГ, АТ,
микробные кл-ки и их дериваты, иммуноцитокины, иммуноком-петентные кл-ки и др
имунореагенты. В их состав так же входят стабилизаторы, адьюванты, консерванты и
др субстанции, улучшающие качество препарата. По современной классифи-кации
(А.А.Воробьев), иммунобиологические препараты включают:
• препараты, получаемые из живых или убитых микробов (бактерий, вирусов, грибов)
и мик-робных продуктов и используемые для специфической профилактики или
лечения. К ним относятся живые и убитые вакцины, анатоксины, фаги, пробиотики
(эубиотики);
• иммуноглобулины и иммунные сыворотки от иммунизированных животных и человека
или полученные методами генной инженерии (моноклональные антитела);
• иммуномодуляторы для иммунокоррекции, лечения и профилактики иммунодефицитов
различной этиологии. К этой группе относятся как эндогенные (интерлейкины,
интер-фероны, гормоны тимуса, миелопептиды, фактор некроза опухолей, ростовые
факторы и др.), так и экзогенные (мурамилдипептид, левамизол, циклоспорин,
синтетические вещества су-прессивного или иммуностимулирующего действия,
адъюванты, антиметаболиты, гормоны и др.) иммуномодуляторы;
• диагностические препараты для выявления антител и антигенов, для постановки
кожных проб при аллергиях и иммунопатологических состояниях, для определения
сенсибилизиро-ванных иммунокомпетентных клеток, факторов неспецифической
резистентности организма (комплемент, интерферон, лизоцим и др.), для индикации
и идентификации микробов в объ-ектах внешней среды, в санитарии и промышленной
микробиологии.
-адаптогены,сложные химич вещества растительного, животного или иного
происхождения, обладающие широким спектром биологич активности. (экстракты
женьшеня, элеутерококка, тканевые лизаты, БАДы.
2) виду Escherishia coli.
3) Бактериофаг стрептококковый (жидкий).
Состав. Бактериофаг стрептококковый представляет собой фильтр фаголизата
стрептококко-вых бактерий. Выпускается во флаконах по 100 мл, в ампулах по 5 и
10 мл.
Назначение. Для лечения и профилактики гнойных инфекций кожи, слизистых,
висцераль-ных органов, вызванных стрептококками. Препарат применяется для
лечения: фурункулов, карбункулов, гидроаденитов, абсцессов, гнойноосложненных
ран, инфицированных стрепто-кокками, плевритов, бурситов, термических ожогов,
хронических остеомиелитов, флегмон, тендовагинитов, маститов, циститов,
холециститов, ангин в др., а также с профилактической целью при
свежеинфицированных ранах (при операции в брюшной и грудной полости, улич-ном и
производственном травматизме и др.).
Препарат для лечения применяется при выделении от больных штаммов стрептококков,
чув-ствительных к фагу.
Способ введения и дозировка. В зависимости от очага инфекции бактериофаг
применяют: местно в виде орошения, полосканий, примочек и тампонирования в
количестве 5—200 мл, а также в виде инъекций.
При фурункулах и карбункулах препарат можно вводить непосредственно в очаг или
под ос-нование инфильтрата, а также вокруг очага путем обкалывания. Инъекции
бактериофагов де-лают ежедневно или через день в зависимости от реакции в
последовательно возрастающих дозах: на 1 инъекцию 0,5 мл, затем 1,0; 1,5; 2,0.
Всего за цикл лечения проводят 3—5 инъек-ций.
При абсцессах бактериофаг вводят в полость очага после отсасывания гноя с
помощью пункции, количество вводимого препарата должно быть несколько меньше
объема эвакуиро-ванного гноя. Гной может быть удален также путем вскрытия
абсцесса с последующим введением в полость тампона, обильно смоченного
бактериофагом.
В брюшную, плевральную, суставную и другие полости вводят до 100 мл
бактериофага, по-сле чего полость наглухо зашивают или оставляют капиллярный
дренаж, через который в течение нескольких дней повторно вводят бактериофаг.
При гнойных плевритах, бурситах или артритах стрептококовый бактериофаг вводят
в по-лость (после откачивания гноя) в количестве 50—200 мл и больше через день,
всего 3—4 раза.
Стрептококковый бактериофаг применяют с целью профилактики в количестве до 50 мл
для орошения послеоперационной раны, полости влагалища, или матки после родов и
т. д.
Прививочные реакции. Осложнений при применении бактериофага не отмечено.
Противопоказаний нет.
Билет №29.
1)Вакцины - препараты из микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности,
исполь-зуемые для создания активного специфического приобретенного иммунитета
против опреде-ленных видов микроорганизмов или выделяемых ими токсинов.
Разрабатываемые вакцины условно разделяют на две категории: традиционные
(первого и второго поколения) и новые, конструируемые на основе методов
биотехнологии.
К вакцинам первого поколения относятся классические вакцины Дженнера и Пастера,
пред-ставляющие собой убитые или ослабленные живые возбудители, которые больше
известны под названием корпускулярных вакцин.
Под вакцинами второго поколения следует понимать препараты, основу которых
составляют отдельные компоненты возбудителей, то есть индивидуальные химические
соединения, такие как дифтерийный и столбнячный анатоксины или высокоочищенные
полисахаридные антигены капсульных микроорганизмов, например менингококков или
пневмококков. Эти препараты больше известны под названием химических вакцин
(молекулярные). По числу антигенов, входящих в вакцину, различают моно- и
поливакцины (ассоциированные), по ви-довому составу - бактериальные,
риккетсиозные, вирусные.
Общая характеристика вакцин. 1Живые вакцины представляют собой препараты, содер-
жащие наследственно измененные формы микроорганизмов (вакцинные штаммы),
утратив-шие свои патогенные свойства. Но сохранившие способность приживляться и
размножаться в организме, вызывая формирование специфического иммунитета.
Живые вакцины получены при использовании двух основных принципов, которые
предло-жены основателями учения о вакцинации Дженнером и Пастером.
Принцип Дженнера - использование генетически близких (родственных) штаммов
возбуди-телей инфекционных заболеваний животных. На основании этого принципа
были получены - осповакцина, вакцина БЦЖ, бруцеллезная вакцина.
Принцип Пастера - получение вакцин из искусственно ослабленных (аттенуированных)
штаммов возбудителей. Основная задача метода заключается в получении штаммов с
наслед-ственно измененными признаками, т.е. низкой вирулентностью и сохранением
иммуногенных свойств. Применяются следующие методы получения живых вакцин:
2Инактивированные (убитые) вакцины. Убитые вакцины готовят из инактивированных
ви-рулентных штаммов бактерий и вирусов, обладающих полным набором необходимых
анти-генов. Для инактивации возбудителей применяют нагревание, обработку
формалином, аце-тоном, спиртом, которые обеспечивают надежную инактивацию и
минимальное повреждение структуры антигенов.
Молекулярные вакцины – в них антиген находится в молекулярной форме или даже в
виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность т. е. в виде эпитопов,
детерминант.
Корпускулярные вакцины – содержащие в своем составе протективный антиген
3Химические вакцины. Химические вакцины состоят из антигенов, полученных из
микроор-ганизмов различными способами, преимущественно химическими методами.
Основной способ получения химических вакцин заключается в выделении протективных
ан-тигенов, обеспечивающих развитие надежного иммунитета, и очистки этих
антигенов от балластных веществ. В настоящее время молекулярные вакцины получают
методом биосин-теза или путем химического синтеза.
4Анатоксины. Анатоксины готовят из экзотоксинов различных видов микробов.
Токсины подвергают обезвреживанию формалином, при этом они не теряют
иммуногенные свойства и способность вызывать образование антител (антитоксинов).
Анатоксины выпускают как в виде монопрепаратов (моновакцины), так и в составе
ассоции-рованных препаратов, предназначенных для одновременной вакцинации против
нескольких заболеваний (ди- тривакцины).
5.Ассоциированные вакцины – препараты, включающие несколько разнородных
антигенов.
6Вакцины нового поколения. Традиционные вакцины не позволили решить вопросы
профи-лактики инфекционных заболеваний, связанных с возбудителями, которые плохо
культиви-руются или не культивируются в системах in vivo и in vitro. Достижения
иммунологии позво-ляют получать отдельные эпитопы (антигенные детерминанты),
которые в изолированном виде иммуногенностью не обладают. Поэтому создание
вакцин нового поколения требует конъюгации антигенных детерминант с молекулой-
носителем, в качестве которой могут вы-ступать как природные белки, так и
синтетические молекулы (субъединичные, синтетические вакцины)
С достижениями генной инженерии связано получение рекомбинантных векторных
вакцин - живых вакцин, состоящих из непатогенных микробов, в геном которых
встроены гены других (патогенных) микроорганизмов. Таким способом уже давно
получена так называемая дрожжевая вакцина против гепатита В, разработаны и
проходят испытания вакцины против малярии, ВИЧ-инфекции, а также показана
возможность создания по этому принципу многих других вакцин.
Требования, предъявляемые к вакцинным препаратам. Транспортирование и хранение
должно проводиться при соблюдении специальной системы «холодовой цепи» -
бесперебой-но функционирующей системы, обеспечивающей оптимальный температурный
режим хра-нения и транспортирования вакцин и других иммунобиологических
препаратов на всех эта-пах их следования от предприятия-изготовителя до
вакцинируемого. Оптимальной для хра-нения и транспортирования большинства вакцин
и других иммунобиологических препаратов является температура в пределах 2-8°С.
Ампулы и другие емкости, содержащие неиспользованные остатки инактивированных
бакте-риальных и вирусных вакцин, а также живой коревой, паротитной и краснушной
вакцин, анатоксинов, иммуноглобулинов человека, гетерологичных сывороток, а
также инструмента-рий, который был использован для их введения, не подлежат
какой-либо специальной обра-ботке.
Ампулы и другие емкости, содержащие неиспользованные остатки других живых
бактери-альных и вирусных вакцин, а также инструментарий, использованный для их
введения, под-лежат кипячению в течение 60 мин (сибиреязвенная вакцина 2 ч), или
обработке 3-5% рас-твором хлорамина в течение 1 ч, или 6% раствором перекиси
водорода (срок хранения не бо-лее 7 сут) в течение 1 ч, или автоклавируются.
Все неиспользованные серии препаратов с истекшим сроком годности, а также не
подлежа-щие применению по другим причинам следует направлять на уничтожение в
районный (го-родской) центр госсанэпиднадзора.
Проверить этикетку или маркировку препарата на коробке, ампуле (флаконе),
прочесть дан-ные о препарате, сроке годности, проверить целость ампул,
соответствие требованиям внеш-него вида. При отсутствии этикетки, истечения
срока годности, нарушения герметичности ампул, изменения внешнего вида (цвета,
наличия хлопьев, посторонних включений и т.п.) пременять препараты нельзя.
(Иммуногенность;Низкая реактогенность (аллергенность);Не должны обладать
тератогенно-стью, онкогенностью;Штаммы, из которых приготовлена вакцина, должны
быть генетически стабильны;Длительный срок хранения;Технологичность
производства;Простота и доступ-ность в применении.)
2)Вирус относится к роду Hepacivirus семействе Flaviviridae. Нуклеокапсид
содержит РНК вируса гепатита С. Сверху нуклеокапсид покрыт липидной оболочкой с
утопленными в ней оболочечными белками, кодированными РНК ВГС. Геном вируса
представлен однонитевой линейной молекулой РНК. ПЦР- обнаружение РНК вируса в
крови, что свидетельствует об активном иммунном процессе и серодиагностика-
нахождение АТ к NS3 в парных сыворотках методом ИФА.
РНК ВГС удается обнаружить на 7 - 21-й день после инфицирования ВГС, а анти-
ВГС на 20 - 150-й день (в среднем 50-й день). Спектр анти-ВГС может различаться
в зависимости от периода острого гепатита. Считается, что первыми уда-ется
определить антитела, кодированные Core и NS5 зоной РНК ВГС. Анти-ВГС к белкам,
кодированным NS4 зоной, в острую фазу гепатита С отсутствуют. Сравнительное
изучение уровня концентраций анти-ВГС, спектра анти-ВГС и РНК ВГС у больных
острым и хрониче-ским гепатитом продемонстрировало некоторые различия.
Принципы лечения хранического ВГ С: интерферон и рибофлавин. Сецифич прфил-ки
нет.
В процессе лечения необходимо ежемесячно делать анализы крови, чтобы определить
— уменьшается ли воспаление печени. Применение Интерферона не может
гарантировать пол-ного выздоровления, однако, лечение им предотвращает развитие
цирроза или рака печени.
Эффективность лечения значительно повышается, если интерферон используют в
сочетании с рибавирином. Недостаточная эффективность интерферона объясняется
перепадами его концентрации в крови при режиме введения три раза в неделю. Чтобы
усилить эффективность интерферона, в последние годы применяется процесс так
называемого пегилирования — присоединения к молекуле интерферона нетоксичного
инертного полиэтиленгликоля, что усиливает активность биологически активных
белков. Пегилированный интерферон доста-точно вводить один раз в неделю, чтобы в
крови сохранялась необходимая лечебная концен-трация.
После окончания курса лечения важно продолжать контроль анализов крови еще на
протя-жении нескольких месяцев, так как у некоторых больных при прекращении
инъекций интер-ферона вновь появляются признаки воспаления печени.
3) Бактериофаг стафилококковый жидкий.
Состав. Препарат представляет собой фильтрат фаголизата стафилококковый, т.е.
жидкой среды, в которой содержатся корпускулы живых фагов и элементы
лизированных ими ста-филококков. Данный препарат стафилококкового бактериофага
представляет собой про-зрачную жидкость, окрашенную в желтый цвет различной
интенсивности. В качестве кон-серванта добавлен хинозол в качестве 0,01% к
объему бактериофага.
Выпускается в ампулах по 2 в 10 мл и флаконах по 20 мл.
Назначение. Стафилококковый бактериофаг используется для профилактики гнойных
ин-фекций кожи, слизистых висцеральных органов, вызванных стафилококком, для
коррекции бактериозов, а также при лечении местных и общих гнойных заболеваний,
вызванных стафи-лококками. С лечебной целью бактериофаг вводят при поражениях
кожи в подкожную клетчатку, при хирургических инфекциях, остеомиелитах.
Способ применения и дозировка. Методы использования бактериофага с лечебной
целью зависят от характера поражения.
Применяют наружно в виде ежедневных орошений, полосканий, примочек, повязок,
тампо-нирования в количестве от 5 до 200 мл препарата в зависимости от размеров
пораженного участка, а также подкожно, внутрикожно, внутримышечно. При подкожном
и внутримышеч-ном введении инъекции бактериофага проводят в возрастающих дозах —
0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и далее по 2 мл. За цикл лечения делают по 5 инъекций, а
иногда и до 8. Стафилококковый бактериофаг вводят также в брюшную, плевральную,
суставную, мочевого пузыря и другие полости в количестве от 30 до 200 мл через
день в течение нескольких дней. При кишечных формах заболевания, вызванных
стафилококками, и дисбактериозе бактериофаг применяют per os и per rectum при
помощи клизмы или путем введения ректальных свечей. Препарат дают 2 раза в
сутки натощак за 1,5—2 часа до приема пищи и per rectum — один раз в сутки.
Стафилококковый бактериофаг применяют для профилактики в количестве до 50 мл для
орошения полостей ран. Реакция на введение. При подкожном, внутрикожном и
внутримы-шечном введении иногда наблюдается местная реакция в виде
болезненности, гиперемии, отечности. Общая реакция проявляется с недомоганием,
повышением температуры, головной болью, ознобом. Как правило, реакции проходят
через несколько дней.
Противопоказания отсутствуют.
При гнойно-воспалительных заболеваниях уха, горла и носа препарат вводят в
полость носа, пазух носа, уха, среднего уха, используют для полоскания рта —
доза препарата 2—20 мл, кратность применения 1—З раза в день.
При энтероколитах, дисбактериозе бактериофаг применяют перорально в дозе 5—20 мл
в те-чение 10—15 дней, у детей первого года жизни возможно введение препарата в
виде высоких клизм в дозе 5—20 мл.
При лечении омфалитов, пиодермий новорожденных препарат используют в виде
апплика-ций, примочек в дозе 5—10 мл ежедневно двукратно.
Прививочные реакции. Реакция на введение бактериофага не выявлена.
Противопоказаний нет.
Билет №30.
1)Живые вакцины -это препараты, которые содержит ослабленные (путём длительного
воз-действия на штамм хим-х или физических факторов или же длительные пассажи ч/
з организм невосприимчивых животных или др биообъекты (эмбрионы птиц, культуры
кл-к)), потеряв-шие вирулентность, но сохранившие специфическую антигенность
штаммы патогенных микробов (бактерий, вирусов)-аттенуированные штаммы. При
введении в организм размно-жаются, вызывая вакцинальный процесс (специф-й иммун-
т),не вызывая инф-ого заболева-ния. Вакцина против натуральной оспы человека, в
которой исполь-ся не патогенный для че-ловека вирус оспы коровы.(эти два вируса
имеют общий протективный АГ). БЦЖ- вакцина,в ней используются родственные в
антигеном отношении микобактерии бычьего типа. Принцип получения вакцин генно-
инженерным способом сводится к созданию непатогенных для человека безопасных
рекомбинантных штаммов, несущих гены протективных АГ патогенных м.о и способных
при введении в орг-м размножаться, синтезировать специфич АГ и создавать
иммунитет к патоген-му возбудителю. Это векторные вакцины. В качестве векторов
для создания рекомбинантных штаммов чаще используют вирус осповакцины,
непатогенные штаммы сальмонелл и др. Живые вакцины получают путем
культивирования вакцинного штамма в производственных условиях на питательных
средах и субстратах, обеспечивающих достаточное накопление вакцинного штамма.
Бактерийные вакцинные штаммы культивируют на жидких или плотных искусственных
питательных средах, вирусные вакцинные штаммы — на куриных эмбрионах или в
культурах клеток. Полученную таким образом чистую культуру вакцинного штамма
дозируют по числу бактерий или вирусов и затем подвергают лиофильной сушке
вместе со стабилизатором для предотвращения инактивации в процессе сушки и
хранения вакцины.
В качестве стабилизаторов используют человеческий альбумин, сахарозу с желатиной
или другие неантигенные и безвредные вещества. Вакцину контролируют на
лабораторных жи-вотных по основным показателям: содержанию (концентрации) живых
бактерий или вирусов вакцинного штамма, остаточной влажности, безвредности,
аллергенности, иммуногенности и др. Вводят н/к, п/к,в/м, перорально. Применяют
однократно с периодическими ревакц-ми.
Диагностикумы- стандартизованные препараты, применяемые для диагностики
бактериаль-ных и вирусных инфекционных болезней. Представляют собой взвесь
убитых микроорга-низмов или полученные из них антигены, при помощи которых в
крови больного обнаружи-вают антитела против соответствующего возбудителя и тем
самым подтверждают диагноз болезни. Так, используя брюшно-тифозный Д., можно
обнаружить в крови больного антитела против возбудителя брюшного тифа.
*О-диагностикум — это бактериальный Д., содержащий О-антиген; используется для
серо-диагностики инфекционных заболеваний, напр. вызываемых сальмонеллами.
*Диагностикум бактериальный — это Д., представляющий собой взвесь убитых
бактерий.
*Диагностикум вирусный — это Д., изготовленный из культуры соответствующего
вируса.
*Диагностикум эритроцитарный — это Д., представляющий собой взвесь
формалинизиро-ванных эритроцитов, сенсибилизированных каким-либо микробным
антигеном.
Диагностикумы нашли широкое применение при диагностике брюшного тифа, паратифов,
дизентерии, бруцеллеза, туляремии, риккетсиозов, лептоспирозов. Они используются
также для постановки РСК (реакции связывания комплемента) при серологической
диагностике лептоспирозов. Для диагностики брюшного тифа применяют так
называемый О-диагностикум (для обнаружения групповых, О-антител) и Н-
диагностикум (для обнаружения видовых, Н-антител). Для постановки реакции
агглютинации большинство диагностикумов консервируются 0,1—0,2% раствором
формалина. Диагностикумы из риккетсий и лептоспир консервируют фенолом. При
постановке опсоцо-фаго-цитарной реакции используются диаг-ностикумы из микробов,
убитых нагреванием.
В вирусологии в качестве диагностикумов используют антигены для РСК и антигены
для РТГ (реакции торможения гемагглютинации).
Вирусные диагностикумы подвергают обработке с целью снижения антикомплементарных
свойств — обработка физическими (повторное замораживание и оттаивание) и
химическими (воздействие эфира и хлороформа) методами.
2)Вирусы гриппа относятся к семейству Orthomyxoviridae рода Influenzavirus, это
РНК со-держащий вирус. Для уточнения диагноза необходимо взять отделяемое
носоглотки (в пер-вые 3 дня болезни),иногда исследуют мазки-отпечатки со
слизистой носа. Материал достав-ляют в лабораторию в спец растворах для
сохранения жизнеспособности инфицированных вирусом кл-к. Хранят при темпер-е +4
либо -50. Для определения АТ используют парные сы-воротки. Экспресс-диагностика:
АГ в исследуемом материале с помощью РИФ (прямой и не прямой) и ИФА. Геном
вируса в материале-ПЦР. Серологический МИ: РТГА, РСК, ИФА, РБН вирусов-учитывают
увеличение титра АТ в парных сыворотках в 4раза с интервалом 10-14 дней. Если
чел-к повторно заболел гриппом, то у него повышается уровень АТ к серотипу,
которым заболел и, которыми был инфицирован ранее. Вирусологический метод: Вирус
культивируют в куриных эмбрионах и культурах кл-к (почек обезъян, собак, макак-
резус и др) и в организме лабораторных животных. Индикакию вируса проводят в
зависимости от лабораторной модели (по гибели, по клиническим и патоморфологич-м
изменениям, ЦПД, образоваеию «бляшек» и «цветной пробе», РГА и гемадсорбции).
Идентификацию проводят по АГ-ой структуре. Применяют РСК (определяют тип
возбудителя), РТГА (подтип возбуди-теля), ИФА, РБН вирусов. Экстренная
профилактика гриппа проводится во время массовой вспышки заболевания, приминяют
ингибиторы нейраминидазы, а т.ж арбидол и ремантодин (не менее 2-3 недель).
3) Бактериофаг сальмонеллезный групп А В С Д Е жидкий.
Состав. Поливалентный сальмонеллезный бактериофаг представляет собой смесь
фаголиза-тов сальмонелл паратифа А и В, тифимуриум, гейдельберг, холера суис,
ораниенбург, нью-порт, дублин, анатум, ньюландс, активную в отношении
сальмонелл, имеющих наибольшее распространение в относящихся к группам А, Д, Е.
Выпускается во флаконах емкостью 100 мл.
Назначение. Сальмонеллезный бактериофаг применяют для лечения детей и взрослых,
больных сальмонеллезами, обусловленными сальмонеллами групп А, В, С, Д, Е,
санации ре-конвалдесцентов, носителей сальмонелл, а также с профилактической
целью противопоказа-на детям.
Способ применения и дозировка. Препарат применяют через рот и при помощи
клизмы в течение 5 дней. Через рот бактериофаг дают 2 раза в сутки натощак, за
1,5—2 часа до приема пищи, в клизме — один раз в сутки.
Перед приемом препарата (минут за 5—10) больному следует дать 25—50 мл 3%
раствора питьевой соды (кроме детей в возрасте до 6 месяцев).
Фаготерапию можно проводить комбинированно с обычным комплексом лечения.
Рекомендуемые дозировки препарата
Доза на один прием
Возраст Через рот, мл В клизме, мл
До 6 месяцев 10 20
От 6 мес. до 3 лет 20 40
Старше 3 лет 50 100
С профилактической целью сальмонеллезный бактериофаг применяют через рот по 50
мл 1 раз в неделю в течение 1 месяца и предупреждения заболеваний сальмонеллезом
и бактерио-носительства (по эпидпоказаниям).
Реакция организма на введение бактериофага отсутствует.
Противопоказаний к применению препарата не имеется.
Билет №31.
1)Инактивированные( убитые) вакцины. Получают путем воздействия на
микроорганиз-мы химическим путем или нагреванием. Такие вакцины являются
достаточно стабильными и безопасными, так как не могут вызвать реверсию
вирулентности. Они часто не трубуют хранения на холоде, что удобно в
практическом использовании. Однако у этих вакцин име-ется и ряд недостатков, в
частности, они стимулируют более слабый иммунный ответ и тре-буют применения
нескольких доз (бустерные иммунизации).
Они содержат либо убитый целый микроорганизм (например цельноклеточная
вакцина против коклюша, инактивированная вакцина против бешенства, вакцина
против вирусного гепатита А), либо компоненты клеточной стенки или других частей
возбудителя, как напри-мер в ацеллюлярной вакцине против коклюша,
коньюгированной вакцине против гемофи-лусной инфекции или в вакцине против
менингококковой инфекции. Их убивают физическими (температура, радиация,
ультрафиолетовый свет) или химическими (спирт, формальдегид) методами. Такие
вакцины реактогенны, применяются мало (коклюшная, против гепатита А).
Инактивированные вакцины также являются корпускулярными. Анализируя свойства
кор-пускулярных вакцин также следует выделить, как положительные так и их
отрицательные качества. Положительные стороны: Корпускулярные убитые вакцины
легче дозировать, лучше очищать, они длительно хранятся и менее чувствительны к
температурным колебани-ям. Отрицательные стороны: вакцина корпускулярная -
содержит 99 % балласта и поэтому реактогенная, кроме того, содержит агент,
используемый для умерщвления микробных клеток (фенол). Еще одним недостатком
инактивированной вакцины является то, что мик-робный штамм не приживляется,
поэтому вакцина слабая и вакцинация проводится в 2 или 3 приема, требует частых
ревакцинаций (АКДС), что труднее в плане организации по сравне-нию с живыми
вакцинами. Инактивированные вакцины выпускают как в сухом (лиофилизи-рованном),
так и в жидком виде. Многие микроорганизмы, вызывающие заболевания у
человека, опасны тем, что выделяют экзотоксины, которые являются основными
патогенети-ческими факторами заболевания (например, дифтерия, столбник).
Анатоксины, используемые в качестве вакцин, индуцируют специфический иммунный
ответ. Для получения вакцин токсины чаще всего обезвреживают с помощью
формалина. Впрепарат обязательно добав-ляют консервант, иногда-адъюванты.
Дозируют в антигенных еденицах, применяют п/к, в/м в виде нескольких инъекций на
курс вакцинации.
Анатоксины представляют собой обезвреженные токсины, синтезированные при
культиви-ровании бактерий на искусственных питательных средах.
Токсин обезвреживают формальдегидом (0,4 %) при 37—40 °С в течение 4 нед. При
таком режиме полностью утрачивается токсичность, но сохраняются антигенность и
иммуноген-ность токсинов.
Обезвреженный токсин, который называют анатоксином (или токсоидом), подвергают
очи-стке от балластных веществ питательной среды и компонентов микробных клеток.
Анаток-сины дозируют в антигенных единицах — ЕС (единица связывания) или Lf
(единица флокку-ляции). К очищенному анатоксину для усиления его иммуногенных
свойств добавляют адъ-ювант, обычно сорбент-гель.
Таким образом получены и применяются в практике анатоксины против столбняка,
дифтерии, ботулизма, газовой гангрены, стафилококковых инфекций. Анатоксины
относятся к наиболее эффективным иммунобиологическим препаратам. Применяют п/к
или в/м по схеме согласно календарю прививок.
Адъювантами {adjuvant — помощник) называют группу веществ, обладающих свойством
повышать иммуногенность при добавлении их к антигенам и вакцинам. К адъюван-там
отно-сятся различные по природе и физико-химическим свойствам вещества: гель
гидрата окиси или фосфата алюминия; липиды, эмульгаторы, полимерные соединения
(мура-милдипептид, поливинилпирролидон, полисахариды бактерий); вещества,
вызывающие местную воспали-тельную реакцию (сапонин) и др.
Механизм действия адъювантов сводится к: а) созданию «депо» антигена в месте
введения вакцин, в результате чего пролонгируется действие антигена, и он
длительно действует на иммунную систему; б) воспалительной реакции, активирующей
иммунокомпетентные клетки; в) активации процесса захвата антигена и его
переработки фагоцитирующими клетками. Адъ-юванты повышают иммуногенность вакцин
в десятки раз и более, особенно молекулярных белковых антигенов, например
анатоксинов, которые без адъювантов быстро резорбируются и расщепляются
ферментами организма, в связи с чем обладают кратковременным действием.
Очищенные концентрированные, сорбированные на А1(ОН)3 анатоксины относятся к
эффек-тивным профилактическим препаратам и широко используются для иммунизации
против дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, стафилококковых
инфекций, т.е. профи-лактики токсинемических инфекций.
2)Возбудителем кори является РНК-содержащий вирус семейства Paramyxoviridae рода
Morbillivirus. Возбудитель проникает ч/з слизистые оболочки ВДП и глаз, затем в
подслизи-стую оболочку, л/у. После репродукции поступает в кровь и поражает
эндотелий кровенос-ных капилляров, обуславливая тем самым появление сыпи.
Развиваются отёки и некротич измене-я тканей. Возбудитель обладает выраженной
тропностью к эпителиальной ткани и поражает кожные покровы, конъюнктивы,
слизистые оболочки верхних дыхательных путей и ротовой полости (пятна Бельского-
Филатова-Коплика). В связи с тропностью вируса кори к клеткам ЦНС может
развиться коревой менингит или энцефалит. Диагностика. В период разгара болезни
диагноз типичной кори поставить несложно. В начальном периоде до появ-ления
коревой экзантемы диагноз ставится на основании наличия выраженного конъюнкти-
вита с отеком нижнего века, катарального воспаления верхних дыхательных путей,
энантемы и патогномоничного признака коревой инфекции - пятен Бельского-
Филатова-Коплика. Трудности возникают при постановке диагноза у ранее привитых
от кори больных. В таких случаях имеют значение эпидемиологические данные,
применяются серологические методы диагностики, чаще всего РПГА с использованием
парных сывороток (учитывается нарастание титра антител в 4 раза и более), реже
РТГА и реакция нейтрализации. Дифференциальный диагноз проводят с ОРВИ,
краснухой, псевдотуберкулезом, иерсиниозом, сывороточной болезнью, аллергической
сыпью. Профилактика. Всем детям в возрасте 12 месяцев проводят активную
иммунизацию. Однократно подкожно вводится 0,5 мл вакцины, содер-жащей живой
ослабленный вирус. Лечение. При неосложненном течении заболевания лече-ние
проводят на дому с соблюдением постельного режима и щадящей диеты. Больному дают
обильное питье, поливитаминные комплексы, при упорном сухом кашле -
отхаркивающие средства. Уход за полостью рта (полоскание кипяченой водой или
слабым раствором соды) и глазами (неяркий свет, закапывание в глаза 20%-ного
раствора натрия сульфацила по 2-3 ка-пли 3-4 раза в день). При возникновения
осложнений больной лечится в условиях инфекци-онного стационара. При тяжелом
течении инфекции и развитии осложнений назначается де-зинтоксикационная и
антибиотикотерапия.
3) Бактериофаг коли (жидкий).
Состав. Бактериофаг коли представляет собой фильтрат кишечных палочек.
Выпускается во флаконах 100,0 мл и в ампулах по 5,0 и 10,0 мл.
Назначение. Применяют для лечения и профилактики гнойных инфекций кожи и
висцераль-ных органов, вызванных кишечной палочкой. Бактериофаг применяют для
лечения фурун-кулов, карбункулов, гпдроаденитов, абсцессов, гнойно-осложненных
ран, инфицированных кишечной палочкой, плевритов, бурситов, термических ожогов,
хронических остеомиелитов, флегмон, тендовагинитов, маститов, циститов,
холециститов и др., а также с профилактиче-ской целью при свежеинфицированных
ранах (при операциях брюшной и грудной полости). Препарат для лечения
применяется при выделении от больных штаммов кишечной палочки чувствительных к
фагу.
Обладает способностью специфически лизировать эшерихии коли, выделенные при
гнойных инфекциях.
Способ применения и дозировка. Основное условие — раннее применение
бактериофага. В зависимости от характера очага инфекции бактериофаг применяется:
местно в виде ороше-ния, примочек, тампонирования в зависимости от размера
пораженного участка в количестве 5,0—200,0 мл.
При фурункулах и карбункулах препарат вводят непосредственно в очаг или под
основание инфильтрата, вокруг очага методом обкалывания. Инъекции проводят
ежедневно или через день в возрастающих дозах: на 1 инъекцию 0,5 мл, затем 1,0;
1,5; 2,0 мл. За цикл лечения проводят 3—5 инъекций.
При абсцессах препарат вводят в полость очага после отсасывания гноя.
При хронических остеомиелитах после хирургической обработки бактериофаг вливают
в ра-ну. Для лечения глубоких форм пиодермитов препарат применяют внутрикожно
в малых дозах: 0,5 мл в одно место или до 2,0 мл в нескольких местах. Всего 10
инъекций через каж-дые 24 часа.
Введение в брюшную, плевральную и другие полости - от 30,0 до 100,0 мл
бактериофага.
При циститах вводят в полость мочевого пузыря через катетер.
При плевритах, бурситах или артритах коли бактериофаг вводят в полость в
количестве 50,0 —200,0 мл и больше через день, всего 3—4 раза.
С профилактической целью его применяют в количестве 15,0 до 50,0 мл для орошения
по-слеоперационных ран, полости влагалища или матки после родов.
Прививочные реакции. Осложнений не отмечено.
Противопоказаний нет.
Билет №32.
1)Молекулярные вакцины. АГ нах-ся в малекулярной форме или в виде фрагментов его
малекул, определяющих специфичность антигенности, т.е в виде эпитопов,
детерминант. Ан-тигены в молекулярном виде получают: а) в процессе биосинтеза
при выращивании природ-ных, а также рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов и
б) химическим синтезом.(более трудоёмок и имеет ограниченные возможности по
сравнению с биосинтезом. Типичным примером молекулярных антигенов, образуемых
биосинтезом природными штаммами, явля-ются анатоксины (столбнячный, дифтерийный,
ботулинический и др.), получаемые из обез-вреженных токсинов. В мед практике
использ-ся молек-ая вакцина против ВГ В, полученная из АГ вируса, продуцируемого
рекомбинантным штаммом дрожжей.
Генно-инженерные вакцины. Генно-инженерные вакцины содержат Аг возбудителей, по-
лученные с использованием методов генной инженерии, и включают только
высокоиммуно-генные компоненты, способствующие формированию защитного иммунитета
(более подроб-но см. главу 7). Возможны несколько вариантов создания генно-
инженерных вакцин.
• Внесение генов вирулентности в авирулентные или слабовирулентные
микроорганизмы.
• Внесение генов вирулентности в неродственные микроорганизмы с последующим
выделе-нием Аг и его использованием в качестве иммуногена.
• Искусственное удаление генов вирулентности и использование модифицированных
орга-низмов в виде корпускулярных вакцин.
Векторные (рекомбинантные) вакцины
Вакцины, полученные методами генной инженерии. Суть метода: гены вирулентного
мик-роорганизма, отвечающий за синтез протективных антигенов, встраивают в геном
какого - либо безвредного микроорганизма, который при культивировании
продуцирует и накапли-вает соответствующий антиген. Примером может служить
рекомбинантная вакцина против вирусного гепатита B, вакцина против
ротавирусной инфекции. Наконец, имеются положи-тельные результаты использования
т.н. векторных вакцин, когда на носитель - живой реком-бинантный вирус
осповакцины (вектор) наносятся поверхностные белки двух вирусов: гли-копротеин D
вируса простого герпеса и гемагглютинин вируса гриппа А. Происходит неог-
раниченная репликация вектора и развивается адекватный иммунный ответ против
вирусной инфекции обоих типов.
Действие отдельных компонентов микробных, вирусных и паразитарных антигенов
проявля-ется на разных уровнях и в разных звеньях иммунной системы. Их
результирующая может быть лишь одна: клинические признаки заболевания -
выздоровление - ремиссия - рецидив - обострение или другие состояния организма.
Так, в частности, АДС - через 3 недели после ее введения детям приводит к
возрастанию уровня Т-клеток и увеличению содержания ЕКК в периферической крови,
поливалентная бактериальная вакцина Lantigen B стимулирует анти-телообразование
Ig A в крови и слюне, но самое главное, что при дальнейшем наблюдении у
вакцинированных отмечено уменьшение числа случаев заболевания, а если они и
возникали, то протекали легче. Клиническая артина болезни, т.о. является
наиболее объективным пока-зателем вакцинации.
Рекомбинантные вакцины - для производства этих вакцин применяют
рекомбинантную технологию, встраивая генетический материал микроорганизма в
дрожжевые клетки, про-дуцирующие антиген. После культивирования дрожжей из них
выделяют нужный антиген, очищают и готовят вакцину. Примером таких вакцин
может служить вакцина против гепа-тита В (Эувакс В).
2)Вирус паротита относится к РНК-содержащим вирусам Paramyxoviridae рода Rubula-
virus. Источник-больной человек,пути передачи- воздушно-капельно, ч/з
загрязнённые слю-ной предметы. Наиболее восприимчивы дети от 5 до 15 лет, но м-т
болеть и взрослые. Вход ворота ВДП, вирус размножается в эпителии слизистых ВДП
и возможно околоушных желе-зах, затем в кровь и по всему организму, попадая в
яички, поджелудочную и щитов-ю желе-зы, мозговые оболочки и др органы, вызывая
воспаление. Микробиологич диагностика про-изводится редко, т.к характерна
клиника. Материалом для исследования служит-слюна, це-реброспинальная жидкость,
моча, сыворотка крови. Вирусологич МИ-заражают культуру кл-к куриных
фибробластов или эмбрион. Идентифицируют при помощи РТГА, РИФ, РН, РСК.
Серологич МИ- в парных сыворотках крови больного определяют АТ с помощью
ИФА,РСК, РТГА.
Для лечения и поздней профилактики м-о исполь-ть специфический иммуноглобулин.
Для специфической профилактики детям старше 1 года вводят живую вакцину ( в
первые 6 меся-цев жизни у ребёнка есть плацентарный иммунитет).
3)Бактериофаг дизентерийный поливалентный в таблетках с кислотоустойчивым по-
крытием и в свечах.
Состав. Фильтрат фаголизатов, активный против возбудителей бактериальной
дизентерии — шигелл Зонне, Флекснера сероваров 1, 2, 3, 4, 6,
сконцентрированный, лиофилизированной и спрессованный в таблетки или
сформированный в свечи.
Таблетки выпускаются с кислотоустойчивым покрытием, свечи с добавлением основы -
на-полнителя (полиэтиленоксида или гидроноля). Во флаконе 50 таблеток, в
контурной ячеистой упаковке из пленки ПВХ по 10 штук. Свечи в пленке ПВХ по 10
штук.
Назначение. Применяют для профилактики и лечения дизентерии, санации
реконвалесцен-тов.
Способ применения и дозировка. Препарат применяют детям, начиная с 6-месячного
воз-раста, и взрослым. Препарат применяют с первого дня заболевания в течение 5—
7 суток, де-тям до 8 лет – 2 раза в сутки, детям старше 8 лет и взрослым — 4
раза в сутки.
Рекомендуемые дозировки
возраст Доза на один прием
Дети до 3 лет 1 таблетка
Старше 3 лет и взрослые 2 таблетки
С целью профилактики фагирование дизентерийным бактериофагом проводится среди
де-тей и обслуживающего персонала в школьных учреждениях во время сезонного
подъема за-болеваемости. Препарат рекомендуется применять во время групповых
заболеваний в орга-низованных коллективах и семьях. Оптимальные схема применения
— ежедневное фагиро-вание по 1—2 таблетки, в зависимости от возраста. Препарат
принимать так же, как в целях лечения.
При дизентерии, характеризующейся слабо выраженным колитическим синдромом, и в
пе-риод реконвалесценции рекомендуется одновременно с применением таблеток
вводить в свечах: детям 1, взрослым — 2 раза в сутки. Применение бактериофага не
исключает приме-нения других лекарственных средств.
Реакция на введение. Не должен вызывать никаких реакций.
Противопоказания. Противопоказаний для применения нет.
Билет№33.
1)Ассоциированные вакцины- это препараты, включающие несколько разнородных АГ и
позволяющие проводить иммунизацию против нескольких инфекций одновременно.
Задачей при их создании является сбалансированность входящих в её состав АГ, ч/б
не было их вза-имной конкуренции и ч/б препарат не вызывал повышенных
поствакцинальных реакций. В их состав м-т входить инактивированные и живые
вакцины. Если днородные АГ,то это поли-вакцина (живая полиомиелитная поливакцина
или полианатоксин-против столбняка,газ ган-рены и ботулизма), а если разнородные
АГ, то это Комбинированная вакцина (АКДС). К комбинир вакцинации прибегают в
сложной противоэпидемической обстановке.
Массовые способы вакцинации.( А.А. Воробьёв и В.А. Лебединский) Успех
вакцинопро-филактики зависит от качества вакцины,процента и быстроты охвата
населения или групп риска прививками,а т.ж от способа введения. Безыгольный
способ-безыгольные инъекторы пистолетного типа,в кот-х под высоким давлением
формируется струя жидкой вакцины про-никающей в неоходимой дозе (0.5-1.0мл) чз
кожу на заданную глубину (н/к,п/к,в/м). Перо-ральный способ-самый быстрый,
щадящий, привлекательный и адекватный.( безболезненно,в любой обстановке и
массово). Но число вакцин ограничено- живая полиомиелитная, оспен-ная, чумная,
противоэнцефалитная). Они могут иметь различную лек форму в зависимости от
локализации в ЖКТ «входных ворот» для АГ: *оральные(жидкие,таблетированые),
*энтеральные(таб с кислотозащитным покрытием, в желатин-х капсулах) или
*орально-энтеральные(таб). Так же используют в виде суппозиториев для
перректальной и перваги-нальной аппликации, которые обеспечивают месный
иммунитет слиз обол-к( мукозальный иммунитет), но и иммунитет всего организма.
Аэрозольный способ- ч/з дых пути в виде жид-х или сухих аэрозолей.В закрытых
помещениях, где нах-ся вакцинируемые, создают аэрозоль вакцины в расчётных дозах
и выдерживают опред-ю экспозицию. В орг-ме обеспечивается местный и общий
иммунитет. Метот сложен,не обеспечивает равномарность дозировки вак-цины,
возможно распространение за пределы помещений, требуется обработка помещения
после каждого сеанса.Поэтому это способ явл-ся резервным на случай сложной
эпидемиче-ской обстановки. Иногда используют интраназальный способ аппликации
живых вакцин-против гриппа,кори и др инфекций.
Условия эффективности применения вакцин. Зависит от 3 факторов:а) качества-
иммуногенности вакцины; б) состояния организма вакцинируемого; в) схемы и
способа при-менения вакцины. Качество зависит от природы( иммуногенных св-в АГ),
характера иммуни-тета(клет-ый, гумор-й и т.д),дозировки АГ. М/у дозой АГ и
напряжённостью иммунитета существует математич зависимость= уравнение АГ-ти
(Маркович и Воробьёв)LgH=A+BlgД, где Н-напряжённость иммунитета, Д- доза АГ, А-
коэфи-т, характеризующий качество( им-муногенность) еденицы АГ, В-коэф-
нт,характ-ий иммунореактивность организма. По чувст-вит-ти к каждому АГ все люди
существенно отлич-ся м/у собой, поэтому при создании любой вакцины в качестве
иммунизирующей дозировкиподбирают дозу АГ, обеспечивающую развитие иммунитета не
менее, чем у 95% привитых. Обычно это достигается при 2-3 кратном введении
вакцины. При таком методе максимально исполь-ся ревакцинирующий эффект.
Иммунологич эффективность вакцин предварительно оценивают в эксперемен-те
(Коэффициент защиты-отношение процента павших или заболевших животных в опытной
и контрольных группах.), а окончательно-в эпидопыте(коэффициент эффективности
вакци-нации,определяя в больших кол-ах людей соотношение числа или процента
заболевших в группе вакцинированных людей и невакцинированной группе.
Национальный календарь прививок. Прописано обоснованное проведение во все
периоды человека вакцинаций против определённых инф-ых болезней. Указано какими
вакцинами и по какой схеме д/б привит каждый человек в детском возрасте(до 10
лет- против туб-за, кори, полиомиелита, коклюша, дифтерии, столбняка, ВГ В,а в
эндемич рай-ах – по особо опасным заболеваниям и против этих инфекций) и во
взрослом периоде.
Новорождённые (в первые 12 часов жизни) Первая вакцинация против вирусного
гепатита B
Новорождённые (3—7 дней) Вакцинация против туберкулёза БЦЖ-М
3 месяца Вторая вакцинация против вирусного гепатита В. Первая вакцинация против
диф-терии, коклюша, столбняка, полиомиелита||АКДС
4,5 месяца Вторая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка,
полиомиелита АКДС
6 месяцев Третья вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка,
полиомиелита, Третья вакцинация против вирусного гепатита В, АКДС
12 месяцев Вакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита
18 месяцев Первая ревакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка,
полиомиели-та,АКДС
20 месяцев Вторая ревакцинация против полиомиелита
6 лет Ревакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита
7 лет Ревакцинация против туберкулёза,Вторая ревакцинация против дифтерии,
столбня-ка.БЦЖ
АДС
13 лет Вакцинация против краснухи (девочки), Вакцинация против вирусного
гепатита В (ранее не привитые)
14 лет Третья ревакцинация против дифтерии, столбняка.,Ревакцинация против
тубер-кулёза. Третья ревакцинация против полиомиелита. АДС. БЦЖ
Взрослые Ревакцинация против дифтерии, столбняка — каждые 10 лет от
момента по-следней ревакцинации. АДС
Дополнительная иммунизация населения против гепатита В, краснухи, полиомиелита
инак-тивированной вакциной и гриппа
Дети от 1 до 17 лет,
взрослые от 18 до 35 лет, не привитые ранее Вакцинация против вирусного
гепатита В
Дети от 5 до 17 лет,
девушки от 18 до 25 лет Вакцинация против краснухи лиц, не болевших и не
привитых ранее
2)Клещевой рекецциоз! Серотипирование возбудителя: ИФА, ПЦР
Для серологической диагностики клещевого риккетсиоза могут быть использованы 3
имму-нологических теста: реакция связывания комплемента (РСК), реакция непрямой
гемагглюти-нации (РНГА) и непрямой метод флуоресцирующих антител (нМФА). Во всех
реакциях ис-пользуют только специфические антигены, приготовленные тем или иным
способом из R. sibirica.
3)Анатоксин столбнячный очищенный адсорбированный жидкий (АС-анатоксин)
Состав. АС-анатоксин состоит из очищенного столбнячного анатоксина,
адсорбированного на геле гидроксида алюминия. Препарат содержит в 1 мл 20 единиц
связывания (ЕС) анаток-сина.
Представляет собой суспензию желтовато-белого цвета, разделяющуюся при стоянии
на про-зрачную надосадочную жидкость и рыхлый осадок, полностью разбивающийся
при встряхи-вании.
Выпускают в ампулах по 1,0 мл (2 прививочные дозы). Упаковка содержит 10 ампул.
Назначение. Препарат применяют для активной иммунизации против столбняка в
рамках плановых прививок, а также экстренной специфической профилактики
столбняка.
Способ введения и дозировка. При активной иммунизации полный курс вакцинации АС-
анатоксином (для лиц, ранее не привитых против столбняка) состоят из двух
прививок с ин-тервалом 30-40 дней и ревакцинации через 6—12 месяцев.
Последующие ревакцинации про-водят каждые десять лет однократно. Препарат вводят
подкожно в подлопаточную область в объеме 0,5 мл (одна прививочная доза). С
целью экстренной профилактики столбняка приме-няют АС-анатоксин,
противостолбнячный человеческий иммуноглобулин или, при отсутст-вии
иммуноглобулина, сыворотку противостолбнячную.
Прививочные реакции. После введения АС-анатоксина могут наблюдаться как общие
ре-акции, выражающиеся в недомогании и повышении температуры, так и местные
реакции в виде покраснения, отека, болезненности, которые проходят через 24—48
часов. В редких случаях может развиться шок.
Противопоказания аналогичны острые инфекционные и неинфекционные заболевания,
туберкулез, заболевания сердечно-сосудистой системы, ревматизм, болезни почек и
печени. поджелудочной железы, болезни крови, злокачественные новообразования,
коллагенозы, эн-докринные заболевания, аллергические заболевания, тяжелые формы
рахита, недоношен-ность, нервные психические заболевания, инфекционные
заболевания ЦНС.
Билет №34.
1)Иммуннобиологич. препараты на основе специф. АТ.-это сложные по составу
препара-ты, которые действуют на иммунную систему и действующим началом которых
являются специфич. АТ.
АТ относ-ся к числу осн. Иммуннореагентов,учав-х во многих иммунологич реакциях,
опре-деляющих состояние иммунитета орг-ма. В зависимости от природы и св-в АГ-
ов,к кот. они образуются они мб:
Антибак-ми,противовир-ми, антитоксич-ми, противоопух-ми, антилтмфоцитарными,
транс-плантацион-ми, цитоток-ми, рецепторными.
Кним относятся: иммуноглобулины, иммунные сыворотки, моноклональные АТ, иммунно-
токсины, антитела-ферменты(абзимы),рецепторные АТ, мини-АТ.
*Иммунные сыворотки получают путём гипериммунизыции живот-ных
(лошадей,ослы,кролики) специф-им АГ с последующим, в период максимального АТ-
образования, кровопусканием и выделением из крови иммунной сыворотки.(это
гетерогенние сывор-ки,т.к. содержат чужерод. сывороточные белки). Для получения
гомологичных сыво-роток используют сывор-ку переболе-х или спец-о иммунизир-х
людей-доноров либо сыво-ротки из плацентарной,а т.ж абортной крови.
Активность иммунных сывороток и иммуноглобулинов выражают в антитоксич-х
единицах, в титрах вируснейтрализующей, гемагглютинир-ей, преципитирующей и др
активности.
Применяют с лечебной и профилактич целью.Для лечения токсинэмических инф-й(
столбня-ка, ботулизма, дифтерия, газовая гангрена),для леч-я бактер-х и вирус-х
инфе-й(корь, крас-нуха, чума, сиб язва).
Профилактич дозы ниже лечебных и вводят вм для создания пассивного иммунитета.
Имму-нитет наступает через несколько часо и сохраняется 2-3 недели после
введения гетерологич-ных и 4-5 недель –гомологичных. Осложнения: АШ и сывороточ
болезнь,поэтому перед вве-дением ставят пробу на чувствительность по Безредко. В
нек-х случаях прибегают к пассив-но-активной иммунизации (столбняка у
раненых,профил-ке бешенства и др инф-й.)-быстро наступающий,но кратковременный
пассив иммунитет,обуслов-й вводимыми АТ, подменяется чз 2-3 недели
активным,возник-им в ответ на введ-е вакцины.
*Моноклональные антитела.С лечеб и проф целью не приминяются из-за риска
введения ге-нетического материала миеломных кл-к.(Широко в диагностич препаратах
и исследов-хцелях)
*Иммунотоксины.Иммуноадгезины. Это специфические АТ к отдельным структурам кл-к.
Применяют для маркировки CD-маркёров,В-лимфоцитов,для изучения механизмов
взаимо-действия кл-к в норме и патологии, для адресной доставки лек преп-ов и
подавления тех или иных биологич процессов. Пока не нашли своего приминения в
лечении и профилактике раз-лич болезней. Изредка находит своё применение
антилимфоцитарная сыворотка для подав-ления лимфопоэза при нек-х заб-ях.
*Абзимы.Искуственно полученные иммуноглобулины,обладающие специфичностью АТ к к
л проиежуточному продукту биологической реакции,обладающему АГ-ми св-ми.
Действуют как ферменты-катализаторы и могут ускорять течение биохим реакций в
1000 раз и более.
2) Вирус краснухи обладает тератогенным действием на плод,особенно в первый три-
местр беременности. Вирус относится к семейству Togaviridae роду
Rubrivirus.(Врождённая краснуха- медленная вир инфе-я,развив-ся в рез-те
внутриутробного трансплацентарного за-ражения плода. Равиваются катаракта,
глухота и пороки сердца,а т.ж др аномалии развития.- умственная отсталость.
Вирус поражает моноциты и лимфоциты и длительно персистирует в них. Иммунитет не
стоек,т.к формируется в условиях не зрелой иммунной системы плода. Как
осложнение может быть прогрессирующий краснушный панэнцефалит.
Материалом для исследования служит смывы со слизистой обол носа и зева, моча,
реже- ис-пражнения, а т.ж кровь и церебральную жидкость. Серологический МИ: ИФА,
ПЦР- выяв-ление IgM и IgG в парных сыворотках,а т.ж обнаружение АТ- РН,РСК,РТГА,
ИФА.
Активную профилактику проводят в соответствии с календарём прививок, V1 в 12
месяцев, R1 в 6 лет и иммунизацию девочек в 13 лет. (Живая вакцина против
краснухи на основе атте-нуированных штаммов вируса. Так же используют
ассоциированные вакцины (паротитно-коревая-краснушная вакцина) и моновакцины
«рудивакс», «ервевакс» и др.
3)Анатоксин стафилококковый очищенный адсорбированный.
Состав. Анатоксин стафилококковый представляет собой инфильтрат бульонной
культуры стафилококка, осажденный трихлоруксусной кислотой, очищенный этиловым
спиртом от балластных белков, сконцентрированный ультрафильтрацией,
обезвреженный формалином в теплом, адсорбированный на гидроксиде алюминия.
Выпускается в ампулах по 1 мл (2 прививочные дозы), комплектуется по 10 ампул в
коробке.
Назначение. Применяют препарат для активной профилактики стафилококковых
заболева-ний и их рецидивов. Профилактической иммунизации подвергаются лица,
предрасположен-ные к частым заболеваниям стафилококковой этиологии, а также
подверженные риску зара-жения. Анатоксин можно использовать для лечения острых и
хронических заболеваний ста-филококковой этиологии.
Способ введения и дозировка. Стафилококковый анатоксин вводят подкожно в область
нижнего угла лопатки. Разовая доза 1,5 мл. Дозировка препарата и длительность
курса имму-низации зависят от характера заболеваний. Первичная иммунизация
включает две прививки с интервалом 30—35 дней. Ревакцинацию проводят однократно
через З месяца, а при опасно-сти заражения стафилококком в любой срок, не ранее
1 месяца после последней инъекции препарата. Иммунитет к стафилококковой
инфекции формируется через 7—10 дней после ревакцинации и сохраняется в течение
года.
Прививочные реакции. Общие реакции на введение анатоксина выражены слабо и
проходят через 24—48 часов. Местные реакции характеризуются развитием
гиперемии, которая держится 4 дня, возможно возникновение подкожного утолщения,
которое рассасывается через 5—15 дней.
Противопоказания. Острые инфекционные и неинфекционные заболевания, обострение
хронических заболеваний (прививки проводят не ранее чем через месяц после
выздоровления или ремиссии), хронические заболевания в стадии декомпенсации,
сильные аллергические реакции на пищевые, лекарственные и др. вещества,
тимомегалия, болезни крови, злокачественные новообразования.
Билет №35.
1) Для специфического лечения и экстренной специфической профилактики ряда ин-
фекционных болезней применяют сыворотки искусственно иммунизированных животных
(в основном лошадей). В качестве лечебно-профилактических сывороток используют и
сыво-ротки крови людей, переболевших инфекционным заболеванием или
иммунизированных со-ответствующими вакцинными препаратами.
Иммунные сыворотки применяют также в лабораториях с диагностическими целями при
идентификации выделенных микроорганизмов. Диагностические сыворотки получают при
иммунизации кроликов.
Преимущество лечебных сывороток перед вакцинными препаратами заключается в
быстроте создаваемого пассивного иммунитета. Введенные иммуноглобулимы способны
немедленно нейтрализовать патогенные микроорганизмы и токсические продукты их
жизнедеятельности. Однако гетерогенные (т. е. чужеродные) сыворотки обладают
недостатком — обусловлен-ный ими пассивный иммунитет кратковремен. Быстрое
выведение (через 1—2 нед) иммуног-лобулинов из организма связано с естественным
процессом распада белков и действием об-разовавшихся антител к введенным белкам-
иммуноглобулинам.
При инъекции гомологичной сыворотки (сыворотки человека) антитела циркулируют в
ор-ганизме в течение 4—5 нед, обусловливая более длительное состояние
невосприимчивости, связанное с тем, что происходит медленное разрушение
введенных белков.
По своей направленности и особенности действия лечебные сыворотки можно
разделить на антитоксические, антибактериальные и антивирусные, гетерогенные
(сыворотки или иммуноглобулины) и гомологичные (получаемые из крови человека).
Антитоксические сыворотки (противодифтерийная, противостолбнячная,
противоботулини-ческая, противогангренозная) получают иммунизацией лошадей
возрастающими дозами ана-токсинов, а затем и соответствующими токсинами.
Сыворотки подвергают очистке и концен-трации методом «Диаферм-3», контролю на
безвредность, апирогенность, затем титруют, т. е.'определяют содержание
антитоксинов в 1 мл препарата. Специфическая активность сыво-роток, или
количество антител, измеряется с помощью методов, основанных на способности
сывороток in vitro и in vivo нейтрализовать соответствующие токсины, и
выражается в Меж-дународных антитоксических единицах (ME), принятых ВОЗ. За 1 ME
принимается то мини-мальное количество сыворотки, которое способно
нейтрализовать определенную дозу токси-на, выражающуюся в стандартных единицах,
обозначаемых как смертельные, некротические или реактивные дозы в зависимости от
вида токсина и способа титрования.
Титрование антитоксических сывороток может производиться тремя методами: по
Району, Эрлиху и Ремеру.
Метод Района. Осуществляется с помощью реакции флоккуляции по известному
анатоксину или токсину, одну Lf которых нейтрализует одна единица антитоксина.
Первичная, или ини-циальная, реакция флоккуляции наступает при соответствии
количества антигенных единиц анатоксина количеству антитоксинов в исследуемой
сыворотке. Исходя Из результатов пер-вичной реакций флоккуляции и ведут расчет
антитоксических единиц в 1 мл испытуемой сы-воротки. Однако метод Района
является только ориентировочным.
Метод Эрлиха. Перед титрованием сывороток определяют условную смертельную
(опытную) дозу токсина. За опытную дозу токсина (Lt) принимается то его
количество, которое в смеси с 1 ME стандартной сыворотки вызывает гибель 50%
взятых в опыт животных. На втором этапе титрования к различным разведениям
испытуемой сыворотки добавляют опытную дозу токсина, смесь выдерживают 45 мин и
вводят животным. По получаемым результатам производят расчет титра испытуемой
антитоксической сыворотки.
Метод Ремера. Титрование также осуществляется в два этапа, но данный метод
является бо-лее экономичным, так как опыт проводится на одном животном.
Предварительно определя-ется опытная некротическая доза токсина — Ln (Limes
necrosis) введением внутрикожно морской свинке различного количества токсина со
стандартной сывороткой. За некротиче-скую дозу токсина принимается то его
наименьшее количество, которое при внутрикожном введении морской свинке в смеси
с 1/50 ME стандартной антитоксической сыворотки вызы-вает на месте введения
некроз на 4—5-й день. Затем различные объемы испытуемой сыво-ротки в смеси с
оттитро ванной некротической дозой токсина вводят внутрикожно морской свинке и
по результатам производят расчет титра сыворотки. По методу Ремера титруется
противодифтерийная сыворотка.
Антибактериальные сыворотки получают гипериммунизацией лошадей соответствующими
убитыми бактериями; они содержат антитела с агглютинирующими, литическими и
опсони-зирующими свойствами. Антибактериальные сыворотки относятся к нетитруемым
препара-там, так как общепринятой единицы измерения их лечебного действия не
существует. Эф-фективность таких сывороток мала, поэтому широкого применения они
не нашли.
Для очистки и концентрации антибактериальных сывороток и некоторых антивирусных
ис-пользуют метод, основанный на разделении белковых фракций нативных сывороток
и выде-лении активных иммуноглобулинов этиловым спиртом при низкой температуре
(метод водно-спиртового осаждения на холоду).
Антивирусные сыворотки также получают из сыворотки крови животных,
иммунизирован-ных вакцинными штаммами вирусов или соответствующими вирусами.
Выпускают антиви-русные сыворотки, очищенные методом водно-спиртового осаждения.
Иммуноглобулины (гомологичные), получаемые из крови человека, готовят двух видов
— противокоревой (или нормальной) и иммуноглобулины направленного действия.
Преимущество этих иммуногло-булинов перед гетерогенными в том, что они
практически нереактогенны и циркулируют в организме более продолжительное время.
Противокоревой (или нормальный) иммуноглобулин получают из донорской,
плацентарной или абортной крови, которая содержит антитела против вируса кори, а
также против вирусов гриппа, гепатита, полиомиелита, возбудителей коклюша и
некоторых других вирусных и бактериальных инфекций.
Иммуноглобулины направленного действия готовят из сыворотки крови добровольцев,
под-вергшихся специальной иммунизации против определенной инфекции. Такие
препараты со-держат повышенные концентрации специфических антител и используются
с лечебной це-лью. В настоящее время получают иммуно-глобулины направленного
действия против грип-па, бешенства, оспы, клещевого энцефалита, столбняка и
стафилококковых инфекций.
Применение гомологичных иммуноглобулинов предпочтительнее, так как они, как
правило, не вызывают побочных реакций. При введении гетерогенных сывороток могут
наблюдаться реакции в виде анафилактического шока или сывороточной болезни.
Вакцинные и сывороточные препараты готовят, контролируют и применяют в
соответствии с инструкциями, утвержденными Министерством здравоохранения. В
специальных наставле-ниях, вкладываемых в каждую коробку с препаратами, имеются
основные сведения о препа-рате, показаниях и противопоказаниях к его применению,
дозах, кратности, способе введения. В наставлении также описаны возможные общие
и местные реакции организма на введение соответствующего препарата. На этикетке
ампулы указываются название препарата и института, выпустившего его, номер серии
препарата и государственного контроля, срок годности, общее количество, доза или
титр.
Хранят сыворотки в темноте при +3 - +10 °С.
Вводят подогретыми до температуры тела внутримышечно, реже - подкожно,
специальные препараты можно использовать внутривенно.
Перед введением сывороточные препараты осматривают. В норме они представляют
собой прозрачную или слегка опалесцирующую желтоватого цвета жидкость.
Сыворотки, содер-жащие осадок, хлопья, частицы, поврежденное стекло, не имеющие
этикеток, с истекшим сроком годности, к употреблению непригодны.
Для профилактики АШ перед введением любой гетерологичной сыворотки обязательна
по-становка внутрикожной пробы с разведенной 1:100 лошадиной сывороткой, которая
нахо-дится в коробке с препаратом.
ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ группа препаратов биологического (препараты из органов жи-
вотных, растительного сырья), микробиологического и синтетического
происхождения, об-ладающих способностью к нормализации иммунных реакций.
Иммуномодуляторы (иммунокорректоры) - это лекарственные препараты
восстанавливаю-щие при применении в терапевтических дозах функции иммунной
системы (эффективную иммунную защиту).
иммуномодуляторы делятся на три группы:
1. эндогенные- иммунорегуляторные пептиды и цитокины а также их рекомбинатные
или синтетические аналоги.
2. экзогенные- это вещества микробного происхождения, в основном бактериального
и гриб-кового.
3. синтетические- синтетические вещества, полученные в результате направленного
химиче-ского синтеза.
В настоящее время в качестве иммуномодуляторов эндогенного происхождения
применяют-ся иммунорегуляторные пептиды, полученные из центральных органов
иммунитета (тимуса и костного мозга), цитокины, интерфероны и эффекторные белки
иммунной системы (имму-ноглобулины).
К иммуномодуляторам экзогенного происхождения относятся препараты бактериального
и грибкового происхождения. Все они обладают способностью усиливать
функциональную ак-тивность нейтрофилов и макрофагов.
В настоящее время мы выделяем по происхождению 6 основных групп
иммуномодуляторов: микробные, тимические, костномозговые, цитокины, нуклеиновые
кислоты и химиче-ски чистые.
Иммуномодуляторы микробного происхождения условно можно разделить на три
поколения. Первым препаратом, разрешенным к медицинскому применению в качестве
иммуностимулятора, была вакцина БЦЖ, обладающая выраженной способностью
усиливать факторы как врожденного, так и приобретенного иммунитета.
К микробным препаратам первого поколения можно отнести и такие лекарственные
средства, как пирогенал и продигиозан, представляющие собой полисахариды
бактериального проис-хождения. В настоящее время из-за пирогенности и других
побочных эффектов они приме-няются редко.
К микробным препаратам второго поколения относятся лизаты (Бронхомунал, ИPC-19,
Иму-дон) и рибосомы (Рибомунил) бактерий, относящихся в основном к числу
возбудителей рес-пираторных инфекций Klebsiella pneumoniae, Streptococcus
pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influezae и др. Эти препараты
имеют двойное назначение специфиче-ское (вакцинирующее) и неспецифическое
(иммуностимулирующее).
Клиническая эффективность тимических препаратов(комплекс пептидов,
экстрагированных из тимуса крупного рогатого скота. )первого поколения не
вызывает сомнения, но у них есть один недостаток: они представляют собой
неразделенную смесь биологически активных пеп-тидов, достаточно трудно
поддающихся стандартизации.
Группу химически чистых иммуномодуляторов можно разделить на две подгруппы:
низко-молекулярные и высокомолекулярные. К первым относится ряд известных
лекарственных средств, дополнительно обладающих иммунотропной активностью. Их
родоначальником стал левамизол (Декарис). К высокомолекулярным, химически чистым
иммуномодуляторам, полученным с помощью направленного химического синтеза,
относится препарат "Полиок-сидоний". Он представляет собой N-оксидированное
производное полиэгиленпиперазина с молекулярной массой около 100 kD. Препарат
обладает фармакологическим действием ши-рокого спектра на организм:
иммуномодулируюшим, детоксицирующим, антиоксидантным и мембрано-протекторным.
Наиболее обоснованным применение иммуномодуляторов представляется при
иммунодефи-цитах, проявляющихся повышенной инфекционной заболеваемостью. Главной
мишенью иммуномодулирующих препаратов остаются вторичные иммунодефициты, которые
прояв-ляются частыми рецидивирующими, трудно поддающимися лечению инфекционно-
воспалительными заболеваниями всех локализаций и любой этиологии. В основе
каждого хронического инфекционно-воспалительного процесса лежат изменения в
иммунной систе-ме, которые являются одной из причин персистенции этого процесса.
Исследование парамет-ров иммунной системы не всегда может выявить эти изменения.
Поэтому при наличии хро-нического инфекционно-воспалительного процесса
иммуномодулирующие препараты можно назначать даже в том случае, если
иммунодиагностическое исследование не выявит сущест-венных отклонении в иммунном
статусе.
Как правило, при таких процессах в зависимости от вида возбудителя врач
назначает анти-биотики, противогрибковые, противовирусные или другие
химиотерапевтические препараты. Мы считаем, что во всех случаях, когда
противомикробные средства используются при явле-ниях вторичной иммунологической
недостаточности, целесообразно назначать и иммуномо-дулируюшие препараты.
Ниже приведены некоторые общие принципы применения иммуномодуляторов у больных
с вторичной иммунологической недостаточностью. Иммуномодуляторы назначают в
ком-плексной терапии одновременно с антибиотиками, противогрибковыми,
противопротозой-ными или противовирусными средствами.
Целесообразно как можно раньше, с первого дня применения
химиотерапевтического этиотропного средства, назначать иммуномодуляторы.
Иммуномодуляторы, действующие на фагоцитарное звено иммунитета,
можно назна-чать больным как с выявленными, так и с невыявленными нарушениями
иммунного статуса, т.е. основанием для их применения является клиническая
картина.
При наличии в данном лечебно-профилактическом учреждении соответствующей
ма-териально-технической базы применять иммуномодуляторы целесообразно на фоне
иммуно-логического мониторинга, который следует осуществлять вне зависимости от
наличия или отсутствия исходных изменений в иммунной системе.
При проведении иммунореабилитационных мероприятий, в частности при
неполном выздоровлении после перенесенного острого инфекционного заболевания,
иммуномодулято-ры можно применять в виде монотерапии.
Понижение какого-либо параметра иммунитета, выявленное при
иммунодиагностиче-ском исследовании у практически здорового человека, не
обязательно является основанием для назначения ему иммуномодулирующей терапии.
2) Подозреваем Сифилис, возбудителем которого является Treponema pallidum.
Язвочки на слизистой оболочке рта и образование, похожее на твердый шанкр на
внутренней поверх-ности щеки говорит о первичном периоде заболевания.( длится он
6-7 недель). Нужно взять отделяемое твёрдого шанкра и пунктаты л/у,где
содержится большое количество живых тре-понем. Можно провести серологические МИ:
ИФА, РПГА, РИФ, РИТ( в качестве АГ исполь-зуют ультразвуковой экстракт трепонем,
выращенных в яичке кролика.) Реакция Вассермана с кардилипиновым и трепонемным
АГ-ом.
3) Состав. АКДС-вакцина состоит из взвеси убитых коклюшных микробов и очищенных
дифтерийного и столбнячного анатоксинов, адсорбированных на гидроксиде алюминия.
Препарат содержит в 1 мл 20 млрд коклюшных микробных клеток, 30 флокулирующих
еди-ниц дифтерийного и 10 антитоксиносвязывающих единиц (ЕС) столбнячного
анатоксина. Представляет собой суспензию белого или слегка желтоватого цвета,
разделяющуюся при стоянии на прозрачную жидкую часть и рыхлый осадок, полностью
разбивающийся при встряхивании.
Выпускается в ампулах по 1,0 мл (2 прививочные дозы). В упаковке 10 ампул.
Назначение. Вакцина предназначена для профилактики коклюша, дифтерии и столбняка
у детей.
Способ введения и дозировка. Прививки проводят детям с 3-месячного возраста,
вводят препарат внутримышечно. Курс вакцинации состоит из трех прививок с
интервалом 45 дней. Ревакцинацию проводят однократно через 12—18 мес после
законченного курса вакцинации.
В одной прививочной дозе (0,5 мл) препарат содержит не менее 30 МИЕ дифтерийного
ана-токсина, не менее 60 МИЕ столбнячного анатоксина и не менее 4 международных
защитных единиц коклюшной вакцины.
Прививочные реакции. У части привитых в первые двое суток могут развиваться
кратко-временные общие (повышение температуры, недомогание) и местные
(болезненность, гипе-ремия, отечность) реакции. В редких случаях могут появиться
осложнения: судороги, аллер-гические реакции, обострение имеющихся заболеваний,
анафилактический шок, круп, афеб-рильные судороги с потерей сознания,
энцефалит, потеря сознания, развитие парезов.
Противопоказания - заболевания нервной системы с прогрессирующим течением,
энцефа-лит, судорожный синдром в анамнезе ребенка; тяжелые формы аллергических
заболеваний, анафилактический шок, полиморфная экссудативная эритема,
сывороточная болезнь; злока-чественные болезни крови, новообразования, системные
прогрессирующие заболевания.
Билет №36.
1)Иммуноглобулинами (гамма-глобулинами) называют очищенные и концентрированные
препараты гамма-глобулиновой фракции сывороточных белков, содержащие высокие
титры антител и присутствующие в крови, цереброспинальной жидкости, лимфоузлах,
селезенке, слюне и других тканях. Синтезируются они в лимфоидных клетках,
содержат углеводные группировки и могут рассматриваться как гликопротеины. По
электрофоретической подвиж-ности иммуноглобулины относятся в основном к гамма-
глобулинам и β 2 -глобулинам. Био-логическая роль иммуноглобулинов в организме
связана с участием в процессах иммунитета. Их защитная функция обусловлена
способностью специфически взаимодействовать с анти-генами.
Освобождение от балластных сывороточных белков способствует снижению
токсичности и обеспечивает быстрое реагирование и прочное связывание с
антигенами. Применение гамма-глобулинов снижает количество аллергических реакций
и осложнений, возникающих при введении гетерологичных сывороток. Современная
технология получения человеческого иммуноглобулина гарантирует гибель вируса
инфекционного гепатита. Основным иммуног-лобулином в препаратах гамма-глобулина
является IgG.
Нормальные и специфические иммуноглобулины являются мощным средством
экстренной профилактики и лечения многих заболеваний, прежде всего инфекционных.
В практике здра-воохранения применяют гомологичные (человеческие) и
гетерологичные (лошадиные) им-муноглобулины.
Гомологичные сыворотки или гамма-глобулины человека не вызывают
анафилактических реакций и вводятся однократно.
Важным условием эффективного использования гамма-глобулинов для лечения и
профи-лактики инфекционных заболеваний является как можно более раннее их
назначение с мо-мента заболевания или заражения. Пассивный иммунитет возникает
через несколько часов и длится до двух недель.
Показания к применению
Нормальные и специфические иммуноглобулины являются мощным средством
экстренной профилактики и лечения многих заболеваний, прежде всего инфекционных.
Пассивная иммунизация дает быстрый и хороший эффект, особенно в сочетании с
антибио-тикотерапией. Такой способ иммунопрофилактики используется в качестве
превентивной меры при опасности заражения в эпидемические сезоны и в стрессовых
ситуациях, а также при сепсисе, токсических состояниях.
Специфические иммуноглобулины оказывают не только прямое действие на
возбудителя инфекции, они обладают выраженным неспецифическим иммуномодулирующим
свойством. Оно зависит прежде всего от присутствия в препаратах биологически
активных веществ (ли-зоцим, компоненты системы комплемента, цитокины).
Перспективным источником создания специфических иммуноглобулиновых препаратов
яв-ляются моноклональные антитела, они обладают узкой специфичностью и могут
быть полу-чены в большом количестве.
Получение и контроль качества иммуноглобулинов
Наиболее часто для получения препаратов иммуноглобулина применяют метод Кона,
метод фракционирования белков этиловым спиртом. Используются различные
модификации этого метода, фракционирование проводится при низкой температуре.
Используются дополни-тельные способы фракционирования с целью освобождения
препаратов от пигментов, гона-дотропных гормонов, групповых веществ крови и
других антигенов. Для гарантии исключе-ния вирусной контаминации в современном
производстве применяются дополнительные ме-тоды обезвреживания сывороточных
препаратов: пастеризацию (термическую обработку ма-териалов при 60ºC в течение
10 часов), обработку хлороформом, полиэтиленгликолем, β-пропиолактоном,
ультрафиолетовое облучение.
Препараты иммуноглобулинов контролируются по физико-химическим свойствам на
со-держание общего белка, фрагментированных и агрегированных молекул, на
электрофорети-ческую однородность, степень очистки от балластных сывороточных
белков, на стериль-ность, токсичность, пирогенность, способность к хлопкованию,
наличие HBsAg и антител к вирусу гепатита C и ВИЧ. По российским требованиям
количество фрагментов и агрегатов иммуноглобулина в коммерческих препаратах не
должно превышать 3%, хотя по европей-ской фармакопее этот процент измененных
молекул в препаратах иммуноглобулина может достигать 10.
Нормальный иммуноглобулин, полученный по методу Кона, состоит в основном из
IgG. IgM и IgA остаются в балластных фракциях, хотя они содержат антитела,
играющие важную роль в развитии иммунитета против бактериальных и вирусных
инфекций. При использовании метода Кона IgM и IgA попадают в осадок B, наиболее
опасный в отношении возможной контаминации ретровирусами. В связи с этим для
получения обогащенных препаратов при-меняются дополнительные методы
фракционирования и очистки иммуноглобулинов с по-мощью методов ионообменной
хроматографии, адсорбционной хроматографии, ультра-фильтрации, а также
дополнительные методы их обезвреживания.
Моноклональные антитела - антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадле-
жащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной клетки-
предшественницы. Моноклональные антитела распознают и связывают антигены для
распо-знавания специфических эпитопов, которые обеспечивают защиту против
болезнетворных организмов.
Они связывают различные белки, которые влияют на активность клеток, такие как
рецепторы или другие белки, представленные на поверхности нормальных и раковых
клеток. Специ-фичность моноклональных антител позволяет им связывать раковые
клетки и, взаимодействуя с цитотоксическими агентами, такими как сильные
радиоактивы, разрушают раковые клетки, не повреждая здоровые.
Раковые клетки, которые способны реплицироваться бесконечно, сливаются с
клетками млекопитающих, которые продуцируют специфические антитела, что приводит
к образова-нию гибридом, постоянно продуцирующих антитела. Эти антитела называют
моноклональ-ными, которые происходят из одного типа клеток, т.е. из клеток-
гибридом. Антитела, полу-чаемые с помощью традиционных методов, получают из
клеток различного типа и называют поликлональными.
Моноклональные антитела искусственно производят против специфических
антигенов, для связи с антигенами-мишенями. Лабораторное производство
моноклональных антител, осно-ванное на получении антигенов из одной клетки,
позволяет получать идентичные друг другу моноклональные антитела.
При слиянии культур миеломных клеток с антителами клеток селезенки
млекопитающих образуются гибридные клетки/ гибридомы, которые производят
моноклональные антитела в большом количестве. Слияние клеток приводит к
образованию двух типов клеток, один тип способен расти постоянно, другой тип
способен производить чистые антитела в больших ко-личествах. Гибридные клетки
производят только одно лучшее антитело, более чистое, чем поликлональные
антитела, получаемые с помощью традиционных методик. Моноклональные антитела
являются гораздо более эффективными методами, чем традиционные методы лече-ния,
поскольку эти методики воздействуют не только на инородную субстанцию, но и на
собственные клетки организма, что вызывает сильные побочные эффекты.
Моноклональные антитела взаимодействуют только с инородными антителами/
клетками-мишенями, не ока-зывая или оказывая минимальные побочные эффекты.
Присутствие большого количества специфических моноклональных антител в крови
говорит о присутствии в организме аномального белка. Как правило, этот белок
может быть об-наружен в процессе клинического обследования и идентифицирован с
помощью скрининго-вого анализа крови, например, с помощью белкового
электрофореза. Источником аномально-го производства моноклональных антител
является популяция плазматических клеток в ко-стном мозге.
Интерферон – полипептид, вырабатывающийся и аккумулирующийся во всех
ядросодержа-щих клетках крови и эпителиальных клетках слизистых оболочек. Он
является основным звеном противоинфекционной защиты человека. Интерфероны
вырабатываются и выделяются местно, в околоклеточное пространство. Действуют
преимущественно на близлежащие клетки.
В зависимости от типа клеток-продуцентов все интерфероны можно разделить на:
• α-интерфероны. вырабатывается лейко¬цитами и он получил название
лейкоцитар¬ного;
• β-интерфероны. называют фибробластным, поскольку он синтезируется
фибробластами — клетками соединительной ткани,
• γ-интерфероны. иммунным, так как он вырабатывается активированными Т-
лимфоцитами, макрофагами, естественными киллерами, т. е. иммунными клетками.
Механизм действия интерферона сложен. Интерферон непосредственно на вирус вне
клетки не действует, а связывается со спе¬циальными рецепторами клеток и
оказыва¬ет влияние на процесс репродукции вируса внутри клетки на стадии синтеза
белков.
Применение интерферона. Действие интерферона тем эффективнее, чем раньше он
начинает синтезироваться или пос¬тупать в организм извне. Поэтому его
использу¬ют с профилакти-ческой целью при многих ви¬русных инфекциях, например
гриппе, а также с лечебной целью при хронических вирусных инфекциях, таких как
парентеральные гепати¬ты (В, С, D), герпес, рассеянный склероз и др. Интерферон
дает положительные результаты при лечении злокаче-ственных опухолей и
забо¬леваний, связанных с иммунодефицитами.
Интерфероны обладают видоспецифичностью, т. е. интерферон человека менее
эффек¬тивен для животных и наоборот. Однако эта видоспецифичность относительна.
Получение интерферона. Получают интерферон двумя способами: а) путем
инфи¬цирования лейкоцитов или лимфоцитов кро¬ви человека безопасным вирусом, в
результате чего инфици-рованные клетки синтезируют интерферон, который затем
выделяют и конс¬труируют из него препараты интерферона; б) генно-инженерным
способом — путем выра¬щивания в производ-ственных условиях рекомбинантных
штаммов бактерий, способных продуцировать интерфе-рон. Обычно используют
рекомбинантные штаммы псевдомонад, кишечной палочки со встроенными в их ДНК
генами интерферона. Интерферон, получен¬ный генно-инженерным способом, носит
на¬звание рекомбинантного. В нашей стране рекомбинантный интерферон получил
офици¬альное название «Реаферон». Производство этого препарата во многом эф-
фективнее и дешевле, чем лейкоцитарного.
Рекомбинантный интерферон нашел ши¬рокое применение в медицине как
профилак¬тическое и лечебное средство при вирусных инфекциях, новообразованиях и
при иммунодефицитах.
2) Сифилис (устар.: люэс) — хроническое системное венерическое инфекционное
заболева-ние с поражением кожи, слизистых оболочек, внутренних органов, костей,
нервной системы с последовательной сменой стадий болезни, вызываемое
микроорганизмом вида Treponema pallidum (бледная трепонема) подвида pallidum,
относящимся к роду трепонем (Treponema), семейству Treponemataceae.Реакция
Вассермана (РВ)
Для пробы на реакцию Вассермана исследуется кровь из локтевой вены. При
заражении больного сифилисом проба на реакцию Вассермана дает положительный
результат не сразу, а только через 6—7 недель.
Исходя из этого, первичный сифилис, как мы уже говорили, принято делить на
сероотрица-тельную (серонегативную) и сероположительную (серопозитивную) стадии.
При сероотрицательной стадии первичного сифилиса отрицательная реакция
Вассермана не может служить показателем отсутствия болезни и для того, чтобы
подтвердить или опро-вергнуть диагноз, используются более точные методы
диагностики.
Положительная реакция Вассермана может быть разной степени выраженности, условно
сте-пень выраженности реакции Вассермана обозначают знаком «+» с определенным
индексом:
1+ 2+ — результат слабо положительный
3+ — положительный
4+ — резко положительный
Анализ на РВ может дать и ЛОЖНЫЕ положительные результаты при беременности,
после перенесенного и полностью вылеченного сифилиса, при некоторых других
обстоятельствах.
Реакция иммунофлюоресценции (РИФ)
Эта проба основана на том, что бледные трепонемы, которые берут от зараженного
сифили-сом кролика, при взаимодействии с сывороткой больного сифилисом человека
дают желто-зеленоватое свечение при микроскопировании в люминесцентном
микроскопе. Если сифили-са у испытуемого человека нет, то свечения не
наблюдается. Если же свечение выявлено, то его интенсивность оценивается так же,
как при пробе на реакцию Вассермана:
1+ или отсутствие свечения — отрицательная проба
2+, 3+, 4+ — положительная проба
Важно то, что РИФ дает положительный результат на более ранних стадиях сифилиса,
чем РВ, из-за ее большей чувствительности.
Реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ)
Эта проба позволяет распознать ложноположительный результат РВ, который иногда
может быть у здорового человека, поэтому обычно при положительном анализе на РВ
его подтвер-ждают или опровергают при помощи анализа на РИБТ.
В некоторых случаях используются и другие методы диагностики, например,
компьютерная томография для диагностирования нейросифилиса, но эти методы не
столь распространены и применяются в редких случаях по решению венеролога.
Точнейшим методом диагностики возбудителя является ПЦР-диагностика( до 95%
точности).
Диагноз сифилиса в ряде случаев можно заподозрить клинически, но основным
методом ди-агностики и подтверждения предварительного диагноза является
серодиагностика. В на-стоящее время для определения антител к возбудителю
используется ИФА, ранее в России для этого применялась реакция Вассермана.[24]
Все методы диагностики сифилиса раздела-ются на следующие группы[24]:
Прямые и непрямые (косвенные)
Трепонемные (специфические) и нетрепонемные (неспецифические)
Отборочные (скрининговые) и подтверждающие (диагностические)
Приборные, бесприборные.
Прямые трепонемные методы диагностики позволяют обнаружить возбудитель
непосредст-венно в биоматериале. Такими методами являются темнопольная
микроскопия, заражение сифилисом кроликов, культуральные методы, ПЦР
диагностика.
Каждый из этих методов имеет свои специфические недостатки которые ограничивают
его массовое применение. Метод темнопольной микроскопии может обнаружить
возбудитель только при свежем сифилисе, и с его помощью невозможно оценить
динамику и эффектив-ность лечения. Методика заражения сифилисом кроликов
является дорогостоящей и медлен-ной, и так же не позволяет в динамике оценивать
состояние больного. Выращивание бледной трепонемы на искусственных средах крайне
затруднительно, в связи с чувствительностью возбудителя к условиям среды. Метод
ПЦР диагностики позволяет эффективно обнаруживать возбудитель только при
первичном и вторичном сифилисе, тест системы относительно дороги и исследования
эффективности данного метода в диагностике сифилиса еще продол-жаются. Таким
образом вы видим, что методы прямой диагностики мало применимы в кли-нической
практики, в связи с чем основой диагностики являются различные серологические
методики (непрямые).[25]
В соответствии с действующим приказом МЗ РФ № 87 от 26.03.2001 «О
совершенствовании серологической диагностики сифилиса» при серо и
ликвородиагностике сифилиса допуска-ется использование следующих реакций.
Микрореакции преципитации (непрямой скрининговый метод)
Реакции пассивной непрямой агглютинации (РПГА)
Реакции иммунофлуоресценции (РИФ)
Реакции иммобилизации бледных трепонем (РИБТ)
3) Анатоксин дифтерийно-столбнячный адсорбированный жидкий (АДС-анатоксина)
Состав. АДС-анатоксин состоит из смеси очищенных дифтерийного и столбнячного
анаток-синов, адсорбированных на гидроксиде аллюминия. Препарат содержит в 1 мл
60 флокули-рующих единиц (ЛФ) дифтерийиого и 20 ангитоксин-связывающих единиц
(ЕС) столбнячно-го анатоксинов. Представляет собой суспензию белого ила слегка
желтоватого цвета, разде-ляющуюся при стоянии на прозрачную жидкость а рыхлый
осадок, полностью разбиваю-щийся при встряхивании.
Выпускается в ампулах по 1,0 мл (две прививочные дозы). В упаковке содержится 10
ампул.
Предназначен препарат д.ля профилактики дифтерии и столбняка у детей до 6-
летнего воз-раста.
Способ введения и дозировка. АДС-анатоксин рекомендуется к применению: детям,
пере-болевшим коклюшем (от 3-месячного до 6-летнего возраста); детям, имеющим
противопока-зания к введению АКДС-вакцины; детям 4-—5 лет включительно, ранее не
привитым против дифтерии и столбняка.
Курс вакцинаций состоит из 2 прививок с интервалом 45дней, вводят препарат
внутримы-шечно. Ревакцинацию АДС-анатоксином проводят однократно через 9—12 мес
после закон-ченного курса вакцинации.
В одной прививочной дозе (0,5 мл) препарат содержит не менее 30 международных
иммуни-зирующих единиц (МИЕ) дмфтерийного анатоксина и не менее 40 МИЕ
столбнячного ана-токсина.
Прививочные реакции. У отдельных привитых в первые двое суток могут развиться
крат-ковременные общие (повышение температуры, недомогание) и местные
(болезненность, ги-перемия, отечность) реакции.
Противопоказания - острые инфекционные и неинфекционные заболевания, туберкулез,
за-болевания сердечно-сосудистой системы, ревматизм, болезни почек и печени.
поджелудоч-ной железы, болезни крови, злокачественные новообразования,
коллагенозы, эндокринные заболевания, аллергические заболевания, тяжелые формы
рахита, недоношенность, нервные психические заболевания, инфекционные
заболевания ЦНС.
Pseudomonas mallei cап кровь, гнойное отделяемое язв, абсцессов, гной-ные выделения слизистых лошади, ос-лы, мулы, верблюды
контактный, алиментар-ный бактериологический
серологический - РСК
Pseudomonas pseudomallei мелиоидоз кровь, гнойное отделяемое язв, абсцессов, гной-ные выделения слизистых грызуны, кошки, соба-ки контактный, алиментар-ный бактериологический
серологический - РСК
#ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ
название морфология, Аг
культуральные свойства классификация факторы патогенности
стафило-кокки Гр+, спор, жгутиков, капсул нет
на МПА колонии с пигментом, на МПБ диффузное помутнение, на кровяном агаре с зонами гемолиза или без
общие (эклипсные )Аг с кожей и почечной тканью по наличию плазмо-коагулазы (п), аэробной (а), и ана-эробной (ан) фермен-тации маннита
S. aureus
п+ а+ ан+
S. epidermidis
п- а+/- ан-
S. saprophiti-cus
п- а+/- ан-
пептидогликан токсическое действие на фагоциты, обездвиживает их,
тейхоевая кислота повреждает лимфоциты, снижает выработку Ат
белок А компонент клеточной стенки, неспецифически связывается с доменом СН3 IgG, к этому комплексу присоединя-ется комплемент, действует на фагоцитоз, тромбоциты
ферменты патогенности
плазмокоагулаза (желатинирование кроличьей плазмы), фибри-нолизин, гиалуронидаза, лецитовиттелаза, ДНКаза,РНКаза
токсины (гемолизин, лейкоцидин, эксфолиативный токсин - синдром Лайела, энтеротоксины А B C D F-пищевые отрав-ления, экзотоксин токсического шока)
множественная лекарственная устойчивость R-плазмиды, бетта-лактамаза
для КОС адгезины к клеткам орг-ма, полимерам
стрепто-кокки гр+, спор, жгутиков нет, только S pneumoniae в ор-ганизме образует капсулу
сахарный бульон придонно-пристеночный рост, кровяной агар мелкие коло-нии с зонами гемолиза
эклипсные Аг с эндокардом, почками, кожей, СТ экология, наличие О и S гемолизина, фиб-ринолизина, Аг и культуральные свой-ства (рост на средах с желчью, молоке с метиленовой синью, щелочных средах) - 13 серогрупп, 23 биовара ферменты патогенности : гиалуронидаза, фибринолизин, ДНКаза, РНКаза
токсины : О и S стрептолизины, лейкоцидин, эритрогенный токсин
М-Аг полисахарид клеточной стенки
пневмо-кокк гр+, ланцетовидные дипло-кокки, спор, жгутиков нет, в организме капсула
точечные колонии на сыво-роточном агаре, кровяном агаре зоны позеленения, рост на сахарном МПБ
84 Аг типа по Аг свойствам (у человека чаще вызывают заболевания 1, 2, 3 типы, 3 наиболее вирулентен гемолитические, лейкоцитотоксические факторы, капсула, эндотоксины (пирогенное действие, геморрагические заболевания)
N menin-gitidis гр- бобовидные диплокок-ки, спор, жгутиков нет, в организме капсу-ла
мелкие колонии на 25 % сывороточных средах при 37о С
7 Аг типов (A B C D X Y Z) дифференцируют с Branhamella catar-rhalis по росту на средах (менингококк не растет на МПА) и температурному маркеру адгезивная активность
полисахаридная микрокапсула
эндотоксин (отшнуровывается от кл, в кровоток, поражает сосуды, геморрагические высыпания на коже и слизистых)
N gonor-rhoeae гр- бобовидные диплокок-ки, спор, жгутиков нет, в организме капсула
мелкие колонии на 25 % сывороточных средах адгезивная активность
полисахаридная микрокапсула
эндотоксин
гемофиль-ные бакте-рии гр- мелкие коккобактерии, спор, жгутиков нет, в организме капсула
кровяной агар с факторами Х и V полисахаридная капсула, цилиостатический фактор - адгезия вместе с фимбриями,
эндотоксин
борделлы гр- мелкие коккобактерии, спор, жгутиков нет,
среда Борде-Жангу (кровь, картофель, глицерин), мо-лочно-кровяной агар, КУА, колонии в виде капелек ртути дифференцируют по скорости роста, наличию уреазы, тирозиназы, росту на среде Павловского, Аг структуре пили,
филаментозный гемагглютинин ФГА - связь между микробами, колонизация
коклюшный токсин КТ - (экзотоксин) белок, фракция А определяет патогенез заболевания (стимулирует лимфоцитоз, гистаминсенсибилизация, инсулинактивация, протективная активность), фракция В прикрепляет КТ к рецепторам клеток
Pseudomo-nas eruginosa гр- палочка, подвижная, спор нет, иногда образует капсулоподобное в-во
на МПА круглые слизистые колонии синезеленого цвета (пиоцианин) с запахом жасмина (триметиламин), на МПБ диффузно-мутящий рост экзотоксин
ферменты : нейроминидаза
слизиподобное в-во для адгезии и защиты
множественная лекарственная устойчивость (R-плазмида)
Yersinia pestis, Yersinia pseudotu-berculosis, Yersinia enterocolitica гр- мелкая овоидная палоч-ка с биполярным окраши-ванием, спор, жгутиков нет у Yersinia pestis, в орг-ме капсула
на МПА колонии в R-форме в виде “кружевных платочков”, на МПБ пленка со “сталактитами” по биохимическим свойствам капсульные Аг V, W - устойчивость к фагоцитозу
ферменты - фибринолизин, плазмокоагулаза
пестицины
токсины - летальный “мышиный” токсин - кардиотоксическое действие, капилляротоксическое действие - множественные кровоизлияния на коже и во внутренних органах
Francisella tularensis гр- мелкие коккобактерии спор, жгутиков нет, нежная капсула, полиморфны
яичные, глюкозо-кровяные Среды с добавлением цистина при 37о С
адгезивность
инвазивность
эндотоксин
бруцеллы гр- мелкие коккобактерии и короткие палочки спор, жгутиков нет,
мелкие колонии на сыво-роточно-декстрозном агаре, кровяном агаре (5 % овечьей крови), печеночных средах, на жидких - диффузно-мутящий рост по росту на средах с красителями (фук-син, тионин), способ-ности образовывать H2S, агглютинации моноспецифически-ми сыворотками, чувствительности к фагу инвазивность
эндотоксин
ферменты уреаза (капилляротоксическое действие - отслойка плаценты)
Bacillus anthracis гр+ крупные спорообразу-ющие палочки, жгутиков нет, есть капсула
на МПА колонии в R-форме в виде “гривы льва”, на МПБ придонный рост - “комочек ваты” дифференцируют с Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus cereus, т к они морфологически сходны отечный фактор (“протективный Аг”)
летальный (“мышиный”) токсин
полипептидная капсула (фиксирует на клетках)
Pseudomo-nas mallei, Pseudomo-nas pseudo-mallei гр- мелкие палочки спор нет, жгутики есть у Pseudo-onas mallei
Среды с добавлением 4-5 % глицерина, на картофеле Pseudomonas mallei дает рост в виде капель меда эндотоксин
Bacillus anthracis сибирская язва формы :
кожная,
кишечная,
легочная, септическая
отделяемое от карбункула, струп
рвотные массы, фекалии
мокрота
кровь при всех КРС, МРС, лошади, свиньи
контактный, алиментар-ный, воздуш-но-капельный микроскопичес-кий - по Граму, РИФпр
бактериологический - на МПА, МПБ
аллергологичес-кий - проба с антраксином
cерологический - реакция термо-кольцепреципитации по Асколи живая бескапсуль-ная вакцина СТИ Ig сибиреязвенный лошадиный
Brucella melitensis
B abortus
B suis
B ovis
B canis
B neotomae бруцелез гемокультура, уринокультура, биликультура, лактокультура, экссудат при бур-ситах, ликвор, миелокультура посмертно козы, овцы, коровы, свиньи,
алиментар-ный, контакт-ный, аэроген-ный серологический - ориентировочная РА на стекле Хеддельсона, РА Райта, РНГА, опсоно-фагоци-тарная проба Штритера, РИФ, при хронической форме реакция Кумбса для неполный Ат
аллергологичес-кий - проба Бюр-не с бруцеллином (фильтрат 3 не-дельной бульон-ной культуры) живая вакцина из штамма B abortus по эпид показаниям
убитая вакцина
Francisella tularensis формы туля-ремии :
бубонная,
ангинозно-бубонная,
глазная,
легочная,
кишечная,
септическая
пунктат, отделя-емое из бубона,
отделяемое конъ-юктивы
мокрота,
фекалии,
при всех формах кровь мыши-полев-ки, крысы, хомяки, зай-цы, водяные крысы
трансмиссивный (клещи, комары, слеп-ни), контакт-ный, аэроген-ный, алимен-тарный серологический - кровяно-капель-ная реакция аг-глютинации на стекле с туляре-мийным диагнос-тикумом, со 2 не-дели РА, РНГА
аллергологичес-кий - проба с ту-лярином (взвесь убитых бактерий в 3 % глицерине) живая вакцина Эль-берта-Гайского
Yersinia enterocolitica кишечный иерсиниоз, суставная форма, гепа-тит, генерали-зованная фор-ма с высыпа-ниями кровь, фекалии, моча свиньи, коровы, собаки, кошки, грызуны
алиментар-ный бактериологический - Среда Эндо при 28оС
серологический - РА, РНГА
Yersinia pseudotu-berculosis псевдотуберкулез, скарла-тиноподобная лихорадка, кишечная форма (энте-рит, гастроэн-терит, аппен-дицит), септи-ко-тифоидная форма, жел-тушная, сус-тавная кровь, фекалии, моча, слизь из носоглотки грызуны, кошки, собаки, коровы
алиментар-ный бактериологический - Среда Эндо при 28оС
серологический - РА, РНГА
Yersinia pestis формы чумы :
кожно-бубонная,
легочная,
кишечная
пунктат, отделя-емое из бубона,
мокрота,
фекалии,
при всех формах кровь больной чело-век и грызуны (крысы, сус-лики, сурки), переносчики блохи
трансмиссивный-кожно-бу-онная, кон-тактный- кож-но-бубонная, воздушно-капельный-легочная, алиментарный-кишечная бактериологический
микроскопический
экспресс РИФ
проба с фагами
проба на белых мышах и морс-ких свинках живая вакцина E. V.
Bordetella pertussis (1,2,3),
B parapertussis (14),
B bronhiseptica коклюш заднеглоточный тампон, кашлевые пластинки воздушно-ка-пельный от больного или носителя бактериологический
серологический РА, РСК, РНГА убитая корпуску-лярная коклюшная вакцина (реакто-генна неэффектив-на), АКДС, АК, бесклеточная кок-люшная вакцина (КТ, ФГА) антитоксический противококлюш-ный Ig человечес-кий для детей до 2 лет
Pseudomonas eruginosa гнойно-воспа-лительные ос-ложнения у ожоговых, хирургичес-ких, урологи-ческих боль-ных гной, кровь, отделяемое ран, моча, мокрота экзогенное заражение в стационаре бактериологический посев на МПА, кровяной агар
синегнойный бак-териофаг, противосинегной-ный антитоксичес-кий Ig (донорский)
Haemophilus vaginalis (gardnerella) неспецифические вагиниты отделяемое микроскопичес-кий- клетки плос-кого эпителия с адгезией гардне-релл,
бактериологический- микроаэро-филы
Haemophilus aegipticus эпидемичес-кий конъюк-тивит отделяемое конъюктивы микроскопичес-кий, бактерио-логический
Haemophilus ducrey мягкий шанкр отделяемое язв половой микроскопичес-кий (стайка рыб, рельсы)
Haemophilus influenzae
H parainfluen-zae ОРЗ, брон-хит, ларин-гит,
менингиты, пневмонии,
отит,
сепсис слизь из ВДП
ликвор
мокрота воздушно-ка-пельный бактериологический
N gonorrhoeae гонорея женская ост-рая: уретрит вестибулит, бартолинит
хроническая: эндоцервицитэндометрит, аднексит, оофорит
осложнения: внематочная беременность, бесплодие, моноартрит, эндокардит
мужская ост-рая: уретрит хроническая: простатит, эпидидимит
осложнения: простатит, эн-докардит, мо-ноартрит
вульвоваги-нит у дево-чек,
бленорея сепсис при ИДС
гнойное отделяемое влагалища, шейки матки
мазок из церви-кального канала, пункция заднего свода влагалища, моча
гнойное отделя-емое уретры
эякулят, проста-тический сок, мо-ча
отделяемое вульвы
отделяемое
кровь
половой
контактно-бытовой острая гонорея - бактериоскопи-ческий, бактери-ологический
хроническая - серологический (РСК Борде-Жангу, РИФ), бактериологический убитая гоновакцина
N meningitidis эпидемичес-кий церебро-спинальный менингит,
назофарингит
сепсис мазок из носоглотки, кровь, ликвор воздушно-ка-пельный от больного или носителя бактериологический на сыворо-точный МПА и МПБ
бактериоскопи-ческий по Граму, метиленовой синью - незавер-шенный фагоци-тоз химическая полисахаридная вакцина
S pneumoniae крупозная пневмония,
отиты,
конъюктивит,
ползучая язва роговицы,
дакриоцисти-ты,
менингиты у детей,
сепсис,
эндокардиты,
ангина мокрота
гной
отделяемое конъюктивы, язвы
ликвор
кровь
кровь
мазок из зева воздушно-ка-пельный, гематогенный реакция набуха-ния капсул (Ней-фельда) реакция микроагглютина-ции (Сэбина) - мышке внутри-брюшинно мок-роту, экссудат смешивают с сывороткой
стафилококки, стрептококки, клебсиеллы, кишечные па-лочки, пневмо-кокки, сине-гнойная палоч-ка,кандиды, гемофильные, бактероиды, вейлонеллы, пептококки, пептострепто-кокки, фузо-бактерии, С perfringens сепсис кровь посев на сахар-ный бульон, среду Китт-Та-роцци,
микроскопия маз-ка крови, выде-ление чистой культуры на кровяной агар, определение чув-ствительности к антибиотикам, определение ви-да микроорга-низма
S sanguis
H
-гемолиз хрониосепсис (септический язвенный эндокардит) кровь бактериологический
S faecalis
D
N, постхирур-гические гнойные вос-паления ки-шечника и брюшной по-лости
диффузный гломерулонефрит,
заболевания мочеполовой системы пневмония,
сепсис
гнойное отделяемое кишечника и брюшной полости
моча, кровь
моча, отделяемое из влагалища
мокрота, промыв-ные воды бронхов
кровь бактериологический
S agalactiae
В
менингит и сепсис ново-рожденных кровь, ликвор бактериологический
S pyogenes
серогруппа А,
гемолиз гнойные по-ражения ко-жи: стрепто-дермии, абс-цессы, флег-мона, импе-тиго, рожа,
ангина, скарлатина, сепсис, ревматизм гнойное отделяемое
отделяемое из зева
кровь
сыворотка бактериологический (по морфоло-гическим, тинк-ториальным культуральным, биохим, Аг свой-ствам)
для ревматизма серодиагностика (Ат к стрептоли-зинам и гиалуро-нидазе)
S. aureus фурункулы, карбункулы, абсцессы, флегмона,
сепсис,
пневмонии,
тонзилит, ангина,
остеомиелит,
уретрит, цис-тит
конъюктивит у новорож-денных,
эндокардит,
пищевые токсикоинфек-ции
маститы
менингит гнойное отделяемое
кровь
мокрота, промывные воды бронхов
отделяемое из зева
кровь, гнойное отделяемое
моча
отделяемое конъюктивы
кровь
рвотные массы, промывные воды желудка, фекалии
молоко
ликвор больной, носитель,
воздушно-капельный бактериологический (по морфоло-гическим, тинк-ториальным культуральным, биохим свойст-вам, фаготипиро-вание внутри вида) стафилококковый бактериофаг
для острых заболеваний: противостафилококковый Ig челове-ческий,
противостафилококковая плазма человеческая
для хронических: стафилококковый анатоксин, убитая вакцина, аутовак-цина
G похож на HCV
#БАКТЕРИОЛОГИЯ
названия бактерий названия заболеваний материал для диагностики источник ин-фекции, путь методы диагностики профилактика лечение
F алиментар-ный ДНК-содержащий
E алиментар-ный, через воду отрицат результаты на A B C D, ПЦР у беременных женщин почечно-печеночный синдром до гематурии, летальность, выкидыши, преждевременные роды
D паренте-ральный, половой, транспла-центарный, при родах HbS, HbE, IgM дельта-вирусу дефектный ДНК-содержащий, размножается с НВV, одеваясь в его оболочки, оказывает нек-ротизирующее воздействие (печеночная кома)
C Flaviviridae паренте-ральный, половой, транспла-центарный, при родах IgM к HCV, ПЦР переход в хроническую форму, цирроз, интегративная форма - первичный рак печени, иногда с НВV
B (Hep)adenovi-ridae сывороточный гепатит, шприцевая желтуха паренте-ральный, половой, транспла-центарный, при родах HbS, HbE, IgM к HbC, ПЦР плазменная вакцина из НbS Аг, генноинженерные вакцины ( дрожжевая, векторная) в виде вирионов (частицы Дейна), сферические, труб-чатые формы, оболочки (HbS), инкуб период 60-90 дней, 10 % переход в хроническую форму
А Picornaviridae
(Энтеровирус 72) болезнь Боткина, эпидемический гепатит алиментар-ный IgM к НАV культуральная инактивированная формалином вакцина из оболочек вируса, пассивная N Ig из утильной крови желтушные и безжелтушные формы, не переходит в хроническую форму, не обладает тератогенным действием, инкуб период 25-30 дней
ГЕПАТИТЫ
тип гепатита семейство другие названия путь заражения ИФМ профилактика другие сведения
арбо-виру-сы Togaviri-dae, Bunya-viridae, Reoviridae, Arenaviri-dae, Flavi-viridae, Rabdoviri-dae вирусологический в курином эмбрионе, первичных культурах клеток, мышах при внутри-мозговом заражении энцефалиты, энцефаломиелиты, системные лихорадки (желтая, Денге и др.), геморрагические лихорадки с капилляротоксикозом
вирус весен-не-лет-него клещевого энцефалита Togaviri-dae вирусологический в курином эмбрионе, первичных и перевиваемых культурах клеток, мышах при внутри-мозговом заражении
серологический РН, РСК, РТГА с гусиными эритроцитами весенне-летний клещевой энцефалит кровь, ликвор, парные пробы сыворотки, мозг умершего активная-
инактивированнаяформалином куль-туральная вакцина против клещево-го энце-фалита
пассив-ная- Ig против клещево-го энце-фалита Ig против клещево-го энце-фалита
вирус везикулярно-го сто-матита Rabdoviri-dae вирусологический в культуре клеток + РН
серологический РСК, РН везикулярный стоматит мазок из зева, содержимое везикул
вирус бешенства Rabdoviri-dae посмертно вирусоскопический включения Бабеша-Негри в окраске по Селлерсу
вирусологический в мозге мышей + РИФпр
РИФпр, ИФА
прижизненная вирусоскопический РИФпр
вирусологический внутримозговое заражение мышей слюной больного + РИФпр бешенство мозг, подчелюст-ные железы, мазки-отпечатки из гиппокампа (посмертно), со склер,слюна, ликвор, слезная жидкость инактивированная культу-ральная антирабическая вакцина из штамма Внуково 32/107,
антирабический Ig
ротавирусы Reoviridae экспресс электронная микроскопия, иммунная эл микроскопия, радиоиммунный анализ, ИФА
серологический РН, РСК, РТГА ротавирусный гастроэнтерит испражнения, парные пробы сыворотки
Коксаки А, Коксаки В, ЕСНО Picornaviridae 23
6
31 вирусологический заражение первичной и перевиваемой культур клеток, мышей- сосунков + РН
серологический РН, РСК герпангина,
асептический миокар-дит
кишечные инфекции, ОРЗ, асептический се-розный менингит, поли-омиелитоподобные, пневмония фекалии, кровь, ликвор, смыв из носоглотки, парные пробы сыворотки
полиовирус Picornaviridae 3 вирусологический в первичной и перевиваемой культурах кле-ток + РН
серологический РН, РСК инаппарантная форма, легкие формы без пара-личей, паралитический полиомиелит, асепти-ческий серозный менингит фекалии, кровь, ликвор, смыв из носоглотки, парные пробы сыворотки убитая поливак-цина Солк, вакцина полиомиелитная пероральная живая типов 1,2, 3(Себина)
виру-сы оспы Poxviridae (вирус на-туральной оспы, оспо-вакцины, генуинной оспы ко-ров, обезь-яней оспы, оспы грызунов Заира)
вирус Эпш-тейна-Барр Herpesviri-dae
инфекционный лимфо-мононуклеоз (болезнь Филатова), лимфома Беркитта, назофарингеальная карцинома
H. cy-tomegalis Herpesviri-dae
цитологический клетки в виде совиного глаза с внутриядерны-ми включениями
серологический РИФ, ИФА
ДНК- диагностика (ПЦР) цитомегаловирусная инфекция (инклюзи-онная цитомегалия) слюна, моча, лик-вор, срезы орга-нов (посмертно)
H. va-ricella-zoster Herpesviri-dae
вирусоскопический тельца Арагао в окраске по Морозову, внутриядерные включения Липшютца ветряная оспа, опоясы-вающий герпес везикулярная жидкость
:
H. sim-plex Herpesviri-dae
2 вирусоскопический гигантские многоядерные клетки Липшют-ца с внутриядерными включени-ями в окраске по Романовскому-Гимзе ( экспресс)
вирусологический в культуре клеток, курином эмбрионе, белых мышах + РН
серологический РСК, РН H.labialis, H. gingivalis (афтозный стоматит), кератоконъюктивит, герпетическая экзема, менингоэнцефалит (1)
генитальный герпес, герпес новорожденных, роль в развитии рака шейки матки (2) содержимое везикул, ликвор, парные пробы сыворотки инактивированная герпетическая вак-цина Шублад-зе-Маевс-кого
вирус краснухи Togoviri-dae Н краснуха, тератогенез тривакцина с RA23/3 в Швеции интрана-зально в 15 мес и 12 лет, HPV-77 парэнтерально
:
вирус паротита Paramyxoviridae НN вирусологический в первичной и перевиваемой культурах и в курином эмбрионе
серологический РСК, РТГА, РН
экспресс РИФ паротит, осложнения (оофорит, орхит, пан-креатит, асептический серозный менингит), фиброэластоз миокарда у детей при трансплацентарном пути слюна, моча, ликвор, сыворотка живая вакцина Л-3 Смо-родинцев-Личко, тривакцина, пас-сивная - N Ig из утильной крови
вирус кори Paramyxoviridae Н вирусологический
серологический
экспресс РИФ корь (конъюктивит, лихорадка, сыпь), коревая пневмония, подострый склерози-рующий панэнцефалит, системная красная волчанка, рассеянный склероз кровь, отделяемое конъюктивы, моча, парные пробы сыворотки для кори ликвор, сыворотка, от трупа кусочки мозга, ликвор, кровь, лимфоузлы (для медленных), активная - живая вакцина Л-16, пассивная -про-тивокоревой Ig из утильной крови
адено-виру-сы Adenoviri-dae 41 вирусологический в первичной и перевиваемой культуре + РН
серологический РН, РСК, РЗГА
ОРЗ, фарингиты, фа-рингоконъюктивальная лихорадка, пневмонии, конъюктивиты, керато-конъюктивиты(8,19), острые геморрагичес-кие циститы у детей (11,21), гастроэнтериты у детей(40,41) смыв из носоглот-ки, мазки-отпечатки из нижней носовой раковины, пар-ные пробы сыворотки, фека-лии, отделяемое конъюктивы, моча
респи-ратор-носин-цити-аль-ные Paramixoviridae вирусологический в культуре с образованием симпласта и синцития + РН, РГА
серологический РН, РСК, РЗГА
экспресс как при гриппе
ОРВИ, пневмонии смыв из носоглот-ки, мазки-отпе-чатки из нижней носовой ракови-ны, парные пробы сыворотки
вирус пара-гриппа Paramixoviridae 4 вирусологический в первичной и перевиваемой культуре + РН, РГА
серологический РН, РСК, РЗГА
экспресс как при гриппе
ОРВИ, риниты, бронхиты, ложный круп, фарингиты, пневмонии смыв из носоглот-ки, мазки-отпе-чатки из нижней носовой ракови-ны, парные пробы сыворотки
вирус гриппа Orthomyxoviridae 3
HN вирусологический в аллантоис-ной или амниотической полости 7-12 дневного куриного эмбри-она + РГА
серологический РСК, РТГА, метод Журова (РНГА + РИФ) для определения IgM
экспресс риноцитоскопия в окраске по Павловскому - фуксинофильные включения, люменесцентная микроскопия с акридинаранжевым, РИФ пр, электронная микроскопия ОРЗ, грипп, энцефалит, пневмония как осложнения смыв из носоглот-ки, мазки-отпе-чатки из нижней носовой ракови-ны, парные пробы сыворотки живые (вакцина с темпе-ратурным маркероминтрана-зально), убитые (паренте-рально), субвирионные вакцины из Н или N или генноинженерные, вакцина из штам-ма дан-ного эпидсезо-на, вакси-грипп (неск вирусов) Ig проти-вогрипозный до-норский
9830; чем сильнее условный раздражитель, тем труднее выработать торможение за¬паздывания;
♦ чем больше сила подкрепляющего рефлекса, тем труднее выработать запазды¬вание условного рефлекса;
♦ чем медленнее удлиняется от опыта к опыту изолированное действие условно¬го раздражителя, тем легче вырабатывается запаздывание. Если подкрепление сразу отодвинуть от начала действия положительного сигнала на 2-3 мин, то запаздывание выработать чрезвычайно трудно;
♦ значительное упрочение совпадающих или короткоотставленных условных рефлексов препятствует выработке торможения запаздывания.
биология дегеніміз
абс
1. Клетка – структурная и функциональная единица организмов всех царств живой природы.
2. Палеонтологические,сравнительно-анатомические, эмбриологические доказательства эволюции органического мира.
3. Рассмотреть внешнее строение цветка насекомоопыляемого растения и выявить приспособленность к опылению насекомыми. Объяснить, как могло возникнуть это приспособление.
1.
1. Клеточное строение организмов. Клетка – единица строения каждого организма. Одноклеточные организмы, их строение и жизнедеятельность. Многоклеточные организмы, возникновение в процессе эволюции клеток, разнообразных по форме, размерам и функциям. Взаимосвязь клеток в организме, образование тканей, органов.
2. Сходное строение клеток растений, животных, грибов и бактерий. Наличие плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра или ядерного вещества, рибосом в клетках всех организмов, а также митохондрий, комплекса Гольджи
в клетках растений, животных и грибов. Сходство в строении клеток организмов всех царств – доказательство их родства, единства органического мира.
3. Различия в строении клеток:
отсутствие целлюлозной оболочки, хлоропластов и вакуолей с клеточным соком у животных, грибов;
отсутствие в клетках бактерий оформленного ядра (ядерное вещество расположено в цитоплазме), митохондрий, хлоропластов, комплекса Гольджи.
4. Клетка – функциональная единица живого. Обмен веществ и превращение энергии – основа жизнедеятельности клетки и организма. Способы поступления веществ в клетку: фагоцитоз, пи-ноцитоз, активный транспорт. Пластический обмен – синтез органических соединений из поступивших в клетку веществ с участием ферментов и использованием энергии. Энергетический обмен – окисление органических веществ клетки с участием ферментов и синтез молекул АТФ.
5. Деление клеток – основа их размножения, роста организма.
2.
1. Палеонтологические доказательства эволюции. Ископаемые остатки – основа восстановления облика древних организ-
мов. Сходство ископаемых и современных организмов – доказательство их родства. Условия сохранения ископаемых остатков и отпечатков древних организмов. Распространение древних, примитивных организмов в наиболее глубоких слоях земной коры, а высокоорганизованных – в поздних слоях.
Переходные формы (археоптерикс, зверозубый ящер), их роль в установлении связей между систематическими группами. Филогенетические ряды – ряды последовательно сменяющих друг друга видов (на примере эволюции лошади или слона).
2. Сравнительно'анатомические доказательства эволюции:
1) клеточное строение организмов. Сходство строения клеток организмов разных царств;
2) общий план строения позвоночных животных – двусторонняя симметрия тела, позвоночник, полость тела, нервная, кровеносная и другие системы органов;
3) гомологичные органы, единый план строения, общность происхождения, выполнение различных функций (скелет передней конечности позвоночных животных);
4) аналогичные органы, сходство выполняемых функций, различие общего плана строения и происхождения (жабры рыбы и речного ^рака). Отсутствие родства между организмами с аналогичными органами;
5) рудименты – исчезающие органы, которые в процессе эволюции утратили значение для сохра
нения вида (первый и третий пальцы у птиц в крыле, второй и четвертый пальцы у лошади, кости таза у кита);
6) атавизмы – появление у современных организмов признаков предков (сильно развитый волосяной покров, многососковость у человека).
3. Эмбриологические доказательства эволюции:
1)при половом размножении развитие организмов из оплодотворенной яйцеклетки;
2) сходство зародышей позвоночных животных на ранних стадиях их развития. Формирование у зародышей признаков класса, отряда, а затем рода и вида по мере их развития;
3) биогенетический закон Ф. Мюллера и Э. Геккеля – каждая особь в онтогенезе повторяет историю развития своего вида (форма тела личинок некоторых насекомых – доказательство их происхождения от червеобразных предков).
3.
Надо обратить внимание на окраску, размеры цветка, его запах, наличие нектара. Эти признаки свидетельствуют о приспособленности растений к опылению насекомыми. В процессе эволюции у растений могли появиться наследственные изменения (в окраске цветков, размерах и т. д.). Такие растения привлекали насекомых и чаще опылялись, они сохранялись естественным отбором и оставляли потомство.
Билет № 2
1. Строение и жизнедеятельность растительной клетки.
2. Ароморфоз – главное направление эволюции. Основные ароморфозы в эволюции многоклеточных животных.
3. Рассмотреть расположение листьев у комнатного растения и выявить приспособленность к поглощению света.
1.
1. Строение растительной клетки: целлюлозная оболочка, плазматическая мембрана, цитоплазма с органоидами, ядро, вакуоли с клеточным соком. Наличие пластид – главная особенность растительной клетки.
2. Функции клеточной оболочки – придает клетке форму, защищает от факторов внешней среды.
3. Плазматическая мембрана – тонкая пленка, состоит из взаимодействующих молекул липидов и белков, отграничивает внутреннее содержимое от внешней среды, обеспечивает транспорт в клетку воды, минеральных и органических веществ путем осмоса и активного переноса, а также удаляет вредные продукты жизнедеятельности.
4. Цитоплазма – внутренняя полужидкая среда клетки, в которой расположено ядро и органоиды, обеспечивает связи между ними, участвует в основных процессах жизнедеятельности.
5. Эндоплазматическая сеть – сеть ветвящихся каналов в цитоплазме. Она участвует в синтезе
белков, липидов и углеводов, в транспорте веществ. Рибосомы – тельца, расположенные на ЭПС или в цитоплазме, состоят из РНК и белка, участвуют в синтезе белка. ЭПС и рибосомы – единый аппарат синтеза и транспорта белков.
6. Митохондрии – органоиды, отграниченные от цитоплазмы двумя мембранами. В них с участием ферментов окисляются органические вещества и синтезируются молекулы АТФ. Увеличение поверхности внутренней мембраны, на которой расположены ферменты за счет крист. АТФ – богатое энергией органическое вещество.
7. Пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты), их содержание в клетке – главная особенность растительного организма. Хлоропласты – пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, который поглощает энергию света и использует ее на синтез органических веществ из углекислого газа и воды. Отграничение хлоропластов от цитоплазмы двумя мембранами, многочисленные выросты – граны на внутренней мембране, в которых расположены молекулы хлорофилла и ферменты.
8. Комплекс Гольджи – система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной. Накапливание в них белков, жиров и углеводов. Осуществление на мембранах синтеза жиров и углеводов.
9. Лизосомы – тельца, отграниченные от цитоплазмы одной мембраной. Содержащиеся в них ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул до простых: белков до аминокислот,
сложных углеводов до простых, липидов до глицерина и жирных кислот, а также разрушают отмершие части клетки, целые клетки.
10. Вакуоли – полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ, вредных веществ; они регулируют содержание воды в клетке.
11. Клеточные включения – капли и зерна запасных питательных веществ (белки, жиры и углеводы).
12. Ядро – главная часть клетки, покрытая снаружи двухмембранной, пронизанной порами ядерной оболочкой. Вещества поступают в ядро и удаляются из него через поры. Хромосомы – носители наследственной информации о признаках организма, основные структуры ядра, каждая из которых состоит из одной молекулы ДНК в соединении с белками. Ядро – место синтеза ДНК, иРНК, рРНК.
9
Углеводы и жиры, их роль в организме.
1. Органические вещества клетки: углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ. Макромолекулы — крупные и сложные по строению молекулы органических соединений, состоящие из более простых молекул — «кирпичиков».
2. Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода.
3. Строение углеводов. Простые углеводы — глюкоза, фруктоза. Наличие глюкозы в составе фруктов, овощей, крови человека, фруктозы — в составе фруктов и меда. Сложные углеводы — макромолекулы, состоящие из остатков молекул простых углеводов. Примеры сложных углеводов: целлюлоза (клетчатка), крахмал, гликоген — животный крахмал, образующийся в печени. Образование молекул целлюлозы, крахмала и гликогена из остатков молекул глюкозы. Наличие в одной молекуле крахмала от нескольких сотен до нескольких тысяч остатков молекул глюкозы, а в составе молекулы целлюлозы — свыше 10000 звеньев. Прочность и нерастворимость молекул сложных углеводов.
4. Роль углеводов в организме:
— запасающая — способность сложных углеводов накапливаться, образуя запас питательных веществ. Примеры: накопление крахмала в клетках клубней картофеля, корневищ многих растений; образование из молекул глюкозы и накопление в клетках печени гликогена;
— энергетическая — способность молекул углеводов окисляться до углекислого газа и воды с освобождением 17,6 кДж энергии при окислении 1 г углеводов;
— структурная. Углеводы — составная часть различных частей и органоидов клетки. Пример: наличие клеточной оболочки, состоящей из целлюлозы и играющей роль наружного скелета у растений.
5. Жиры — органические вещества. Гидрофоб-ность (нерастворимость в воде) — главное свойство жиров.
6. Содержание жиров в клетках в среднем от 5 до 15% , в клетках жировой ткани — до 90% .
7. Роль жиров в организме:
— энергетическая — способность окисляться до углекислого газа и воды с освобождением энергии (38,9 кДж энергии при окислении 1 г жиров);
— структурная. Жиры входят в состав плазматической мембраны;
—- запасающая — способность жиров накапливаться в подкожной жировой клетчатке у животных, в семенах некоторых растений (подсолнечник, кукуруза и др.);
— терморегуляционная: защита организма от охлаждения у ряда животных — тюленей, моржей, китов, медведей и др.;
— защитная: у ряда животных защита организма от механических повреждений, предохранение от смачивания водой перьев или волосяного покрова.
Б) Закон независимого наследования признаков. Причины расщепления признаков у гетерозигот.
1. Г. Мендель — основоположник генетики, которая изучает наследственность и изменчивость организмов, их материальные основы.
2. Открытие Г. Менделем правила единообразия, законов расщепления и независимого наследования. Проявление правила единообразия и закона расщепления во всех видах скрещивания, а закона независимого наследования — при дигиб-ридном и полигибридном скрещивании.
3. Закон независимого наследования — каждая пара признаков наследуется независимо от других пар и дает расщепление 3:1 по каждой паре (как и при моногибридном скрещивании). Пример: при скрещивании растений гороха с желтыми и гладкими семенами (доминантные признаки) с растениями с зелеными и морщинистыми семенами (рецессивные признаки) во втором поколении происходит расщепление в соотношении 3:1 (три части желтых и одна часть зеленых семян) и 3:1 (три части гладких и одна часть морщинистых семян). Расщепление по одному признаку идет независимо от расщепления по другому.
4. Причины независимого наследования признаков — расположение одной пары генов (Аа) в одной паре гомологичных хромосом, а другой пары (ВЬ) — в другой паре гомологичных хромосом. Поведение одной пары негомологичных хромосом в митозе, мейозе и при оплодотворении не зависит от другой пары. Пример: гены, определяющие цвет семян гороха, наследуются независимо от генов, определяющих форму семян.
8 Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух альтернативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромосом.
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А*В*, 3 ааВ*, 3 А*bb, 1 ааbb, где * в данном случае обозначает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2 Ааbb, 2 ааВb, 1 ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).
Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно пользоваться решеткой Пеннета, для построения которой по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.
А – желтая окраска семян (ж),
а – зеленая окраска семян (з),
В – гладкая поверхность семян (г),
b – морщинистая поверхность семян (м).
9 A*B* – желтая гладкая
3 A*bb – желтая морщинистая
3 ааB* – зеленая гладкая
1 aabb – зеленая морщинистая
Тот факт, что признаки наследуются независимо друг от друга, значительно упрощает решение задач на дигибридное скрещивание. Оно сводится к тому, чтобы абстрагироваться от второго признака и два раза решить задачу на моногибридное скрещивание.
Б) Генетика человека. Методы изучения наследственности человека, наследственные заболевания, их профилактика.
1. Применимость законов наследственности к человеку. Материальные основы наследственности человека: 46 хромосом, из них 44 аутосомы и 2 половые хромосомы, много тысяч расположенных в них генов.
2. Цель изучения наследственности человека — выявление генетических основ заболеваний, поведения, способностей, таланта. Результаты генетических исследований: установлена природа ряда заболеваний (наличие лишней хромосомы у людей с синдромом Дауна, замена одной аминокислоты на другую в молекуле белка у больных серповиднокле-точной анемией; обусловленность доминантными генами карликовости, близорукости).
3. Методы изучения генетики человека, зависимость их использования от биологических, психологических и социальных особенностей (позднее появление потомства, его малочисленность, неприменимость метода гибридологического анализа).
4. Генеалогический метод изучения наследственности человека — изучение родословной семьи с целью выявления особенностей наследования признака в ряду поколений. Выявлено: доминантный и рецессивный характер ряда признаков, генетическая обусловленность развития музыкальных и других способностей, наследственный характер заболеваний диабетом, шизофренией, предрасположенности к туберкулезу.
5. Цитогенетический метод — изучение структуры и числа хромосом в клетках, выявление свыше 100 изменений в структуре хромосом, изменение числа хромосом (болезнь Дауна).
6. Близнецовый метод — изучение наследования признаков у близнецов, влияния генотипа и среды на развитие их биологических и психологических особенностей.
7. Профилактика наследственных заболеваний. Зависимость формирования признаков от генотипа и условий среды. Борьба с загрязнением окружающей среды мутагенами, отказ от употребления алкоголя, наркотических веществ, курения.
7 Правило единообразия
1. Г. Мендель — основоположник генетики.
Открытие им законов наследственности на основе применения методов скрещивания и анализа потомства.
2. Изучение Г. Менделем генотипов и фенотипов исследуемых организмов. Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков, особенностей процессов жизнедеятельности. Генотип — совокупность генов в организме. Доминантный признак — преобладающий, господствующий; рецессивный — исчезающий, подавляемый признак. Гомозиготный организм содержит аллельные только доминантные (АА) или только рецессивные (аа) гены, которые контролируют формирование определенного признака. Гетерозиготный организм содержит в клетках доминантный и рецессивный гены (Аа). Они контролируют формирование альтернативных признаков. 3. Правило единообразия (доминирования) признаков у гибридов первого поколения — при скрещивании двух гомозиготных организмов, различающихся по одной паре признаков (например, желтая и зеленая окраска семян гороха), все потомство гибридов первого поколения будет единообразным, похожим на одного из родителей (желтые семена).
4. Запись схемы скрещивания, отражающая правило единообразия гибридов первого поколения.
Б) Послезародышевое развитие: прямое и непрямое. Причины ослабления конкуренции между родителями и потомством при непрямом развитии.
1. Индивидуальное развитие организма (онтогенез) — период жизни, который при половом размножении начинается с образования зиготы, характеризуется необратимыми изменениями (увеличением массы, размеров, появлением новых тканей и органов) и завершается смертью.
2. Зародышевый (эмбриональный) и послезаро-дышевый (постэмбриональный) периоды индивидуального развития организма.
3. Послезародышевое развитие (приходит на смену зародышевому) — период от рождения или выхода зародыша из яйца до смерти. Различные пути послезародышевого развития животных — прямое и непрямое:
1) прямое развитие — рождение потомства, внешне похожего на взрослый организм. Примеры: развитие рыб, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих, некоторых видов насекомых. Так, малек рыбы похож на взрослую рыбу, утенок на утку, котенок на кошку;
2) непрямое развитие — рождение или выход из яйца потомства, отличающегося от взрослого организма по морфологическим признакам, образу жизни (типу питания, характеру передвижения). Пример: из яиц майского жука появляются червеобразные личинки, живут в почве и питаются корнями в отличие от взрослого жука (живет на дереве, питается листьями).
Стадии непрямого развития насекомых: яйцо, личинка, куколка, взрослая особь. Особенности жизни животных на стадии яйца и куколки — они неподвижны. Активный образ жизни личинки и взрослого организма, разные условия обитания, использование разной пищи.
4. Значение непрямого развития — ослабление конкуренции между родителями и потомством, так как они поедают разную пищу, у них разные места обитания. Непрямое развитие — важное приспособление, возникшее в процессе эволюции. Оно способствует ослаблению борьбы за существование между родителями и потомством, выживанию животных на ранних стадиях послезародышевого развития.
6 Пластический обмен. Биосинтез белка. Роль ядра, рибосом и эндоплазматической сети в этом процессе. Матричный характер реакций биосинтеза.
1. Пластический обмен — совокупность реакций синтеза органических веществ в клетке с использованием энергии. Синтез белков из аминокислот, жиров из глицерина и жирных кислот — примеры биосинтеза в клетке.
2. Значение пластического обмена: обеспечение клетки строительным материалом для создания клеточных структур; органическими веществами, которые используются в энергетическом обмене.
3. Фотосинтез и биосинтез белков — примеры пластического обмена. Роль ядра, рибосом, эндоплазматической сети в биосинтезе белка. Ферментативный характер реакций биосинтеза, участие в нем разнообразных ферментов. Молекулы АТФ — источник энергии для биосинтеза.
4. Матричный характер реакций синтеза белков и нуклеиновых кислот в клетке. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК — матричная основа для расположения нуклеотидов в молекуле иРНК, а последовательность нуклеотидов в молекуле иРНК — матричная основа для расположения аминокислот в молекуле белка в определенном порядке.
5. Этапы биосинтеза белка:
1) транскрипция — переписывание в ядре информации о структуре белка с ДНК на иРНК. Значение дополнительности азотистых оснований в этом процессе. Молекула иРНК — копия одного гена, содержащего информацию о структуре одного белка. Генетический код — последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, которая определяет последовательность аминокислот в молекуле белка. Кодирование аминокислот триплетами — тремя рядом расположенными нуклеотидами;
2) перемещение иРНК из ядра к рибосоме, нанизывание рибосом на иРНК. Расположение в месте контакта иРНК и рибосомы двух триплетов, к одному из которых подходит тРНК с аминокислотой. Дополнительность нуклеотидов иРНК и тРНК — основа взаимодействия аминокислот. Передвижение рибосомы на новый участок иРНК, содержащий два триплета, и повторение всех процессов: доставка новых аминокислот, их соединение с фрагментом молекулы белка. Движение рибосомы до конца иРНК и завершение синтеза всей молекулы белка.
6. Высокая скорость реакций биосинтеза белка в клетке. Согласованность процессов в ядре, цитоплазме, рибосомах — доказательство целостности клетки. Сходство процесса биосинтеза белка в клетках растений, животных и др. — доказательство их родства, единства органического мира.
Б) Стадии онтогенеза
Насекомое проходит в своем онтогенезе 4 стадии: прото-, поли-, олиго- и постолигоподиальные, но выходить из яйца может на любой из них. Чем раньше он происходит, тем сильнее различие между личинкой и имаго и тем глубже метаморфоз. Личинок Holometabola можно считать соответствующим поли- или олигоподиальной стадии эмбриогенеза Hemimetabola, а куколку отвечает личинке Hemimetabola.
Характерной стадией полного превращения является куколка. Она неподвижна, не питается и не выделяет экскрементов, дышит и по своему внешнему строению ближе к имаго, чем к личинке. Перед окуклением в организме личинки происходят специфические изменения, особую роль в которых играют имагинальные диски. Это - зачатки тех органов, которые появляются заново при окуклении или сильно видоизменяются. Они развиваются постепенно и задолго до окукления. Имагинальные диски - это участки гиподермы, состоящие из клеток, сохранивших эмбриональный характер, то есть они не дифференцированы и способны к интенсивному размножению. Например, по длине конечности располагаются несколько кольцевых зон, в которых происходит рост. В процессе метаморфоза изменениям подвергаются и внутренние органы. Кишечник гусеницы, имеющий форму прямой широкой трубки, на стадии имаго имеет извилистую заднюю кишку, появляется пищевой резервуар. В нервной системе происходит концентрация: головные и грудные ганглии увеличиваются, грудные сближаются благодаря укорочению груди. То, что происходит при метаморфозе с внутренними органами, состоит из 2 процессов: разрушения части органов личинки и замещение их другими. В первом процессе основную роль играют фагоцитоз и гистолиз, во второй - гистогенез и развитие имагинальных дисков.
Гистолиз - это разрушение ткани под влиянием определенного биохимического агента. У примитивных форм он ограничен, у высших достигает высокой степени: значительная часть личиночных органов распадается. Очень сильно гистолиз выражен в наружных покровах, мускулатуре, пищеварительном канале, прядильных железах и жировом теле, тогда как нервную и кровеносную систему он затрагивает значительно меньше. При гистолизе имеет место фагоцитоз: гематоциты проникают в уничтожаемые органы, заглатывают кусочки тканей и клеток и выводят их в кровь в виде зернистых шариков. Таким образом материал разрушаемых органов утилизируется для построения новых.
Мускулатура в связи с сильным развитием конечностей и крыльев может подвергаться значительным изменениям; имагинальные диски часто содержат миобласты, которые дают начало новым мышцам. Значительные изменения протекают и в кишечнике, однако роль фагоцитов здесь невелика. Слюнные железы подвергаются полному фагоцитозу, а железы имаго возникают из двух имагинальных дисков, лежащих в начале протоков. Главным резервом питательных веществ при метаморфозе является жировое тело. Дыхательная система также подвергается сильным изменениям. кровеносная система сильным изменениям не подвергается, так как ее функционирование необходимо для самого процесса метаморфоза. Стадии эмбрионального развития (на примере ланцетника):
Дробление - многократное деление зиготы путем митоза. Образование бластулы - многоклеточного зародыша.
Гасптруляция - образование двухслойного зародыша - гаструлы с наружным слоем клеток (эктодермой) и внутренним, выстилающим полость (эктодермой). У многоклеточных животных часто вслед за образованием двухслойного зародыша, возникает третий зародышевый слой - мезодерма, который находится между экто-и энтодермой. Зародыш становится трехслойным. Сущность процесса гаструляции заключается а перемещении клеточных масс. Клетки зародыша практически не делятся и не растут. Появляются первый признаки дифференцировки клеток.
Органогенез - образование комплекса осевых органов: нервной трубки, хорды, кишечной трубки, мезодермальных сомеитов. Дальнейшая дифференцировка клеток приводит к возникновению многочисленных производных зародышевых листков - органов и тканей. Из эктодермы формируются: нервная система, кожа, органы зрения и слуха. Из энтодермы формируются: кишечник, легкие, печень, поджелудочная железа. Из мезодермы - хорда, скелет, мышцы, почки, кровеносная и лимфатическая системы.
В ходе органогенеза одни зачатки влияют на развитие других зачатков (эмбриональная индукция). Взаимодействие частей зародыша является основой его целостности. В период эмбрионального развития зародыш очень чувствителен к влиянию факторов среды. Такие вредные воздействия, как алкоголь, табак, наркотики, могут нарушить ход развития и привести к различным уродствам.
Постэмбриональное или послезародышевое развитие начинается с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и длится до смерти организма. Оно бывает двух типов: прямое и непрямое.
При прямом развитии родившиеся потомки во всем сходны с взрослыми особями, обитают в той же среде и питаются той же пищей, что обостряет внутривидовую конкуренцию (птицы, пресмыкающиеся, млекопитающие, некоторые насекомые и др.).
При непрямом развитии новый организм появляется на свет в виде личинки, претерпевающей в своем развитии ряд превращений - метаморфозов (амфибии, многие насекомые). Метаморфоз связан с разрушением личиночных органов и возникновением органов, присущих взрослым животным. Например, у головастика в процессе метаморфоза, происходящего под влиянием гормона щитовидной железы, исчезает боковая линия, рассасывается хвост, появляются конечности, развиваются легкие и второй круг кровообращения. Значение метаморфоза:
Личинки могут самостоятельно питаться, расти и накапливать вещества для формирования постоянных органов, обитая в среде, нехарактерной для взрослых особей.
Личинки могут играть важную роль в расселении организмов. Например, личинки двухстворчатых моллюсков.
Разная среда обитания снижает интенсивность внутривидовой борьбы за существование.
Непрямое развитие особей является важным приспособлением, возникшим в ходе эволюции Метаморфоз вызывается изменением гормонального фона личинки. Вероятно, гормон метаморфоза выделяется прилежащим телом, расположенным в голове.
5 Особенности пластического обмена у растений. Фотосинтез. Строение хлоропластов и их роль в этом процессе.
1. Фотосинтез — вид пластического обмена, который происходит в клетках растений и некоторых автотрофных бактерий. Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды, идущий в хлоропластах с использованием солнечной энергии. Суммарное уравнение фотосинтеза:
2. Значение фотосинтеза — образование органических веществ и запасание солнечной энергии, необходимой всем организмам, обогащение атмосферы кислородом. Зависимость жизни всех организмов от фотосинтеза.
3. Хлоропласты — расположенные в цитоплазме органоиды, в которых происходит фотосинтез. Их отделение от цитоплазмы двумя мембранами. Образование гран — многочисленных выростов на внутренней мембране, в которые встроены молекулы хлорофилла и ферментов.
4. Хлорофилл — высокоактивное вещество, зеленый пигмент, способный поглощать и использовать энергию солнечного света на синтез органических веществ из неорганических. Зависимость активности хлорофилла от включения его в структуры хлоропласта.
5. Фотосинтез — сложный процесс, в котором выделяют световую и темновую фазы.
Световая фаза фотосинтеза:
1) поглощение на свету хлорофиллом энергии солнечного света и ее преобразование в энергию химических связей (синтез молекул АТФ);
2) расщепление молекул воды на протоны и атомы кислорода;
3) образование из атомов молекулярного кислорода и выделение его в атмосферу;
4) восстановление протонов электронами и превращение их в атомы водорода.
Темновая фаза фотосинтеза — ряд последовательных реакций синтеза углеводов: восстановление углекислого газа водородом, который образовался в световую фазу при расщеплении молекул воды. Использование запасенной в световую фазу энергии молекул АТФ на синтез углеводов.
Б) Мейоз, его значение, отличие от митоза. Набор хромосом в гаметах и соматических клетках.
1. Гаметы — половые клетки, участие их в оплодотворении, образовании зиготы (первая клетка нового организма). Результат оплодотворения — удвоение числа хромосом, восстановление их диплоидного набора в зиготе. Особенности гамет — одинарный, гаплоидный набор хромосом по сравнению с диплоидным набором хромосом в клетках тела.
2. Этапы развития половых клеток: 1) увеличение путем митоза числа первичных половых клеток с диплоидным набором хромосом; 2) рост первичных половых клеток; 3) созревание половых клеток.
3. Мейоз — особый вид деления первичных половых клеток, в результате которого образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом. Мейоз — два последовательных деления первичной половой клетки и одна интерфаза перед первым делением.
4. Интерфаза — период активной жизнедеятельности клетки, синтеза белка, липидов, углеводов, АТФ, удвоения молекул ДНК и образования двух хроматид из каждой хромосомы.
5. Первое деление мейоза, его особенности: конъюгация гомологичных хромосом и возможный обмен участками хромосом, расхождение в каждую клетку по одной гомологичной хромосоме, уменьшение их числа вдвое в двух образовавшихся гаплоидных клетках.
6. Второе деление мейоза — отсутствие интерфазы перед делением, расхождение в дочерние клетки гомологичных хроматид, образование половых клеток с гаплоидным набором хромосом. Результаты мейоза: образование в семенниках (или других органах) из одной первичной половой клетки четырех сперматозоидов, в яичниках из одной первичной половой клетки одной яйцеклетки (три мелкие клетки при этом погибают
3 Химический состав клетки.
Химический состав клетки. Роль органических веществ в ее строении и жизнедеятельности.
1. Элементарный состав клеток, наибольшее содержание в ней атомов углерода, водорода, кислорода, азота (98%), небольшое количество других элементов. Сходство элементарного состава тел живой и неживой природы — доказательство их единства.
2. Химические вещества, входящие в состав клетки: неорганические (вода и минеральные соли) и органические (белки, нуклеиновые кислоты, ли-пиды, углеводы, АТФ).
3. Состав углеводов — атомы углерода, водорода и кислорода. Простые углеводы, моносахариды (глюкоза, фруктоза); сложные углеводы, полисахариды (клетчатка, или целлюлоза). Моносахариды — мономеры полисахаридов. Функции простых углеводов — основной источник энергии в клетке; функции сложных углеводов — строительная и запасающая (оболочка растительной клетки состоит из клетчатки).
4. Липиды (жиры, холестерин, некоторые витамины и гормоны), их элементарный состав — атомы углерода, водорода и кислорода. Функции ли-пидов: строительная (составная часть мембран), источник энергии. Роль жиров в жизни ряда животных, их способность длительное время обходиться без воды благодаря запасам жира.
5. Белки — макромолекулы (имеют большую молекулярную массу). Они состоят из десятков, сотен аминокислот. Состав аминокислот, карбоксильная (кислая) и аминная (основная) группы — основа образования между аминокислотами пептидных связей. Разнообразие аминокислот (примерно 20). Разная последовательность соединения аминокислот в молекулах белков — причина их огромного разнообразия.
6. Структуры молекул белка: первичная (последовательность аминокислот), вторичная (форма спирали), третичная (более сложная конфигурация). Обусловленность структур молекул белков различными химическими связями. Разнообразие белков — причина большого числа признаков у организма. Многофункциональность белков: строительная, транспортная, сигнальная, двигательная, энергетическая, ферментативная (белки входят в состав ферментов).
7. Нуклеиновые кислоты (НК), их виды: ДНК, иРНК, т РНК, рРНК, НК — полимеры, их мономеры — нуклеотиды. Состав нуклеотидов: углевод (рибоза в РНК и дезоксирибоза в ДНК), фосфорная кислота, азотистое основание (в ДНК — аденин, ти-мин, гуанин, цитозин, в РНК — те же, но вместо тимина урацил). Функции НК — хранение и передача наследственной информации, матрица для синтеза белков, транспортировка аминокислот.
8. Структура молекулы ДНК: двойная спираль, основа ее образования — принцип комплементарно-сти, возникновение связей между дополнительными азотистыми основаниями (А=Т и Г=Ц). РНК — од-ноцепочечная спираль, состоит из нуклеотидов.
9. АТФ — аденозинтрифосфорная кислота, нук-леотид, состоит из аденина, рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, соединенных макроэргически-ми (богатыми энергией) связями. АТФ — аккумулятор энергии, используемой во всех процессах жизнедеятельности .
2 Клеточная теория
1. М. Шлейден и Т. Шванн — основоположники клеточной теории (1838), учения о клеточном строении всех организмов.
2. Дальнейшее развитие клеточной теории рядом ученых, ее основные положения:
— клетка — единица строения организмов всех царств;
— клетка — единица жизнедеятельности организмов всех царств;
— клетка — единица роста и развития организмов всех царств;
— клетка — единица размножения, генетическая единица живого;
— клетки организмов всех царств живой природы сходны по строению, химическому составу, жизнедеятельности ;
— образование новых клеток в результате деления материнской клетки;
— ткани — группы клеток в многоклеточном организме, выполнение ими сходных функций, из тканей состоят органы.
3. Значение клеточной теории: сходство строения, химического состава, жизнедеятельности, клеточного строения организмов — доказательства родства организмов всех царств живой природы, общности их происхождения, единства органического мира.
Б) Половое и бесполое размножение организмов
Размножение - это свойство живых организмов воспроизводить себе подобных, в основе которого лежит передача наследственной информации от родителей потомству. Размножение обеспечивает преемственность между поколениями, увеличение численности особей в популяции и их расселение на новые территории, существование вида в целом.
Половое размножение осуществляется при помощи специализированных половых решеток. В отличие от соматических клеток тела, половые клетки (гаметы), имеют гаппоидный (одинарный) набор хромосом. При слиянии двух половых клеток восстанавливается диплоидный (двойной) набор хромосом. Половое размножение имеет очень большое эволюционное преимущество перед бесполым, т. к. основано на новых комбинациях генов, обеспечивающих приспособление вида к меняющимся условиям среды.
Оплодотворение - это процесс слияния половых клеток с образованием зиготы - диплоидной клетки, с которой начинается индивидуальное развитие организма. У особей разных видов существуют свои особенности оплодотворения. Мхам и папоротникам для оплодотворения необходима водная среда.
У животных оплодотворение может быть внешним и внутренним. При внешнем оплодотворении гаметы выделяются в водную среду в большом количестве, т. к. большая их часть гибнет. Внутреннее оплодотворение обеспечивает большую вероятность встречи родительских гамет.
Женские гаметы - яйцеклетки, образуются в половых органах женских особей. У цветковых растений яйцеклетка образуется в семяпочках завязи, у голосеменных - в семенных зачатках женских шишек. Яйцеклетки крупнее сперматозоидов, т. к. содержат запас питательных веществ, необходимых для зародыша. Они неподвижны. В процессе созревания яйцеклетки покрываются оболочками. Их функция - защита яйцеклетки и зародыша от внешних неблагоприятных воздействий.
Мужские гаметы - сперматозоиды, образуются в семенниках - мужских половых железах. Их функции состоят в доставке яйцеклетке генетической информации и стимуляции ее развития. После завершения мейоза мужская половая клетка подвергается изменениям: аппарат Гольджи на переднем конце головки преобразуется в акросому, выделяющую ферменты для растворения мембраны яйца; митохондрии группируются вокруг жгутика, образуя шейку.
1 Строение клетки животных и растений. Черты сходства и различия.
Животные и растения
- живые организмы, имеющие общее происхождение, о чем сведетельствует ряд общих черт в их строении и жизнедеятельности.
Сходства:
имеют клеточное строение, сходный химический состав (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы, и др.), многие общие свойства (обмен веществ, наследственность, изменчивость, раздражимость и многое другое).
Различия:
Растения
1 Клетки имеют целлюлозную оболочку и пластиды, вакуоли наполнены клеточным соком
2 Растения автотрофы, способные к фотосинтезу (из неорганических веществ создавать органические вещества).
3 Растения неподвижны (исключение: росянка, мимоза - свойственно движение отдельных частей организма
4 Растения растут в течение всей своей жизни
5 Таких органов и систем органов, как у животных, у растений нет
Животные
1. Клетки лишены твердых оболочек, пластид, вакуолей
2 Животные - гетеротрофы, способны питаться готовыми органическими веществами (но это не абсолютно - эвглена зеленая может фотосинтезировать на свету).
3 Животные передвигаются с помощью специальных органов: жгутиков, ресничек, конечностей. (Но некоторые ведут неподвижный образ жизни - это вторичное явление).
4 У животных рост происходит только на определенных стадиях развития
5 В ходе эволюции возникли разнообразные органы и системы органов: движения, пищеварения, выделения, дыхания, кровообращения, нервная система и органы чувств.
Выводы:
1. Растения и животные - живые организмы, животные имеют общие с растениями признаки в строении, что сведетельствует об их родстве.
2. Относительность различий между животными и растениями - следствие общности их происхождения, еще одно подтверждение существования генетического единствва органической жизни на Земле.
3. Различия между растениями и животными указывает на непрерывность процесса эволюции.
Б) Вирусы — неклеточная форма жизни, особенности их строения и функционирования. Вирусы — возбудители заболеваний.
1. Вирусы — живые существа или неживые объекты? Особенность — неклеточное строение вирусов; состоят из молекулы ДНК или иРНК, окруженной молекулами белка подобно оболочке.
2. Проявление вирусами признаков жизнедеятельности только в клетках других организмов, отсутствие собственного обмена веществ, способности самостоятельно размножаться вне клеток других организмов, существование в форме кристалла.
3. Вирусы — внутриклеточные паразиты. Механизм их проникновения в клетку хозяина: прикрепление к оболочке клетки-хозяина, ее частичное растворение и проникновение нуклеиновой кислоты внутрь клетки, образование на ее основе новых вирусов, гибель клетки и выход из нее вирусов, заражение ими новых клеток.
4. Вирусы — возбудители многих тяжелых заболеваний: СПИДа, бешенства, полиомиелита, гриппа, оспы и др., инфекционность— характерный признак вирусов.
5. Пути заражения ВИЧ-инфекцией, бешенством, полиомиелитом, оспой и меры профилактики заболеваний, вызываемых вирусами.
4 Метаболизм прокариот, как энергетический, так и конструктивный, отличается чрезвычайным разнообразием, которое есть результат способности этих форм жизни использовать в качестве источников энергии и исходных субстратов для построения веществ тела самый широкий набор органических и неорганических соединений. Такая способность обусловлена различиями в наборе клеточных периферических ферментов, воздействующих на исходные субстраты и видоизменяющих их молекулы в направлении, позволяющем им далее метаболизироваться по каналам промежуточного метаболизма. В отличие от периферического промежуточный метаболизм прокариот не отличается существенным разнообразием, хотя сравнительно с таковым эукариотных организмов он состоит из большего числа вариантов.
Энергетический обмен в клетке. Синтез АТФ.
энергетический обмен - это совокупность реакций, сопровождающихся освобождением энергии.
Вещество Количество высвобожденной энергии на 1 гр.
Белки 17,6 кДж
Углеводы 17,6 кДж
Жиры 38,9 кДж
синтез АТФ происходит главным образом в митохондриях и обеспечивается в основном энергией, выделяющейся при расщеплении глюкозы, но могут использоваться и другие простые органические соединения - сахара, жирные кислоты и пр.
митохондрии способны использовать для синтеза АТФ не только расщепление глюкозы. В их матриксе содержатся также ферменты, расщепляющие жирные кислоты. Особенностью этого цикла является большой энергетический выход - 51 молекула АТФ на каждую молекулу жирной кислоты. Не случайно медведи и другие животные, впадая в спячку, запасают именно жиры. Любопытно, что часть запасаемого жира имеет у них бурый цвет. Такие жировые клетки содержат множество митохондрий необычного строения: их внутренние мембраны пронизаны порами. Ионы водорода свободно проходят через эти поры, и синтез АТФ в клетках бурого жира не происходит. Вся энергия, освобождающаяся в процессе кислородного расщепления жирных кислот, выделяется в виде большого количества тепла, согревающего животных во время долгой зимней спячки.
кроме глюкозы и жирных кислот, митохондрии способны расщеплять аминокислоты, но они - дорогое топливо. Аминокислоты являются важным строительным материалом, из них организм синтезирует свои белки. К тому же использование аминокислот для синтеза АТФ требует предварительного удаления аминогруппы NН2 с образованием токсичного аммиака. Белки и составляющие их аминокислоты используются клеткой для получения энергии только в крайнем случае.
основное значение энергетического обмена в том, что при разрушении сложных органических веществ высвобождается энергия, необходимая для реакций биосинтеза.
15 Рибосома
Рибосомы (рис. 1) присутствуют в клетках как эукариот, так и прокариот, поскольку выполняют важную функцию в биосинтезе белков. В каждой клетке имеются десятки, сотни тысяч (до нескольких миллионов) этих мелких округлых органоидов. Это округлая рибонуклеопротеиновая частица. Диаметр ее составляет 20—30 нм. Состоит рибосома из большой и малой субъединиц, которые объединяются в присутствии нити м-РНК (матричной, или информационной, РНК). Комплекс из группы рибосом, объединенных одной молекулой м-РНК наподобие нитки бус, называется полисомой. Эти структуры либо свободно расположены в цитоплазме, либо прикреплены к мембранам гранулярной ЭПС (в обоих случаях на них активно протекает синтез белка).
Клеточный центр обычно располагается рядом с ядром.
Он состоит из двух центриолей, каждая из которых представляет собой полый цилиндр диаметром около 150 нм, длиной 300—500 нм.
Центриоли расположены взаимоперпендикулярно. Стенка каждой центриоли образована 27 микротрубочками, состоящими из белка тубулина. Микротрубочки сгруппированы в 9 триплетов.
Из центриолей клеточного центра во время деления клетки образуются нити веретена деления.
Центриоли поляризуют процесс деления клетки, чем достигается равномерное расхождение сестринских хромосом (хроматид) в анафазе митоза.
Клеточные включения. Так называются непостоянные компоненты в клетке, присутствующие в основном веществе цитоплазмы в виде зерен, гранул или капелек. Включения могут быть окружены мембраной или же не окружаются ею.
В функциональном отношении выделяют три вида включений: запасные питательные вещества (крахмал, гликоген, жиры, белки), секреторные включения (вещества, характерные для железистых клеток, продуцируемые ими, — гормоны желез внутренней секреции и т. п.) и включения специального назначения (в узкоспециализированных клетках, например гемоглобин в эритроцитах)
Б) 1. Селекция — это эволюция, управляемая человеком (Н. И. Вавилов). Результаты эволюции органического мира — многообразие видов растений и животных. Результаты селекции — многообразие сортов растений и пород животных. Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость и естественный отбор; основа создания новых сортов растений и пород животных: наследственная изменчивость и искусственный отбор.
2. Методы селекции растений и животных: скрещивание и искусственный отбор. Скрещивание разных сортов растений и пород животных — основа повышения генетического разнообразия потомства. Виды скрещивания растений: перекрестное опыление и самоопыление. Самоопыление пере-крестноопыляемых растений — способ получения гомозиготного по ряду признаков потомства. Перекрестное опыление — способ увеличения разнообразия потомства.
3. Типы скрещивания животных: родственное и неродственное. Неродственное — скрещивание особей одной или разных пород, направленное на поддержание или улучшение признаков породы. Близкородственное — скрещивание между братьями и сестрами, родителями и потомством, направленное на получение потомства, гомозиготного по ряду признаков, на сохранение у него ценных признаков. Близкородственное скрещивание — один из этапов селекционной работы.
4. Искусственный отбор — сохранение для дальнейшего размножения особей с интересующими селекционера признаками. Формы отбора: массовый и индивидуальный. Массовый отбор — сохранение группы особей из потомства, имеющих ценные признаки. Индивидуальный отбор — выделение отдельных особей с интересующими человека признаками и получение от них потомства.
5. Применение в селекции растений массового отбора для получения генетически разнородного материала, гетерозиготных особей. Результаты многократного индивидуального отбора — выведение чистых (гомозиготных) линий.
6. Причины применения в селекции животных только индивидуального отбора — малочисленное потомство. При отборе особей необходимо учитывать развитие у них экстерьерных признаков (телосложения, соотношения частей тела, внешних признаков), которые связаны с формированием хозяйственных признаков (например, молочности у коров).
7. Скрещивание и отбор — универсальные методы селекции, возможность их применения при создании новых сортов растений и пород животных.
13 Эукариотическая клетка: строение и функции органоидов
Органоиды — постоянные, обязательно присутствующие, компоненты клетки, выполняющие специфические функции.
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР), — одномембранный органоид. Представляет собой систему мембран, формирующих «цистерны» и каналы, соединенных друг с другом и ограничивающих единое внутреннее пространство — полости ЭПС. Мембраны с одной стороны связаны с цитоплазматической мембраной, с другой — с наружной ядерной мембраной. Различают два вида ЭПС: 1) шероховатая (гранулярная), содержащая на своей поверхности рибосомы, и 2) гладкая (агранулярная), мембраны которой рибосом не несут.
Функции: 1) транспорт веществ из одной части клетки в другую, 2) разделение цитоплазмы клетки на компартменты ( «отсеки»), 3) синтез углеводов и липидов (гладкая ЭПС), 4) синтез белка (шероховатая ЭПС), 5) место образования аппарата Гольджи.
Аппарат Гольджи
Аппарат Гольджи, или комплекс Гольджи, — одномембранный органоид. Представляет собой стопки уплощенных «цистерн» с расширенными краями. С ними связана система мелких одномембранных пузырьков (пузырьки Гольджи). Каждая стопка обычно состоит из 4-х–6-ти «цистерн», является структурно-функциональной единицей аппарата Гольджи и называется диктиосомой. Число диктиосом в клетке колеблется от одной до нескольких сотен. В растительных клетках диктиосомы обособлены.
ппарат Гольджи обычно расположен около клеточного ядра (в животных клетках часто вблизи клеточного центра).
Функции аппарата Гольджи: 1) накопление белков, липидов, углеводов, 2) модификация поступивших органических веществ, 3) «упаковка» в мембранные пузырьки белков, липидов, углеводов, 4) секреция белков, липидов, углеводов, 5) синтез углеводов и липидов, 6) место образования лизосом. Секреторная функция является важнейшей, поэтому аппарат Гольджи хорошо развит в секреторных клетках.
Лизосомы
Лизосомы — одномембранные органоиды. Представляют собой мелкие пузырьки (диаметр от 0,2 до 0,8 мкм), содержащие набор гидролитических ферментов. Ферменты синтезируются на шероховатой ЭПС, перемещаются в аппарат Гольджи, где происходит их модификация и упаковка в мембранные пузырьки, которые после отделения от аппарата Гольджи становятся собственно лизосомами. Лизосома может содержать от 20 до 60 различных видов гидролитических ферментов. Расщепление веществ с помощью ферментов называют лизисом.
Различают: 1) первичные лизосомы, 2) вторичные лизосомы. Первичными называются лизосомы, отшнуровавшиеся от аппарата Гольджи. Первичные лизосомы являются фактором, обеспечивающим экзоцитоз ферментов из клетки.
Вторичными называются лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями. В этом случае в них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, поэтому их можно назвать пищеварительными вакуолями.
Автофагия — процесс уничтожения ненужных клетке структур. Сначала подлежащая уничтожению структура окружается одинарной мембраной, затем образовавшаяся мембранная капсула сливается с первичной лизосомой, в результате также образуется вторичная лизосома (автофагическая вакуоль), в которой эта структура переваривается. Продукты переваривания усваиваются цитоплазмой клетки, но часть материала так и остается непереваренной. Вторичная лизосома, содержащая этот непереваренный материал, называется остаточным тельцем. Путем экзоцитоза непереваренные частицы удаляются из клетки.
Автолиз — саморазрушение клетки, наступающее вследствие высвобождения содержимого лизосом. В норме автолиз имеет место при метаморфозах (исчезновение хвоста у головастика лягушек), инволюции матки после родов, в очагах омертвления тканей.
Функции лизосом: 1) внутриклеточное переваривание органических веществ, 2) уничтожение ненужных клеточных и неклеточных структур, 3) участие в процессах реорганизации клеток.
Вакуоли
Вакуоли — одномембранные органоиды, представляют собой «емкости», заполненные водными растворами органических и неорганических веществ. В образовании вакуолей принимают участие ЭПС и аппарат Гольджи. Молодые растительные клетки содержат много мелких вакуолей, которые затем по мере роста и дифференцировки клетки сливаются друг с другом и образуют одну большую центральную вакуоль. Центральная вакуоль может занимать до 95% объема зрелой клетки, ядро и органоиды оттесняются при этом к клеточной оболочке. Мембрана, ограничивающая растительную вакуоль, называется тонопластом. Жидкость, заполняющая растительную вакуоль, называется клеточным соком. В состав клеточного сока входят водорастворимые органические и неорганические соли, моносахариды, дисахариды, аминокислоты, конечные или токсические продукты обмена веществ (гликозиды, алкалоиды), некоторые пигменты (антоцианы).
В животных клетках имеются мелкие пищеварительные и автофагические вакуоли, относящиеся к группе вторичных лизосом и содержащие гидролитические ферменты. У одноклеточных животных есть еще сократительные вакуоли, выполняющие функцию осморегуляции и выделения.
Функции вакуоли: 1) накопление и хранение воды, 2) регуляция водно-солевого обмена, 3) поддержание тургорного давления, 4) накопление водорастворимых метаболитов, запасных питательных веществ, 5) окрашивание цветов и плодов и привлечение тем самым опылителей и распространителей семян, 6) см. функции лизосом.
Эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы и вакуоли образуют единую вакуолярную сеть клетки, отдельные элементы которой могут переходить друг в друга.
Митохондрии
Строение митохондрии:
1 — наружная мембрана;
2 — внутренняя мембрана; 3 — матрикс; 4 — криста; 5 — мультиферментная система; 6 — кольцевая ДНК.
Форма, размеры и количество митохондрий чрезвычайно варьируют. По форме митохондрии могут быть палочковидными, округлыми, спиральными, чашевидными, разветвленными. Длина митохондрий колеблется в пределах от 1,5 до 10 мкм, диаметр — от 0,25 до 1,00 мкм. Количество митохондрий в клетке может достигать нескольких тысяч и зависит от метаболической активности клетки.
Митохондрия ограничена двумя мембранами. Наружная мембрана митохондрий (1) гладкая, внутренняя (2) образует многочисленные складки — кристы (4). Кристы увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны, на которой размещаются мультиферментные системы (5), участвующие в процессах синтеза молекул АТФ. Внутреннее пространство митохондрий заполнено матриксом (3). В матриксе содержатся кольцевая ДНК (6), специфические иРНК, рибосомы прокариотического типа (70S-типа), ферменты цикла Кребса.
Митохондриальная ДНК не связана с белками («голая»), прикреплена к внутренней мембране митохондрии и несет информацию о строении примерно 30 белков. Для построения митохондрии требуется гораздо больше белков, поэтому информация о большинстве митохондриальных белков содержится в ядерной ДНК, и эти белки синтезируются в цитоплазме клетки. Митохондрии способны автономно размножаться путем деления надвое. Между наружной и внутренней мембранами находится протонный резервуар, где происходит накопление Н+.
ункции митохондрий: 1) синтез АТФ, 2) кислородное расщепление органических веществ.
Согласно одной из гипотез (теория симбиогенеза) митохондрии произошли от древних свободноживущих аэробных прокариотических организмов, которые, случайно проникнув в клетку-хозяина, затем образовали с ней взаимовыгодный симбиотический комплекс. В пользу этой гипотезы свидетельствуют следующие данные. Во-первых, митохондриальная ДНК имеет такие же особенности строения как и ДНК современных бактерий (замкнута в кольцо, не связана с белками). Во-вторых, митохондриальные рибосомы и рибосомы бактерий относятся к одному типу — 70S-типу. В-третьих, механизм деления митохондрий сходен с таковым бактерий. В-четвертых, синтез митохондриальных и бактериальных белков подавляется одинаковыми антибиотиками.
Пластиды
Пластиды характерны только для растительных клеток. Различают три основных типа пластид: лейкопласты — бесцветные пластиды в клетках неокрашенных частей растений, хромопласты — окрашенные пластиды обычно желтого, красного и оранжевого цветов, хлоропласты — зеленые пластиды.
Хлоропласты. В клетках высших растений хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы. Длина хлоропластов колеблется в пределах от 5 до 10 мкм, диаметр — от 2 до 4 мкм. Хлоропласты ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана (1) гладкая, внутренняя (2) имеет сложную складчатую структуру. Наименьшая складка называется тилакоидом (4). Группа тилакоидов, уложенных наподобие стопки монет, называется граной (5). В хлоропласте содержится в среднем 40–60 гран, расположенных в шахматном порядке. Граны связываются друг с другом уплощенными каналами — ламеллами (6). В мембраны тилакоидов встроены фотосинтетические пигменты и ферменты, обеспечивающие синтез АТФ. Главным фотосинтетическим пигментом является хлорофилл, который и обусловливает зеленый цвет хлоропластов.
Внутреннее пространство хлоропластов заполнено стромой (3). В строме имеются кольцевая «голая» ДНК, рибосомы 70S-типа, ферменты цикла Кальвина, зерна крахмала (7). Внутри каждого тилакоида находится протонный резервуар, происходит накопление Н+. Хлоропласты, также как митохондрии, способны к автономному размножению путем деления надвое. Они содержатся в клетках зеленых частей высших растений, особенно много хлоропластов в листьях и зеленых плодах. Хлоропласты низших растений называют хроматофорами.
Функция хлоропластов: фотосинтез. Полагают, что хлоропласты произошли от древних эндосимбиотических цианобактерий (теория симбиогенеза). Основанием для такого предположения является сходство хлоропластов и современных бактерий по ряду признаков (кольцевая, «голая» ДНК, рибосомы 70S-типа, способ размножения).
Лейкопласты. Форма варьирует (шаровидные, округлые, чашевидные и др.). Лейкопласты ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует малочисленные тилакоиды. В строме имеются кольцевая «голая» ДНК, рибосомы 70S-типа, ферменты синтеза и гидролиза запасных питательных веществ. Пигменты отсутствуют. Особенно много лейкопластов имеют клетки подземных органов растения (корни, клубни, корневища и др.). Функция лейкопластов: синтез, накопление и хранение запасных питательных веществ. Амилопласты — лейкопласты, которые синтезируют и накапливают крахмал, элайопласты — масла, протеинопласты — белки. В одном и том же лейкопласте могут накапливаться разные вещества.
Хромопласты. Ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя или также гладкая, или образует единичные тилакоиды. В строме имеются кольцевая ДНК и пигменты — каротиноиды, придающие хромопластам желтую, красную или оранжевую окраску. Форма накопления пигментов различная: в виде кристаллов, растворены в липидных каплях (8) и др. Содержатся в клетках зрелых плодов, лепестков, осенних листьев, редко — корнеплодов. Хромопласты считаются конечной стадией развития пластид.
Функция хромопластов: окрашивание цветов и плодов и тем самым привлечение опылителей и распространителей семян.
Все виды пластид могут образовываться из пропластид. Пропластиды — мелкие органоиды, содержащиеся в меристематических тканях. Поскольку пластиды имеют общее происхождение, между ними возможны взаимопревращения. Лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), хлоропласты — в хромопласты (пожелтение листьев и покраснение плодов). Превращение хромопластов в лейкопласты или хлоропласты считается невозможным.
Рибосомы
Рибосомы — немембранные органоиды, диаметр примерно 20 нм. Рибосомы состоят из двух субъединиц — большой и малой, на которые могут диссоциировать. Химический состав рибосом — белки и рРНК. Молекулы рРНК составляют 50–63% массы рибосомы и образуют ее структурный каркас. Различают два типа рибосом: 1) эукариотические (с константами седиментации целой рибосомы — 80S, малой субъединицы — 40S, большой — 60S) и 2) прокариотические (соответственно 70S, 30S, 50S).
В составе рибосом эукариотического типа 4 молекулы рРНК и около 100 молекул белка, прокариотического типа — 3 молекулы рРНК и около 55 молекул белка. Во время биосинтеза белка рибосомы могут «работать» поодиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы (полисомы). В таких комплексах они связаны друг с другом одной молекулой иРНК. Прокариотические клетки имеют рибосомы только 70S-типа. Эукариотические клетки имеют рибосомы как 80S-типа (шероховатые мембраны ЭПС, цитоплазма), так и 70S-типа (митохондрии, хлоропласты).
Субъединицы рибосомы эукариот образуются в ядрышке. Объединение субъединиц в целую рибосому происходит в цитоплазме, как правило, во время биосинтеза белка.
Функция рибосом: сборка полипептидной цепочки (синтез белка).
Цитоскелет
Цитоскелет образован микротрубочками и микрофиламентами. Микротрубочки — цилиндрические неразветвленные структуры. Длина микротрубочек колеблется от 100 мкм до 1 мм, диаметр составляет примерно 24 нм, толщина стенки — 5 нм. Основной химический компонент — белок тубулин. Микротрубочки разрушаются под воздействием колхицина. Микрофиламенты — нити диаметром 5–7 нм, состоят из белка актина. Микротрубочки и микрофиламенты образуют в цитоплазме сложные переплетения. Функции цитоскелета: 1) определение формы клетки, 2) опора для органоидов, 3) образование веретена деления, 4) участие в движениях клетки, 5) организация тока цитоплазмы.
Клеточный центр
Клеточный центр включает в себя две центриоли и центросферу. Центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов), соединенных между собой через определенные интервалы поперечными сшивками. Центриоли объединены в пары, где они расположены под прямым углом друг к другу. Перед делением клетки центриоли расходятся к противоположным полюсам, и возле каждой из них возникает дочерняя центриоль. Они формируют веретено деления, способствующее равномерному распределению генетического материала между дочерними клетками. В клетках высших растений (голосеменные, покрытосеменные) клеточный центр центриолей не имеет. Центриоли относятся к самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы, они возникают в результате дупликации уже имеющихся центриолей. Функции: 1) обеспечение расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза, 2) центр организации цитоскелета.
Органоиды движения
Присутствуют не во всех клетках. К органоидам движения относятся реснички (инфузории, эпителий дыхательных путей), жгутики (жгутиконосцы, сперматозоиды), ложноножки (корненожки, лейкоциты), миофибриллы (мышечные клетки) и др.
Жгутики и реснички — органоиды нитевидной формы, представляют собой аксонему, ограниченную мембраной. Аксонема — цилиндрическая структура; стенка цилиндра образована девятью парами микротрубочек, в его центре находятся две одиночные микротрубочки. В основании аксонемы находятся базальные тельца, представленные двумя взаимно перпендикулярными центриолями (каждое базальное тельце состоит из девяти триплетов микротрубочек, в его центре микротрубочек нет). Длина жгутика достигает 150 мкм, реснички в несколько раз короче.
Миофибриллы состоят из актиновых и миозиновых миофиламентов, обеспечивающих сокращение мышечных клеток.
Б) Хромосомная теория наследственности, теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности, т.е. преемственность свойств организмов в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом. Хромосомная теория наследственности возникла в начале 20 в. на основе клеточной теории и использования для изучения наследственных свойств организмов гибридологического анализа.
В 1902 У. Сеттон в США, обративший внимание на параллелизм в поведении хромосом и менделевских т. н. «наследственных факторов», и Т. Бовери в Германии выдвинули хромосомную гипотезу наследственности, согласно которой менделевские наследственные факторы (название впоследствии генами) локализованы в хромосомах. Первые подтверждения этой гипотезы были получены при изучении генетического механизма определения пола у животных, когда было выяснено, что в основе этого механизма лежит распределение половых хромосом среди потомков. Дальнейшее обоснование Хромосомная теория наследственности принадлежит американскому генетику Т. Х. Моргану, который заметил, что передача некоторых генов (например, гена, обусловливающего белоглазие у самок дрозофилы при скрещивании с красноглазыми самцами) связана с передачей половой Х-хромосомы, т. е. что наследуются признаки, сцепленные с полом (у человека известно несколько десятков таких признаков, в том числе некоторые наследственные дефекты - дальтонизм, гемофилия и др.).
Доказательство Хромосомная теория наследственности было получено в 1913 американским генетиком К. Бриджесом, открывшим нерасхождение хромосом в процессе мейоза у самок дрозофилы и отметившим, что нарушение в распределении половых хромосом сопровождается изменениями в наследовании признаков, сцепленных с полом.
С развитием Хромосомная теория наследственности было установлено, что гены, расположенные в одной хромосоме, составляют одну группу сцепления (см. Сцепление генов) и должны наследоваться совместно; число групп сцепления равно числу пар хромосом, постоянному для каждого вида организмов (см. Кариотип); признаки, зависящие от сцепленных генов, также наследуются совместно. Вследствие этого закон независимого комбинирования признаков (см. Менделя законы) должен иметь ограниченное применение; независимо должны наследоваться признаки, гены которых расположены в разных (негомологичных) хромосомах. Явление неполного сцепления генов (когда наряду с родительскими сочетаниями признаков в потомстве от скрещиваний обнаруживаются и новые, рекомбинантные, их сочетания) было подробно исследовано Морганом и его сотрудниками (А. Г. Стёртевантом и др.) и послужило обоснованием линейного расположения генов в хромосомах. Морган предположил, что сцепленные гены гомологичных хромосом, находящиеся у родителей в сочетаниях и , в мейозе у гетерозиготной формы ® могут меняться местами, в результате чего наряду с гаметами АВ и ab образуются гаметы Ab и аВ. Подобные перекомбинации происходят благодаря разрывам гомологичных хромосом на участке между генами и последующему соединению разорванных концов в новом сочетании: Реальность этого процесса, названного перекрестом хромосом, или кроссинговером, была доказана в 1933 нем, учёным К. Штерномв опытах с дрозофилой и американскими учёными Х. Крейтономи Б. Мак-Клинток - с кукурузой. Чем дальше друг от друга расположены сцепленные гены, тем больше вероятность кроссинговера между ними. Зависимость частоты кроссинговера от расстояний между сцепленными генами была использована для построения генетических карт хромосом. В 30-х гг. 20 в. Ф. Добржанский показал, что порядок размещения генов на генетических и цитологических картах хромосом совпадает.
Согласно представлениям школы Моргана, гены являются дискретными и далее неделимыми носителями наследственной информации. Однако открытие в 1925 советскими учёными Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым, а в 1927 американским учёным Г. Мёллером влияния рентгеновских лучей на возникновение наследственных изменений (мутаций) у дрозофилы, а также применение рентгеновских лучей для ускорения мутационного процесса у дрозофилы позволили советским учёным А. С. Серебровскому, Н. П. Дубинину и др. сформулировать в 1928-30 представления о делимости гена на более мелкие единицы, расположенные в линейной последовательности и способные к мутационным изменениям. В 1957 эти представления были доказаны работой американского учёного С. Бензера с бактериофагом Т4. Использование рентгеновских лучей для стимулирования хромосомных перестроек позволило Н. П. Дубинину и Б. Н. Сидорову обнаружить в 1934 эффект положения гена (открытый в 1925 Стёртевантом), т. е. зависимость проявления гена от места расположения его на хромосоме. Возникло представление о единстве дискретности и непрерывности в строении хромосомы.
Хромосомная теория наследственности развивается в направлении углубления знаний об универсальных носителях наследственной информации - молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Установлено, что непрерывная последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований вдоль цепи ДНК образует гены, межгенные интервалы, знаки начала и конца считывания информации в пределах гена; определяет наследственный характер синтеза специфических белков клетки и, следовательно, наследственный характер обмена веществ. ДНК составляет материальную основу группы сцепления у бактерий и многих вирусов (у некоторых вирусов носителем наследственной информации является рибонуклеиновая кислота); молекулы ДНК, входящие в состав митохондрий, пластид и др. органоидов клетки, служат материальными носителями цитоплазматической наследственности.
Хромосомная теория наследственности, объясняя закономерности наследования признаков у животных и растительных организмов, играет важную роль в с.-х. науке и практике. Она вооружает селекционеров методами выведения пород животных и сортов растений с заданными свойствами. Некоторые положения Хромосомная теория наследственности позволяют более рационально вести с.-х. производство. Так, явление сцепленного с полом наследования ряда признаков у с.-х. животных позволило до изобретения методов искусственного регулирования пола у тутового шелкопряда выбраковывать коконы менее продуктивного пола, до разработки способа разделения цыплят по полу исследованием клоаки - отбраковывать петушков и т.п. Важнейшее значение для повышения урожайности многих с.-х. культур имеет использование полиплоидии. На знании закономерностей хромосомных перестроек основывается изучение наследственных заболеваний человека.
#14 Мутации:
Причиной изменчивости организмов является не только комбинационная изменчивость , но и мутации. Это такие изменения генома, которые состоят либо в появлении новых аллелей (их называют генными мутациями ), либо в перестройке хромосом, например, в переносе кусочка одной хромосомы на другую (тогда их называют хромосомными мутациями ), либо в изменениях генома ( геномные мутации ). Пример геномной мутации - изменение числа хромосом в клетке. Отдельные мутации возникают редко. Например, генные мутации возникают примерно в одном гене из сотен тысяч или даже миллиона. Однако поскольку генов может быть достаточно много, мутации вносят заметный вклад в изменчивость. О мутациях рассказывалось выше и в связи с ДНК, и в связи с работами Моргана . У Моргана признаком мутации являлось какое-то морфологическое отличие дрозофилы, которое наследуется. Оно показывало, что в генетическом материале мутанта есть отличие от генома мух дикого типа. Откуда оно берется, вопрос сначала не ставился. Мутации - это случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие целые хромосомы, их части или отдельные гены. Мутации могут быть крупными, хорошо заметными, например отсутствие пигмента (альбинизм), отсутствие оперения у кур ( рис. 11 ), коротконогость и др. Однако чаще всего мутационные изменения - это мелкие, едва заметные уклонения от нормы.
Термин "мутация" был введен в генетику одним из ученых, переоткрывших законы Менделя, - Г.де Фризом в 1901 г. (от лат. мутатио - изменение, перемена). Этот термин означал вновь возникшие, без участия скрещиваний, наследственные изменения.
Как уже говорилось, мутации делят на генные мутации , хромосомные мутации и геномные мутации ( рис. 118 ). Надо заметить, что при хромосомных и геномных мутациях в геноме не возникает новых генов; фактически, это некоторая перетасовка старых генов. На первый взгляд, было бы логичнее отнести такую изменчивость к комбинационной изменчивости . Однако, при определении пола, появление в геноме лишней Х-хромосомы может вызвать радикальные изменения фенотипа . Поэтому исторически сложилась традиция относить такие изменения генома к мутациям.
Кроме классификации мутаций по способу возникновения, их классифицируют и по другим признакам.
1). Прямые мутации - это мутации, вызывающие отклонение от дикого типа. Обратные мутации - это возвращение к дикому типу.
2). Если мутации возникают в половых клетках, их называют генеративными мутациями (от лат. генератио - рождение), а если в других клетках организма - соматическими мутациями (от греч. сома - тело). Соматические мутации могут передаваться потомству при вегетативном размножении.
3). По результатам мутации делят на полезные, нейтральные н вредные (в том числе стерильные, полулетальные и летальные). Полулетальные мутации - это вредные мутации, сильно снижающие жизнеспособность, но не гибельные, а летальные - приводящие к гибели организма на той или иной стадии развития. Стерильные мутации - это те, которые не влияют на жизнеспособность организма, но резко (часто до нуля) снижают его плодовитость. Нейтральные мутации - это мутации, которые не меняют жизнеспособность организма.
Обычно ДНК точно копируется при процессе репликации и сохраняется неизменной между двумя последовательными репликациями. Но изредка происходят ошибки и последовательность ДНК меняется - эти ошибки называются мутациями.Мутация это устойчивое наследуемое изменение ДНК, независимо от его функциональной значимости. Это определение подразумевает изменение в первичной нуклеотидной последовательности, а изменения иного рода, например метилирование , обычно относят к эпигенетическим событиям .
Мутации в соматических клетках , возможно, вызывают процессы старения , рак и другие, менее существенные изменения в организме.
Мутации в половых клетках родителей наследуются детьми.
Представление об устойчивости мутаций в целом остается верным, но открытие динамических мутаций , обусловленных увеличением числа тринуклеотидных повторов , показывает, что некоторые мутации изменяются при делении соматических или зародышевых клеток. Одни мутации летальны, и они не могут передаваться следующему поколению, а другие не столь опасны и сохраняются в потомстве.
С точки зрения эволюции мутации обеспечивают достаточное генетическое многообразие, чтобы позволить видам приспособиться к условиям окружающей среды путем естественного отбора.
Каждый генетический локус характеризуется определенным уровнем изменчивости, т. е. присутствием различных аллелей, или вариантов последовательностей ДНК, у разных индивидуумов. Применительно к гену, аллели разделяются на две группы - нормальные, или аллели дикого типа, при которых функция гена не нарушена, и мутантные, приводящие к нарушению работы гена. В любых популяциях и для любых генов аллели дикого типа являются преобладающими. Под мутацией понимают все изменения в последовательности ДНК, независимо от их локализации и влияния на жизнеспособность особи. Таким образом, понятие мутации является более широким по сравнению с понятием мутантного аллеля .
В научной литературе часто встречающиеся в популяциях варианты последовательностей генов, не приводящие к заметным нарушениям функций, обычно рассматриваются как нейтральные мутации или полиморфизмы , тогда как понятия "мутация" и "мутантный аллель" зачастую употребляются как синонимы.
Мутации могут захватывать участки ДНК разной длинны. Это может быть единственный нуклеотид, тогда мы будем говорить о точковой мутации, или же протяженный участок молекулы. Кроме того, учитывая характер изменений, мы можем говорить о заменах нуклеотидов , делециях и вставках (инсерциях) и о инверсиях. Процесс возникновения мутаций называют мутагенезом . В зависимости от факторов, вызывающих мутации, их разделяют на спонтанные и индуцированные . Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды. Спонтанные мутации в эукариотических клетках возникают с частотой 10-9-10-12 на нуклеотид за клеточную генерацию.
Индуцированными называют мутации, возникающие в результате мутагенных воздействий в экспериментальных условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды. Среди важнейших мутагенных факторов, прежде всего, необходимо отметить химические мутагены - органические и неорганические вещества, вызывающие мутации, а также ионизирующее излучение. Между спонтанными и индуцированными мутациями нет существенных различий, Большинство спонтанных мутаций возникает в результате мутагенного воздействия, которое не регистрируется экспериментатором.
Необходимо подчеркнуть, что полезность или вредность мутаций зависит от условий обитания: в одних условиях среды данная мутация вредна, в других - полезна. Например, мутация, вызывающая альбинизм , будет полезной для обитателей Арктики, обеспечивая белую защитную окраску, но вредной, демаскирующей для животных, обитающих в других условиях. Изменчивость дает материал для действия естественного отбора и лежит в основе эволюционного процесса.
Мутации поставляют материал для работы селекционеров. Получение и отбор полезных (для человека) мутаций лежат в основе создания новых сортов растений, животных и микроорганизмов.
Б) митохондрии имеют шарообразную, овальную, палочковидную или нитевидную форму, дл. 7- 10 мкм. Находятся во всех эукориотических клетках за исключением паразитических простейших и эритроцитов млекопитающих. Количество митохондрий варьирует от 1 до 1000. Особенно их много в тех клеток, которые нуждаются в больших количествах энергии.Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя образует различной формы выросты – кристы. В матриксе митохондрий (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК и РНК.В митохондриях осуществляется кислородный этап клеточного дыхания и происходит запасание энергии в виде АТФ (т. Е. в той форме, в которой энергия доступна для использования на все процессы жизнедеятельности).
митохондрии
1. состоят из 2-х мембран
2. наружная мембрана гладкая
3. внутренняя мембрана складчатая и образует: кристы
4. внутренняя полужидкая среда матрикс
5. имеют ДНК, РНК, рибосомы
6. синтез АТФ
хлоропласты
1. состоят из 2-х мембран
2. наружная мембрана гладкая
3. внутренняя мембрана складчатая и образует: граны
4. внутренняя полужидкая среда строма
5. имеют ДНК, РНК, рибосомы
6. синтез АТФ
имея такие особенности, 2-х мембранные органоиды могут самостоятельно делиться, независимо от деления самой клетки.
-мтохондрии и пластиды –двумембранные органоиды
- имеют собственный генетический материал
- синтез АТФ
- строение и функции органоидов взаимсвязаны
- в хлоропластах- фотосинтез
- в митохондриях- кислородный этап энергетического обмена
Пластиды лейкопласты
окраска бесцветные
местонахождение
Неосвещённые части растений –стебли, корни, листья
Функции
Накопление запасных органических веществ (в виде гранул крахмала)
хромопласты
Красные, оранжевые, жёлтые
Окрашенные органы растения- цветки, плоды, стебли,
Привлечение насекомых-опылителей, привлечение животных-распределителей плодов и семян.
Хлоропласты
Зелёные
Листья растений, покровы клубней картофеля
Фотосинтез (образование углеводов из неорганических веществ: углекислого газа и воды при наличии световой энергии и пигментов хлорофилла). Синтез АТФ
12 Разнообразие сортов растений и пород животных — результат селекционной работы ученых. Закон Н. И. Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости, его учение о центрах происхождения и многообразия культурных растений.
1. Селекция — наука о выведении новых сортов растений и пород животных. Порода (сорт) — искусственно созданная человеком популяция, которая характеризуется наследственными биологическими особенностями, морфологическими и физиологическими признаками, продуктивностью. 2. Ч. Дарвин — основоположник науки селекции, обосновавший значение наследственной изменчивости и искусственного отбора в создании новых сортов и пород.
3. Вклад Н. И. Вавилова в развитие науки селекции, в разработку ее задач. Обоснование Н. И. Вавиловым необходимости использования законов генетики в качестве научных основ селекции. Изучение и создание им коллекции сортового и видового разнообразия растений как исходного материала для селекции.
4. Закон Н. И. Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости, его значение для селекции: выявление сходных наследственных изменений у организмов близких видов.
5. Изучение Н. И. Вавиловым видового разнообразия. Богатство генофонда диких видов, превышение генофонда сортов растений и пород животных, необходимость изучения мирового богатства видов для селекции.
6. Учение Н. И. Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений. Центры происхождения культурных растений — в основном горные районы, древние очаги земледелия, характеризующиеся многообразием видов, разновидностей, родина сортов растений. Основные центры происхождения культурных растений.
7. Значение селекции — создание большого разнообразия высокопродуктивных сортов растений, полиплоидных форм, пригодных для выращивания в разных климатических условиях, а также пород животных, высокопродуктивных гибридных форм, бройлеров и др.
Б) Эукариотическая клетка: цитоплазма, клеточная оболочка, строение и функции клеточных мембран
Цитоплазма
Цитоплазма — обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром; подразделяется на гиалоплазму (основное вещество цитоплазмы), органоиды (постоянные компоненты цитоплазмы) и включения (временные компоненты цитоплазмы). Химический состав цитоплазмы: основу составляет вода (60–90% всей массы цитоплазмы), различные органические и неорганические соединения. Цитоплазма имеет щелочную реакцию. Характерная особенность цитоплазмы эукариотической клетки — постоянное движение (циклоз). Оно обнаруживается, прежде всего, по перемещению органоидов клетки, например хлоропластов. Если движение цитоплазмы прекращается, клетка погибает, так как, только находясь в постоянном движении, она может выполнять свои функции.
Гиалоплазма (цитозоль) представляет собой бесцветный, слизистый, густой и прозрачный коллоидный раствор. Именно в ней протекают все процессы обмена веществ, она обеспечивает взаимосвязь ядра и всех органоидов. В зависимости от преобладания в гиалоплазме жидкой части или крупных молекул, различают две формы гиалоплазмы: золь — более жидкая гиалоплазма и гель — более густая гиалоплазма. Между ними возможны взаимопереходы: гель превращается в золь и наоборот.
Функции цитоплазмы:
объединение всех компонентов клетки в единую систему,
среда для прохождения многих биохимических и физиологических процессов,
среда для существования и функционирования органоидов.
Клеточные оболочки
Клеточные оболочки ограничивают эукариотические клетки. В каждой клеточной оболочке можно выделить как минимум два слоя. Внутренний слой прилегает к цитоплазме и представлен плазматической мембраной (синонимы — плазмалемма, клеточная мембрана, цитоплазматическая мембрана), над которой формируется наружный слой. В животной клетке он тонкий и называется гликокаликсом (образован гликопротеинами, гликолипидами, липопротеинами), в растительной клетке — толстый, называется клеточной стенкой (образован целлюлозой).
Строение мембран
Все биологические мембраны имеют общие структурные особенности и свойства. В настоящее время общепринята жидкостно-мозаичная модель строения мембраны. Основу мембраны составляет липидный бислой, образованный в основном фосфолипидами. Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты; участок молекулы, в котором находится остаток фосфорной кислоты, называют гидрофильной головкой, участки, в которых находятся остатки жирных кислот — гидрофобными хвостами. В мембране фосфолипиды располагаются строго упорядоченно: гидрофобные хвосты молекул обращены друг к другу, а гидрофильные головки — наружу, к воде.
Помимо липидов в состав мембраны входят белки (в среднем ≈ 60%). Они определяют большинство специфических функций мембраны (транспорт определенных молекул, катализ реакций, получение и преобразование сигналов из окружающей среды и др.). Различают: 1) периферические белки (расположены на наружной или внутренней поверхности липидного бислоя), 2) полуинтегральные белки (погружены в липидный бислой на различную глубину), 3) интегральные, или трансмембранные, белки (пронизывают мембрану насквозь, контактируя при этом и с наружной, и с внутренней средой клетки). Интегральные белки в ряде случаев называют каналообразующими, или канальными, так как их можно рассматривать как гидрофильные каналы, по которым в клетку проходят полярные молекулы (липидный компонент мембраны их бы не пропустил).
Строение мембраны: А — гидрофильная головка фосфолипида; В — гидрофобные хвостики фосфолипида; 1 — гидрофобные участки белков Е и F; 2 — гидрофильные участки белка F; 3 — разветвленная олигосахаридная цепь, присоединенная к липиду в молекуле гликолипида (гликолипиды встречаются реже, чем гликопротеины); 4 — разветвленная олигосахаридная цепь, присоединенная к белку в молекуле гликопротеина; 5 — гидрофильный канал (функционирует как пора, через которую могут проходить ионы и некоторые полярные молекулы).
В состав мембраны могут входить углеводы (до 10%). Углеводный компонент мембран представлен олигосахаридными или полисахаридными цепями, связанными с молекулами белков (гликопротеины) или липидов (гликолипиды). В основном углеводы располагаются на наружной поверхности мембраны. Углеводы обеспечивают рецепторные функции мембраны. В животных клетках гликопротеины образуют надмембранный комплекс — гликокаликс, имеющий толщину несколько десятков нанометров. В нем располагаются многие рецепторы клетки, с его помощью происходит адгезия клеток.
Молекулы белков, углеводов и липидов подвижны, способны перемещаться в плоскости мембраны. Толщина плазматической мембраны — примерно 7,5 нм.
Функции мембран
Мембраны выполняют такие функции:
отделение клеточного содержимого от внешней среды,
регуляция обмена веществ между клеткой и средой,
деление клетки на компартаменты («отсеки»),
место локализации «ферментативных конвейеров»,
обеспечение связи между клетками в тканях многоклеточных организмов (адгезия),
распознавание сигналов.
Важнейшее свойство мембран — избирательная проницаемость, т.е. мембраны хорошо проницаемы для одних веществ или молекул и плохо проницаемы (или совсем непроницаемы) для других. Это свойство лежит в основе регуляторной функции мембран, обеспечивающей обмен веществ между клеткой и внешней средой. Процесс прохождения веществ через клеточную мембрану называют транспортом веществ. Различают: 1) пассивный транспорт — процесс прохождения веществ, идущий без затрат энергии; 2) активный транспорт — процесс прохождения веществ, идущий с затратами энергии.
Работа Na+/К+-насоса. Для нормального функционирования клетка должна поддерживать определенное соотношение ионов К+ и Na+ в цитоплазме и во внешней среде. Концентрация К+ внутри клетки должна быть значительно выше, чем за ее пределами, а Na+ — наоборот. Следует отметить, что Na+ и К+ могут свободно диффундировать через мембранные поры. Na+/К+-насос противодействует выравниванию концентраций этих ионов и активно перекачивает Na+ из клетки, а K+ в клетку. Na+/К+-насос представляет собой трансмембранный белок, способный к конформационным изменениям, вследствие чего он может присоединять как K+, так и Na+. Цикл работы Na+/К+-насоса можно разделить на следующие фазы: 1) присоединение Na+ с внутренней стороны мембраны, 2) фосфорилирование белка-насоса, 3) высвобождение Na+ во внеклеточном пространстве, 4) присоединение K+ с внешней стороны мембраны, 5) дефосфорилирование белка-насоса, 6) высвобождение K+ во внутриклеточном пространстве. На работу натрий-калиевого насоса тратится почти треть всей энергии, необходимой для жизнедеятельности клетки. За один цикл работы насос выкачивает из клетки 3Na+ и закачивает 2К+.
Эндоцитоз — процесс поглощения клеткой крупных частиц и макромолекул. Различают два типа эндоцитоза: 1) фагоцитоз — захват и поглощение крупных частиц (клеток, частей клеток, макромолекул) и 2) пиноцитоз — захват и поглощение жидкого материала (раствор, коллоидный раствор, суспензия). Явление фагоцитоза открыто И.И. Мечниковым в 1882 г. При эндоцитозе плазматическая мембрана образует впячивание, края ее сливаются, и происходит отшнуровывание в цитоплазму структур, отграниченных от цитоплазмы одиночной мембраной. К фагоцитозу способны многие простейшие, некоторые лейкоциты. Пиноцитоз наблюдается в эпителиальных клетках кишечника, в эндотелии кровеносных капилляров.
Экзоцитоз — процесс, обратный эндоцитозу: выведение различных веществ из клетки. При экзоцитозе мембрана пузырька сливается с наружной цитоплазматической мембраной, содержимое везикулы выводится за пределы клетки, а ее мембрана включается в состав наружной цитоплазматической мембраны. Таким способом из клеток желез внутренней секреции выводятся гормоны, у простейших — непереваренные остатки пищи.
11 Наследование, сцепленное с полом. Гемофилия. Дальтонизм
B2BContext Дать объявление
Признаки, наследуемые через половые X- и Y- хромосомы, получили название сцепленных с полом. У человека признаки, наследуемые через Y-хромосому, могут быть только у лиц мужского пола, а наследуемые через X-хромосому, - у лиц как одного, так и другого пола. Особь женского пола может быть как гомо-, так и гетерозиготной по генам, локализованным в X-хромосоме. А рецессивные аллели генов у нее проявляются только в гомозиготном состоянии. Поскольку у особей мужского пола только одна X-хромосома, все локализованные в ней гены, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе. Такой организм часто называют гомозиготным.
У человека некоторые патологические состояния сцеплены с полом. К ним относится, например, гемофилия. Аллель гена, контролирующий нормальную свертываемость крови (Н), и его аллельная пара - ген гемофилии h находятся в X-хромосоме. Аллель Н доминантен, аллель h - рецессивен, поэтому если женщина гетерозиготна по этому гену (XHXh), гемофилия у нее не проявляется. У мужчины только одна X-хромосома. Следовательно, если у него в X-хромосоме находится аллель Н, то он и проявляется.
Если же X-хромосома мужчины имеет аллель h, то мужчина страдает гемофилией: X-хромосома не несет генов, определяющих механизмы нормального свертывания крови.
Естественно, что рецессивный аллель гемофилии в гетерозиготном состоянии находится у женщин даже в течение нескольких поколений, пока снова не проявляется у кого-либо из лиц мужского пола. Женщина, страдающая гемофилией, может родиться лишь от брака женщины, гетерозиготной по гемофилии, с мужчиной, страдающим гемофилией. Ввиду редкости этого заболевания, такое сочетание маловероятно.
Аналогичным образом наследуется дальтонизм, то есть такая аномалия зрения, когда человек путает цвета, чаще всего красный с зеленым. Нормальное цветовосприятие обусловлено доминантным аллелем, локализованным в X-хромосоме. Его рецессивная аллельная пара в гомо- и гетерозиготном состоянии приводит к развитию дальтонизма.
Отсюда понятно, почему дальтонизм чаще встречается у мужчин, чем у женщин: у мужчин только одна X-хромосома, и если в ней находится рецессивный аллель, детерминирующий дальтонизм, он обязательно проявляется. У женщины две X хромосомы: она может быть как гетерозиготной, так и гомозиготной по этому гену, но в последнем случае будет страдать дальтонизмом.
Б) Белки, их роль в организме.
1. Состав молекул белков. Белки— органические вещества, в состав молекул которых входят углерод, водород, кислород и азот, а иногда — сера и другие химические элементы.
2. Строение белков. Белки — макромолекулы, состоящие из десятков, сотен аминокислот. Разнообразие аминокислот (около 20 видов), входящих в состав белков.
3. Видовая специфичность белков — различие белков, входящих в состав организмов, относящихся к разным видам, определяемое числом аминокислот, их разнообразием, последовательностью соединения в молекулах белка. Специфичность белков у разных организмов одного вида — причина отторжения органов и тканей (тканевой несовместимости) при их пересадке от одного человека другому.
4. Структура белков — сложная конфигурация молекул белков в пространстве, поддерживаемая разнообразными химическими связями — ионными, водородными, ковалентными. Естественное состояние белка. Денатурация — нарушение структуры молекул белков под влиянием различных факторов — нагревания, облучения, действия химических веществ. Примеры денатурации: изменение свойств белка при варке яиц, переход белка из жидкого состояния в твердое при построении пауком паутины.
5. Роль белков в организме:
— каталитическая. Белки — катализаторы, увеличивающие скорость химических реакций в клетках организма. Ферменты — биологические катализаторы;
— структурная. Белки — элементы плазматической мембраны, а также хрящей, костей, перьев, ногтей, волос, всех тканей и органов;
— энергетическая. Способность молекул белков к окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии;
— сократительная. Актин и миозин — белки, входящие в состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение вследствие способности молекул этих белков к денатурации;
— двигательная. Передвижение ряда одноклеточных организмов, а также сперматозоидов при помощи ресничек и жгутиков, в состав которых входят белки;
— транспортная. Например, гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа;
— запасающая. Накопление белков в организме в качестве запасных питательных веществ, например в яйце, молоке, семенах растений;
— защитная. Антитела, фибриноген, тромбин — белки, участвующие в выработке иммунитета и свертывании крови;
— регуляторная. Гормоны — вещества, обеспечивающие наряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций организма. Роль гормона инсулина в регуляции содержания сахара в крови.
грррмоны
Частная физиология желез внутренней секреции
Гипофиз
Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней. Передняя доля гипофиза - аденогипофиз. Все гормоны передней доли гипофиза являются белковыми веществами.
1. Соматотропный гормон (соматотропин, гормон роста) - стимулирует синтез белка в органах и тканях и, следовательно, рост молодого организма, повышает синтез рибонуклеиновой кислоты, усиливает транспорт аминокислот из крови в клетки. В связи с увеличением синтеза белков падает содержание аминокислот в крови. Происходит задержка в организме азота, а также натрия, кальция, фосфора. Под его влиянием усиливается мобилизация жира из депо и использование его в энергетическом обмене. При недостатке гормона роста в детском возрасте происходит задержка роста, и человек вырастает карликом, а при избыточной его продукции развивается гигантизм. Избыток гормона у взрослого человека увеличивает размеры тех частей, которые еще сохранили способность к росту (пальцы рук и ног, кисти, стопы, нос, нижняя челюсть, язык, органы грудной и брюшной полости). Это заболевание называется акромегалией.
Выделение соматотропного гормона стимулируется соматотропинвысвобождающим фактором, а тормозится соматостатином.
2. Гонадотропые гормоны. К гонадотропным гормонам относятся: фолликулостимулирующий гормон (ФСО и лютеинизирующий гормон СНГ). Физиологические эффекты ФСГ и ЛГ обусловленыих действием на половые железы (стимуляцией развития пубертатной железы и фолликулов), образованием в них половых гормонов.
Высвобождение ФСГ гипофизом стимулируется действием нейросекрета гипоталамуса. Повышение в крови уровня андрогенов или эстрогенов тормозит выделение этого нейросекрета, а также секрецию ФСГ аденогипофизом. Эта отрицательная обратная связь регулирует нормальный уровень половых гормонов в организме.
Влияние гипоталамуса на выработку ЛГ гипофизом осуществляется посредством нейросекреции ЛГ-высвобождающего фактора.
3. Клетками передней доли гипофиза продуцируется пролактин или лютеотропный гормон, который усиливает секрецию молока молочными железами и снижает потребление глюкозы тканями. Стимуляция секреции пролактина осуществляется рефлекторно с участием центров гипоталамической области.
4. Тиротропный гормон (ТТГ). Тиротропный гормон или тиротропин стимулирует функцию щитовидной железы: он активирует протеазы, что повышает распад тироглобулина в щитовидной железе, а это сопровождается усилением выделения тироксина и трийодтиронина в кровь.
Стимуляция секреции тиротропина осуществляется гипоталамусом, клетки которого продуцируют фактор, стимулирующий образование тиротропина. При охлаждении организма секреция тиротропина усиливается, что сопровождается усилением образования гормонов щитовидной железы и, следовательно, повышением продукции тепла. Этот процесс может осуществляться и условно-рефлекторно.
5. Адренокортикотропный гормон (АКТА, Этот гормон вызывает разрастание пучковой и сетчатой зон коры надпочечников и усиливает синтез их гормонов. Секреция АКТГ усиливается при воздействии раздражителей, вызывающих в организме стрессогенные состояния. Он, действуя на надпочечники, вызывает усиление выработки глюкокортикоидов, которые способствуют повышению сопротивляемости организма неблагоприятным факторам.
Промежуточная доля гипофиза. Гормон промежуточной доли - интермедин или меланостимулирующий гормон встречается в двух формах, которые отличаются по числу аминокислотных остатков. Во время беременности и при недостаточности коры надпочечников (в этих случаях нередко наблюдаются изменения пигментации кожи) количество меланостимулирующего гормона в гипофизе возрастает.
Секреция интермедина регулируется рефлекторно под влиянием действия света на сетчатку глаза. Он принимает участие в регуляции движения клеток черного пигментного слоя в глазу. При ярком освещении клетки пигментного слоя выпускают псевдоподии и избыток световых лучей поглощается пигментом, что предохраняет сетчатку от интенсивного раздражения.
Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз). Гормонами нейрогипофиза являются антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин и окситоцин. Образование гормонов задней доли гипофиза происходит в основном в ядрах гипоталамуса в результате процессов нейросекреции. АДГ, по-видимому, секретируется в супраоптическом ядре, а окситоцин - в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. По аксонам нервных клеток эти гормоны поступают в заднюю долю гипофиза. Этому способствует наличие прямой нервной связи нейрогипофиза с ядрами гипоталамуса.
Механизм действия АДГ состоит в том, что под его воздействием усиливается реабсорбция воды в собирательных трубках почек. При снижении секреции АДГ возникает несахарный диабет, который сопровождается выделением больших количеств мочи (иногда десятки литров в сутки), что связано с нарушением реабсорбции воды в собирательных трубках. В больших дозах он вызывает сокращение гладких мышц сосудов (особенно артериол), что приводит к повышению артериального давления.
Окситоцин стимулирует сокращение гладких мышц матки и, таким образом, обеспечивает нормальное течение родового акта, влияет на отделение молока.
Регуляция внутреннейсекреции гипофиза. Гипофиз, который регулирует функции ряда эндокринных желез (половых, щитовидной, надпочечников), сам находится в зависимости от функционирования этих желез. Недостаток в крови андрогенов и эстрогенов, глюкокортикоидов и тироксина сопровождается стимуляцией продукции АКТГ, гонадотропного и тиреотропного гормонов гипофиза. Избыток этих гормонов угнетает продукцию соответствующих тропных гормонов гипофиза. Следовательно, гипофиз включен в систему нейрогуморальной регуляции, которая работает по принципу обратной связи, что обеспечивает поддержание концентрации гормонов на необходимом уровне.
Продукты нейросекреции гипоталамуса, поступая к передней доле гипофиза, усиливают выделение ряда гормонов. Это связано с тем, что в гипоталамусе образуются вещества, получившие название высвобождающих факторов (релизинг-факторов) или либеринов, которые стимулируют образование и выделение АКТГ, гонадотропинов, тиротропина, соматотропина.
Задняя доля гипофиза имеет прямую нервную связь с ядрами гипоталамуса, в которых секретируются вазопрессин и окситоцин. Это свидетельствует о тесной связи гипоталамуса и гипофиза, которые представляют собой единую систему регуляции вегетативных функции организма, осуществляемую как благодаря выделению соответствующих гормонов гипофиза, т. е. гуморальным путем, так и непосредственно через вегетативную нервную систему, поэтому гипоталамус является высшим подкорковым вегетативным нервным центром.
Щитовидная железа
Характерной особенностью клеток щитовидной железы является их способность поглощать йод, который затем входит в состав гормонов, продуцируемых фолликулами этой железы. Основными гормонами щитовидной железы являются тироксин и трийодтиронин. Поступая в кровь, они связываются с белками плазмы крови, которые являются их переносчиками, а в тканях эти комплексы распадаются, освобождая гормоны.
Характерным действием гормонов щитовидной железы является усиление энергетического обмена,путем стимуляции окислительных процессов. При этом значительно увеличивается основной обмен, увеличивается расходование белков, жиров и углеводов, что сопровождается похудением. Гормоны щитовидной железы ускоряют развитие организма.
Гипофункция щитовидной железы, в детском возрасте, приводит к развитию кретинизма, а во взрослом - к развивитию микседемы ("слизистого отека"), т. к. в результате нарушения белкового обмена в межклеточной жидкости увеличивается количество муцина и альбуминов, что приводит к повышению осмотического давления тканевой жидкости и задержке воды в тканях, особенно в подкожной клетчатке. При недостатке йода в пище и воде наблюдается ее гипофункция с разрастанием ткани железы и образованием так называемого зоба. Хотя сама железа гипертрофирована, но продукция гормонов в ней снижена.
Гиперфункция щитовидной железы (гипертиреоз). Проявляется 9 увеличении щитовидной железы, пучеглазии, тахикардии, высокой .раздражительности, резком повышении основного обмена и температуры тела, увеличенном потреблении пищи и, вместе с тем, потерей веса. Это заболевание называется базедовой болезнью. Так как эта болезнь является результатом гипертиреоза, т. е. избыточной продукции гормонов щитовидной железы и увеличения их содержания в крови до концентраций, вызывающей токсические явления, ее называюттиреотоксикозом.
В щитовидной железе, кроме йодсодержащих гормонов, образуется тиреокальцетонин. Местом его образования являются парафолликулярные клетки, расположенные вне железистых фолликулов щитовидной железы. Под влиянием кальцитонина происходит снижение содержания кальция в крови. Это связано с тем, что он угнетает функции остеокластов, разрушающих костную ткань, и активирует функцию остеобластов, способствующих образованию костной ткани и поглащению ионов кальция из крови. Следовательно, тиреокальцитонин способствует сбережению кальция в организме.
Регуляция внутренней секреции щитовидной железы. Щитовидная железа богато снабжена афферентными и эфферентными нервами. Импульсы, приходящие к железе по симпатическим волокнам, стимулируют ее активность. Гормонообразование щитовидной железы находится под влиянием гипоталамо-гипофизарной системы. При снижении секреции йодсодержащих гормонов в плазме крови повышается содержание тиреотропного гормона (ТТГ), уровень которого, в свою очередь, зависит от стимуляции тиреотропин-релизинг-гормона (ТРГ). Тиреотропин вызывает увеличение синтеза гормонов и их секреции путем стимуляции аденилатциклазы в эпителиальных клетках железы. ТТГ стимулирует все фазы метаболизма Йода, йодизацию тирозина и синтез тироксина, а также протеолитическое расщепление тиреоглобулина и отдачу тиреоидных гормонов. Введение тиреоидных гормонов приводит к снижению ТТГ. В систему регуляции включена также гипофизотропная зона гипоталамуса, где вырабатывается ТРГ, стимулирующий выработку ТТГ гипофизом. Тироксин тормозит секрецию ТРГ и ТТГ.
Околощитовидные железы
У человека имеется четыре околощитовидных железы, которые продуцируют паратгормон. Он за счет активации функции остеокластов вызывает разрушение костной ткани, выход из нее ионов Кальция и повышения их концентрации в крови. Паратгормон активирует и другие процессы, вызывающие повышение уровня кальция в крови. Например, он усиливает всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию в канальцах почки. Все это приводит к значительному повышению уровня кальция и одновременному снижению концентрации неорганических,фосфатов в крови.
При недостаточной функции паращитовидных желез в детском возрасте нарушается рост костей, зубов, волос, возникают длительные спастические сокращения мышечных групп. У взрослого человека в этих условиях существенно повышается возбудимость ЦНС, возникают приступы судорог.
Гиперфункция паращитовидных желез сопровождается повышением содержания кальция в крови и снижением количества неорганического фосфата. В этих случаях развивается остеопороз, т. е. разрушение костной ткани, мышечная слабость, боли в спине, конечностях.
Регуляция образования гормонов, регулирующих обмен кальция. В норме концентрация ионов кальция в плазме крови поддерживается на постоянном уровне. Поддержание определенной концентрации ионов кальция в крови обусловлено взаимодействием двух гормонов- паратгормона и тирокальцитонина. Снижение уровня кальция в крови, омывающей железу, приводит к усилению секреции паратгормона, что приводит к увеличению поступления кальция в кровь из его костных депо. Повышение же содержания кальция в крови, омывающей паращитовидные железы, угнетает секрецию паратгормона и усиливает образование тирокальцитонина, в результате чего количество кальция в крови снижается. Следовательно, между содержанием кальция в крови и внутренней секрецией околощитовидных желез и парафолликулярных клеток щитовидной железы имеется двусторонняя связь: изменение концентрации кальция в крови вызывает изменения секреции паратгормонаи тирокальцитонина, а они регулируют содержание кальция в крови. Эти взаимоотношения не опосредуются ни нервными, ни гуморальными механизмами.
Надпочечники
Надпочечники состоят из мозгового и коркового вещества, гормоны которых отличаются по своему действию.
Мозговое вещество надпочечников. Гормон мозгового вещества надпочечников адреналин, образуется из его предшественника - норадреналина. Адреналин и норадреналин объединяют под названием катехоламины, или симпатомиметические амины, т.к. их действие на органы и ткани сходно с действием симпатических нервов.
Адреналин оказывает влияние на многие функции организма:
- в мышцах усиливается гликогенолиз;
- он вызывает учащение и усиление сердечной деятельности, улучшает проведение возбуждения в сердце;
- суживает артериолы кожи, брюшных органов и неработающих мышц;
- ослабляет сокращения желудка и тонкого кишечника;
- расслабляет бронхиальную мускулатуру, в результате чего просвет бронхов и бронхиол увеличивается;
- вызывает сокращение радиальной мышцы радужной оболочки, что приводит к расширению зрачков;
- повышает чувствительность рецепторов, в частности, сетчатки глаза, слухового и вестибулярного аппарата.
Следовательно, адреналин вызывает экстренную перестройку функций, направленную на улучшения взаимодействия организма с Окружающей средой.
Действие норадреналина сходно с действием адреналина, но не те" всем. Норадреналин, например, вызывает сокращение гладкой мышцы матки крысы, адреналин - расслабляет ее. У человека норадреналин повышает периферическое сосудистое сопротивление, а также систолическое и диастолическое давление, а адреналин приводит к повышению только систолического давления. Адреналин стимулирует секрецию гормонов передней доли гипофиза, норадреналин подобного эффекта не вызывает.
При раздражении секреторных нервов надпочечников усиливается выделение ими адреналина и норадреналина. При всех состояниях, которые сопровождаются чрезмерной деятельностью организма и усилением обмена веществ (эмоциональное возбуждение, мышечная нагрузка, охлаждение организма и т. д.) секреция адреналина увеличивается. Повышение секреции адреналина обеспечивает те физиологические изменения, которые сопровождают эмоциональные состояния.
Кора надпочечников. Гипофункция коры надпочечников наблюдается у человека при болезни Аддисона (бронзовой болезни). Признаками ее являются бронзовая окраска кожи, ослабление работы сердечной мышцы, астения, кахексия. При гиперфункции происходит изменение полового развития, так как начинают усиленно выделяться половые гормоны.
Гормоны коры надпочечников делятся на три группы:
- минералокортикоиды;
- глюкокортикоиды;
- половые гормоны.
1. Минералокортикоиды. Из минералокортикоидов наиболее активны альдостерон и дезоксикортикостерон. Они участвуют в регуляции минерального обмена организма, прежде всего,натрия и калия.
Альдостерон. В клетках канальциевого эпителия почек он активирует синтез ферментов, повышающих активность натриевого насоса, что приводит к увеличению реабсорбции натрия и хлора в канальцах почки и, следовательно, повышению содержания натрия в крови, лимфе и тканевой жидкости. Одновременно происходит снижение реабсорбции ионов калия в почечных канальцах и уменьшение его содержания в организме. Повышение концентрации натрия в крови и тканевой жидкости повышаетих осмотическое давление, что сопровождается задержкой воды в организме и увеличением уровня артериального давления.
При недостатке минералокортикоидов, в результате снижения реабсорбции натрия в канальцах, организм теряет большое количество этих ионов, что часто несовместимо с жизнью.
Регуляция уровня минералокортикоидов в крови. Секреция минералокортикоидов находится в прямой зависимости от содержания натрия и калия в организме. Повышенное содержание натрия в крови тормозит секрецию альдостерона, а недостаток натрия в крови вызывает усиление секреции альдостерона. Ионы калия также действуют непосредственно на клетки клубочковой зоны надпочечников и оказывают противоположное влияние на секрецию альдостерона. АКТГ увеличивает секрецию альдостерона. Снижение объема циркулирующей крови стимулирует его секрецию, а увеличение объема-тормозит, что приводит к выделению с мочой натрия, а вместе с ним и воды. Это приводит к нормализации объема циркулирующей крови и количества жидкости в организме.
2. Глюкокортикоиды - кортизон, гидрокортизон, кортикостерон оказывают влияние на белковый, жировой и углеводный обмен. Они способны повышать уровень сахара в крови (отсюда их название) за счет стимуляции образования глюкозы в печени в результате ускорения процессов дезаминирования аминокислот и превращение их безбелковых остатков в углеводы. Они ускоряют распад белков, что приводит к возникновению отрицательного азотистого баланса. Изменение белкового обмена подих влиянием в разных тканях различно. Так, в мышцах синтез белков угнетается, в лимфоидной ткани происходит их усиленный распад, а в печени синтез белков ускорен.
Глюкокортикоиды усиливают мобилизацию жира из жировых депо и его использование в процессах энергетического обмена. Они возбуждают ЦНС, способствуют развитию мышечной слабости и атрофии скелетной мускулатуры, что связано с усилением распада сократительных белков мышечных волокон.
При недостаточной секреции глюкокортикоидов понижается сопротивляемость организма к различным вредным воздействиям.
Усиление выделения глюкокортикоидов происходит при чрезвычайных состояниях организма (боли, травме, кровопотёре, перегревании, переохлаждении, отравлении, инфекционных заболеваниях и др.), когда рефлекторно усиливается секреция адреналина. Он поступает в кровь и воздействует на гипоталамус, стимулируя образование в его клетках фактора, способствующего образованию АКТГ. АКТГ же стимулирует секрецию глюкокортикоидов.
3. Половые гормоны коры надпочечников. Половые гормоны коры надпочечников (андрогены и эстрогены) играют важную роль в развитии половых органов в детском возрасте, что особенно важно, так как в этот период внутрисекреторная функция половых желез еще слабо выражена. После достижения половой зрелости роль половых гормонов надпочечников невелика. Однако в старости, после прекращения внутрисекреторной функции половых желез, кора надпочечников вновь становится единственным источником секреции эстрогенов и андрогенов.
Половые железы
Половые железы секретируют половые гормоны, которые разделяются на две группы: андрогены - мужские половые гормоны и эстрогены - женские половые гормоны. Те и другие образуются как в мужских, так и в женских половых железах, но в разных количествах. Физиологическая роль половых гормонов состоит в обеспечении половых функций. Эти гормоны обеспечивают развитие вторичных половых признаков, а в женском организме играют большую роль в возникновении половых циклов, в обеспечении нормального протекания беременности и в подготовке к кормлению новорожденного.
При нарушении функции половых желез (яичников или семенников) изменяется соотношение продукции этих гормонов и, следовательно, соответствующих функций. Такое состояние получило название интерсексуальности. Оно у мужчин может проявляться наличием некоторых физических и психических особенностей, свойственных женщинам, а у женщин - мужчинам.
Регуляция деятельности половых желез. Деятельность половых желез регулируется нервной системой, а также гормонами гипофиза и эпифиза. Нервная регуляция половых желез осуществляется путем рефлекторного изменения внутренней секреции гипофиза, особенно секреции гонадотропных гормонов или гонадотропинов передней доли гипофиза, которые резко усиливают эндокринную функцию половых желез. После удаления гипофиза у неполовозрелых животных развитие половых желез замедляется и остается незаконченным- в семенниках не происходит образование сперматозоидов, а в яичниках фолликулы не достигают зрелости. При удалении гипофиза у половозрелых животных наблюдается атрофия половых желез.
Гормон эпифиза- мелатонин- угнетает развитие половых желез и их активность.
Плацента. Плацента выделяет эстроген, прогестерон и хореонический гонадотропин. При удалении у животных гипофиза или яичника, когда плацента уже хорошо развита, выкидыша не происходит, т. к. гормоны плаценты способны заменить соответствующие гормоны гипофиза и яичников и обеспечить нормальное протекание беременности.
Эпифиз
В эпифизе образуется вещество - мелатонин, которое оказывает воздействие на меланофоры (пигментные клетки кожи). Его действие противоположно действию интермедина и вызывает посветление кожи. При поражении эпифиза у детей возникает преждевременное половое созревание. Под влиянием освещения образование мелатонина в эпифизе снижается. Эпифиз содержит большое количество серотонина, который является предшественником мелатонина. Образование серотонина в эпифизе увеличивается в период наибольшей освещенности.
Внутренняя секреция эпифиза регулируется симпатическим отделом вегетативной нервной системы, так как цикл биохимических процессов в эпифизе отражает смену периодов дня и ночи, то полагают, что эта циклическая активность представляет собой своеобразные биологические часы организма.
Поджелудочная железа
Белые отростчатые эпидермоциты (островки Лангерганса) состоят из трех типов клеток: альфа-, бета-, и гамма-клеток. Бета-клетки выделяют инсулин, альфа-клетки выделяют глюкагон. Кроме того, вероятно, эпителий мелких протоков поджелудочной железы выделяет гормон липокаин. В экстрактах этой железы найдены еще два гормона - ваготонин и центропнеин.
Инсулин повышает проницаемость мембраны мышечных и жировых клеток для глюкозы, в результате чего скорость поступления ее внутрь клеток увеличивается в 20 раз. Способствуя транспорту глюкозы внутрь клетки, инсулин обеспечивает ее утилизацию.
Под влиянием инсулина возрастает проницаемость клеточной мембраны для аминокислот, из которых в клетках синтезируются белки. Инсулин стимулирует синтез информационной РНК и тем самым способствует синтезу белков.
После введения больших доз инсулина происходит переход значительного количества глюкозы из плазмы крови в клетки. Это приводит к снижению уровня глюкозы в крови (гипогликемии), что уменьшает поступление глюкозы в клетки нервной системы, на проницаемость которых инсулин не действует. Головной и спинной мозг начинает испытывать недостаток глюкозы, которая является основным источником энергии для нервных клеток. Углубление такого состояния может привести к острому нарушению деятельности мозга- гипогликемической коме, которая проявляется периодическими приступами судорог, падением мышечного тонуса, понижением температуры тела, потерей сознания. Это состояние немедленно купируется внутривенным введением раствора глюкозы.
При снижении секреции инсулина происходит повышение содержания глюкозы в крови (гипергликемия) и выделение ее с мочой. Гипергликемия связана с тем, что поступающая в кровь глюкоза не полностью утилизируется клетками и нс превращается в гликоген печени. Вместе с тем, в организме накапливаются продукты неполного окисления жиров.Интенсивное образование кислых продуктов расщепления жиров и дезаминирования аминокислот в печени могут вызвать сдвиг реакции крови в кислую сторону и развитие патологического состояния (диабетической комы), которое протекает с нарушением дыхания, кровообращения, с потерей сознания.
Глюкагон - гормон поджелудочной железы, который стимулирует в клетке переход фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена с образованием глюкозы, из не активной формы в активную, что приводит к усилению расщепления гликогена и к повышению уровня сахара в крови. Глюкагон стимулирует синтез гликогена в печени из аминокислот, но тормозит синтез жирных кислот и одновременно активирует печеночную липазу, что способствует расщеплению жиров. Глюкагон повышает сократительную функцию миокарда, не оказывая влияния на его возбудимость.
Регуляция внутренней секреции поджелудочной железы. Выделение инсулина происходит непрерывно, но с разной интенсивностью. Образование инсулина и глюкагона регулируется содержанием глюкозы в крови. Увеличение ее содержания (после приема больших количеств сладкой пищи, при гипергликемии, возникшей в результате напряженной физической работы, при эмоциональных состоя-ниях) повышает секрецию инсулина. Понижение уровня глюкозы в крови тормозитсекрецию инсулина, но повышает секрецию глюкагона. Глюкоза влияет непосредственно на клетки поджелудочной железы.
Образование инсулина повышается во время пищеварения и понижается натощак. Концентрация инсулина в крови зависит не только от интенсивности его образования, но и от скорости его разрушения.
Уровень глюкозы в крови, кроме инсулина и глюкагона, регулируется соматотропным гормоном гипофиза и гормонами надпочечников.
Желудочно-кишечный тракт. Часть веществ, которые образуются в желудочно-кишечном тракте, переносятся кровью и поэтому их можно рассматривать как гормоны. Гормоны, образующиеся в пищеварительном канале, имеют важное значение в регуляции процессов моторики, секреции и всасывания. К этой группе гормонов относятся: секретин, гастрин, холецистокинин-панкреозимин, гастроингибирующий пептид, бомбезин, мотилин, соматостатин, энкефалин, нейротензин, панкреатический полипептид и др.
Тканевые гормоны
Выделяют несколько видов тканевых гормонов.
Кинины - являются стимулятором сокращения гладкой мускулатуры кишки, бронхов и других образований. Они также могут регулировать кровоток в тканях и принимать участие в развитии воспалительной реакции. К группе кининов, прежде всего, относится брадикинин, который вызывает сужение сосудов.
Простагландины. Обнаружены практически во всех органах. Эти вещества оказывают местное действие. На клеточном уровне они могут оказывать влияние на метаболизм, реализуя конечные эффекты гормонов. Предполагают, что они могут регулировать образование цАМФ и таким образом видоизменять действие гормонов.
Эритропоэтин. Вырабатывается в юкстагломерулярном аппарате почек, он стимулирует эритропоэз и, по-видимому, может быть отнесен к гормонам.
Серотонин. Выделяется из нервных окончаний в некоторых отделах головного мозга (гипоталамусе, эпифизе), а также синтезируется в желудочно-кишечном тракте. Серотонин содержится в тромбоцитах и оказывает сосудосуживающее действие.
Гистамин. Образуется в ходе реакций антиген-антитело. Он обнаружен также в гипоталамусе и гипофизе. Полагают, что он играет роль нейромедиатора и участвует в качестве паракринного медиатора в процессах регуляции и секреции соляной кислоты железами желудка.
К органам с нечетко выясненной или видоизмененной эндокринной функцией относится тимус (вилочковая железа). Она расположена в стенке глотки в области жаберных карманов. В тимусе из стволовых клеток костного мозга образуются Т-лимфоциты. Тимус участвует в формировании лимфатической системы и определяет спектр иммунологической активности организма.
Срредний моззг.
Вентральнее сильвиевого водопровода лежат ножки мозга, в них покрышка и основание мозга, разделенные прослойкой (черная субстанция), в которой содержатся дофаминэргическис нейроны, которые заканчиваются на базальных ганглиях. Эта структура обеспечивает тонкие, точные, мелкие движения, при поражении черной субстанции возникает болезнь Паркинсона.
В покрышке мозга находятся ядра III и IV пары черепно-мозговых нервов, которые координируют функцию зрительного аппарата. Там же находится ядро Даршкевича, от которого начинается пучок переднего мозга, объединяющий волокна глазодвигательного, блоковидного и отводящего нервов, которые осуществляют движение глазных яблок.
Рядом расположено ядро Якубовича, от которого импульсы идут в цилиариый ганглий, постганглионарные волокна иннервируют мышцы радужной оболочки и реснитчатого тела, с их помощью регулируется диаметр зрачка и кривизна хрусталика. Ретикулярная формация среднего мозга играет важную роль в координации сокращений глазных мышц.
Ствол мозга регулирует тонус мышц и позу. В 1924г. Магнус описал рефлексы, которые обеспечивают эти функции. Тонические рефлексы направлены на сохранение естественной позы, т. е. определенной ориентации тела в пространстве, определенного взаимного расположения его частей (у человека — выпрямление позвоночника, стояние на двух ногах, вертикальное положение головы). Они возникают при изменении ориентации головы по отношению к туловищу, при изменении позы, а также в случае перемещения тела в вертикальной или горизонтальной плоскостях, как по прямой, так и по кругу.
Тонические рефлексы в свою очередь подразделяются на статические и статокинетические.
Статические рефлексы возникают при пассивных и активных изменениях положения тела, не связанных с его перемещением в пространстве. К их числу относятся рефлексы положения (позно-тоиические) и выпрямительные.
Позно-тонические рефлексы возникают при изменениях положения головы по отношению к туловищу. В этих условиях в связи с перемещением центра тяжести тела появляется опасность нарушения равновесия. Одновременно раздражаются отолитовый аппарат вестибулярного анализатора, проприорецепторы мышц и сухожилий, а также кожные рецепторы шеи, что и даст начало позно-тоническим рефлексам. Эти рефлексы приводят к перераспределению тонуса мышц шеи, туловища и конечностей, что обеспечивает поддержку той части тела, куда сместился центр тяжести. При активных поворотах головы перераспределение мышечного тонуса создает базу для последующего перемещения всего тела. Поэтому у хорошо тренированного спортсмена поворот головы всегда предшествует повороту туловища. Если же с помощью гипсового воротника его исключить, то движения туловища утрачивают быстроту и точность.
Выпрямительные рефлексы возникают при нарушении нормальной позы, например при повороте тела на 90° или на 180° (положение на боку или па спинке), они представляют собой цепь тонических рефлексов, направленных на восстановление нормальной позы.
Статокинетические рефлексы возникают под влиянием линейного или углового ускорения. К рефлексам этого типа относятся рефлексы спуска и подъема («лифтные»), а также рефлексы приземления. Они обусловлены раздражением рецепторов отолитового аппарата и рецепторов полукружных каналов при угловом ускорении (нистагм головы и глаз).
В покрышке мозга располагаются парные красные ядра. Афферентные волокна красных ядер образуют рубро-спинальный путь (путь Монакова).
Красные ядра принимают участие в регуляции мышечного тонуса и позы.
Шерригтон впервые показал роль их в этом. Если перерезку среднего мозга провести ниже красных ядер возникает децеребрационная ригидность, проявляющаяся в резком повышении тонуса мышц разгибателей. В естественных условиях красное ядро повышает тонус мышц-сгибателей. В продолговатом мозге лежит вестибулярное ядро (ядро Дейтерса), отростки его образуют вестибуло-спипальный путь и увеличивается тонус мышц-разгибателей.
При перерезке ниже красного ядра растормаживается ядро Дейтерса. При повторной перерезке (ниже ядра Дейтерса) - децеребрационная ригидность исчезает. При удалении мозжечка без повторной перерезки явление децеребрационной ригидности усиливается. Децеребрационная ригидность носит рефлекторный характер, так как поддерживается импульсами с периферии, если перерезать задние корешки спинного мозга, несущие импульсы от рецепторов, то явление децеребрационной ригидности исчезает.
Проводниковая функция среднего мозга осуществляется за счет руброспинального и тектоспинального трактов, а также других путей.
поттенц дейсствия
Потенциал действия – колебание мембранного потенциала в ответ на действие раздражителя порогового или сверхпорогового действия.
1- локальный ответ
2- быстрая деполяризация (повышение чувствительности для натрия) уменьшение мембранного потенциала
3- реверсия – смена знака с – на +
4- реполяризация восстановление мембр потенциала
5- следовая гиперполяризация
Клетчатка расщепляется
в толстом кишечнике...
Растениеводство - интегрирующая наука агрономии. История науки, выдающиеся деятели растениеводства
Зарождение науки о возделывании растений в России относится к XVIII в. Одним из ее основоположников был М. В. Ломоносов (1711—1765), учредивший при Российской академии наук «класс земледельства» и внесший ряд ценных предложений по выращиванию сельскохозяйственных культур в России.
Дальнейшее развитие научного растениеводства связано с именами И. М. Комова (1750—1792), обобщившего опыт возделывания картофеля и многолетних трав в книге «О земледелии», и А. Т. Болотова (1738—1833), изучавшего вопросы обработки почвы и внесения удобрений.
В XIX в. и первой половине XX в. были проведены исследования, ставшие основой отечественного научного растениеводства. Основополагающими в отдельных отраслях науки были труды К. А. Тимирязева, И. А. Стебута, Д. Н. Прянишникова, Н. И. Вавилова и других выдающихся ученых нашей страны.
К. А. Тимирязев (1843—1920) изучил зависимость интенсивности фотосинтеза от напряженности инсоляции и качественного состава света. Он автор широко известных трудов: «Жизнь растений», «Земледелие и физиология растений», «Солнце, жизнь и хлорофилл». Эти и многие другие работы принесли ему мировую известность.
И. А. Стебут (1833—1923) создал капитальный труд «Основы полевой культуры и меры ее улучшения в России», 1-е издание которого вышло в 1873 г., а 2-е —в 1882 и 1884 гг. двумя книгами. В нем впервые были объединены разрозненные сведения по возделыванию полевых культур в нашей стране. По существу, эта книга стала первым учебником по растениеводству.
Большую роль в развитии отечественного растениеводства сыграли труды Д. Н. Прянишникова (1865—1948). Его основные исследования посвящены вопросам минерального питания растений и применения удобрений. В 1898 г. вышел его первый учебник «Частное земледелие (Растения полевой культуры)», который за 35 лет переиздали 8 раз. Д. Н. Прянишников также автор широко известного учебника «Агрохимия». Глубокие и разносторонние научные исследования по растениеводству и агрохимии принесли ему всемирное признание.
Н.И. Вавилов (1887—1943) разработал учение о мировых центрах происхождения культурных растений и сформулировал закон гомологических рядов, ставший теоретичческой основой селекции новых форм растений. Собран¬ная им, его коллегами и последователями богатейшая в мире коллекция растительных образцов является источни¬ком исходного материала для селекции, изучения эволюции культурных растений и интродукции культур в новые регионы.
Значительный вклад в развитие отдельных разделов растениеводства внесли С. П. Кулжинский (зерновые бобовые культуры), И. В. Якушкин (зерновые хлеба, картофель, сахарная свекла), Н. И. Кулешов (кукуруза, пшеница),
А.И. Носатовский (пшеница), В. А. Харченко (кормовые корнеплоды), Н. А. Майсурян (люпины, соя, ячмень), П. П. Вавилов (новые кормовые растения) и многие другие ученые.
В 1936 г. под редакцией Д. Н. Прянишникова и И. В. Якушкина вышло 9-е издание учебника «Растения полевой культу¬ры».
Новый вариант учебника по возделыванию сельскохозяйственных культур «Растениеводство» вышел в 1948 г. под редакцией И. В. Якушкина, в 1953 г. выпущено 2-е его издание. В 1959, 1965 и 1971 гг. учебник «Растениеводство» вышел под редакцией В. Н. Степанова, а 4-е (1979) и 5-е (1986) издания — под редакцией П. П. Вавилова.
Поскольку на рост и развитие растений в той или иной степени влияют практически все факторы среды — гранулометричес¬кий и химический составы почвы, ее влагообеспеченность и аэрация, динамика температурного режима и инсоляции, ско¬рость ветра, влажность воздуха и т. п., то для оптимизации условий выращивания конкретной культуры и сорта в конкретных экологических условиях растениевод должен учитывать состоя¬ние всех этих факторов.
К. А. Тимирязев по этому поводу писал: «Нигде, быть может, ни в какой другой деятельности не требуется взвешивать столько разнообразных условий успеха, нигде не требуется таких многосторонних сведений, нигде увлечение односторонней точкой зре- ния не может привести к такой крупной неудаче, как в земледелии».
Растениеводство как наука должно интегрировать знания фундаментальных и прикладных — сопутствующих наук (рис. 1).
В центре внимания растениеводства как науки — растение и требования его биологии. Цель возделывания — урожай и его качество. Влияние факторов внешней среды на уровень и качество урожая проявляется в основном через почву и технологию.
Для того чтобы знать биологию растения, необходимо изучить ботанику, физиологию и биохимию растений, генетику, селекцию и семеноводство. Для удовлетворения требований биологии культуры, оптимизации условий ее выращивания необходимо иметь полные сведения о почве, изучить геологию, минералогию, почвоведение, микробиологию, агрохимию, гидрологию, мелиорацию; кроме того, необходимо владеть знаниями по метеорологии, геодезии, землеустройству, экологии, земледелию. Для защиты культурных растений от вредных организмов необходимо знать энтомологию, фитопатологию, химические методы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней.
Условия выращивания растений регулируют с помощью технологических приемов. При этом нужно учитывать экономические стороны производства продукции растениеводства — экономику, организацию, управление. Наконец, урожай должен быть переработан и доведен до потребителя. Все эти науки трудно усвоить без знания математики, физики, неорганической, органической, аналитической, физической и коллоидной химии.
Таким образом, для того чтобы в совершенстве владеть наукой управления ростом, развитием растений, величиной и качеством урожая, необходимо интегрировать знания многих фундаментальных и прикладных наук.
Экологические условия центров происхождения видов как обоснование требований биологии культуры к основным факторам среды. Почвенно-климатические условия центров, сопоставление их с требованиями биологии культурных видов. Экологическое районирование культур. Экологические и агротехнические условия выращивания семян зерновых и зернобобовых культур
В эволюции растения решающее влияние на формирование генотипа оказывают экологические условия района его происхождения. Все культурные растения с относительной долей точности можно разделить на две группы: культуры короткодневного фотопериодизма, сформировавшиеся в тропическом и субтропическом поясах, где летом продолжительность дня близка к продолжительности ночи (короткий день), и культуры длиннодневного фотопериодизма, сформировавшиеся как вид в зоне средних широт, зоне длинного летнего дня (табл. 1).
Культурные растения, эволюционно сформировавшиеся в тропическом и субтропическом поясах, предъявляют требования к УСЛОВИЯМ выращивания, сходные с условиями происхождения генотипа. Известно, что в тропической и субтропической зонах напряженность инсоляции и температурного режима выше, чем в северных широтах, сумма активных температур здесь никогда не лимитирует рост и развитие растений; все короткодневные культуры требуют «южного» солнца.
При высокой напряженности температуры верхний слой почвы быстро пересыхает, но растения приспособились к этому: в первый период вегетации они большую часть ассимилятов направляют в корневую систему, чтобы корни могли достичь опускающегося влажного слоя почвы. Это имеет важное агротехническое значение. Длиннодневные сорняки, интенсивно растущие с первых фаз развития, заглушают короткодневные культуры, и получить хороший урожай без прополки и гербицидов становится невозможно.
В северных широтах, где сформировались виды длиннодневно¬го фотопериодизма, напряженность температурного режима ниже, продолжительность вегетации нередко ограничивается про¬должительностью безморозного периода. Этот же фактор лимитирует сумму активных температур (и тем больше, чем выше север¬ная параллель). Вегетационный период короткодневных культур здесь также ограничивается последним сроком возврата весенних холодов и сроком наступления осенних заморозков. В северных широтах в связи с меньшей напряженностью температурного режима верхний слой почвы медленнее пересыхает и длиннодневные виды, в том числе и сорняки, с первых фаз развития быстро наращивают надземную вегетативную массу. Длиннодневные культуры оказываются более конкурентоспособными по отношению к сорнякам, чем короткодневные.
Почвы зоны формирования короткодневных культур, как правило, средние и тяжелые по гранулометрическому составу, имеют нейтральную или щелочную реакцию среды, богаты одновалентными и двухвалентными катионами, поэтому культуры короткого дня требуют нейтральных или слабокислых почв с высокой емкостью почвенного поглощающего комплекса (ППК). В северных широтах, где сформировались виды длиннодневного фотопериодизма, почвы чаще легкого гранулометрического состава, слабокислые и кислые, с низким содержанием основных элементов минерального питания, эти культуры лучше выдерживают кислые почвы, небогатые питательными веществами (хотя свою потенциальную продуктивность они реализуют на слабокислых и нейтральных, богатых элементами питания почвах).
Установлено, что с продвижением короткодневных культур на север увеличиваются продолжительность их вегетационного пери¬ода и накопление вегетативной массы.
Дело в том, что для прохождения каждого межфазного периода онтогенеза растению необходима определенная сумма активных температур. Активной температурой принято считать нижний порог температуры, при которой все физиологические процессы в растении проходят нормально. Условно за такой порог принята температура 10 °С. Для прохождения онтогенеза каждому виду и сорту требуется своя сумма активных температур, обусловленная генотипом. Зная сумму активных температур сорта, можно безошибочно определить ареал устойчивого вызревания его семян, а зная сумму активных температур за каждый межфазный период, можно с большой степенью надежности прогнозировать наступление каждой фазы развития. Например, для сои южных сортов от всходов до бутонизации необходима сумма активных температур 1500 °С. Пока растения не наберут эту сумму температур, они не перейдут в генеративный период, а продукты фотосинтеза будут направляться на рост вегетативной массы.
С фазы бутонизации до образования бобов необходима сумма активных температур еще 400 °С, а всего для прохождения онтогенеза этим сортам требуется 3500 °С. На широте Москвы среднемноголетняя сумма активных температур за вегетацию составляет около 2000 °С. Значит, такие сорта сои большую часть вегетационного периода здесь будут формировать вегетативную массу, а для образования генеративных органов не хватит напряженности температуры. С продвижением на юг они быстро набирают необходимую сумму активных температур и фазы скорее сменяют одна другую, на ростовые процессы и накопление вегетативной массы остается меньше времени и больше его приходится на генеративный период.
Для длиннодневных культур имеет значение не только сумма активных температур, но и продолжительность светового дня. С уве¬личением длины дня сокращаются межфазные периоды, а следовательно, и время на накопление массы вегетативных органов; сокра¬щается период вегетации, но при этом снижается масса растений.
Таким образом, вид растения (его генотип) отражает экологические условия той зоны, в которой он сформировался. В процессе эволюции естественный отбор отшлифовал, подогнал требования биологии вида под параметры основных факторов среды зоны его формирования. Чем в более жестких условиях сформировался вид, тем меньшие требования он предъявляет к условиям выращивания. Чем дальше возделывают вид от зоны его происхождения, тем большее число основных факторов среды приходится человеку корректировать агротехническими приемами, тем больше затрачивать средств на единицу продукции этого вида. Альтернати¬вой этому положению может быть создание сорта, требования биологии которого решительно изменены по сравнению с исход¬ной формой и соответствуют параметрам основных факторов среды конкретной зоны.
Следовательно, для того чтобы узнать, какие требования предъявляет культура к условиям выращивания, необходимо знать экологические условия зоны формирования вида.
Н.И. Вавилов в 1935 г. определил восемь основных центров происхождения и рассеяния видов, вошедших в культуру: 1 — Китайский; 2 — Индийский, в том числе Индо-Малайский; 3 — Среднеазиатский; 4 — Переднеазиатский; 5 — Средиземноморский; 6 — Абиссинский (Эфиопский); 7 — Южномексиканский и Центральноамериканский; 8 — Южноамериканский, включающий Чилоанский и Бразильско-Парагвайский. По мере накопления материала границы центров уточнялись. Он счел более правильным называть их очагами происхождения культурных растений, выделяя при этом центры генетического разнообразия и центры формообразования. Продолжатели идей Н. И. Вавилова — Е. Н. Синская, П. М. Жуковский, А. И. Купцов и другие по результатам более поздних научных экспедиций расширили число центров происхождения культурных растений и уточнили их названия. П. М. Жуковский приводит следующую классификацию генцентров.
1.Китайско-Японский (Восточноазиатский, по Н. И. Вавилову), включающий умеренные и субтропические районы Китая, Кореи, Японии, — родина сои, мягкой пшеницы, проса, чумизы, пайзы, гречихи и др.
2.Индонезийско-Южнокитайский (Южноазиатский тропический, по Н. И. Вавилову) — родина овса, овсюга, сахарного тростника и многих тропических плодовых и овощных культур.
3.Австралийский — родина диких видов риса, австралийских видов хлопчатника, клевера подземного, табака, эвкалипта, мно¬гих древесных тропических растений.
4.Индостанский (Н. И. Вавилов включил его в Южноазиатский тропический) — родина риса, пшеницы круглозернянки, са¬харного тростника, азиатских видов хлопчатника, овощных и плодовых растений.
5.Среднеазиатский (Юго-западноазиатский, по Н. И. Вавилову), куда входят территории Таджикистана и Узбекистана, а также Западного Тянь-Шаня и Афганистана. Он тесно связан с Переднеазиатским очагом. Здесь возникла культура гороха^ кормовых бобов, чечевицы, нута, маша, конопли, ржи афганской, сафлора, дыни, некоторых видов хлопчатника, других многолетних расте¬ний.
6.Переднеазиатский (Горная Туркмения, Иран, Закавказье, Малая Азия и государства Аравийского полуострова) — родина некоторых видов пшеницы, ячменя, ржи, овса, гороха, люцерны, стелющегося льна и многих овощных и плодовых культур.
7.Средиземноморский (по Н. И. Вавилову) включает Египет, Сирию, Палестину, Грецию, Италию и другие страны, прилежащие к Средиземноморью, — родина овса, некоторых видов пшеницы, ячменя, большинства видов бобовых растений, клевера ползучего, клевера лугового, льна, капусты, свеклы, моркови, брюквы, редьки, лука, чеснока, мака, белой горчицы и др.
8.Африканский (вместе с Абиссинским, по Н. И. Вавилову) — родина сорго, африканского проса, клещевины, африканского риса, ряда видов пшеницы, некоторых видов бобовых, масличной пальмы, кунжута, кофе, ореха кола, некоторых видов хлопчатника и др.
9.Европейско-Сибирский — родина льна-долгунца, клевера гибридного и ползучего, люцерны изменчивой и посевной, хмеля, дикой конопли, кендыря и некоторых плодовых и овощных растений.
10.Среднеамериканский генцентр, куда входят Мексика, Гватемала, Гондурас и Панама, — первичный очаг культуры кукурузы, длинноволокнистого хлопчатника, фасоли, тыквы, кабачков, батата, некоторых видов каотофеля, махорки, перца, некоторых многолетних растений.
11.Южноамериканский (Андийский, по Н. И. Вавилову) — родина культурного картофеля, томата, табака, многолетних видов ячменя, лопающейся кукурузы и др.
12.Североамериканский — родина некоторых видов ячменя, люпинов, травянистых многолетних видов подсолнечника, многих овощных, ягодных и плодовых растений.
Большинство возделываемых растений введено в культуру 5...8тыс.лет назад и более. По мере развития цивилизации культуры все дальше отодвигались от центров формообразования, заселяя новые регионы с другими почвенно-климатическими условиями. Искусственный, а иногда и естественный отбор глубоко изменяли генотип вида. Например, кукуруза — типичная короткодневная тропическая культура, но новые сорта и гибриды можно выращивать на территориях, расположенных на 55° с. ш., дово¬дя до восковой и даже до полной спелости. Исходные формы сои требуют высокой напряженности температуры и суммы активных температур 3500...4000 °С. Сорта северного экотипа, созданные с использованием радиационного мутагенеза, требуют за вегетацию суммы активных температур
1750..1800 °С. Они устойчиво вызревают на широте Москвы. Аналогичные примеры можно привести по многим видам культурных растений
Классификация полевых культур по требованиям биологии и хозяйственному использованию.
ЗЕРНОВЫЕ
1.1зерновые мятликовые
1а-хлеба 1группы (пшеница,овес,ячмень,рожь,тритекали)
1б-хлеба 2группы
(просо,сорго,кукуруза, рис)
1.2гречиха
1.3зерно-бобовые(горох посевн, чечевица,корм.бобы, нут,фасоль,соя,люпин,пелюшк
2)СОЧНЫЕ КОРМОВЫЕ
2.1корнеплоды(сах.свекла,корм.свекла,морковь,картофель,брюква, турнепс)
2.2клубнеплоды(картофель,земляная груша)
2.3бахчевые(дыня,арбуз,тыква
2.4кормовая капуста
3)КОРМОВЫЕ ТРАВЫ
3.1многолетние бобовые травы(люцерна желт,посевн,денник белый,желт,клевер красный,розов,белый,козлятник восточн)
3.2многолетние мятликовые(кострецбезостый, пырей безкорневищн,овсяница лугов,тимофеевка лугов)
3.3.однолетние бобовые(вика посевн,мохнат,горох кормовой
3.4однолетние-мятликовые(суданская трава(могар)
4)МАСЛИЧНЫЕ и ЭФИРОМАСЛИЧНЫЕ
4.1масличные(подсолнечн,сафлор,кунжут,лен масличн,горчица сизая,белая,клещевина,мак,рапс,рыжик)
4.2эфиромасличные(тмин,кориандер,шалфей)
5.ПРЯДИЛЬНЫЕ
5.1лубоволокнистые(лен долгунец,канапля,кенап)
5.2растения с волокном на семенах(хлопчатник)
6НАРКОТИЧЕСКИЕ(хмель, табак,махорка)
Основные факторы, определяющие рост, развитие растений, урожай и его качество. Понятие роста и развития растений, фазы роста и этапы органогенеза, их агрономическое значение. Понятие агроценоза.
Рост растений — увеличение размеров и массы растений.
Развитие растений — качественные изменения структуры и функций отдельных органов растения в онтогенезе, переход его из одного этапа органогенеза в другой, из одной фазы развития в другую.
Рост и развитие растений не всегда проходят синхронно. Например, культуры короткого дня при возделывании в северных широтах с низкой напряженностью температурного режима длительное время не могут набрать сумму активных температур для того, чтобы перейти в следующую фазу развития; в этом случае рост идет быстро, а развитие отстает.
Онтогенез у однолетних культур — развитие растения от семени до семени, у многолетних — от прорастания семени до отмирания растения.
Вегетационный период у однолетних культур — период от посева семян до созревания, у многолетних — от весеннего пробуждения почек до осеннего прекращения роста вегетативных органов и перехода в состояние покоя.
Вегетативный период у однолетних культур — период от всхо¬дов до начала бутонизации, у многолетних — от начала весеннего отрастания до бутонизации.
Генеративный период — период от начала бутонизации до полной спелости семян.
При одинаковой продолжительности вегетационного периода у двух сортов одного вида семенная продуктивность выше у того сорта, у которого короче вегетативный и длиннее генеративный период. Вегетативная масса бывает больше у сорта с длинным вегетативным периодом.
Органогенез — последовательное образование и развитие отдельных органов растения в онтогенезе.
Фазы развития растений — условно выбранные периоды онтогенеза, в которые происходят наиболее важные физиологические и морфологические изменения в растении.
Условность фаз можно проиллюстрировать такими примерами: всходы зерновых мятликовых — это появление проростка над поверхностью почвы, однако фазу всходов принято отмечать, когда лопается колеоптиль, а высота листа достигает 3...5 см; фазу кущения отмечают при появлении над поверхностью почвы боковых побегов, хотя подземное ветвление начинается с ростовых процес¬сов почек узла кущения; фазу выхода в трубку отмечают тогда, когда колос со сближенными междоузлиями находится во влагалище листа на высоте 5 см от почвы — так удобнее его прощупывать (фактически же выход в трубку совпадает с началом роста стебля, т. е. происходит на неделю раньше).
Фитоценоз (фито — растение, ценоз — сообщество) — растительное сообщество. Естественный фитоценоз — устойчивое многовидо-
вое растительное сообщество. Агроценоз — одновидовое или мно¬говидовое сообщество растений, искусственно создаваемое че¬ловеком (чаще всего это культуры, выращиваемые на пашне).
Урожай — продукция, полученная в результате выращивания сельскохозяйственных культур.
Урожайность — урожай сельскохозяйственной культуры с единицы площади посева. В одних и тех же условиях урожайность одного сорта бывает выше или ниже, чем другого.
Потенциальная урожайность — это наибольшая урожайность сорта, обусловленная генотипом, которая реализуется при удов¬летворении всех требований биологии сорта.
Структура урожая — показатели компонентов, от которых зависит величина урожая. Например, при анализе структуры урожая зерновых культур учитывают густоту растений, продуктивную кус¬тистость, число стеблей с колосом на 1 м , число колосков и зерен в колосе, массу зерна с одного колоса, долю зерна в надземной биомассе (индекс урожая), биологический урожай зерна.
Биологический урожай — количество продукции, выращенной на единице площади. Хозяйственный урожай всегда меньше био¬логического урожая на величину потерь при уборке.
Норма удобрений — количество действующего вещества, ис¬пользуемое за год на 1 га.
Доза удобрений — часть нормы, применяемая за один прием. Например, шрма азота под озимую пшеницу 150 кг/га, ее вносят в три приема:’до посева в дозе 30 кг/га (для более дружных всходов и лучшего развития растений до наступления осенних холодов), весной после прекращения горизонтального и вертикального стока воды в дозе 90 кг/га (для активного нарастания вегетативной массы) и в фазе налива зерна в виде некорневой подкормки в дозе 30 кг/га (для повышения белковистости зерна).
На рост, развитие растений, урожай и его качество в той или иной степени влияет весь комплекс факторов внешней среды. При этом ни один фактор не может быть заменен другим, по своему физиологическому действию все они имеют равное значение для жизни растения. Например, недостаточная освещенность не может быть заменена повышенной температурой, избыток калия не компенсирует недостаток фосфора. Это закон физиологической равнозначности и незаменимости факторов.
Как следствие этого закона, рост, развитие растений, урожай и его качество ограничиваются фактором, находящимся в минимуме. Иногда это следствие интерпретируют как самостоятельный закон — закон минимума.
Из закона равнозначности и незаменимости факторов вытекает еще одно очень важное следствие — все физиологические процессы в растении будут идти активно, генотип может реализовать свою потенциальную продуктивность, если параметры каждого фактора среды будут оптимальными. Избыток каждого фактора
так же вреден, как и его недостаток. Например, при избытке воды снижается аэрация почвы, и кислород становится ограничивающим фактором. Это следствие закона равнозначности и незамени¬мости факторов иногда формулируют как самостоятельный закон — закон оптимума.
Рост — это процесс образования клеток, тканей, органов, сопровождающийся увеличением размера, объема и массы растений. У растений идет формирование новых почек, листьев, побегов. При этом увеличиваются высота растений, толщина листьев, побегов. Иногда ростовые процессы протекают незаметно, например при хранении, когда у растений происходит процесс новообразования и дифференциации почек. В течение своей жизни растения проходят 10 фаз роста и развития.
Первая фаза — покоящееся семя, у которого сильно замедлены процессы жизнедеятельности.
Вторая фаза — набухание семени, которое активно поглощает влагу, рно увеличивается в объеме, в нем начинается активная деятельность ферментов, которые превращают сложные органические запасные питательные вещества в простые, доступные для зародыша. При этом идет процесс дыхания, поэтому семена нуждаются в доступе кислорода.
Третья фаза — прорастание семени. Начинает функционировать зародыш, образуется корешок, выходящий за пределы семенной оболочки. Прорастание происходит при определенной температуре. Семена редиса, салата, моркови, брюквы и других холодостойких растений прорастают при температуре 2...5°С; фасоли, сахарной кукурузы, клубни картофеля— при 8... 10 °С; огурца, кабачка, тыквы — при 12...15°С; дыни, арбуза, баклажана — при 16... 17 °С. При недостатке тепла набухшие семена не прорастают и могут загнить.
Четвертая фаза — всходы. Над поверхностью почвы появляются семядольные листочки. К этому времени запасы питательных веществ, находившиеся в семени, истощаются. Растение переходит на самостоятельное питание: листья усваивают углекислый газ из воздуха, а корни поглощают питательные вещества из почвы. Для успешной жизнедеятельности растению необходим комплекс условий — наличие влаги, воздуха, питательных веществ и света. В этой фазе определяющее значение имеет достаточная освещенность. При недостатке света растение может погибнуть.
Пятая фаза — рост листьев и корней. В этой фазе растение развивает мощную корневую систему и листовую поверхность, благодаря интенсивной деятельности которых происходит накопление питательных веществ в продуктовых органах вегетативного характера: корнеплодах, клубнях, луковицах, кочанах и др. Плодовые овощные растения в этот период накапливают в листьях и стеблях большое количество питательных веществ, необходимых для формирования генеративных органов.
Шестая фаза — рост стебля и боковых ответвлений. На их рост растение расходует большое количество питательных веществ, накопленных в продуктовых органах, а также образующихся в результате фотосинтеза и усвоения питательных веществ из почвы.
Образование стеблей и их ответвлений у плодовых овощных растений происходит одновременно с усиленным формированием ассимиляционного аппарата. Двулетние и многолетние овощные растения переходят к шестой фазе на второй год жизни, однолетние — в первый год.
У двулетних растений иногда наблюдается образование цветоносных стеблей в первый год жизни (стеблевание). То же может происходить и у однолетних растений, формирующих стебли еще до образования продуктовых органов (редис, салат, шпинат). Такие растения называют «выскочками».
Седьмая фаза — бутонизация, когда на растении образуются бутоны. В эту фазу происходит активный рост стеблей и листьев на появляющихся стеблях.
Восьмая фаза — цветение. Наступает после распускания бутонов. К этому времени процесс образования листьев и корней постепенно затухает. Происходит опыление цветков. После оплодотворения семяпочек лепестки цветков усыхают или опадают. У многих растений (огурец, тыква, арбуз, дыня, кабачок и др.) цветки опыляются пчелами.
Девятая фаза — рост плодов; характеризуется увеличением размера плодов вследствие разрастания оплодотворенной завязи. Одновременно с ростом плодов в них происходят формирование семян и накопление питательных веществ. К концу фазы плоды достигают максимальных размеров.
Десятая фаза — созревание плодов. При прохождении этой фазы плоды не увеличиваются в размерах, но в них происходят глубокие физиологические процессы. Семена приобретают характерную окраску и достигают полной спелости.
Свет. С его помощью в растении осуществляются фотосинтез и дру¬гие важные биохимические процессы. Разные растения имеют различную потребность в свете по степени его интенсивности и продолжительности светового дня. В то же время условия солнечного освещения и в течение су¬ток, и по временам года, и на разных географических широтах различны. Все это определяет отношение сельскохозяйственных культур к условиям освещения. Так, пшеница, рожь, ячмень, овес, горох, клевер, лен-долгунец и некоторые другие сельскохозяйственные культуры хорошо растут и разви¬ваются в условиях продолжительного (более 12 ч) светового дня. Поэтому их называют растениями длинноте дня: они особенно хорошо себя чувст¬вуют в условиях северных широт умеренного климатического пояса. А культуры южных районов — кукуруза, рис, соя, хлопчатник и др. — явля¬ются растениями короткого дня.
Недостаток света в полевых условиях сельскохозяйственные культуры испытывают при сильной засоренности посевов сорняками, которые могут перерасти и затенять культурные растения. То же самое наблюдается и при загущенных посевах сельскохозяйственных культур. Поэтому борьба с сор¬няками, соблюдение оптимальной для данной культуры густоты стояния обеспечивают благоприятный для растений световой режим.
Тепло. По отношению к этому важному фактору жизни растения де¬лят на теплолюбивые и менее требовательные к теплу, однако потребность растений в тепле в различные периоды жизни разная. Для каждого периода вегетации культурных растений установлены минимальные, оптимальные и максимальные значения температуры окружающей среды. Наиболее интен¬сивный рост и хорошее развитие растений, обеспечивающие их высокий урожай, могут быть только при оптимальной температуре во все фазы их развития и при оптимальном количестве всех других факторов жизни.
Культурные растения обладают различной устойчивостью к низким и отрицательным температурам, что имеет большое значение для начала или окончания их вегетации. Для одного и того же растения она различна в за¬висимости от фазы развития. Так, овес, ячмень, горох, вика яровая, люпин однолетний, лен-долгунец, конопля в фазу всходов выдерживают пониже¬ние температуры до -8°С, а в фазу цветения и созревания повреждаются за¬морозками (-3°С). Такие теплолюбивые культуры, как гречиха, фасоль, рис, огурец, томат, табак, страдают уже от нулевых температур. Выяснением и изучением особенностей теплового режима применительно к требованиям конкретных культур занимается научное земледелие.
Вода. Вода — важнейшее условие жизни растений. Она необходима для прорастания семян, служит исходным сырьем для синтеза органическо¬го вещества, является средой для питательных веществ и биохимических процессов. Для формирования урожая культурные растения потребляют большое количество воды. Одним из показателей потребности растений в воде является транспирационный коэффициент — количество единиц воды, которое расходуется растением на создание единицы сухого органического вещества. Например, для озимой пшеницы он составляет 400— 500, для ку¬курузы — 230—370, для сахарной свеклы — 240—500, для картофеля — 300—550, для льна-долгунца — 250—380, для люцерны — 600—700 и т.д.
Количество воды, потребляемое растениями, зависит не только от ви¬да растений, но и от фазы развития каждого из них.
Максимальное потребление растениями воды происходит в период интенсивного формирования вегетативной массы. Этот период часто бывает критическим, так как в это время растения особенно чувствительны к не¬достатку влаги. Так, у большинства зерновых культур он приходится на фа¬зу выхода в трубку — колошение, когда из-за недостатка влаги снижается продуктивная кустистость растений. Для картофеля этот период приходится на фазы бутонизации и цветения, когда в результате недостатка влаги за¬медляется рост клубней и снижается содержание крахмала в них.
На транспирационный коэффициент большое влияние оказывают по¬годные условия. При высокой температуре, низкой влажности воздуха и сильном ветре в ту или иную фазу развития растения он может увеличиваться в десятки раз, и наоборот, при высокой влажности воздуха, прохлад¬ной и тихой погоде — существенно снижаться.
Элементы питания. Подавляющее большинство элементов питания в виде различных окислов поступает в растение из почвы, и этим определяет¬ся название элементов питания как земного фактора жизни. Все они делятся на макроэлементы — азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера и микроэлементы — марганец, цинк, медь, бор, алюминий, молибден, фтор, йод и др. Если такие элементы, как углерод, водород и кислород — основа органического вещества — в земледелии практически не лимитируются, то азот и зольные элементы — фосфор, калий, кальций и др. — обычно нахо¬дятся в ограниченном количестве. Из-за недостатка каждого из них может быть замедлен и даже приостановлен рост растений. Потребность растений в элементах питания у разных культур и в разные фазы развития различна.
Воздух. Он необходим для растений как источник кислорода для ды¬хания растений и как источник углекислоты для процессов фотосинтеза. Кроме того, воздух используют почвенные микроорганизмы, которые раз¬лагают органическое вещество почвы, переводя элементы питания в дос¬тупные для растений формы. Между атмосферой и почвой происходит воз¬духообмен. Растения предъявляют высокие требования к содержанию ки¬слорода в почве. При избыточном увлажнении и недостатке кислорода в почве образуется повышенная концентрация углекислого газа, которая вы¬зывает образование вредных для растений соединений.
Комплекс факторов внешней среды: нерегулируемые, частично регулируемые и регулируемые факторы, их характеристика, значение каждого для обоснования технологических приемов возделывания культуры. Пути снижения негативного влияния нерегулируемых и частично регулируемых факторов
Параметры некоторых факторов человек пока не может регулировать, хотя они имеют очень важное, иногда решающее значение Например, продолжительность безморозного периода ограничивает пределы вегетационного периода (как правило, чем дольше вегетационный период, тем выше продуктивность сорта).
При весенне-летнем возврате заморозков отодвигаются сроки посева культур короткодневного фотопериодизма, сокращается период их вегетации, а следовательно, снижается потенциальная урожайность. От напряженности инсоляции зависит скорость прохождения фаз развития: чем она выше, тем быстрее фазы развития сменяют одна другую. Это особенно существенно для теплолюбивых культур.
Исключительно важное значение суммы активных температур как нерегулируемого фактора показано ранее. От суммы осадков и распределения их по периодам вегетации чаще всего зависят величина и качество урожая. Имеет значение и интенсивность осадков. Ливни вызывают большой поверхностный сток, сопровождаемый водной эрозией и слабым смачиванием почвы. Параметры всех этих факторов определяются географической зоной.
По показателям агроклиматических ресурсов сельское хозяйство в России менее обеспечено, чем в странах Западной Европы и Северной Америки (табл. 4). Это значит, что продуктивность 1 га пашни, которая зависит от времени аккумуляции солнечной энер¬гии и влагообеспеченности, потенциально в России в 1,5...2,0 раза ниже, чем в странах Западной Европы и Северной Америки. Для получения одного и того же урожая культуры в нашей стране необходимы большие капиталовложения. Важные нерегулируемые факторы — зимние температуры воз¬духа, продолжительность периода, когда земля покрыта снегом, толщина снежного покрова. Из-за низких зимних температур в Восточной Сибири невозможно возделывать озимые культуры, а в малоснежные холодные зимы на юге Сибири происходит вымер¬зание озимых.
Холмистый рельеф затрудняет выбор возделываемой культуры и сорта. На южном склоне больше солнечной радиации, здесь предпочтительнее размещать теплолюбивые культуры, а на северном склонехолодостойкие. Следовательно, на холмистой местности желательно иметь набор культур и сортов с различными требованиями к напряженности инсоляции.
Вторую группу факторов можно оценить как частично регулируемые. Это те факторы, которые в принципе можно регулировать, но их регулирование осуществляют на малой площади из-за большой энергоемкости или низкой эффективности приема. Например, влажность почвы можно регулировать с помощью орошения и осушения, но этот прием дорогостоящий, энергоемкий. На больших площадях сельскохозяйственных угодий культуры возделывают при естественной влагообеспеченности, урожай зависит от количества осадков и их распределения по периодам вегетации. Частично регулируемый фактор переходит в ранг нерегулируемого.
Влажность воздуха в фитоценозе возможно регулировать с помощью мелкокапельного орошения, однако этот дорогостоящий прием применяют на ничтожно малых площадях чайных и цитрусовых плантаций.
Водная и ветровая эрозия уносит вместе с почвой много питательных веществ, иногда полностью исчезает пахотный слой почвы. Борьбу с эрозией в той или иной мере ведут повсеместно, однако эрозионные процессы не приостанавливаются и систематическая потеря почвы и питательных веществ продолжается.
Важнейший показатель качества почвы — гумусированность. На небольших площадях с помощью внесения органических удобрений в высоких нормах можно повысить гумусированность почвы с 1,0...1,5 до 3...4 %. Но на всей площади посева это невозможно, в лучшем случае при внесении органики и использовании сидератов можно стабилизировать гумусовый режим почвы. Это же относится и к емкости поглощения ППКи микробиологической активности почвы — показателям, тесно связанным с гумусированностыо.
Изменению реакции почвенного раствора уделяют существенное внимание. Судя по статистическим отчетам, все кислые почвы России произвесткованы уже дважды. Однако существенного изменения реакции почвенного раствора не произошло. Дело в том, что при внесении 1 т СаСОз рНС0Л среднесуглинистой почвы сдвигается на 0,1 единицы. Для того чтобы изменить реакцию почвенного раствора с 4,5 до 5,5, нужно внести на 1 га около 10 т СаСОз, а для успешного возделывания бобовых культур рНС0Л почвы должен быть не ниже 6. С учетом влажности и содержания примесей в известковых материалах необходимо внести около 20 т доломитовой муки на 1 га. Фактически же норма известковых материалов составляла 2...4 т/га. При такой норме можно сдвинуть рНС0Л почвы на 0,2...0,4 единицы, но из-за применения азотных и хлорсодержащих калийных удобрений pH восстанавливается до исходного состояния. Для оптимизации почвенного раствора необходимы большие энергетические и финансовые затраты (энергосодержание 1 т СаСОз составляет в среднем около 8,5 ГДж, а 1 т зерна пшеницы — около 18 ГДж).
Третья группа факторов — это те, которые человек может регулировать на больших площадях. Главная задача агронома заключается в том, чтобы с помощью регулируемых факторов свести к минимуму негативное влияние нерегулируемых и частично регулируемых факторов на рост, развитие растений, урожай и его качество. Для возделывания в условиях короткого вегетационного периода с низкой суммой активных температур подбирают культуры и сорта с соответствующими требованиями биологии. Чтобы избежать повреждения теплолюбивых растений от возврата весен¬не-летних заморозков, эти культуры высевают в более поздние сроки.
Недостаточное содержание элементов питания в почве восполняют с помощью применения органических и минеральных макро- и микроудобрений. Для снижения засоренности посевов, предупреждения заражения растений болезнями и повреждения вредителями используют агротехнические, химические и биоло¬гические методы борьбы с вредными организмами.
Теоретическое обоснование диапазона оптимальной влагообеспеченности полевых культур. Видовая специфичность культур по требованию к влагообеспеченности. Влияние водного стресса в отдельные периоды онтогенеза на формирование урожая культур разных семейств
Урожайность с/х культур главным образом зависит от режима влагообеспеченности растений в течение вегетации. Для реализации потенциальной продуктивности растений влажность почвы в течение вегетации должна быть в диапазоне 60-100% ППВ (предельной полевой влагоемкости).
Предельная полевая влагоемкость (ППВ) – это максимальная влажность подвешенной почвы или максимальное количество воды, которое почва способна удержать после стекания гравитационной воды (влажность при которой все поры почвы заняты водой, зазывается полной влагоемкостью). Почву в этом состоянии высушивают и определяют процент воды к абсолютно сухой почве. Это значение влажности и будет равно 100% ППВ. Оно в большей степени зависит от гранулометрического состава и гумусированности почвы. Для среднесуглинистых почв (с содержанием гумуса около 2%) 100% ППВ бывает около 25-26% на абсолютно сухую почву. Для супесчаных слабогумусированных почв этот показатель снижается до 22-24%, а для тяжелых суглинков (с содержанием гумуса 4-5%) увеличивается до 30-34%. У оторфованных почв 100% ППВ еще выше. Синоним ППВ – наименьшая влагоемкость (НВ) менее удачен, так как влажность устойчивого завядания меньше НВ, кроме того, есть еще несколько понятий влажности почвы, которые меньше наименьшей влагоемкости, поэтому наибольшую влажность подвешенной почвы, или почвы пахотного слоя, не подстилаемого глеевым горизонтом, нелогично называть наименьшей.
Для того чтобы в любой период вегетации определить влажность почвы в процентах ППВ, необходимо знать, какой влажности соответствует 100% ППВ и какова влажность почвы на абсолютно сухое вещество в данный момент. Например, 100% ППВ соответствует 27% влажности на абсолютно сухую почву, а влажность почвы во время анализа составила – 16,2%, т. е она равна 60% ППВ. При влажности, равной 100% ППВ, капилляры почвы заполнены водой и соединены, крупные поры, которые составляют более половины всех пор почвы, заняты воздухом. Корни растений при этом не испытывают кислородной недостаточности. Корневой колосок, нашедший капилляр, может брать из него воду в течение всего периода его жизни – 5-20 дней в зависимости от генотипа вида и сорта. Влажность выше 100% ППВ избыточна, так как воздух вытесняется водой и корни испытывают кислородную недостаточность. Следовательно, 100% ППВ можно назвать верхним пределом оптимальной влажности почвы.
По мере испарения воды с поверхности почвы и использования ее вегетирующими растениями влажность пахотного слоя почвы постоянно снижается, и на определенном этапе единая водно-капилярная система разрушается, капилляры почвы разрываются. Это состояние почвы по влажности называют влажностью разрыва капилляров (ВРК). У большинства почв она наступает при снижении влажности до 60% ППВ, на легких слабогумусированных почвах – при 63-65%, а на связных и высокогумусированных – при 55-58% ППВ.
Когда влажность почвы опускается ниже влажности разрыва капилляров, корневой волосок, нашедший обрывок капилляра, быстро высасывает из него воду и отмирает. Продолжительность функционирования корневого волоска сокращается с 10-15 до 3-4 суток или даже несколько часов. Растение вынуждено образовывать все новые и новые корневые волоски для поиска новых обрывков капилляров с водой.
Длина одного корневого волоска в среднем составляет около 1мм, у мятликовых культур – 1,5мм. Подсчитано, что на 1мм² участка растущей зоны корня кукурузы находится около 1900 корневых волосков. Общая длина корневых волосков одного растения достигает – 3-4км, а у тыквы – 25км. В посеве пшеницы на 1га всасывающая поверхность корней составляет – 100тыс м². При недостатке влаги эта огромная всасывающая поверхность сменяется тем быстрее, чем глубже водный стресс.
Вероятно, именно из-за периодического недостатка влаги в почве в сухостепной зоне образовался мощный гумусовый слой. Здесь растительный покров сотни тысяч или миллионы лет работает на поиск обрывков капилляров с водой и абсолютно большая часть фотоассимилятов направляется в почву. Следовательно, влажность разрыва капилляров – нижний предел оптимальной влажности почвы.
При влажности почвы – 45-50% ППВ растение тургоресцентно и внешне не обнаруживает признаков водного стресса, однако большая часть фотоассимилятов идет на образование все новых мелких корешков и корневых колосков, уменьшается накопление надземной массы вегетативных и генеративных органов. При дальнейшем снижении влажности почвы до 35-25% ППВ накопление надземной массы почти прекращается, все ассимиляты направляются на рост мелких корней для поиска воды.
Особенно большой ущерб наносит снижение влажности почвы ниже ВРК бобовым культурам, под которые не вносят азотные удобрения. На симбиотическую фиксацию азота воздуха растения затрачивают много углеводов. При низкой влажности почвы необходимость формирования мелких корешков отвлекает углеводы от клубеньков, и из-за недостатка энергии симбиотическая фиксация азота воздуха сначала снижается, а потом прекращается совсем. Начинается отмирание клубеньков. В Средней Азии при нарушении режима орошения на корнях сои клубеньки не образуются; в Ставропольском крае люцерна без орошения по той же причине не вступает в симбиоз с ризобиями; в Башкортостане, Нижнем Поволжье горох на больших площадях также не образует клубеньков в течение вегетации. В результате бобовые растения испытывают не только водный стресс, но и острый недостаток азотного питания. После восстановления влажности почвы за счет осадков или орошения старые клубеньки не восстанавливаются, а по периферии корневой системы образуются новые мелкие клубеньки, фиксирующие азот. Однако растения в течение определенного периода, продолжительность которого зависит от длительности водного стресса, испытывают и водный, и азотный дефицит, из-за этого неизбежно снижается их продуктивность.
Культуры автотрофного типа питания азотом легче переносят временное снижение влажности почвы ниже ВРК, поскольку с восстановлением ее они сразу используют минеральные формы азота, внесенные в виде азотных удобрений.
Следовательно, для реализации потенциальной продуктивности растений влажность почвы в течение вегетации должна быть в диапазоне от 100% ППВ до влажности разрыва капилляров. ВРК является предполивным порогом влажности почвы.
Разные виды культурных растений по-разному переносят временный недостаток влаги. Это определяется степенью развития их корневой системы. Например, общая длина корней одного растения ржи, выращенного в теплице, составила 623км, а общая площадь их поверхности – 639м², т.е в 130 раз больше поверхности надземных органов. Суммарный прирост всех корней за одни сутки равнялся примерно – 5км, а прирост одного корешка – 2-6,5см, причем эти корни были расположены в объеме почвы всего около 6л. У водных и водно-болотных растений корневых волосков нет.
Отмечена видовая специфичность бобовых культур по отношению к недостатку влаги. Например, при периодическом снижении влажности почвы до 50% ППВ активный симбиотический потенциал (АСП) гороха составил 15% максимального значения, люпина желтого – 60, а эспарцета – 75%. Это объясняется тем, что корневые системы эспарцета и люпина желтого уходят глубже и способны поднимать воду из недоступных для других культур горизонтов.
Избыточное увлажнение (свыше 100% ППВ) легче переносит симбиотический аппарат клевера гибридного и хуже – эспарцета. Для люцерны уровень грунтовых вод выше 1м отрицательно сказывается на величине и активности симбиотического аппарата.
Центральный район Нечерноземья относится к зоне достаточного увлажнения, поскольку среднемноголетнее годовое количество осадков равно количеству воды, испаряющейся с водной поверхности. Однако за последние 30 лет только 10 лет были удовлетворительными по влагообеспеченности, когда при прочих благоприятных условиях бобовые культуры формировали большой активный симбиотический аппарат. В остальные годы клубеньки появлялись с запозданием из-за сухой весны или рано отмирали из-за снижения влажности почвы в июне, азотфиксация была ослаблена, урожай при этом резко снижался.
На дерново-подзолистых и подзолистых почвах Нечерноземной зоны до 90-95% корней растений находится в плодородном пахотном слое, поэтому при орошении достаточно, чтобы промачивался только данный слой. При этом снижается расход воды, исключается возможность вымывания питательных веществ из пахотного слоя, обеспечивается получение максимального урожая на единицу поливной воды и минеральных удобрений. Однако при снижении влажности пахотного слоя до ВРК поливать приходится чаще.
Поскольку влажность – процесс динамичный, изменяющийся ежечасно, то, называя оптимальную влажность почвы для какой-то культуры, можно говорить только о диапазоне влажности или о предполивном пороге влажности.
Биологические основы технологических приемов возделывания полевых культур. Классификация существующих «технологий», их особенности
Технология возделывания полевых культур — это комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биоло¬гии культуры и получение высокого урожая заданного качества.
Для того чтобы разработать научно обоснованную технологию возделывания культуры, сорта в конкретных почвенно-климатических условиях, необходимо знать требования биологии культуры, сорта и параметры почвенно-климатических условий.
Некоторые агротехнические приемы — основную и предпосевную подготовку почвы, внесение удобрений, подготовку семян к посеву, посев, уход за посевами, уборку урожая— выполняют при возделывании любой полевой культуры. Сумма этих приемов составляет «ствол» технологии возделывания полевых культур.
Агротехнические приемы, свойственные агротехнике отдельной группы культур, сходные по особенностям биологии (осенний посев озимых), одного семейства (инокуляция семян бобовых культур перед посевом) или аналогичных по использованию (мочка льносоломы и конопляной соломы), представляют собой технологические «побеги первого порядка», дополнительные агротехнические приемы, выполняемые при возделывании конкретной культуры и составляющие особенности ее агротехники, — «побеги второго порядка».
Все технологические приемы направлены на создание благоприятных условий для роста и развития возделываемой культуры, на удовлетворение требований ее биологии.' В число задач, которые решаются технологическими приемами, входят: оптимизация водно-воздушного режима почвы с помощью обработки для нор¬мального функционирования корневой системы; оптимизация режима питания культурных растений применением органических и минеральных удобрений; оптимизация реакции почвенного раствора известкованием или гипсованием почв; снижение конкуренции между выращиваемой культурой и сорняками мерами борьбы с засоренностью посевов; доведение посевного и посадочного материала до высших показателей посевного стандарта; подготовка выровненного, уплотненного в верхней части ложа для посева семян; распределение семян на одинаковую глубину и одинаковое расстояние в рядке друг от друга; защита растений от болезней и вредителей; регулирование роста, развития растений и качества урожая; снижение количественных и качественных потерь при уборке.
Эти задачи могут быть решены с помощью разных технологических приемов. Например, для снижения засоренности посевов применяют агротехнические приемы — лущение стерни, зяблевую вспашку, ранневесеннее боронование, допосевную культивацию, довсходовое и послевсходовое боронование, междуряд¬ные обработки широкорядных посевов, а также химические средства борьбы с сорняками — гербициды. Некоторые из перечисленных агротехнических приемов можно использовать для выполнения и других функций (кроме борьбы с сорняками); их нельзя заменить применением гербицидов. Для составления тех¬нологической схемы возделывания культуры в конкретных усло¬виях необходимо учитывать задачи отдельных технологических приемов
Каждый технологический прием необходим для решения определенной задачи, если он выполнен в срок и с требуемым качеством.
Известкование и подготовка почвы. В Нечерноземной зоне большинство почв кислые, с рНС0Л в диапазоне 4...5 и даже ниже 4. Абсолютное большинство культур реализует свою потенциальную продуктивность при рНС0Л 5,5, а многие — выше 6 (см. табл. 7). На кислых почвах все элементы минерального питания менее доступны для растений, коэффициенты использования их намного ниже, чем на слабокислых и нейтральных почвах. Следовательно, для получения высоких урожаев полевых культур на кислых почвах первый и главный агротехнический прием — известкование.
Если учесть, что при внесении 1 т СаСОз рНС0Л в среднем сдвигается на 0,1 единицы, то для изменения pH с 4,5 до 5,5 необходимо внести 10 т извести на 1 га, а с учетом примесей и влажности известковых материалов — около 12 т/га. Средние энергозатраты на 1 т известковых материалов составляют 8,5 ГДж, а на всю норму (12 т) — 102 ГДж/га.
Эти энергетические затраты с избытком оправдаются в течение ротации севооборота, если известкование проведено с соблюдением следующих условий:
известковые материалы должны быть пылевидного помола, это увеличивает их суммарную активную площадь, поскольку каждая пылинка работает своей поверхностью;
известь должна быть равномерно распределена по полю во избежание волнообразного эффекта, который впоследствии исправить невозможно;
вслед за внесением извести нужно провести дискование в два следа для перемешивания извести с почвой;
требуется также вспашка плугом без предплужника для равномерного распределения извести по пахотному слою с последующей глубокой культивацией;
известь нельзя вносить по мерзлой почве и тем более по снегу (на мерзлой почве пылевидный материал смывается талыми вода- ми в микропонижения и засыхает комочками, активная поверхность резко снижается; при внесении по снегу часть извести уносится с весенней водой, эффективность тонны известкового материала многократно снижается).
Известкование проводят весной до посева короткодневных культур, летом после уборки однолетних культур на зеленую массу, раннего картофеля или осенью после уборки зерновых.
Лущение пожнивных остатков осуществляют сразу же после уборки основной культуры. На почвах тяжелого гранулометрического состава используют тяжелые дисковые бороны или лемешные лущильники.
Органические удобрения в норме 30...60 т/га вносят перед лущением или после него. Главное требование — равномерность распределения их по полю. Вместе с органическими при необходимости вносят фосфорно-калийные удобрения. Зяблевую вспашку проводят плугом с предплужником сразу после распределения удобрений по полю во избежание потерь азота из органических удобрений. Лучший срок зяблевой вспашки — вторая половина августа — начало сентября. За оставшийся теплый период начнется минерализация органических остатков.
Весеннее боронование зяби (закрытие влаги) проводят, как только влажность верхнего слоя почвы опустится ниже 100 % ППВ и трактор не будет оставлять колеи.
Весеннюю подкормку озимых культур и многолетних мятликовых трав азотом осуществляют после прекращения горизонтального и вертикального стока воды наземными средствами или с помощью авиации.
Боронование озимых проводят для осветления точки роста при осеннем перерастании культур.
Азотные удобрения для культур ярового сева вносят под предпосевную культивацию. Нормы удобрений зависят от уровня естественного плодородия почвы, особенностей биологии культуры и уровня планируемого урожая. Во избежание газообразных потерь азота за счет денитрификации культивацию проводят немедленно после распределения удобрений по полю. Для культур ранневесеннего сева зябь не боронуют, а при возможности выезда в поле и внесения азотных удобрений проводят обработку почвы агрегатом типа РВК. Вслед за такой подготовкой почвы проводят посев.
Для культур поздневесеннего сева через 7...10 дней после закрытия влаги поле культивируют для уничтожения сорняков, а еще через неделю осуществляют предпосевную культивацию.
Предпосевное прикатывание проводят на почвах легкого гранулометрического состава под мелкосеменные культуры, если при предпосевной культивации использовали паровые культиваторы, а не агрегаты типа РВК. Под такие культуры проводят и послепосевное прикатывание.
Сроки посева с.-х. культур в зависимости от особенностей биологии культуры, целей возделывания, климатических условий зоны, гранулометрического состава и влагообеспеченности почвы, распределения осадков за вегетацию?
В Центральном регионе посев можно проводить в течение 9-10 месяцев в году, а в Центрально-Черноземном регионе сеять можно круглый год.
По сезонам года, сроки посева делят на несколько групп:
Весенний посев:
ранневесенний (яровые зерновые) – апрель;
средний (кукуруза) – май;
поздний (гречиха) – май;
Летние посевы:
ранние летние (поукосные) – июнь;
поздние летние (пожнивные) – июль;
Осенние посевы (озимые) – август – сентябрь;
Подзимние посевы (борщевик, левзея) – октябрь;
Зимние посевы (по снегу – клевер, люпин многолетний; с самолета – клевер, люпин многолетний) – февраль – март.
Сроки посева зависят от:
Особенностей биологии культуры
Цели возделывания
Климатических условий зоны
Гранулометрического состава почвы
Влагообеспеченности почвы
Распределения осадков (за год, по месяцам, за вегетацию)
Все культуры короткого дня теплолюбивы, семена их начинают прорастать при температуре почвы на глубине заделки семян – 8-12°С. Следовательно, их высевают при прогревании верхнего слоя почвы до этой температуры в средние и поздневесенние сроки.
Всходы некоторых короткодневных культур (фасоль) погибают при -1°С. Зная дату последнего заморозка, в данной зоне по многолетним метеорологическим наблюдениям, устанавливают такой срок посева, чтобы всходы появились после этой даты, т. е сеют за 7-8 до ее наступления. В Московской области, по многолетним наблюдениям, последний заморозок был 6 июня. Однако такие поздние заморозки бывают очень редко, чаще последние заморозки приходятся на 20-25 мая. С некоторой степенью риска короткодневные культуры начинают высевать 12-15 мая.
Длиннодневные культуры, как правило, холодостойкие: всходы их не погибают при весенних заморозках, даже при …-3…-6°С (что бывает редко), их семена можно высевать в ранневесенние сроки, как только наступит физическая спелость почвы и машинам можно выезжать на поле.
Озимые культуры, требующие для прохождения онтогенетического развития пониженных температур и без этого не переходящие фазу выхода в трубку, высевают в позднелетний и в раннеосенний сроки, за 45-60 дней до наступления устойчивых холодов. За это время растения должны хорошо распуститься для более надежной перезимовки.
Сроки посева:
Центральный район Нечерноземной зоны – 25.08 – 1.09
РСО-Алания – 25.09 – 10.10, причем в степной зоне сеют раньше, чем в предлесной.
Сорта озимых, которые успешно зимуют в фазе всходов и хорошо кустятся весной, могут быть высеяны в более поздние сроки, также есть сорта озимых, которые развиваются весной также благополучно, как при посеве осенью – “двуручки“.
Семена некоторых культур для прорастания требуют стратификации (выдерживание семян в набухшем состоянии при низких температурах). Для таких культур оптимальным сроком посева является подзимний посев, когда установились устойчивые холода, но почва еще не мерзлая.
Семена многолетнего люпина могут быть высеяны зимой по снегу (как правило, посев самолетами). Весной после схода снега при прогревании поверхности почвы до 3-5°С они начинают прорастать и дают нормальные всходы. К зимнему сроку можно отнести посев клевера лугового, ползучего и гибридного под покров озимых культур. Семена этих растений мелкие и для равномерных дружных всходов требуют минимальной глубины заделки. Посев проводят в конце весеннего таяния снега по замерзшей почве с самолета или сеялками без сошников. Раньше при подсеве клевера вручную этот прием называли “посевом по черепку” – по мерзлой почве. После таяния снега семена попадают на переувлажненную поверхность почвы и оседают в верхнем слое 0,5-1см, таким образом обеспечивается идеальная глубина заделки семян. При прогревании поверхности почвы до 5°С они начинают прорастать и дают дружные всходы.
Важный фактор, определяющий срок посева, – цель возделывания. Например, овес на зерно высевают в самые ранние сроки по старинной русской пословице: “Сей овес в грязь – будешь князь”. Овес на зеленую массу можно высевать в ранневесенний срок для раннего получения зеленой массы, в поздневесенний срок как поукосную культуру после уборки озимых на зеленую массу. В позднелетний срок высевают пожнивные культуры после уборки озимых на зерно. Чаще всего в качестве пожнивных культур используют холодостойкие культуры семейства Капустные на зеленую массу или сидерацию.
От цели возделывания зависят сроки посадки раннего картофеля. На продовольствие картофель высаживают в самые ранние сроки (как только почва согреется на глубине 10см до 6-8°С), чтобы получить продукцию как можно раньше, а на посадочный материал (на семена) ранний картофель высаживают в последнюю очередь. В этом случае ранний картофель успеет вызреть , при этом период от уборки до посадки будет меньше, а значит, уменьшатся потери при хранении.
Существенно влияют на календарные сроки посева метеорологические условия года. В Центральном районе Нечерноземной зоны в годы с ранней весной, ранним наступлением технологической спелости почвы посевные работы начинают 15-20 апреля, а в годы с поздней весной – 30 апреля – 5 мая. Задержка с посевом, как правило, приводит к снижению урожая культур.
Гранулометрический состав почвы также вносит коррективы в сроки посева. Легкие почвы быстрее освобождаются от излишков влаги, и сев яровых на них начинают раньше, чем на тяжелых почвах.
При нехватке техники в хозяйстве необходимо иметь набор культур и сортов с разными сроками посева и высевать каждый сорт в оптимальные сроки.
Норма высева с.-х. культур в зависимости морфологии растений, целей возделывания, особенностей сорта, экологических условий зоны?
Норма высева
Количественная норма высева зависит от морфологии, цели возделывания, экологии зоны, биологических особенностей сорта, способа посева.
Очевидно, что чем меньше габариты растения, тем меньшую площадь оно занимает (лен-долгунец в горизонтальной проекции занимает – 4-6см², отсюда следует что на 1га размещается – 25млн экземпляров, а одно растение дыни в горизонтальной проекции занимает – 3,5-4м² и на 1га высаживается только 2,5тыс. растений).
Норма высева разных сортов одной культуры, возделываемых в одних и тех же условиях изменяется в 1,5-2раза (позднеспелые сорта картофеля высаживаются с нормой – 30-35тыс клубней/га, а скороспелые сорта – 65-75тыс. клубней/га).
Цель возделывания культуры, сорта также существенно влияет на норму высева. Например, скороспелые сорта картофеля, возделываемые на продовольствие, высаживают с нормой – 50-55тыс, а на семенные цели – 65-75тыс. клубней/га
Многолетние травы на сено и з/к (зеленый корм), высеваются с нормой – 4млн. всхожих семян/га, а на семена – 0,5-1млн/га всхожих семян.
Экологические условия зоны сильно влияют на норму высева. Например, в засушливых южных и юго-восточных районах с годовой суммой осадков – 300-400мм и суммой активных температур – 3000-3500°С рекомендуется высевать кукурузу на зерно (КНЗ), с нормой высева – 26-33тыс. всхожих семян/га, чтобы обеспечить густоту к уборке – 20-25тыс/га.
В степных районах, неустойчивого увлажнения, с суммой осадков – 400-500мм, норму высева увеличивают до 40-52тыс/га, чтобы обеспечить густоту к уборке – 30-40тыс/га, а в районах достаточного увлажнения высевают – до 56-84тыс/га.
Аналогичная закономерность изменения нормы высева, в зависимости от влагообеспеченности, отмечается и у зерновых культур 1 группы: нормы высева ячменя в северо-западном районе, с достаточным увлажнением, составляет – 6млн/га, а в засушливых нечерноземных юго-восточных районах – 3,5-4млн.шт/га (в РСО-Алании: северо-западном районе – 6млн/га, в Моздокском районе – 3,5-4,5млн.шт/га, а в лесостепной зоне – 4-5млн.шт/га).
Таким образом, для правильного выбора нормы высева культуры, сорта на конкретном поле необходимо определить, к какой группе видов по морфологии, габитусу относится эта культура, и установить диапазон допустимых норм высева. Затем нужно выяснить особенности сорта и в связи с этим уточнить норму высева, сделать поправку на цель возделывания и способ посева. С учетом экологических условий зоны, конкретного поля окончательно устанавливают норму высева данного сорта на этом поле.
Максимальный урожай зеленой массы и сена клевера лугового и люцерны пестрогибридной можно получить при густоте – 120-200 растений/м², или 1,2-2млн/га. Такую густоту растений перед первым укосом можно получить при норме высева клевера – 2-5,5млн всхожих семян/га (4-5кг/га).
В большинстве рекомендаций предлагают высевать – 16-20кг/га клевера, или 8-10млн всхожих семян. Причина четырехкратного завышения нормы высева в некачественной предпосевной обработке почвы и крайне неравномерной глубине заделки семян. Мелкие семена клевера лугового и люцерны успешно могут пробить слой почвы и вынести семядоли на поверхность с глубины 1-2см. Заглубление их на 3см снижает полевую всхожесть в 2-3 раза, а с глубины 4см пробиваются лишь отдельные проростки, как правило, посев погибает. При высеве семян в невыровненную неприкатанную почву, да еще сеялками с дисковыми сошниками, распределение семян мелкосемянных культур происходит в слое 0-7см. Нормальные всходы дают только те семена, которые попадают в слой 0,5-2см. Именно они определяют густоту всходов, а это составляет около 20% высеянных семян.
Неудачи в интродукции люпина часто также связаны с глубокой заделкой семян дисковыми сошниками, результатом чего бывают изреженные всходы и низкий урожай.
Способы посева с.-х. культур в зависимости от особенностей биологии и морфологии культуры, целей возделывания, засоренности поля, влагообеспеченности?
Продуктивность агроценоза в большой степени зависит от способа посева и ширины междурядий, выбор которых определяется морфологией растения, целью возделывания, засоренностью поля и наличием гербицидов, качеством подготовки почвы к посеву, наличием соответствующей техники.
Такие крупнолистные растения как тыква, дыня, арбуз, со стелющимися побегами (плетями) – 2-4м, невозможно выращивать с междурядьями 45-60см. Обычно их высевают с междурядьями – 120-200см и расстоянием в рядках – 100-150см. Габитус (внешний вид) тыквы и кабачков несколько меньше.
Еще меньше габитус растений картофеля, поэтому их высевают (высаживают) с междурядьями – 70см, это обусловлено также необходимостью окучивания растений.
Хлеба 1 группы, в горизонтальной проекции, занимают площадь – 15-20см², следовательно их можно высевать рядовым (междурядьями – 15см), перекрестным (междурядьями – 15см) и узкорядным способами.
Минимальную площадь горизонтальной проекции имеют растения льна (4-6см²) и лучшим способом посева его является – узкорядный.
Кроме того, способ посева культурных растений зависит от цели возделывания (многолетние травы на корм сеют рядовым или узкорядным способом, а на семена – широкорядным с междурядьями 45-60см). Если кормовые бобы, соя высеваются на корм, то их можно сеять узкорядным способом, а на семена – широкорядным.
КНЗ (кукуруза на зерно) высевают только широкорядным способом с междурядьями – 70см. Для получения зеленой массы (КНС), и при наличии гербицидов ее можно высевать рядовым способом.
Степень засоренности поля и наличие гербицидов также влияют на способ посева. Например, такие культуры как фасоль, нут, соя, кормовые бобы высевают на чистых от сорняков полях рядовым способом с междурядьями – 15-25см (даже на зерно), а на засоренных полях и без наличия гербицидов сеют с междурядьями – 45-60см.
Качество предпосевной подготовки почвы определяет выбор рядового или узкорядного способа посева. Для узкорядного способа посева, на поле не должно быть крупных комков и глыб – они не проходят между сошняками узкорядной сеялки.
На комковатом поле возможен лишь рядовой посев сеялкой с дисковыми сошниками.
Перекрестный посев проводят рядовой сеялкой в перпендикулярном или пересекающемся направлении с половинной нормой высева. Цель перекрестного посева – более равномерное распределение семян по полю. Недостаток – двойные затраты труда и энергии на посев.
Сплошной способ посева используют при ручном разбросном посеве, при посеве с самолета, сеялками, с вынутыми из сошников семяпроводами, или со снятыми сошняками и семенопроводами, с сошняками специальной конструкции, обеспечивающими посев смыкающимися лентами.
При сплошном посеве специальными сеялками, типа СЗУ-3-6, СЗ-3-6, СЗТ-3-6, ССТ-47 или другие, междурядья при сплошном посеве бывают – 10-15см, также при перекрестном посеве, а при узкорядном – 7-8см.
При разбросном способе посева, междурядья не учитываются.
Посев с самолета практикуют при подсеве многолетних трав под озимые в ранневесенний период, при посеве многолетнего люпина по снегу, зерновых на полях с незавершившимся вертикальным стоком, где подготовка почвы к посеву проведена с осени (практикуется в некоторых странах Западной Европы), на больших участках и чаще всего на посевах риса.
Посев сеялками с вынутыми из сошников семяпроводами или без сошников и семяпроводов проводят при подсеве многолетних трав под озимые “по черепку” в конце весеннего таяния снега.
Ленточный посев (модификация широкорядного способа) используют при посеве моркови и эфиромасличных культур. В ленте шириной 10-20см высевают семена сплошным способом и оставляют междурядья – 45см для прохода культиватора и как колею для транспорта.
Полосной способ посева – это разбросной посев с расположением семян полосами шириной не менее 10см. Его применяют при совместном возделывании кормовых культур, в котором одна из культур обладает высокой продуктивностью, но низкими кормовыми качествами, в первую очередь низким содержанием белка. Второй компонент совместного посева обладает повышенным содержанием белка, но меньшей урожайностью и выступает как улучшатель корма. Чаще всего полосной способ применяют при возделывании кукурузы и сои, сорго и сои, кукурузы и кормовых бобов, кукурузы и подсолнечника, при этом полосы злаковых и бобовых культур чередуются.
Смешанный посев. Семена двух или нескольких культур смешивают перед посевом и высевают одновременно. Цель смешанных посевов такая же как и у совместных, но применяют их для культур рядового или узкорядного посева (вика+овес, пелюшка+овес, оз.вика+оз.тритикале), поскольку компоненты являются длиннодневными культурами, быстрорастущие в первые фазы развития, тем самым разрушая сорняки.
К смешанным посевам также относятся “бленды” – смесь семян разных сортов одной культуры. Чаще всего бленды используют при возделывании сои, подбирая сорта, устойчивые к разным неблагоприятным условиям, что делается для стабилизации урожая при разных метеорологических условиях года. Высевают бленды теми же способами, что и чистые сорта. В некоторых случаях, бленды способствуют всплеску урожая.
При введении какой-либо культуры растениевод должен эмпирически определить для нее оптимальную норму высева, с учетом почвено – климатической зоны. Таким образом, не только каждая культура для формирования высокого урожая требует своей строго определенной нормы высева, но каждый вид и сортотип этой культуры.
Глубина посева семян с.-х. культур в зависимости от морфологических особенностей, влажности и гранулометрического состава почвы, крупности семян, выноса семядолей на поверхность почвы? Зависит ли глубина обработки почвы от возделываемых культур? Реакция культур на глубину обработки почвы
Дальше, на что также стоит обращать внимание – это глубина заделки семян в почву. Глубина заделки семян в почву, как правило, зависит от свойств и структуры почвы.
К примеру, если почва песчаная, то семена нужно засевать глубоко, так как в верхних слоях такой почвы влаги очень мало (если на небольшую глубину засеять семена в такую почву, особенно это касается засушливые районы, то всходы будут страдать от недостатка влаги). Поэтому в более глубоких слоях песчаной почвы влага дольше сохраняется, а воздух легко проникает в песчаную почву.
А вот если почва глинистая, другими словами плотная, то проросткам очень трудно выбираться на поверхность, если их засеять на большую глубину. Кроме того, в плотной глинистой почве содержится мало воздуха. Поэтому в такую почву на большую глубину сеять семена не рекомендуется.
Помимо всего вышесказанного глубина заделки семян зависит от величины самих семян. Например, мелкие семена овощных растений моркови, лука сеют на глубину около 1 – 2 см. Средние семена таких растений как свёкла, огурцы на глубину 2 – 4 см. А крупные семена гороха, фасоли на глубину 4 – 5 см, в них запасов питательных веществ больше, чем в мелких и в отличии от мелких всходы крупных семян легко достигают поверхности почвы, поэтому их можно сеять глубже.
Приемы, обеспечивающие оптимальную глубину посева семян сельскохозяйственных культур.
Глубина заделки семян зависит от следующих факторов: влажности почвы, ее гранулометрического состава, массы 1000 семян и от того, выносятся ли семядоли на поверхность почвы.
Решающий фактор, определяющий глубину заделки семян, – влажность верхнего слоя почвы. Для набухания и прорастания зерновка мятликовых культур должна впитать – 60-65% воды от исходной массы, а семена бобовых культур – 100-120%.
Если в период посева верхний слой почвы после прикатывания имеет влажность не ниже 60% ППВ, то семена всех культур, кроме клубней картофеля и топинамбура, следует заделывать на минимальную глубину: мелкосемянные – 0,5-1,5см, зерновые и зернобобовые – 2-3см. Если верхний слой почвы (2-3см) подсох и влажность его опустилась до 40% ППВ, тл зерновые следует заделывать в более глубокий (более влажный) слой, но не ниже предельной глубины для данной культуры. Мелкосемянные культуры в сухой верхний слой почвы не высевают, так как они не будут прорастать до выпадения осадков и увлажнения этого слоя.
Предельная глубина посева определяется запасом энергии в семенах (массой семян) и расходом энергии на преодоление слоя почвы толщиной 1см. На физиологические процессы прорастания семена люцерны затрачивают около 10% сухого вещества от массы исходных семян. На преодоление семядолями 1см легкосуглинистой почвы люцерна затрачивает 49% сухого вещества семени, на преодоление 2см – 63, 3см – 69, а вместе с расходом сухого вещества на физиологические процессы прорастания – 79% абсолютно сухого вещества (АСВ). На среднесуглинистых и тяжелосуглинистых почвах затраты энергии на преодоление слоя почвы толщиной 1см возрастают на 6-10%. С глубины 4см выходят на поверхность всходы только отдельных наиболее крупных семян. Следовательно, предельной глубиной посева клевера лугового, люцерны, донника, имеющих массу 1000 семян около 2г, на среднесуглинистых почвах следует считать 3см.
У зернобобовых культур, выносящих семядоли на поверхность почвы, расход органического вещества (от посева до всходов) на преодоление слоя почвы 3-4см больше, чем у культур, не выносящих семядоли. У люпина желтого и узколистного, сои он достигает – 35-40% исходной массы семян и возрастает с увеличением глубины посева и вязкости почвы. Предельная глубина посева этих культур на среднесуглинистой почве – 6см, при этом полевая всхожесть семян снижается на 50% по сравнению с оптимальной глубиной (3-4см).
У фасоли обыкновенной, также выносящей семядоли, высеянной в среднесуглинистую почву на глубину 3-4см, потери сухого вещества на преодоление этого слоя почвы составляют – 54%; у кормовых бобов и гороха, не выносящих семядоли, – 42-47% массы АСВ, а с глубины 6см – 68-72%.
Таким образом, при достаточной влажности верхнего слоя почвы семена следует заделывать на минимальную глубину, потому что семя расходует меньше энергии на преодоление слоя почвы, быстрее появляются дружные всходы, пластические вещества семени идут на формирование ассимиляционного аппарата и корней, всходы бывают более жизнеспособными и устойчивыми к патогенной микрофлоре.
При недостатке влаги в верхнем слое почвы и необходимости более глубокой заделки семян всходы получаются ослабленными, требуют лучшей обеспеченности элементами питания и защиты их от болезней.
Важный фактор, определяющий глубину заделки семян, – гранулометрический состав почвы. На глинистых и тяжелосуглинистых почвах предельная глубина посева для всех культур минимальна. На среднесуглинистых почвах она возрастает на 40-50%, а на легкосуглинистых и супесчаных – в 2 раза.
Масса 1000семян, в большей степени, определяет пределы глубины их посева и весовой нормы высева. Очень мелкие семена табака и махорки высевают поверхностно во влажную почву, применяя предпосевной или послепосевной полив.
Мелкие семена тимофеевки луговой (масса 1000семян – 0,5г), способны преодолеть слой почвы не более 1см. Семена клевера ползучего или гибридного, с массой 1000семян – 0,6-0,7г или лядвенца рогатого, с массой 1000семян – 1г., дают более выровненные всходы, будучи высеянные на мерзлой почве или тающем снегу. При сходе снега и оттаивании верхнего слоя почвы они погружаются в жидкую почву на глубину – 0,4-0,6см, т. е на идеальную глубину для семян этих культур. После прогревания поверхности почвы до 5-6°С они прорастают и дают дружные всходы. При такой же заделке семян дает лучшие всходы и люпин многолетний.
Семена зерновых и зернобобовых культур, высеваемых с наступлением физической спелости почвы, заделывают во влажный слой на глубину – 3-4см. При просыхании почвы на большую глубину, особенно на легких почвах, глубину посева увеличивают до 5см, а у крупносемянных культур, не выносящих семядоли, – до 6-7см.
У картофеля на среднесуглинистых почвах оптимальная глубина посадки – 8см от верхнего края гребня. Уменьшение глубины посадки приводит к выходу столонов из почвы и озеленению клубней, что делает их непригодными для использования в пищу.
При более глубокой заделке задерживается появление “всходов” (стеблей) над поверхностью почвы, клубни размещаются в более глубоких слоях, затрудняется уборка урожая.
Для получения наибольшего урожая любой культуры необходимо правильно определить срок, норму и способ посева, глубину заделки семян. Кроме того, очень важно, чтобы семена были равномерно распределены по площади и высеяны на одинаковую глубину.
Равномерности распределения семян при рядовом посеве достигают регулировкой сеялки. Важно установить одинаковое расстояние между сошниками. В сближенных рядках растения изреживаются, а увеличенные междурядья зарастают сорняками, в результате урожай снижается на 15-20%. Большое значение имеет и одинаковое натяжение пружин сошников. При разном заглублении сошников семена попадают на разную глубину, и всходы бывают недружными. Первыми появляются растения в рядках, где заглубления сошников было минимальным, последними – где семена заделаны на наибольшую глубину. Растения, взошедшие раньше, будут быстрее развиваться и затенять рядки с запоздавшими всходами. Развитие растений в посеве будет неравномерным, что приведет к существенному снижению урожая.
При применении анкерных сошников обеспечивается более равномерная глубина посева, чем при применении дисковых сошников. Особенно важно использовать анкерные сошники при посеве мелкосемянных культур. Эти сошники уплотняют ложе и равномерно раскладывают на нем семена. Уплотненное ложе имеет восстановленные капилляры почвы, семена быстрее набухают и дают всход
Теоретические основы совместимости компонентов в смешанных и совместных посевах. Бленды. Цель возделывания смеси, морфологическая аллелопатическая совместимость компонентов, фотопериодизм, компенсационный пункт фотосинтеза; требования компонентов гранулометрическому составу почвы, pH, обеспеченность фосфором, калием, азотом; скорость роста в первые фазы развития, сроки уборочной спелости, многоукосность и долголетие компонентов.
В естественных (природных условиях), не измененных деятельностью человека, фитоценозы всегда многовидовые. При формировании видового состава решающую роль играют следующие факторы: конкуренция между собой; зависимость одних видов от других; наличие комплементарных видов. Стабильное растительное сообщество – это “насыщенная комбинация видов, находящихся друг с другом и со средой в экологическом равновесии.
Под конкуренцией (интерференцией), которая играет решающую роль при формировании растительных сообществ, в самом широком смысле понимают тормозящее действие, которое оказывают друг на друга растущие на небольшом пространстве растения, однако без проявления паразитизма. Они борются за свет, воду и питательные вещества, поэтому отдельно стоящие растения развиваются, при прочих равных условиях, намного лучше, чем растущие в сообществе. Здесь речь идет собственно о физико-химических отношениях.
Австрийский ученый-физиолог растений Ганс Молиш обратил внимание на то, что растения могут влиять друг на друга посредством выделения в почву и воздух особых химических веществ, которые уже в самых малых количествах оказывают угнетающее влияние на соседние растения. Это так называемое биохимическое влияние одних растений на другие Молиш назвал аллелопатией (с греч. “алело” – взаимный и “пати” – воздействие).
Очень интересны и важны для сельского хозяйства многие явления аллелопатии в сообществах культурных видов. Можно выделить некоторые аспекты и направления, по которым ведутся исследования закономерностей химического взаимодействия растений.
Аллелопатическое почвоутомление – накопление в почве биологически активных веществ до токсического уровня, обуславливающее снижение урожая отдельных культур. Оно характерно для многих видов. Так, монокультура пшеницы нежелательна из-за накопления подвижных фенольных соединений, под многолетней люцерной накапливаются сапонины, довольно сильное почвоутомление вызывает люпин, который при бессменном выращивании на 3-4 год полностью выпадает.
Носители аллелопатического действия – подвижные, легко проникающие в растения химические соединения. В большинстве случаев почвоутомление связывают с накоплением подвижных фенольных соединений, прежде всего кислот. Аллелопатическая активность некоторых возделываемых растений вызывает угнетение развития сорняков, и в этом смысле она нежелательна. С другой стороны, аллелопатически активные растения хуже сосуществуют, их посевы изреживаются. Установлено, что ячмень угнетает развитие сорняков выделением алкалоида грамина. Очень аллелопатически активная рожь; гречиха и конопля также подавляют сорные растения.
Аллелопатическое действие сорных растений
Вредоносность сорных растений часто связана с выделением ими биологически активных химических соединений, угнетающих культурные растения. Известна аллелопатическая агрессивность пырея ползучего, мари белой, росички реснитчатой, вредно действующих на кукурузу. Сильное аллелопатическое влияние на рост и развитие салата, капусты, проса негритянского оказывают экстракты из стеблей, корневые выделения и почва из-под дихентхиума.
Особенно активный сорняк – щавель конский. У него выделено четыре фенольных ингибитора. У 80% видов, растущих рядом с ним, накопление сухой массы существенно снижается. Такие сорняки, как пастушья сумка, ясменник, латук, костер кровельный, редко встречаются рядом со щавелем.
Горчица салатная, сельдерей салатный, редис угнетают рост капусты хибинской, ее масса снижается почти в 10 раз, ухудшается качество урожая.
Есть сведения об аллелопатическом взаимодействии и других культурных растений. Известно, например, что посевы лука в междурядьях томатов и картофеля предохраняют их от заболевания фитофторой и что капуста, посаженная в винограднике, угнетает виноград.
Ассоциативная конкуренция
Следует различать внутривидовую (между растениями одного и того же вида) и межвидовую конкуренцию. Обе формы конкуренции играют в формировании сообщества важную, но противоположную роль. Если при внутривидовой конкуренции погибают слабые индивидуумы какого-либо вида и остаются лишь сильные, что полезно для сохранения вида, то при межвидовой конкуренции происходит подавление слабого в конкурентном отношении вида, часто вплоть до его полного вытеснения из фитоценоза.
В природе, однако, внешние условия постоянно изменяются, поэтому полное угнетение имеет место лишь при очень большом превосходстве одного вида над другим. Обычно же возникают смешанные популяции, в которых виды представлены соответственно их конкурентной мощи.
Таким образом, в природных условиях фитоценозы всегда многовидовые. Наряду с хозяйственно полезными растениями, обладающими ценными пищевыми, кормовыми или техническими качествами, произрастают менее ценные, не представляющие хозяйственного интереса и вредные растения.
Преимущества и недостатки одновидовых посевов
С развитием растениеводства человек стал отбирать отдельные растения и высевать их в чистом виде, чтобы освободить полезные растения от конкуренции других видов и получить наибольшее количество продукта, ради которого выращивал культуру, с единицы площади. Так возникли одновидовые растительные ассоциации. Для выпечки хлеба необходимо было получить чистую пшеницу, чистый ячмень, чистую рожь, чистую кукурузу и т.п. Совместное возделывание хлебных злаков, например пшеницы и ржи, снижает мукомольно-хлебопекарные качества зерна пшеницы. Продукцию высокого качества некоторых культур, например льна-долгунца, можно получить только в чистых посевах. В многовидовых ассоциациях (разреженные, засоренные посевы) лен-долгунец ветвится, снижается технологическая высота его стебля, ухудшается качество волокна.
Дальнейшая история растениеводства представляет собой совершенствование технологий возделывания чистых посевов с/х культур. По мере перехода от ручного труда к механизированному, с/х машины приспосабливали к требованиям биологии и морфологии отдельных культур. Так появились комбайны для уборки зерновых, свеклы, льна, хлопка и других с/х культур.
Научно обоснованные технологии возделывания с/х культур включают применение химических средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков. Считается, что чем уже селективность пестициды, тем выше его агрономическая ценность. Однако большинство применяемых гербицидов имеет достаточно широкий видовой диапазон токсического действия, использование их в смешанных посевах не представляется возможным. Например, трефлан хорошо отчищает от сорняков одновидовые посевы сои, но применять его в соево-кукурузных смесях нельзя, так как он подавляет кукурузу.
Таким образом, главные преимущества чистых посевов – их высокая технологичность, обеспечение набольшего сбора продукции данного вида с единицы площади, высокое качество продукции.
К недостаткам одновидовых посевов можно отнести неполное использование посевной площади, особенно культурами широкорядного посева, низкие кормовые качества отдельных культур.
Смешанные и совместные посевы
Для устранения этих недостатков в растениеводстве давно используют совместное возделывание различных культур – смешанные и совместные посевы.
Смешанные посевы – это посев двух или нескольких культур, семена которых перед высевом перемешивают, или двукратный независимый посев культур на одной площади (при посеве второй культуры расположение рядков и ширину междурядий не принимают в расчет).
Этот способ посева, как правило, используют при возделывании кормовых культур. Цель смешанных посевов – улучшить качество корма, повысить в нем содержание белка.
Например, культуры семейства Мятликовые менее требовательны к условиям выращивания и при низкой обеспеченности элементами питания дают невысокие, но стабильные урожаи корма низкого качества. Бобовые культуры дают отличный корм, но урожаи их в большой степени зависят от обеспеченности элементами минерального питания и влагой и потому менее стабильны. Смешанные посевы кормовых культур используют, как правило, в тех случаях, когда почвено-климатические условия не дают возможности получать стабильно высокие урожаи наиболее ценной в кормовом отношении культуры.
Бобовые культуры более требовательны к условиям выращивания, чем мятликовые. Например, для получения высокого урожая клевера лугового необходим рНсол пахотного слоя почвы не ниже 6. На кислых почвах клевер изреживается, урожай снижается. Тимофеевка луговая достаточно кислоустойчива и стабильно дает удовлетворительные урожаи даже при рН=4,5.
В Нечерноземной зоне из многолетних бобовых культур наиболее распространен клевер луговой. При благоприятных условиях бобово-ризобиального симбиоза на чистых посевах этой культуры в первый год пользования получают более высокий урожай и больший сбор белка с 1га, чем в смеси с мятликовыми травами. Так, в учхозе РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева “Михайловское” Московской области при посеве клевера лугового в чистом виде на хорошо произвесткованной и обеспеченной фосфором и калием почве в первый год пользования на большой площади было собрано сена – 8,6т/га и сырого белка более – 1200кг/га. Травосмесь клевера и тимофеевки при соотношении компонентов 1:1 дала – 7,3т/га сена и 876кг сырого белка с 1га. На второй год пользования с чистых и смешанных посевов собрали соответственно – 4-7 и 6,4т сена и 658 и 576кг сырого белка с 1га.
На второй год пользования клевер луговой значительно изреживается, в результате урожайность его снижается иногда в 1,5-2 раза. При изреживании клевера мятликовый компонент травосмеси развивается сильнее, вследствие чего урожайность ее снижается в меньшей степени, чем урожайность клевера в чистом виде.
На среднекислых почвах, недостаточно обеспеченных фосфором и калием, активность симбиотической фиксации азота воздуха клевером невысокая, а урожаи умеренные или низкие. В этих условиях клевер изреживается сильнее, чем на хорошо произвесткованных почвах, и клеверотимофеечные смеси всегда дают более высокие урожаи, чем чистые посевы этих культур. Так, в совхозе “Виноградовский” Воскресенского района Московской области на неизвесткованных, бедных питательными веществами почвах сбор сена чистого клевера в первый год пользования составил – 2,6т/га, а клеверотимофеечной смеси на такой же почве – 3,5т/га. На второй год пользования клевер чистого посева выпал на 70-80% и в травостое преобладали сорняки, а клеверотимофеечная смесь при подкормке аммиачной селитрой в норме – 250кг/га дала – 3,8т/га сена главным образом за счет тимофеевки.
На слабоокультуренных малоплодородных почвах мятликовый компонент смеси выступает в качестве страховой культуры, поскольку тимофеевка, например, более неприхотлива к условиям выращивания и дает удовлетворительные урожаи там, где клевер луговой развивается плохо. В то же время при наличии в травосмеси клевера улучшается качества корма мятликового компонента. Именно этим объясняют тот факт, что в Нечерноземной зоне, где почвы преимущественно малоплодородные, с повышенной кислотностью, клевер луговой традиционно выращивают в смеси с мятликовыми травами, при этом средний сбор сена составляет – 1,6-2,3т/га.
Как показывает многолетняя практика, урожай и качество корма бобово-мятликовых смесей зависят от состава компонентов смеси. Некоторые виды мятликовых трав сильно угнетают бобовый компонент, в результате продуктивность его снижается, а вместе с ней и качество корма. Наибольшие урожаи дают такие травосмеси, компоненты которых совместимы.
Совместные посевы – это посевы дух или более видов растений на одном поле с чередующимися рядками или полосами культур. Перед высевом семена культур не смешивают, а высевают раздельно. Например, при совместном посеве кукурузы с соей одной сеялкой высевают кукурузу, а другой – сою.
Цель совместных посевов та же, что и смешанных, – повысить качество корма. Преимущество совместных посевов заключается в том, что первые дают возможность дифференцировать приемы удобрения и ухода за посевами. Например, при совместном посеве кукурузы с соей полосным способом можно при посеве под кукурузу вносить азотные удобрения, а сою высевать без них. В процессе ухода кукурузу можно подкармливать минеральным азотом, а сою культивировать без азотных подкормок, используя ее способность к симбиотической азотфиксации. В борьбе с сорняками под кукурузу можно применять гербициды из группы триазинов, а под сою – трефлан. В смешанных посевах этих культур указанные гербициды применять невозможно.
При смешанном посеве с различной крупностью семян, например сои и сорго, в семенном ящике происходит сепарация семян, и посев получается невыравненным. При совместном посеве этот недостаток устраняется.
При совместных полосных посевах культуры оказывают меньшее негативное влияние друг на друга, почти исключается взаимозатенение. Более того, при посеве культур с разной высотой стебля длинностебельные культуры лучше освещаются, и масса одного растения бывает больше, чем в чистых одновидовых посевах. Низкостебельный компонент испытывает некоторое затенение, но оно намного слабее, чем в смешанных посевах.
Принципы подбора компонентов
Смешанные посевы дают наибольший урожай лучшего качества, если компоненты смесей подобраны по видовому и сортовому составу с учетом критериев их совместимости.
Морфологическая совместимость – один из основных принципов подбора компонентов смесей. Чаще всего в качестве бобовых компонентов однолетних смешанных посевов на зеленую массу включают вику посевную и горох полевой или посевной как высокобелковые культуры, повышающие качество корма. Однако эти растения имеют полегающий стебель, поэтому другой компонент смеси должен быть с прямостоячим стеблем (например, овес или ячмень). Вика и горох хорошо цепляются усиками за мятликовые культуры и при оптимальном соотношении компонентов не полегают. Иногда в качестве поддерживающих культур высевают зернобобовые культуры с прямостоячим стеблем – люпины, кормовые бобы. Горох и вика также не полегают при наличии этих “подпорок”, но такие смеси не имеют смысла, поскольку оба компонента высокобелковые, а чистые посевы их более технологичны и имеют не меньшую белковую продуктивность.
Нередко горох подсевают к подсолнечнику при выращивании на зеленую массу, полагая, что подсолнечник предотвратит полегание гороха. Но горох не цепляется за подсолнечник из-за жесткого опушения его стеблей и черешков, и в конце вегетации полегает. Кроме того, эти компоненты несовместимы по другим параметрам.
Почвено-климатические и гидрологические условия также необходимо учитывать при подборе компонентов смесей. Разные культуры предъявляют неодинаковые требования к гранулометрическому и химическому составу почвы. Например, пелюшка (горох полевой) удовлетворительно растет на легких почвах, а горох посевной и вика посевная лучше удаются на связных среднесуглинистых. Ячмень на легких почвах дает больший урожай, чем овес. В связи с этим на легких почвах более совместимы смеси пелюшки с ячменем, а на средних тяжелых – гороха посевного с овсом или вики посевной с овсом.
К реакции почвенного раствора культуры также предъявляют неодинаковые требования. Среди многолетних бобовых трав лядвенец рогатый и клевер гибридный являются наиболее кислотерпимыми культурами и дают неплохой урожай зеленой массы даже при рНсол=4,5-4,8, оптимальный уровень рНсол для этих культур – 5-6,5. Для клевера лугового необходимы менее кислые почвы, а люцерну вообще не следует высевать при рНсол=6 и ниже.
Мятликовые травы также различаются по реакции на кислотность почвы. Тимофеевка, например, формирует удовлетворительный урожай сена даже на очень кислых почвах. Овсяница луговая требует менее кислых почв, а кострец безостый – нейтральных. В связи с этим на кислых почвах лучше использовать клеверотимофеечные, а на нейтральных – люцерново-кострецовые смеси.
Уровень грунтовых вод необходимо учитывать при составлении травосмесей. Люцерна, например, слабо растет и быстро изреживается, если глубина залегания грунтовых вод менее 1м, а клевер гибридный и клевер ползучий отлично растут, даже если грунтовые воды находятся на глубине немного ниже пахотного слоя почвы.
Фотопериодизм культуры также следует учитывать при подборе компонентов смеси. Длиннодневные культуры, как правило, более требовательны к влагообеспеченности, поэтому их нужно высевать в самые ранние сроки, тем более что они сравнительно холодостойки; при задержке с посевом их урожайность снижается. Культуры короткого дня как более теплолюбивые высевают при прогревании почвы на глубине посева до 8-10°С. Эти культуры устойчивы к недостатку влаги в первые фазы развития, и поэтому их можно высевать в более поздние сроки. Культуры различного фотопериодизма несовместимы как компоненты смеси (например, соя и овес, горох и кукуруза). В некоторых случаях их пытаются совместить, проводя посев в разные сроки. Однако это малоприемлемо в технологическом плане, смешанные или совместные посевы оказываются экономически неэффективными.
Смешанные или совместные посевы одинакового фотопериодизма – вики и овса, кукурузы и сои, сорго и сои – дают высокие урожаи зеленой массы хорошего качества.
Обеспеченность элементами минерального питания – важный фактор при подборе компонентов смеси. Например, урожай зеленой массы и семян люпина желтого не повышается от внесения фосфорных удобрений, если содержание подвижного фосфора составляет – 50мг/кг почвы и более. Удовлетворительно переносят недостаток фосфора в почве тимофеевка, озимая рожь, овес. А кукуруза, пшеница, соя, фасоль, люцерна формируют высокий урожай при высокой обеспеченности подвижным фосфором. Если в почве содержится – 80-120мг/кг этого элемента при достаточной обеспеченности другими элементами, то с помощью внесения фосфорных удобрений можно добиться повышения урожайности.
При выборе компонентов для смешанных посевов необходимо учитывать эту биологическую особенность, с тем, чтобы полнее использовать элементы питания и получать больший урожай.
Особое место в питании бобовых и мятликовых компонентов смешанных посевов занимает азот. Бобовые культуры обладают способностью за счет симбиоза с клубеньковыми бактериями усваивать азот воздуха. Все другие культуры потребляют этот элемент из почвы или удобрений в минеральной форме, уровень их урожая зависит от содержания азота в почве или норм азотных удобрений. На бедных азотом почвах при благоприятных условиях симбиоза бобовый компонент смеси может полностью обеспечить свою потребность в азоте за счет симбиотически фиксированного из воздуха. Небобовый компонент при этом испытывает азотное голодание, и его урожайность лимитируется уровнем плодородия почвы. В этом случае рациональнее использовать чистые посевы бобовых культур.
Толерантность к пестицидам – еще один принцип подбора совместимых культур. Некоторые растения, особенно короткодневные, не выдерживают конкуренции с сорняками, слабо растут, посевы изреживаются и дают низкие урожаи. На засоренных полях невозможно получить хороший урожай кукурузы, сои. В широкорядных посевах этих культур возможна механическая борьба с сорняками с помощью культивации междурядий, однако рядки остаются засоренными и урожай снижается. У культур рядового способа посева механическая борьба с сорняками в период вегетации практически невозможна. Урожайность засоренных посевов зерновых культур бывает в 1,5-3 раза ниже, чем чистых.
По мере интенсификации растениеводства применение гербицидов в посевах с/х культур становится неизбежным. Многие гербициды имеют широкий диапазон токсичности, подавляя целые семейства видов или группу семейств. Так, трефлан в посевах сои подавляет сорняки семейств Капустные, Астровые и Мятликовые. Кроме сорняков семейства Мятликовые он угнетает и культурные растения этого семейства, например кукурузу.
В посевах кукурузы широко применяют гербициды группы триазинов, которые угнетают культурные растения семейства Бобовые. Следовательно, в смешанных посевах кукурузы с соей применение гербицидов весьма ограничено, борьба с сорняками затруднена, и на засоренных полях урожаи таких смесей бывают низкими. Аналогичное положение и со смешанными посевами культур рядового способа посева.
Таким образом, при подборе компонентов смесей необходимо учитывать устойчивость (толерантность) культур к гербицидам. Следует составлять такие смеси, все компоненты которых устойчивы к одному и тому же гербициду.
Темпы роста в начальные фазы развития – также очень важный фактор при подборе компонентов для смешанных посевов. Длиннодневные мятликовые и бобовые культуры (овес, рожь, ячмень, горох, вика, кормовые бобы) в первые фазы развития растут быстро. У короткодневных культур (кукуруза, соя, подсолнечник), эволюционно сформировавшихся при недостатке влаги, в первые фазы надземная масса растет медленно, более быстро развивается корневая система, которая в дальнейшем должна обеспечить растения водой. Аналогичный рост надземных и подземных органов отмечается у культур, приспособленных к легким почвам, например у люпина желтого, хотя он и является длиннодневным растением. Смешанные посевы культур с разными темпами роста надземной массы в первые фазы развития, например овса и люпина желтого, овса и сои, овса и подсолнечника, несовместимы. Овес обгоняет в росте короткодневную культуру, затеняя ее, в результате второй компонент смеси изреживается, а оставшиеся растения составляют незначительную часть урожая. По этой же причине несовместимы смеси кукурузы с горохом, подсолнечника с горохом при одновременном их посеве. Кукуруза и подсолнечник будут угнетены быстрорастущим горохом. Лучшими в этом отношении считаются смеси вики с овсом, гороха с овсом, кукурузы с соей, сорго с соей.
Время наступления уборочной спелости также следует учитывать при подборе компонентов смеси. В некоторых хозяйствах для обогащения зеленой массы кукурузы белком к ней подсевают горох. В Центральном районе Нечерноземной зоны кукурузу на силос убирают в конце августа – начале сентября, когда она накапливает наибольшее количество сухой массы. Горох достигает полной спелости к середине августа. К уборочной спелости кукурузы элементы питания из вегетативной массы гороха переходят в семена (реутилизируются), а семена осыпаются. Качество кукурузной массы практически не улучшается. Время наступления уборочной спелости необходимо учитывать и при составлении смеси многолетних трав. Например, для одноукосного клевера лугового меньше подходит овсяница луговая, чем тимофеевка луговая, так как у овсяницы укосная спелость наступает на 7-10 дней раньше, чем у клевера. Если уборку проводят с наступлением укосной спелости овсяницы, то недобирают урожай клевера, если срок уборки ориентируют на клевер, то снижается качество корма овсяницы. У тимофеевки луговой и клевера лугового укосная спелость наступает одновременно, и поэтому показателю они считаются хорошими компонентами смеси.
В многокомпонентных травосмесях по этой же причине не следует высевать тимофеевку вместе с овсяницей. При уборке в оптимальной для одной из этих культур срок, для другой культуры этот срок будет преждевременным или запоздалым, что приведет к недобору урожая или снижению его качества.
Не следует высевать тимофеевку в смеси с люцерной, поскольку укосная спелость у люцерны наступает раньше, чем у тимофеевки, и неизбежен недобор общего урожая. При запаздывании с уборкой люцерны резко снижается качество корма.
Многоукосность и долголетие посевов – факторы, которые необходимо учитывать при составлении бобово-мятликовых и многокомпонентных травосмесей, выращиваемых в полевых севооборотах. Некоторые культуры в силу своих биологических особенностей, обусловленных генотипом, способны быстро отрастать после скашивания и давать за вегетацию 2-3 укоса и более. Так, кострец безостый, а также райграс многоукосный в Центральном районе Нечерноземной зоны за вегетацию могут давать 2-3 укоса и отаву; тимофеевка луговая – только один укос. Из многолетних бобовых трав наибольшей многоукосностью отличаются люцерны – изменчивая и посевная, которые при поливе дают ежегодно не менее 3 укосов” два укоса зеленой массы формируют лядвенец рогатый и раннеспелые сорта клевера лугового. Позднеспелые сорта клевера лугового дают только один полноценный укос.
Люцерну изменчивую лучше всего сочетать с кострецом безостым или райграсом многоукосным. У этих культур совпадают и темпы роста, и время наступления укосной спелости, они дают одинаковое число укосов.
При посеве люцерны вместе с тимофеевкой во втором и последующих укосах урожай будет формироваться только за счет люцерны, общая урожайность снизится. Кроме того, тимофеевка потенциально менее урожайна, чем кострец безостый или райграс многоукосный. Для клевера лугового одноукосного сортотипа наиболее подходит тимофеевка, а для двуукосного – овсяница луговая, так как срок их первого укоса наступает почти одновременно.
Очень важно при составлении травосмеси учитывать фактор долголетия компонентов смеси. Например, большинство сортов клевера лугового дает максимальный урожай зеленой массы в первый год пользования посевом (на второй год жизни растений). На второй год пользования урожайность его снижается на 30-40%, а на третий год клевер выпадает. Как правило, клевер луговой используют один, максимум два года. Тимофеевка луговая в первый год пользования дает урожай ниже, чем во второй. Поэтому при двухлетнем использовании клеверотимофеечной смеси урожайность во второй год остается практически такой же, как и в первый. В первый год пользования урожай формируется за счет клевера, а во второй – в основном за счет тимофеевки.
Люцерна изменчивая при правильной эксплуатации посева может давать высокие урожаи в течение 6-8 лет. Урожайность этой культуры возрастает до третьего года пользования, далее 2-3 года она не изменяется, после чего начинается снижение продуктивности плантации. Продуктивность костреца безостого также в течение нескольких лет остается высокой. По этому признаку наиболее совместимы люцерново-кострецовые смеси.
Смешанные посевы при экстенсивном и интенсивном растениеводстве
Главная цель возделывания многолетних трав в смесях – стабилизация урожая зеленой массы за счет мятликовой культуры и повышение качества корма за счет бобового компонента смеси.
При экстенсивном ведении растениеводства в условиях Нечерноземной зоны, т. е на кислых почвах, слабо обеспеченных макро – и микроэлементами, наиболее стабильнее урожаи зеленой массы дает тимофеевка луговая. Однако в корме тимофеевки мало белка, он отличается низкими кормовыми достоинствами. Клевер луговой в таких условиях сильно страдает от повышенной кислотности, полевая всхожесть семян снижается, всходы изреживаются, урожай зеленой массы бывает меньше, чем у тимофеевки, иногда посевы клевера погибают полностью.
В смешанных посевах тимофеевки с клевером урожайность трав стабилизируется по годам. Если даже условия для клевера неблагоприятны, урожай формируется за счет тимофеевки. В любом случае при добавлении к тимофеевке клевера улучшается качество корма и повышается общая урожайность трав. Именно поэтому при экстенсивном ведении растениеводства клеверотимофеечная смесь всегда более продуктивна, чем чистые посевы этих компонентов.
Интенсификация кормопроизводства предполагает повышение урожайности и наибольшую окупаемость энергозатрат энергией урожая. Этим требованиям более всего отвечают чистые посевы бобовых трав. Так, при сборе сухого вещества клевера лугового – 11т/га и люцерны изменчивой – 13т/га сбор сырого белка составляет соответственно – 1500 и 2000кг/га. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны даже при тщательном известковании кислых почв, научно обоснованной системе применения минеральных удобрений и пестицидов, регулировании водного режима, т. е при интенсивном ведении растениеводства, ни одна другая культура не способна дать столько растительного белка, как многолетние бобовые травы. При этом белок сбалансирован по аминокислотному составу и формируется без затрат энергоемких азотных удобрений за счет симбиотической фиксации азота воздуха. Для создания такого урожая растения потребляют 420-500кг азота на 1га, из них 340-420кг – из воздуха. Из минеральных удобрений такое количество азота растения потребить не могут (для этого пришлось бы внести около 1200кг азота/га), а значит, и такой сбор белка за счет культур других семейств невозможен.
Мятликовые травы не способны к симбиозу с ризобиями, их урожайность ограничивается количеством минеральных форм азота в почве. В результате при интенсивном ведении растениеводства бобово-мятликовые травосмеси менее продуктивны, чем чистые посевы бобовых трав. Для получения максимального урожая обоих компонентов смеси необходимо мятликовый компонент обеспечить минеральным азотом. Однако при внесении азотных удобрений под травосмесь бобовые травы так же, если не более активно, используют минеральный азот в ущерб фиксации азота воздуха, т. е мы невольно бобовый компонент переводим на минеральный тип азотного питания. При достаточной обеспеченности минеральным азотом бобовый компонент быстро выпадает из фитоценоза и остается практически чистый посев мятликовых трав. Поэтому при интенсивном ведении кормопроизводства бобово-мятликовые травосмеси неэффективны, они обладают меньшей урожайностью и белковой продуктивностью, дают корм худшего качества, чем чистые посевы бобовых трав.
Бобовые травы целесообразно высевать в смеси с мятликовыми в том случае, если посевы будут использованы на выпас – это уменьшит опасность заболевания скота тимпанией (чрезмерное скопление газов в рубце у крупного рогатого скота или в кишечнике лошади (ветряные колики)..
Экологическое, агротехническое и экономическое значение биологического азота. Условия активного бобоворизобиального симбиоза: видовой состав, оптимальные параметры для каждой симбиотической системы - pH почвы, обеспеченность макро- и микроэлементами, аэрация почвы, влагообеспеченности и температуры. Прогнозирование эффективности симбиоза и контроль его активности
Биологическая фиксация азота воздуха может быть главным рычагом решения проблемы растительного белка. При включении азота воздуха в биологический круговорот обеспечивается производство дополнительного белка. Белковая продуктивность культур, способных к симбиотической азотфиксации при благоприятных условиях симбиоза, во много раз превосходит белковую продуктивность культур, не обладающих таким свойством.
Продукция, полученная с участием симбиотически фиксированного азота, отличается высокими пищевыми и кормовыми качествами, безвредна для человека и животных. При попытке существенно повысить содержание белка в растениях и увеличить сбор его с единицы площади за счет обильного удобрения минеральным азотом происходит накопление в вегетативной массе нитратов, резко снижается качество урожая. Корма и продукты питания с повышенным содержанием окисленных форм азота вызывают болезни обмена веществ, опорно-двигательной и нервной систем, генеративных органов и генетические нарушения. Дело в том, что оксиды азота блокируют функции гемоглобина и организм страдает от недостатка кислорода.
С помощью биологической фиксации азота воздуха в определенной степени можно решить проблему охраны окружающей среды, предотвращая загрязнение грунтовых вод и водоемов оксидами азота. Обеспечить же высокую белковую продуктивность небобовых культур, не способных к симбиотической азотфиксации, невозможно без применения больших норм минерального азота. Часть этого азота в виде оксидов попадает в грунтовые воды и водоемы, иногда концентрация их превышает предельно допустимые нормы. Оксиды, поступая с водой в организм человека, превращаются в нитрозосоединения, которые являются канцерогенами и могут вызывать образование злокачественных опухолей спустя месяцы и даже годы. В некоторых странах карта повышенного распространения онкологических заболеваний совпадает с картой применения больших норм азотных удобрений и повышенного содержания нитратов в грунтовых водах. Даже при самом высоком сборе белка бобовых культур (более 3т/га) за счет симбиотически фиксированного азота воздуха опасности нет.
Благодаря симбиотической фиксации азота воздуха обеспечивается экономия затрат энергии на единицу продукции. Насколько энергетически выгодно получать растительный белок за счет симбиотически фиксированного азота, показывают следующие цифры: энергетическая себестоимость 1кг белка костреца безостого, полученного за счет азотных удобрений, составляет – 65МДж, 1кг белка люцерны, полученного с участием биологического азота, – 21, козлятника восточного – 14 МДж.
Фиксация азота воздуха – весьма энергоемкий процесс. На техническую фиксацию 1т азота и превращение ее в минеральные азотные удобрения затрачивается около 80ГДж энергии.
Симбиотическая фиксация азота осуществляется за счет энергии солнца, аккумулированной в процессе фотосинтеза. Учеными кафедры растениеводства РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева установлено, что интенсивность фотосинтеза листьев возрастает по мере активизации симбиоза, расход углеводов на азотфиксацию компенсируется лучшим использованием солнечной радиации и не снижает урожай.
Выращивая бобовые культуры, активно фиксирующие азот воздуха, можно решить проблему сохранения и даже расширенного воспроизводства естественного плодородия почвы. После возделывания таких высокоурожайных культур, как клевер луговой и люцерна изменчивая, в Нечерноземной зоне в почве остается с корневыми и пожнивными остатками – 80-100кг азота/га, т. е больше, чем растения выносят его из почвы за вегетацию. Этого азота достаточно для того, чтобы дополнительно получить с 1га 1,5-2т зерна за время последействия растительных остатков (2-3 года). Таким образом, при симбиотической фиксации азота воздуха не только обеспечивается высокая белковая продуктивность бобовых культур, но и увеличивается урожай последующей культуры в севообороте, сохраняется плодородие почвы.
Тем не менее средняя урожайность зернобобовых культур и многолетних бобовых трав остается низкой: зернобобовых – порядка 1,3-1,5т семян, многолетних бобовых трав – 2,5-3т сена/га. Чаще всего фактором, лимитирующим уровень урожая, является недостаток азота..
Условия активного бобово-ризобиального симбиоза
В симбиотической фиксации азота воздуха принимают участие макросимбионт – растение и микросимбионт – клубеньковые бактерии рода Rhizobium, которые подразделяют на 11 видов. Каждый вид бактерий приспособлен к одному виду растений или к группе видов растений.. Эта приспособленность вида клубеньковых бактерий к группе видов или определенному виду бобового растения называется специфичностью.
Не все расы (штаммы) одного специфичного вида клубеньковых бактерий могут одинаково успешно проникать в корень растения. Некоторые штаммы отличаются высокой конкурентной способностью и образуют на корнях бобового растения много клубеньков, другие труднее проникают в корень и образуют меньше клубеньков. Следовательно, штамм клубеньковых бактерий должен быть не только специфичным, но и вирулентным.
Некоторые специфичные вирулентные штаммы в симбиозе с растением-хозяином интенсивно фиксируют азот воздуха, у других штаммов фиксация азота протекает медленнее и в меньших объемах. Способность штамма инициировать высокую интенсивность симбиотической азотфиксации называют активностью штамма.
Специфичный вирулентный активный штамм ризобий является первым условием активного симбиоза. Если культуру выращивают в регионе традиционно (например, горох, вику посевную, кормовые бобы) или она встречается в естественных фитоценозах (клевер луговой и ползучий), то в почве имеются спонтанные специфичные штаммы ризобий, которые инфицируют эти культуры. Дополнительная инокуляция в таком случае, как правило, не улучшает образование клубеньков и не увеличивает количество фиксированного азота воздуха. Если же культуру в данном районе возделывают впервые (например, люпин, сою), то в почве нет спонтанных специфичных клубеньковых бактерий, а значит, перед посевом обязательно следует проводить инокуляцию, иначе клубеньки на корнях не образуются, растения не будут использовать азот воздуха, возникнет азотная недостаточность и сформируется низкий урожай. Чаще всего в качестве инокулята используют ризоторфин – клубеньковые бактерии, нанесенные на стерилизованный молотый торф.
Повышенная кислотность почвы – главный фактор, ограничивающий активность симбиоза в Центральном районе Нечерноземной зоны. Установлена устойчивая видовая специфичность реакции симбионтов на изменение рН. Например, лядвенец рогатый удовлетворительно фиксирует азот воздуха (120кг/га) и обеспечивает достаточно высокий сбор сена (6,5т/га) даже при рНсол=4,2. Клевер луговой при той же кислотности фиксирует азота в 9 раз меньше, а люцерна не усваивает азот воздуха. При снижении кислотности до рН=6,5 урожайность лядвенца повысилась в 1,5 раза, клевера лугового – в 4 (с 2,6 до 10,8т/га), люцерны – в 6 раз, белковая продуктивность возросла соответственно в 1,7; 5,5 и 9 раз. Доведение рН почвы до 7,2 снизило азотфиксацию и урожай лядвенца, у клевера эти показатели остались на том же уровне, а у люцерны несколько повысились. Аналогичные данные получены и по другим культурам.
Используя классификацию растений по требованию к рН почвы, можно определить, при какой кислотности почвы определенная культура способна усваивать максимальное количество азота воздуха и обеспечивать наибольшую продуктивность; какую культура рациональнее высевать на данном поле с известной кислотностью; какая культура даст наибольший урожай без затрат на азотные удобрения. Такая классификация дает возможность определить, до какого уровня реакции среды следует известковать почву под каждую культуру, чтобы обеспечить максимальное усвоение азота воздуха и наибольшую белковую продуктивность.
Влажность почвы – третий по важности фактор, определяющий величину и активность симбиотического аппарата. Усвоение азота воздуха при низкой влажности почвы прекращается не вследствие недостатка воды в клубеньках (клубеньки сами не поглощают воду, они получают ее через корни), а из-за нехватки энергетических материалов – углеводов, которые расходуются на рост новых корешков, “ищущих” воду. Этот процесс усиливается по мере снижения влажности почвы. Нередко в районах с дефицитом увлажнения многие бобовые растения развиваются, не образуя клубеньков, несмотря на производимую инокуляцию. Наибольший симбиотический аппарат бобовых культур формируется при влажности почвы от 100% ППВ до ВРК (около 60% ППВ). В практике важно учитывать неодинаковый порог критической влажности для растений разных видов. Например, эспарцет довольно хорошо образует клубеньки при сравнительно низкой влажности почвы, а люцерна более чувствительна к дефициту влаги. При недостатке влаги величина и активность симбиотического аппарата резко снижаются у гороха, вики, клевера лугового, гибридного, ползучего. Для образования клубеньков и активной азотфиксации наиболее важна оптимальная влажность почвы весной и в первой половине лета.Таким образом, учитывая особенности биологии культур, определяющие их устойчивость к недостатку влаги, можно путем подбора наиболее подходящей культуры или регулирования водного режима обеспечить лучшее развитие и активность симбиотического аппарата и повысить белковую продуктивность растений.Избыток влаги, как и ее недостаток, также неблагоприятен для симбиоза. Из-за снижения аэрации почвы ухудшается снабжение симбиотического аппарата кислородом.Аэрация почвы играет важную роль в процессе симбиотической азотфиксации. На 1мл фиксированного азота воздуха расходуется 3мл кислорода. Большая часть клубеньков образуется в наиболее аэрируемом слое почвы (0-10см). При уменьшении доступа кислорода к клубенькам снижаются содержание в них леггемоглобина и фиксация азота воздуха. Красный пигмент леггемоглобин (аналог гемоглобина крови по структуре и функциям) обеспечивает перенос кислорода воздуха от периферии клубенька к его энергетическим центрам – митохондриям, где идет окисление углеводов и высвобождение энергии для фиксации азота воздуха. Этот же гемапротеид изолирует азотфиксирующие центры от доступа кислорода, поскольку сам процесс восстановления атомарного азота идет в строго анаэробных условиях.
На тяжелых заплывающих почвах даже активные штаммы ризобий образуют мелкие клубеньки, слабофиксирующие азот. Следовательно, бобовые культуры необходимо размещать на рыхлых, хорошо окультуренных, незаплывающих почвах.
Температурный фактор играет важную роль в симбиотических отношениях макро – и микросимбионтов. Требования симбиотических систем к напряженности температуры закреплены в геноме симбионтов и определены экологическими условиями региона, в которых формировался вид.
Для видов короткодневного фотопериодизма оптимальная температура для максимальной симбиотической азотфиксации находится в диапазоне – 20-30°С. Однако даже за Полярным кругом в воркутинской тундре при температуре немного выше 0°С эндемичные бобовые культуры – копеечник арктический, астрагал субарктический, клевер люпинолистный и многие другие – формируют активный симбиотический аппарат и фиксируют азот воздуха в течение круглых суток. С другой стороны, в полупустынях и пустынях Средней Азии при температуре воздуха до 45°С при орошении соя, нут и маш активно фиксируют азот воздуха, а горох не формирует клубеньков. Верблюжья колючка в этих условиях без орошения имеет много крупных красных клубеньков, свидетельствующих об активной симбиотической азотфиксации.
Условия питания растения-хозяина определяют размеры симбиотической фиксации. Фиксация азота воздуха происходит при участии (АТФ). Главной составной частью АТФ является фосфор, поэтому при симбиотрофном питании растений азотом бобовые предъявляют более высокие требования к обеспеченности фосфором, чем при минеральном типе питания. Достаточная обеспеченность фосфором – обязательное условие активного симбиоза. При низком содержании фосфора в почве клубеньковые бактерии проникают в корень, но клубеньки не образуются. Различные бобовые культуры предъявляют неодинаковые требования к обеспеченности почвы этим элементом. Например, люпины желтый и многолетний способны извлекать фосфор из труднодоступных соединений почвы. Кормовые бобы, соя и фасоль такой способностью не обладают. Следовательно, для реализации максимальной симбиотической активности при минимальных затратах фосфорных удобрений необходимо учитывать индивидуальные требования конкретной культуры к обеспеченности фосфором и содержание его в почве.
Калий способствует передвижению пластических веществ в растении, лучшему обеспечению симбиотической системы фотоассимилятами. При недостатке калия ограничивается активность симбиотической азотфиксации.
Для активного усвоения азота воздуха бобовыми культурами необходима достаточная обеспеченность микроэлементами, в первую очередь бором и молибденом. Бор способствует лучшему развитию сосудисто-проводящей системы, обеспечению клубеньков энергетическими материалами. На кислых и слабокислых почвах бор находится в подвижном, доступном для растений состоянии и борные удобрения не применяют. При известковании кислых почв и в почвах с нейтральной и щелочной реакцией бор переходит в недоступное для растений состояние и под бобовые культуры можно вносить борные удобрения – боризированный суперфосфат, буру или борную кислоту (1кг бора/га).
Молибден входит в состав азотфиксирующего ферментного комплекса – нитрогеназы. Наряду с другими элементами с переменной валентностью (Fe, Co, Cu) он служит посредником при переносе электронов в окислительно-восстановительных ферментных реакциях. На кислых почвах молибден находится в малоподвижном состоянии, перед посевом на таких почвах семена бобовых обрабатывают молибдатом аммония (20-50г Мо на гектарную норму семян). При увеличении нормы удобрений развитие клубеньковых бактерий угнетается, активность симбиоза снижается. На почвах с нейтральной и щелочной реакцией среды молибден переходит в подвижное состояние и бобовые культуры не нуждаются в молибденовых удобрениях. Таким образом, для увеличения размеров и активности симбиотического аппарата необходимо на кислых почвах применять молибденовые удобрения, а на нейтральных – борные.
Биологические факторы оказывают определенное влияние на активность симбиотической системы. В частности, ризосферная микрофлора может стимулировать или угнетать развитие клубеньковых бактерий в зависимости от ее видового состава. Значительный вред ризобиям наносят бактериофаги, они вызывают лизис клеток ризобий в клубеньках.Среди различных видов насекомых, наносящих вред клубенькам, наиболее вредоносны полосатый и щетинистый клубеньковые долгоносики, личинки которых питаются содержимым клубенька. При большой численности эти вредители почти полностью уничтожают клубеньки. Против долгоносиков успешно применяют химические средства защиты растений в период выхода жуков из почвы.Большой вред клубенькам наносят и нематоды, которые обитают в ризосфере различных бобовых культур. Например, в прикорневой зоне гороха обнаружено 47 видов нематод, в том числе 25 паразитических. Эти нематоды проникают в клубеньки и уничтожают их, некоторые расы нематод полностью подавляют образование клубеньков. Основное средство борьбы с нематодами – севооборот.Итак, для активного усвоения азота бобовыми культурами в симбиозе с клубеньковыми бактериями требуется определенный комплекс условий. В практике сельского хозяйства чаще всего какие-либо факторы среды бывают неблагоприятными для симбиоза. В каждой зоне лимитирующим является свой фактор: в Центральном районе Нечерноземной зоны РФ – повышенная кислотность почвы, в южных районах – влажность почвы, на некоторых почвах – недостаточная обеспеченность фосфором, на почвах с нейтральной и щелочной средой – недостаток бора, а на кислых – молибдена. Для некоторых культур (люпин, соя) в новых районах возделывания лимитирующим фактором является отсутствие соответствующего штамма ризобий и т. п. Следовательно, если нет возможности создать комплекс благоприятных условий для бобово-ризобиального симбиоза, то активность симбиоза всегда бывает низкой, азота воздуха усваивается мало (15-30кг/га) или он не усваивается совсем. Растения в этом случае испытывают азотное голодание и дают низкие урожаи.
Антагонизм (противоположное действие, противодействие органов, химических веществ) микроорганизмов минерального и биологического азота.Если какой-либо фактор имеет неблагоприятные параметры (кислотность почвы выше оптимальной, почва бедна фосфором, калием, микроэлементами, нет соответствующих удобрений и т. п.), азот воздуха будет фиксироваться слабо или не будет усваиваться совсем.
Правильность прогноза несложно проконтролировать в течение вегетации. Если у зернобобовых культур через 20-25 дней после всходов образовались розовые клубеньки, то фиксация азота воздуха протекает нормально. В фазе цветения, когда содержание леггемоглобина бывает наибольшим, полевой визуальный анализ 40-60 растений может дать представление об эффективности симбиоза. Для того в разных местах поля выкапывают растения на глубину – 10-15см (80-90% активных клубеньков располагается в верхнем 10-сантиметровом слое почв), осторожно освобождают от почвы (корни с клубеньками лучше отмыть) и анализируют клубеньки. Крупные розовые или красные клубеньки свидетельствуют об активной азотфиксации и хорошей обеспеченности растений азотом. Если клубеньки отсутствуют или они серого или зеленого цвета (без леггемоглобина), то в наиболее ответственный период – при наливе семян – растения будут испытывать азотное голодание. В этом случае на широкорядных посевах при нормальной влажности почвы целесообразно провести подкормки азотом. Аналогично осуществляют контроль за многолетними бобовыми травами.
Таким образом, контролируя процесс формирования и активности симбиотического аппарата, агроном может не только составить правильное представление об обеспеченности бобовых азотом, но и активно вмешиваться в питание растений и формирование урожая
Модели энергосберегающих технологий производства биологически чистой продукции сельского хозяйства. Производство продукции растениеводства, свободной от радионуклидов, тяжелых металлов, избытка нитратов, пестицидов
При росте масштабов загрязнения окружающей среды – почвы, воздуха и грунтовых вод – производство биологически чистой продукции, безвредной для человека и животных, становится все более сложной проблемой. Для этого необходимы специальные знания по физиологии и биохимии растений, химии почв и поведению ферментного комплекса растений.
В данной статье приведены не технологии, а схемы, модели экологически чистых технологий. Используя их, агроном может разработать и реализовать (с учетом биологии возделываемой культуры, сорта, экологических условий конкретного поля) комплекс технологических приемов, обеспечивающий получение биологически чистой продукции любой культуры.
Экологически чистая технология производства продукции растениеводства предполагает исключение загрязнения почвы, поверхностных и грунтовых вод, воздуха токсическими веществами, нарушающее биологическое равновесие экологической среды. Она предусматривает применение небольших норм азотных удобрений, не загрязняющих грунтовые воды нитратами. Будущее, безусловно, за такими технологиями. Однако эти технологии не исключают применения быстро детоксицируемых гербицидов, прочих пестицидов, не накапливающихся в растениях, а также умеренных норм азотных удобрений.
Энергосберегающая технология предполагает снижение затрат ископаемой энергии и живого труда на производство единицы продукции. Чаще всего под энергосбережением или ресурсосбережением понимают совмещение технологических операций, выполнение их за один проход агрегата. Например, рыхление, выравнивание и прикатывание почвы перед посевом агрегатом типа РВК, посев стерневой сеялкой с одновременным внесением минеральных удобрений, высевом семян и прикатыванием. Совмещение операций снижает затраты энергии на 10-30% суммы затрат на раздельное их выполнение. Однако действительно энергосберегающими технологиями производства продукции растениеводства являются технологии, основанные на максимальном использовании биологического азота, вдвое снижающие энергозатраты.
Биологически чистая продукция – это продукция естественного химического состава, свойственного данному виду растений. Интенсификация растениеводства, стремление получить максимальные урожаи обусловили широкое использование химической защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, а также применение высоких норм минеральных удобрений. Многие пестициды медленно разлагаются, накапливаются в почве, обладают кумулятивными свойствами, поступают в растение, в результате продукция становится биологически небезопасной. Большой вред организму животного и человека наносит избыточное содержание нитратов в растениях, накапливающихся при внесении высоких норм азотных удобрений. С некоторыми минеральными удобрениями в почву поступают тяжелые металлы. Поскольку в странах с развитым растениеводством широко используют и пестициды, и высокие нормы минеральных удобрений, продукция растениеводства часто не соответствует требованиям санитарных норм. Именно поэтому возникла острая необходимость в производстве биологически чистой продукции. В связи с этим появилось биологическое, альтернативное, органическое растениеводство – выращивание продукции, лишенной вредных соединений.
Производство продукции растениеводства, свободной от радионуклидов
В связи с авариями на атомных электростанциях, в результате испытания ядерного оружия большие территории оказались загрязненными радионуклидами. Степень загрязнения снижается по мере удаления от места аварии. Распределение радионуклидов по территории, как правило, происходит из-за перемещения воздушных масс, несущих радиозагрязненную пыль, выпадающую с осадками. В связи с этим количество радионуклидов, попавших на отдельные поля, даже в одном хозяйстве может различаться в десятки и сотни раз.
Экспериментально установлено, что при загрязнении почвы до 5Ки/км² излучение не оказывает существенного отрицательного влияния на растения и животных и на таких почвах можно заниматься растениеводством и животноводством. Более сильное загрязнение почв радионуклидами требует дополнительных мероприятий, а при высоком загрязнении производство продуктов питания и кормов исключается.
Механизм действия ионизирующих излучений на организм определяется следующими особенностями:
Высокой эффективностью поглощенной энергии; малые дозы поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологические изменения в организме;
Наличием скрытого, или инкубационного, периода проявления действия ионизирующего излучения. Этот период часто называют периодом мнимого благополучия. Продолжительность его сокращается при излучении в больших дозах;
Кумулятивным эффектом – действие малых доз может суммироваться, или накапливаться;
Генетическим эффектом – излучение воздействует не только на данный организм, но и на его потомство;
Неодинаковой чувствительностью к облучению различных органов живого организма;
В целом неодинаковым реагированием на облучение;
Частотой – одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное.
Биологический эффект ионизирующего излучения зависит от суммарной дозы и времени воздействия, вида излучения (альфа, бета, гамма), размеров облучаемой поверхности, индивидуальных особенностей организма и места нахождения источника облучения (вне или внутри организма).
В результате воздействия ионизирующего излучения на организм в тканях могут происходить сложные изменения физических, химических и биохимических процессов, часто необратимые.
Первичным этапом – пусковым механизмом, инициирующим многообразные процессы, являются ионизация и возбуждение атомов и молекул. Именно в этих физических актах взаимодействия происходит передача энергии ионизирующего излучения компонентам живой клетки: воде (в мягких биологических тканях ее 50-95%), низкомолекулярным органическим соединениям (углеводы, карбоновые кислоты, аминокислоты и другие), биомакромолекулам (ферменты, ДНК, РНК и другие).
Существует две теории, объясняющие процессы первичного радиационного повреждения.
Теория прямого воздействия – это непосредственная передача энергии биологически активным молекулам (теория “мишени”):
Ионизирующее излучение →(энергия)→биологически активная молекула →индуцирование биологических процессов, несвойственных организму
Теория косвенно действия – это передача энергии излучения биологически активным молекулам через посредников. Согласно этой теории под действием радиации образуются ионы, радикалы и пероксиды, которые взаимодействуют с органическими молекулами и вызывают повреждение клеток, тканей и органов растений. Свободные радикалы возникают в результате радиолиза воды:
Излучение→(энергия)→Радиолиз воды→Радикалы, пероксиды→Взаимодействие с органическими молекулами→Индуцирование различных процессов→Нарушения на разных уровнях организации организма.
Наибольший биологический эффект дает косвенное действие излучения. Индуцированные свободными радикалами химические реакции развиваются с большим выходом и вовлекают в этот процесс многие сотни и тысячи молекул, не затронутых излучением. Затем начинается биологический этап: хромосомные перестройки, изменение физиологических функций, повреждение ядерного аппарата, нарушения деления клетки, генома, ростовых процессов, появление внешних морфологических аномалий и даже гибель организма.
В зависимости от степени загрязнения почвы и воды радионуклиды по-разному накапливаются в растениях. Научными учреждениями разработаны временные допустимые уровни (ВДУ) накопления радионуклидов в растениях и продуктах животноводства, при которых они не становятся патогенами для человека и животных.
При этом радионуклиды стронция-90 более опасны, чем цезия, и ВДУ стронция, как правило, на порядок ниже, чем цезия. Различия в допустимых уровнях радиозагрязнения разных продуктов объясняются суточным количеством потребления его человеком. Например, человек в сутки потребляет больше питьевой воды, чем сушеных грибов или чая. Поэтому ВДУ загрязнения воды должен быть в 1000 раз ниже, чем этих продуктов.
В продукции животноводства, используемой в качестве кормов для животных, ВДУ содержания радионуклидов повышается на 1-2 порядка по сравнению с продуктами питания.
Если животные (КРС), выращиваемые на мясо содержались на кормах с повышенной радиозагрязненностью (естественные луга и пастбища) и содержание радионуклидов в их мясе превышает допустимые нормы, то таким животным устанавливают период реабилитационного кормления. Используют два организационных метода освобождения животных от радионуклидов.
При первом методе животных перевозят в районы, незагрязненные радионуклидами, на чистые корма. В течение 2-3 месяцев кормления животные практически освобождаются от радионуклидов. Этот процесс можно ускорить, если при стронциевом загрязнении в рацион вводить корма с повышенным содержанием кальция (люцерна, кальциевые премиксы). В обменных процессах организма кальций заменяет стронций, который выводится из организма.
При цезиевом загрязнении в рационе животных должно быть повышенное содержание калия. Калий в процессе физиологического обмена защищает цезий, и радионуклид выводится из организма.
Содержание калия в растениях прямо коррелирует с количеством этого элемента в почве, причем в широком диапазоне. Высокое содержание калия и кальция характерно для почв с нейтральной или щелочной реакцией (южные регионы). В этих районах не требуется дополнительно строить животноводческие фермы на период реабилитации. Следовательно, южные районы наиболее благоприятны для периода реабилитационного кормления. Однако у этого метода есть существенный недостаток. Радионуклидами через навоз могут быть загрязнены новые районы. Избежать этого можно либо распределением навоза на большие территории малыми нормами (чтобы существенно не повысить радиационный фон), либо захоронением в специальных хранилищах, либо другими способами утилизации. Для всех этих мероприятий требуются существенные затраты.
Второй организационный метод – кормление животных привозными чистыми кормами. С навозом поступают так же, как и в первом случае. Недостаток метода – большие затраты на перевозку чистых кормов из других регионов.
В зоне кислых почв (рН=3,8-4,8) на сильнозагрязненных участках с содержанием радионуклидов – 15-40Ки/км² снизить поступление радионуклидов в растения, т. е сделать корма более чистыми, можно в первую очередь повышением в почве концентрации кальция, сдвигом рНсол до 6,5-6,8. Для этого почву следует известковать осенью после перепашки под глубокую культивацию с учетом того, что при внесении 1т СаСО3 рНсол=4 необходимо довести до 6,5, следует внести 25т СаСО3/га. Учитывая, что известковые материалы имеют примеси и определенную долю воды, необходимо вносить поправочные коэффициенты. Так, при внесении 1т СаСО3 в нижних границах рНсол сдвигается на 0,15-0,18 единицы, а в верхних – на 0,04-0,07 единицы.
Кальций считается антагонистом стронция, и повышенное его содержание в почве будет ограничивать поступление стронция в растения, обеспечивать получение более чистой продукции.
Антагонист цезия – катион калия. Все почвы Нечерноземной зоны, как правило, кислые и бедны калием. Снизить поступление цезия в растения можно, усилив антагонизм этих катионов. При повышении содержания К2О с 5-6 до 14-1+6мг/100г почвы снижается поступление цезия-137 в 8-10 раз.
Для повышения содержания обменного калия на 1мг/100г почвы на среднесуглинистых малогумусированных почвах Нечерноземья необходимо вносить – 60кгК2О/га. Для сдвига содержания калия на 8-10мг/100г почвы следует за два приема (2 года) внести 480-600кг К2О/га, или 0,8-1т 60%-го хлористого калия/га. Нежелательно использовать 40%-ю калийную соль, так как повышенное содержание хлор-иона уносит в подпахотный слой двухвалентный катион кальция, подкисляя почву. Лучше в этом случае использовать калийные удобрения, не содержащие хлор.
Таким образом, на загрязненных радионуклидами почвах можно получать продукцию растениеводства с содержанием радионуклидов ниже ВДУ, т. е практически чистую.
Внесение азотных удобрений в средних и повышенных нормах способствует усвоению катионов цезия и стронция. Без применения азотных удобрений высокий урожай корма можно получить за счет бобовых культур, если почва хорошо произвесткована и высоко обеспечена калием. Но в этом случае содержание фосфора в почве необходимо поднять до нижнего предела оптимальной обеспеченности растений конкретного вида. Для большинства бобовых культур нижним пределом оптимальной обеспеченности фосфором является содержание Р2О5 – 12-14мг/100г почв (по Кирсанову). Исключение представляют лядвенец рогатый (8-10мг) и люпин желтый и многолетний (5мг/100г почвы).
Для сдвига содержания подвижного фосфора на 1мг/100г почвы требуется в зависимости от гранулометрического состава и гумусированности почвы внести – 60-100кг Р2О5/га. Чем тяжелее почва и чем выше ее гумусированность, тем выше норма Р2О5 для сдвига содержания фосфора на 1мг/100г.
Пример: В среднесуглинистой дерново-подзолистой почве содержится 60мг Р2О5 на 1кг почвы. Для получения высокого урожая клевера лугового за счет биологического азота необходимо поднять уровень подвижного фосфора в почве до 120мг/кг, т. е необходимо внести – 480кг Р2О5 на 1га (из расчета, что 80кг Р2О5 на 1га повышают содержание этого элемента в почве на 10мг/кг почвы), или 1,2т/га двойного суперфосфата на 1га. Это нужно сделать не ранее чем через год после известкования почвы, иначе свободный кальций, не вошедший в ППК, свяжет фосфорную кислоту в недоступный для растений трикальцийфосфат и ожидаемый эффект не будет достигнут. Фосфор малоподвижен, его можно вносить под вспашку или глубокую культивацию за один прием. Известкование и повышение уровня содержания калия в почве совместимы и могут быть выполнены одновременно.
Для успешного возделывания бобовых и активной симбиотической азотфиксации при резком сдвиге рН почвы, содержания в ней фосфора и калия необходимо применять микроудобрения, в первую очередь бор, в некоторых случаях молибден. Борные удобрения вносят в почву в виде боринизированного суперфосфата или других форм из расчета – 2-3кг бора на 1га. Молибден применяют при необходимости во время предпосевной обработки семян. Повышенное содержание молибдена в почве или высокие нормы молибденовых удобрений угнетают не только размножение ризобий, но и развитие растений.
Обязательный прием при возделывании бобовых на таких почвах – предпосевная инокуляция семян специфичным активным штаммом ризобий. Спонтанные штаммы ризобий, сформировавшиеся на кислых почвах, не приспособлены к новым условиям среды и обладают пониженным симбиотическими свойствами.
Исследованиями научных учреждений в разных экологических зонах определены приемы снижения отрицательного воздействия радиационного загрязнения на биосферу экосистемы. С учетом физико-химических свойств почвы, особенностей биологии отдельных видов возделываемых растений следует для каждого хозяйства разработать комплекс мероприятий, снижающих поступление радионуклидов в продукцию растениеводства и содержание их в продуктах.
Модель технологии получения биологически чистой продукции на загрязненных радионуклидами почвах включает обследование территории и прогнозирование содержания радионуклидов в урожае; инвентаризацию угодий по плотности загрязнения и составление картограмм; сопоставление картограммы загрязнения с картограммами реакции почвенного раствора, содержания обменного калия и кальция.
Для снижения содержания радионуклидов в пахотном слое почвы проводят глубокую вспашку с оборотом пласта. На лугах и пастбищах практикуют коренное улучшение с оборотом пласта.
Прогнозируют возможную степень загрязнения урожая радионуклидами. В соответствии с картограммой загрязнения определяют место для культур различного использования, т. е выращиваемых на продовольственные цели, корм, семена, техническую переработку.
Для снижения поступления радионуклидов в продукцию растениеводства проводят известкование почвы до рНсол=6,8 (желательно доломитовой мукой, содержащий магний), вносят в повышенных нормах калийные, органические удобрения (15т/га в год) и природные минеральные сорбенты. Содержание подвижного фосфора и микроэлементов доводят до повышенного уровня.
При известковании кислых почв можно снизить накопление цезия-137 в зерне озимых в 3 раза. Калий является антагонистом цезия и снижает поступление последнего в растения. Навоз (40т/га) снижает накопление цезия-137 в зерне озимой ржи в 2-2,5 раза. Кислый торф (рНсол=4,5) увеличивает переход цезия-137 в растения из дерново-подзолистой почвы. Следовательно, перед внесением торф необходимо известковать. Азотные удобрения следует применять в умеренных нормах, так как повышенные нормы могут вызвать увеличение поступления цезия-137.
Если перепашка в предыдущие годы уже была проведена, то в последующие годы лучше проводить безотвальную или минимальную обработку, чтобы снова не переместить на поверхность радионуклиды из нижней части пахотного слоя. Необходимо применять комбинированные агрегаты при посадке и уборке.
Для снижения возможности попадания на растения радионуклидов с пылью исключают междурядные обработки посевов, заменяя их внесением гербицидов, используют приемы уборки урожая, исключающее вторичное загрязнение продукции.
Таким образом, зная радиационную обстановку хозяйства, поля, даже на загрязненных радионуклидами почвах можно с помощью подбора культур и сортов, выполнения специальных мероприятий, снижающих поступление радионуклидов в растение, получать биологически безопасную продукцию растениеводства и животноводства, не содержащую радионуклиды выше допустимых уровней.
Производство продукции растениеводства, свободной от тяжелых металлов
Избыток тяжелых металлов нарушает нормальные физиологические процессы в организме животного и человека. Включаясь в отдельные ферментные системы, тяжелые металлы изменяют их функции, вызывая болезни животного организма, иногда с летальным исходом.
К наиболее опасным для здоровья человека тяжелым металлам относят мышьяк, барий, кадмий, хром, кобальт, медь, свинец, ртуть, молибден, никель, олово, цинк, сурьму.
К сожалению, агрохимическая служба РФ и других стран мира не проводит анализ всех почв на содержание тяжелых металлов и не составляет соответствующие картограммы. Следовательно, для того чтобы иметь уверенность, что продукция свободна от тяжелых металлов, необходимо проводить химический анализ почвы каждого поля на содержание каждого из наиболее опасных металлов. В Нидерландах разработана нормативная база концентрации тяжелых металлов. Установлено три уровня содержания их в почве: А – фоновые концентрации; В – концентрации, вызывающие озабоченность и указывающие на необходимость проведения дополнительных исследований и мероприятий; С – пороговые концентрации, свидетельствующие о необходимости проведения срочных мер по очистке почвы.
На полях с повышенным содержанием двухвалентных катионов тяжелых металлов (кобальт, никель, цинк, кадмий, ртуть) снизить их поступление в растение можно с помощью искусственного повышения антагонизма двухвалентных катионов за счет известкования почвы.
Поступление в растения одновалентных тяжелых металлов можно снизить с помощью внесения калийных удобрений в повышенных нормах. На дерново-подзолистой почве при доведении содержания обменного калия до 130-150мг/кг резко снижается поступление в растения одновалентных тяжелых металлов – хрома, никеля.
Для получения продукции растениеводства, свободной от тяжелых металлов (или с содержанием их ниже предельно допустимых концентраций), на почвах с повышенным их содержанием необходимо:
Провести агрохимическое обследование пашни и с/х угодий, определить содержание тяжелых металлов в почве;
Составить почвенные картограммы по тяжелым металлам, сопоставить их с картограммами содержания калия и кальция;
Кислые почвы произвестковать до рНсол=6,5-6,8 для снижения поступления в растения двухвалентных тяжелых металлов;
Довести содержание обменного калия в почве до повышенного уровня (120-150мг/кг, по Кирсанову), чтобы снизить поступление в растение одновалентных тяжелых металлов;
Исключить применение минеральных удобрений, содержащих тяжелые металлы;
Подобрать культуры, минимально потребляющие эти элементы;
Определить площади для выращивания культур на пищевые и кормовые цели (на сильно загрязненных полях можно выращивать культуры на семена и для технической переработки;
Составить прогноз содержания тяжелых металлов в урожае отдельный культур;
Необходимо периодически проводить контроль продукции на содержание тяжелых металлов.
Производство продукции растениеводства, свободной от нитратов
Одним из показателей биологически чистой продукции является содержание нитратов, не превышающее ПДК. Нитраты – одна из главных форм минерального азота для питания растений. Растения без вреда для себя могут накапливать их в вегетативной органах в больших количествах, как бы в прок на будущее. Избыток аммиачной формы азота для растений – яд, излишки аммиака растения переводят в нитратную форму.
Для животных и человека аммиачная форма азота безвредна, а оксиды азота, особенно в повышенных концентрациях, приносят много вреда:
Во-первых, они блокируют гемоглобин крови. В результате снижается кислородное снабжение органов, нарушаются физиологические функции некоторых систем организма, у животных нарушается развитие плода, что приводит к выкидышам
Во вторых, нитраты в организме человека и животного восстанавливаются до нитритов – гипонитритов с последующим образованием нитрозоаминов – сильных канцерогенов. Поэтому в районах, где давно применяют азотные удобрения в высоких нормах, онкологические болезни встречаются намного чаще, чем в районах, где азотные удобрения используют в умеренных нормах. Допустимая суточная норма нитратов для взрослого человека – 300-325мг NO3.
В почвах естественного плодородия никогда не бывает избытка нитратов, которое бы вызвало накопление их в растениях сверх предельно допустимых концентраций. Однако на почвах с таким уровнем обеспеченности азотом можно получить лишь низкие урожаи полевых культур.
Быстрый рост народонаселения и рост потребностей при неуклонном снижении площади пашни, приходящийся на человека, обуславливают необходимость интенсификации растениеводства, резкого повышения урожайности всех полевых культур. А это возможно при высокой обеспеченности растений азотом.
В странах с развитым растениеводством, где получают в среднем – 6-8т/га зерна и соответствующие урожаи других полевых культур, применяют в среднем – 300-400кг/га азота минеральных удобрений в год и более. Соли нитратов очень подвижны и легко вымываются в грунтовые воды. Именно в этих странах или отдельных регионах грунтовые воды, как правило, перенасыщены нитратами и непригодны для питья. ВДУ нитратов в питьевой воде не должно превышать – 45мг/л. Кроме того, высокие нормы азотных удобрений сдвигают биологическое равновесие почвы в нежелательную сторону, в результате усиливается минерализация гумуса, ухудшается гранулометрический состав почвы, снижается ее плодородие.
Таким образом, с одной стороны, при применении азотных удобрений в высоких нормах обеспечивается высокая продуктивность гектара, а с другой – снижается плодородие почвы и ухудшается качество получаемой продукции.
Альтернативой минеральному азоту может быть только азот биологический. Даже самая высокая белковая продуктивность посева, сформированная за счет биологического азота, исключает негативные явления, вызываемые минеральным азотом.
К сожалению, в РФ доля биологического азота в азотном балансе растениеводства еще крайне мала – около 5%. При создании благоприятных условий для биологической фиксации азота воздуха она может возрасти до 35%, или 12-15млн тонн в год, что эквивалентно экономии 80-90млн аммиачной селитры.
Азот воздуха биологически фиксирует две крупные группы микроорганизмов:
Свободноживущие в почве, на ее поверхности, на поверхности корней и надземных органов растений;
Симбиотические микроорганизмы, которые проникают внутрь растения и образуют с ним симбиотические системы.
Такие системы очень активно усваивают азот воздуха и обеспечивают большую часть потребности растений в азоте. При этом растения не накапливают излишки нитратов, грунтовые воды не загрязняются нитратами, плодородие почвы возрастает.
Такой способностью обладают в первую очередь растения семейства Бобовые. Однако при определенных условиях другие полевые культуры тоже могут использовать симбиотически фиксированный азот и давать продукцию, не содержащую излишков нитратов.
Что необходимо для того, чтобы перевести растения с питания минеральным азотом на питание биологически фиксированным азотом? Как получать высокие урожаи с/х продукции, свободной от избытка нитратов? Как исключить излишнее поступление оксидов азота в организм человека и животного?
Снижение содержания нитратов в растениях можно за счет использования биологического азота бобовых другими культурами. Для этого нужно резко активизировать эффективность бобово-ризобиального симбиоза, обеспечить для симбиотических систем оптимальные параметры основных факторов среды.
Во-первых, необходимо создать взаимокомплементарные симбиотические системы, обеспечивающие наибольшую биологическую фиксацию азота воздуха: для каждого вида и сортотипа культуры подобрать соответствующий вид и штамм ризобий.
Во-вторых, следует обеспечить оптимальные параметры реакции почвенного раствора в соответствии с требованиями биологии культуры или подобрать симбиотическую систему, которую удовлетворяет данная реакция почвы.
В-третьих, нужно обеспечить оптимальную влажность почвы (для зерновых бобовых культур – в период налива семян, а для многолетних бобовых трав – в течение всей вегетации) или подобрать симбиотические системы, сравнительно толерантные к временному недостатку влаги. При этом продуктивность их будет ниже.
В-четвертых, содержание в почве подвижного фосфора и обменного калия должно превышать нижнюю границу оптимальной обеспеченности этими элементами для данной симбиотической системы. Если в почве недостаточно этих элементов, то их урожайность поднимают с помощью внесения минеральных удобрений.
В-пятых, содержание подвижного бора и молибдена в почве должно быть не ниже средней обеспеченности. При низком содержании этих элементов применяют борные и молибденовые удобрения в нормах, установленных для данной культуры.
В некоторых почвах симбиоз может лимитироваться недостатком цинка, железа, кобальта. По результатам химического анализа почв на содержание этих элементов принимают решение о целесообразности использования микроудобрений.
Исходя из химического состава почвы и требований биологии конкретной культуры, разрабатывают систему удобрений культуры и севооборота.
В-шестых, симбиотическая азотфиксация – аэробный процесс. На 1см3 фиксированного азота воздуха расходуется 3см3 кислорода. Следовательно, почва должна быть рыхлой или ее нужно поддерживать в пределах оптимальной плотности.
Активность симбиоза снижают факторы, которые ухудшают интенсивность фотосинтеза (сорняки и болезни, вредители полевых культур, некачественное выполнение агроприемов). Имеют большое значение и посевные качества семян, качество предпосевной обработки почвы, сроки, нормы и способы посева, своевременность и качество ухода за растениями.
Таким образом, для максимальной биологической фиксации азота воздуха симбиотической системой необходимо создать оптимальные параметры основных факторов среды, качественно и в срок выполнять все агротехнические приемы.
Для увеличения доли биологического азота в азотном балансе необходимо изменить структуру посевных площадей, существенно увеличив дозу бобовых культур. Однако при частом возвращении бобовых на одно и то же поле возникает опасность накопления специфических болезней и вредителей этих культур, почвоутомление, в результате снижается активность симбиотической азотфиксации, урожай и его качество.
Задача состоит в том, чтобы для конкретных биологических условий, конкретного севооборота подобрать культуры, которые снимали бы бобовое почвоутомление, угнетали развитие болезней бобовых культур и максимально насыщали севооборот бобовыми культурами. Результаты исследований показывают, что такие севообороты для Центрального района Нечерноземной зоны вполне реальны.
Энергосберегающая технология производства продукции небобовых культур за счет симбиотически фиксированного (биологического) азота
В процессе роста и развития бобовые культуры при благоприятных условиях симбиоза способны не только удовлетворять свои потребности в азоте за счет биологической азотфиксации, но и передавать часть фиксированного азота другой культуре, выращиваемой в смеси. Например, овес, высеянный вместе с викой, растет лучше, чем в чистом виде, без внесения азотных удобрений (часть азота фиксированного викой, использует и овес). В этом случае овес никогда не накапливает избытка нитратов, его можно использовать для приготовления детского питания. Аналогично в смеси с однолетними зернобобовыми культурами можно возделывать и другие мятликовые без применения азотных удобрений и производить безнитратную продукцию.
Механизм поступления биологически фиксированного азота от бобовых культур к мятликовым достоверно не установлен. По-видимому, мятликовые культуры используют азт отмирающих корневых волосков бобовых. Достоверно установлено, что вегетативная масса мятликовых культур, выращиваемых в смеси с бобовыми, всегда содержит больше азота, чем в чистых посевах мятликовых.
Аналогично используют биологический азот многолетние злаковые травы, выращиваемые в смеси с многолетними бобовыми культурами. Без азотных удобрений можно получить высокий урожай биологически чистого полноценного корма бобово-мятликовых травосмесей, при скармливании которого молоко и молочные продукты не будут содержать нитратов.
Исключительный интерес для получения безнитратной продукции представляет использование биологического азота последующими небобовыми культурами. Это возможно в двух случаях: за счет корневых и пожнивных остатков многолетних бобовых трав, а также при использовании бобовых культур в качестве сидератов.
После возделывания высокопродуктивных многолетних (урожайность – 10-13т/га сена с 1га за один сезон) в почве остается – 80-110кг азота/га. Этот азот находится в связанной органической форме и высвобождается постепенно с увеличением от весны к середине лета. В таком же темпе возрастает потребность последующей культуры в азоте. В результате у растений не бывает азотного перекорма. Можно получить достаточно высокий урожай биологически чистой продукции (картофель, морковь, столовая свекла и других овощных и полевых культур), пригодной для детского и диетического питания. Причем лежкость таких продуктов лучше, чем при усвоении растениями азота из удобрений.
Более эффективный путь перевода культур на питание биологическим азотом – использование бобовых культур на сидерацию. Сидеральные культуры можно высевать как парозанимающие, промежуточные или подсевные. При этих формах возделывания бобовых культур на сидерацию обеспечиваются дополнительная аккумуляция солнечной энергии, включение азота воздуха в биологический круговорот, дополнительное накопление органического вещества в почве, повышение ее плодородия и получение достаточно высоких урожаев полевых культур без использования минеральных азотных удобрений. Таким образом можно получить биологически полноценную продукцию, не содержащую излишков нитратов.
В качестве парозанимающих бобовых культур лучше высевать однолетние растения, такие, как люпин узколистный и желтый (алкалоидные формы), пелюшка. До посева озимых они могут накопить до 12-15т зеленой массы/га с содержанием азота до 100-120кг/га. Однако стоимость семян этих культур высокая, такие сидераты обходятся сравнительно дорого. Например, на 1га необходимо высеять – 110-120кг семян люпина желтого. Несколько меньшие затраты могут быть при посеве пелюшки на сидерацию.
В качестве промежуточных можно высевать эти же бобовые после уборки озимых на зеленую массу и ранней уборки однолетних трав. Промежуточные культуры в Центральном районе Нечерноземной зоны имеет смысл запахивать поздно осенью, с наступлением устойчивых холодов, до этого они сформируют полноценный урожай зеленой массы.
В качестве промежуточных культур можно высевать и многолетние бобовые травы сортов ярового типа – клевер ползучий, донник, люцерну.
Представляют особый интерес сидеральные бобовые культуры, подсеваемые под основную культуру. Они не занимают специального поля в севообороте, не снижают урожай основной культуры, сполна используют поступающую на поле энергию солнца, больше других накапливают биологического азота и органического вещества в почве.
Например, клевер ползучий, подсеянный по снегу под озимую рожь, не мешает получить полноценный урожай зерна, а после уборки ржи, до осени, способен накопить до 20т биомассы надземных и подземных органов на 1га, содержащей – 150-180кг азота воздуха, включенный в биологический круговорот. Причем для такого посева требуется всего – 2-3кг семян клевера на 1га – минимальные затраты при максимальном эффекте.
Регулируя сроки запашки сидеральной массы, можно совместить кривую минерализации органической массы сидерата с кривой потребления азота последующей культурой и таким образом свести к минимуму потери азота, избежать излишнего его накопления в продукции, получить биологически чистый безнитратный продукт.
Именно при таком использовании сидеральных бобовых культур можно приостановить падение плодородия почвы и решить вопрос расширенного его воспроизводства, что практически не удается другими приемами.
Контроль за содержанием нитратов в продукции растениеводства следует проводить не только при уборке урожая, но и в процессе его формирования. Особенно это важно для овощных культур.
Производство продукции, свободной от избытка нитратов, возможно при максимальной использовании биологического азота.
Модель этой технологии включает переход на биологический азот за счет:
Изменения структуры посевных площадей с увеличением доли бобовых культур;
Подбора комплементарных симбиотических систем – сорта бобовой культуры и штамма ризобий;
Доведения рНсол до оптимального для биологии данной культуры уровня или подбора культуры под рНсол данного поля;
Поднятия содержания доступных форм фосфора и калия, бора и молибдена до нижней границы оптимальной обеспеченности для конкретной культуры;
Оптимизации влагообеспеченности в течение вегетации;
Использования бобовых сидератов как парозанимающих и подсевных культур с введением в севооборот культур семейства Капустные;
Использования небобовыми культурами биологического азота предшественника и сидерата;
Возделывания бобовых и мятликовых трав в травосмесях;
Активизации ассоциативной биологической азотфиксации.
Эта модель предусматривает также рациональное использование азотных удобрений; исключение внесения минерального азота под бобовые культуры; дробное внесение азотных удобрений в умеренных нормах под овощные, зерновые, картофель и корнеплоды; расчет норм азотных удобрений с учетом запаса минеральных форм азота в почве; определение необходимости подкормки культур азотом по результатам растительной диагностики.
Таким образом, при правильном и четком выполнении рекомендуемых технологических приемов можно получать высокие урожаи биологически чистой продукции растениеводства без излишнего содержания нитратов при наименьших затратах невосполнимой энергии.
Производство продукции растениеводства, свободной от пестицидов
Из-за сорняков, вредителей и болезней уменьшается урожай полевых культур. Без защиты возделываемых культур невозможно получать высокие урожаи, тем более реализовывать потенциальную продуктивность генотипа. По мере развития растениеводства человечества выработало различные приемы борьбы с вредными организмами.
В первую очередь это агротехнические приемы: соблюдение севооборота, снижающего численность вредных насекомых и возбудителей болезней; своевременная и качественная осенняя и предпосевная обработка почвы; механическая прополка сорняков; введение паров в севообороты с высокой засоренностью полей; введение в севооборот капустных в качестве промежуточных сидеральных культур для угнетения патогенной биоты в почве; устройство ловушек для вредных насекомых с помощью приманок.
Параллельно с развитием туковой промышленности, комплексной механизацией возделывания всех полевых культур, с резким повышением урожайности все острее вставал вопрос защиты урожая от вредных организмов, развивалась промышленность по производству пестицидов. Учеными подобраны или синтезированы тысячи химических веществ, ядовитых для отдельных групп вредных организмов: гербициды – против сорняков, инсектициды – против насекомых, фунгициды – против грибных болезней, бактерициды – против бактериальной инфекции, акарициды – против клещей, зооциды – против грызунов.
Существует много классификаций пестицидов: по объектам применения, химическому строению препарата, способам и срокам использования, токсичности для теплокровных, в частности для человека, срокам детоксикации, токсичности радикалов распада, кумулятивной способности пестицидов и их радикалов.
Все пестициды небезопасны для здоровья человека и животного. Наиболее опасны стойкие пестициды с длительным периодом детоксикации, способные проникать в растения и накапливаться в них.
Пестициды должны обладать узкой избирательной способностью и иметь короткий период детоксикации – 2-8 недель (в зависимости от вида и назначения препарата); радикалы их должны быть нетоксичны для теплокровных животных; пестициды не должны накапливаться в растениях.
К сожалению, большинство существующих препаратов не соответствует этим требованиям, так как имеет длинный период детоксикации – 5-6 месяцев, а некоторые – 2-3 года; способны накапливаться в растениях и с продукцией растениеводства попадать в организм животного и человека, вызывая расстройство физиологических функций. Вот почему необходимо следить за уровнем остаточного содержания вредных химических веществ в продуктах питания, кормах, почве, воде и воздухе и разрабатывать методы их определения.
Если в хозяйстве применяли стойкие пестициды, то для гарантии получения биологически чистой продукции необходимо сделать анализ почвы на остаточное содержание пестицидов и составить картограмму полей по степени загрязненности. В соответствии с картограммой следует уточнить структуру посевных площадей, предусмотреть возделывание на загрязненных полях культур на технические цели и семена.
В дальнейшем необходимо вести токсикологический контроль загрязненных полей до полной детоксикации пестицидов. На средне- и слабозагрязненных полях, где допускается выращивание кормовых культур, проводить токсикологический контроль продукции до полной детоксикации пестицида в почве.
В зависимости от вида и химического состава пестицида его детоксикацию можно ускорить усилением микробиологической активности почвы – внесением органических удобрений в повышенных нормах, запашкой сидеральных бобовых культур, внесением в почву соломы вместе с азотными удобрениями.
В Нидерландах создана нормативная база загрязнения почвы вредными химическими веществами. Установлено три уровня содержания химических веществ в почве: А – фоновые концентрации; В – концентрации, вызывающие озабоченность и указывающие на необходимость проведения дополнительных исследований; С – пороговые концентрации, свидетельствующие о необходимости проведения срочных мер по очистке почв.
Регламентировано содержание в почве некоторых полициклических и моноциклических ароматических углеводородов. Их суммарные количества не должны превышать порогового уровня – соответственно – 70 и 200мг/кг почвы.
Для снижения пестицидной нагрузки на почву применяют биологические методы борьбы с вредными организмами. Достаточно широко используют паразитов вредных насекомых, снижающих их численность до порогового уровня. Паразитов вредных насекомых разводят на специализированных зональных биостанциях. Для некоторых вредителей, например колорадского жука, определены остропатогенные микроорганизмы.
Разработаны методы сбора вредных насекомых с использованием феромонов – половых гормонов насекомых.
Грибные и некоторые бактериальные болезни растений существенно подавляют растения-аллелопаты. Известно, что после возделывания овса титр патогенной микрофлоры существенно снижается. Многие капустные культуры – горчица белая и сизая, рапс, редька масличная, перко, рыжик – снижают численность нематод в почве и степень поражения последующей культуры болезнями.
Производить продукцию растениеводства, свободную от пестицидов, можно при выполнении комплекса мероприятий, главное из которых – снижение пестицидной нагрузки на почву и растения. Необходимо применять пестициды с узкой избирательной способностью и коротким периодом детоксикации, не накапливающиеся в растениях, а также те препараты, радикалы которых нетоксичны для теплокровных животных. Следует строго соблюдать нормы, сроки и способы применения пестицидов.
На почвах, уже загрязненных пестицидами, имеет смысл возделывать культуры на техническую переработку – волокно, техническое масло, эфиромасличные растения. В соответствии с картограммой загрязненности полей необходимо проводить токсилогический мониторинг почвы.
Для снижения ущерба для окружающей среды от применения пестицидов, особенно инсектицидов, следует обоснованно выбирать пестицид для каждого конкретного поля. Многие инсектициды имеют широкий спектр действия. Они ядовиты не только для вредных, но и для полезных насекомых, таких, как жужелицы, божьи коровки, пчелы, природные опылители.
Применение инсектицидов должно быть крайне ограничено. Химические методы борьбы по возможности следует заменять агротехническими и биологическими.
На полях с высокой засоренностью вводят пары. Борьбу с сорняками лучше всего вести механическими способами – во время основной, предпосевной обработки почвы и ухода за посевами. Для снижения заселенности вредителями и уменьшения патогенной нагрузки необходимо соблюдать севооборот.
Следует шире применять биологические методы борьбы: использовать паразитов вредных насекомых; организмы, вызывающие болезни вредителей; устраивать ловушки, в том числе феромонные. Введение в севооборот растений семейства Капустные в качестве промежуточных сидеральных культур способствует подавлению патогенной биоты в почве. Если использование пестицидов неизбежно, прогнозируют возможное загрязнение, исходя из свойств пестицидов, норм и сроков их применения. Проводят токсилогический контроль каждой партии ранних овощей с полей, где применяли пестициды, а также всей продукции, получено с полей, загрязненных пестицидами (не только растениеводческой, но и животноводческой).
Диапазон норм МДУ (максимально допустимый уровень) изменяется в зависимости от степени токсичности препарата и количеств потребляемой продукции в суточном рационе. Во всех пищевых продуктах не допускается содержание гербицидов группы 2,4Д, ТМТД.
Таким образом, для того чтобы произвести продукцию растениеводства, свободную от пестицидов, необходимо максимально использовать агротехнические и биологические методы борьбы с вредными организмами – сорняками, вредителями и возбудителями болезней, обследовать поля на загрязненность почвы стойкими пестицидами; на загрязненных полях возделывать культуры на семена и технические цели. При необходимости применения пестицидов следует использовать препараты с коротким периодом детоксикации, не обладающие кумулятивными свойствам
Теоретические основы семеноведения. Семена как посевной и посадочный материал. Понятие покоя. Посевные качества семян - энергия прорастания, всхожесть, чистота, масса 1000 семян. Полевая всхожесть. Этапы и условия активного прорастания Теоретические основы сортировки и сушки семян
Характеристика семян
Семена – эмбриональное состояние растений К. А. Тимирязев отмечал, что в зародыше семени мы застаем уже целое растеньице почти со всеми его частями. Семена являются носителями биологических, морфологических и хозяйственных признаков и свойств растений, поэтому от их качества зависит урожайность с/х культур.
В 70-х годах 19в в связи с повышением требований к качеству посевного материала был выделен самостоятельный отдел растениеводства – сельскохозяйственное семеноведение, изучающий семена как посевной материал.
Научно обоснованная оценка качества посевного материала началась со времени организации контрольно-семенных станций. Первая в мире контрольно-семенная станция была создана в Германии в 1869г. В России первые станции по контролю за качеством семян были созданы в Петербурге (1877) – при Главном ботаническом саде и в Москве (1881) – при Петровской земледельческой и лесной академии (ныне РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева). Позднее были организованы Киевская (1897), Харьковская (1906), Екатеринославская (1907), Воронежская (1911) и другие станции.
Семеноведение – наука о семенах, изучающая процесс образования и жизнь семян с момента оплодотворения яйцеклетки на материнском растении до образования из них после посева нового растения, т. е до перехода молодого растения от гетеротрофного питания (за счет запасов семени) к автотрофному. Семеноведение разрабатывает методы определения посевных качеств семян. Для производственных целей посевные качества семян ежегодно контролируют районные и областные (краевые) государственные семенные инспекции.
От семеноведения необходимо отличать семеноводство – отрасль с/х производства, задача которой заключается в размножении сортовых семян при сохранении их чистосортности, биологических и хозяйственных свойств.
Урожайность с/х культур во многом зависит от качества посевного материала. Семена, подготовленные к посеву, должны отвечать соответствующей категории сортовой чистоты и обладать определенными посевными качествами, а также высокими урожайными свойствами. По сортовым категориям семена должны отвечать требованиям ГОСТа к сортовой чистоте (для самоопыляющихся культур), репродукции или типичности (для перекрестноопыляющихся культур), а также не превышать имеющихся норм по степени засоренности и зараженности болезнями.
Посевные качества – совокупность свойств семян, характеризующих степень их пригодности для посева (чистота, энергия прорастания и всхожесть, сила роста и жизнеспособность, отсутствие болезней и вредителей). Под урожайными свойствами семян понимают способность семян давать урожай, величина которого определяется наследственностью, положительной модификационной изменчивостью, возникающей под влиянием условий выращивания. Различные семена одного генотипа (сорта), выращенные в разных условиях, в последующем поколении в одинаковых условиях возделывания могут дать разный урожай. Урожайные свойства семян используют в семеноводстве. Семена с высокой категорией сортовой чистоты, высокими посевными качествами и урожайными свойствами при соответствующей агротехнике обеспечивают получение высокого урожая.
Для посева используют семена, плоды и соплодия с/х культур, называемые в производстве семенами. Однако стоит различать ботаническое понятие “семя” и “плод”.
В результате самоопыления (пшеница, ячмень, горох, лен и другие) или перекрестного опыления (рожь, гречиха, кукуруза, клевер и другие) и двойного оплодотворения образуются семена и плоды.
Семя образуется из семязачатка. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, а из покровов семязачатка – кожура семени. Питательные вещества семени могут запасаться в самом зародыше, как у растений семейств Бобовые, Астровые, Тыквенные, или в эндосперме, полученном от слияния второго спермия с вторичным ядром при двойном оплодотворении, как у растений семейств Мятликовые, Льновые, Сельдерейные и Пасленовые, а также в перисперме, образующемся из нуцеллуса семязачатка, как у растений семейства Маревые.
Семязачатки прикрепляются к стенке завязи. Из стенки завязи после оплодотворения формируется околоплодник, который вместе с семенем (семенами) составляет плод. Околоплодник бывает сухим и срастается с кожурой семени, как у мятликовых (плод – зерновка), или не срастается с кожурой семени и легко отделяется, как у подсолнечника, сафлора (плод – семянка). Он может одревесневать (плод – орешек), как у гречихи и свеклы.
Плоды могут быть простыми и сложными. Простой плод образуется из одного пестика (Мятликовые, Бобовые, Капустные, Астровые, Пасленовые), а сложный – из нескольких пестиков одного цветка, каждый из которых превращается в плодик (малина). В том случае, когда плод образуется из соцветия или из его части, т. е из самостоятельных цветков, а затем плодики срастаются, его называют соплодием (свекла).
Семя – живой организм, основные жизненные функции (дыхание, изменение влажности и химического состава, послеуборочное дозревание и другие) не затухают в нем даже в состояние покоя при хранении.
Созревшее семя, находясь в состоянии условного покоя, дышит и расходует на дыхание сухое вещество (главным образом углеводы), при этом выделяется диоксид углерода, вода и тепло. Интенсивность дыхания зависит от состояния семян и условий хранения. У хорошо высушенного и неповрежденного созревшего семени дыхание очень слабое, с повышением же влажности (более 15%) энергия дыхания резко увеличивается, так как появление свободной (несвязной) воды в нем усиливает биохимические процессы. Влажность зерна 14% называется критической.
При повышении влажности семян и температуры окружающей не только усиливается активность дыхания, но и может произойти самосогревание, что в свою очередь, благоприятствует развитию микроорганизмов. Такие семена самосогреваются еще сильнее, плесневеют и теряют посевные качества. Наиболее высокая энергия дыхания у семян масличных культур; зерно мятликовых культур имеет низкую энергию дыхания, еще ниже энергия дыхания у семян бобовых культур.
Влажность семян – очень важный показатель их качества. ГОСТом определен уровень влажности кондиционных семян разных культур, при котором семена хорошо хранятся. Например, для пшеницы – 14%, для гороха – 15%, для подсолнечника – 10%, для рапса – 8%.
Семена способны как поглощать влагу из окружающего воздуха, так и терять ее. Интенсивность этих процессов зависит от относительной влажности и температуры воздуха. Равновесная влажность семян (находящаяся в равновесии с данной влажностью воздуха и при данной температуре) изменяется следующим образом: увеличение относительной влажности воздуха при его постоянной температуре ведет к повышению равновесной влажности семян; при постоянной влажности воздуха и возрастании температуры способность семян поглощать влагу снижается, а при понижении температуры – возрастает.
Семена большинства полевых культур, убранные в фазе полной спелости, при проращивании их в первые дни после уборки в благоприятных лабораторных условиях имеют, как правило, очень низкую энергию прорастания и низкую лабораторную всхожесть. Такие семена, будучи морфологически зрелыми, физиологически незрелые и приобретают способность к прорастанию лишь после продолжительного хранения. Время от уборки до наступления полной всхожести семян называется периодом послеуборочного (или физиологического) дозревания. Неспособность семян к прорастанию сразу после уборки – важное экологическое приспособление растений, направленное на сохранение вида, так как оно помогает семенам переносить неблагоприятные условия. Причины послеуборочного дозревания (покоя) семян – непроницаемость плодовых и семенных оболочек для воздуха и воды, наличие в семенах и плодах веществ, задерживающих прорастание.
Продолжительность периода послеуборочного дозревания зависит от вида и сорта растений, от условий созревания, уборки и хранения семян. Например, у семян кукурузы и эспарцета период послеуборочного дозревания очень короткий – всего несколько дней, а у семян пшеницы, ячменя, проса, гороха, подсолнечника – 20-40 дней и более. В зависимости от условий созревания и уборки период послеуборочного дозревания удлиняется (при прохладной дождливой погоде) или сокращается (при теплой и сухой). Для сокращения периода послеуборочного дозревания семена просушивают, прогревают, вентилируют.
В неблагоприятных условиях (ограниченный газообмен в партии семян, высокая или низкая температура, вторичное увлажнение и другие факторы) семена могут впадать в состояние вторичного покоя.
Условия произрастания растений оказывают определенное влияние на качество семян: семена формируются разнокачественные, однако при этом генотипичность растений в потомстве сохраняется.
Под разнокачественностью понимают различия семян по морфологическим признакам, биохимическому составу и физиологическому состоянию, способности прорастать и обеспечивать определенную продуктивность растений в потомстве.
И. Г. Строна (1966) выделяет три типа разнокачественности семян: экологическую, матрикальную и генетическую.
Экологическая разнокачественность возникает в результате взаимодействия растений и семян с экологической средой. Разнокачественность этого типа не является наследственной, однако в формировании биологических свойств семян играет важную роль.
Матрикальная разнокачественность – результат неодинакового местонахождения семян на материнском растении, что ведет к разному режиму их питания и разному влиянию материнского растения.
Генетическая разнокачественность – результат соединения наследственности родительских форм. Хотя при этом сохраняется общий тип наследственности (сортовые признаки), однако каждое семя имеет отличия, обусловленные половым процессом. Генетическую разнокачественность семян вызывают также мутагенные факторы.
Разнокачественность семян может быть положительной или отрицательной с точки зрения оценки их биологических свойств, поэтому необходимо выявлять факторы, способствующие развитию положительной разнокачественности семян, а также исключать те из них, которые обуславливают отрицательную разнокачественность.
К сожалению, пока нет объективных методов прогнозирования урожайных свойств семян, возможности определять их в лабораториях и выделять в производственных условиях. Однако при изучении гетероспермии можно определить условия, необходимые для формирования и отбора биологически наиболее ценного посевного материала и его улучшения в семеноводстве.
Начало научного подхода к изучению зернообразования у зерновых культур было положено во второй половине 19в работами А. Н. Новацкого (1889). Большую роль сыграли многолетние условия Н. Н. Кулешова (1963), внесшие значительный вклад в вопросы зернообразования мятликовых. Н. Н. Кулешов предложил следующие основные принципы зернообразования: весь процесс зернообразования делится на три этапа: формирования, налив и созревание; определенные фазы развития зерна связаны с определенным содержанием в нем влаги; содержание влаги в зерне для каждой фазы спелости постоянное в разных районах, при любых условиях; поступление пластических веществ в зерно прекращается в начале восковой спелости; автором впервые выделена фаза “тестообразная спелость”.
На основании дополнительных исследований процесс зернообразования у зерновых культур можно представить в следующем виде (Коренев, 1967).
Формирование зерна начинается с оплодотворения яйцеклетки (образование зиготы) и продолжается до начала молочного состояния. На 2-3 день после цветения и оплодотворения образуется зачаток зерновки со студенисто-жидкой консистенцией и высоким содержанием воды (более 80%). На 6-7 день размеры и масса сырых зерновок быстро увеличиваются, а масса сухого вещества в них нарастает медленно. В конце этапа формирования зерновка достигает конечного размера по длине, но остается щуплой. В этот период в зерновке накапливается 15-35% сухих веществ от содержания их в фазе полной спелости, а влажность снижается до 65%. Этому этапу образования зерновок соответствует фаза студенисто-жидкого состояния.
Налив зерна характеризуется интенсивным нарастанием массы сухого вещества, увеличиваются ширина и толщина зерна. К концу этапа оно теряет зеленую окраску. Влажность зерна снижается до 40%. Продолжительность этапа – 12-18 дней. Накопление сухих веществ в зерне в основном завершается. Этапу налива зерна соответствует 2 фазы развития: молочное и тестообразное состояние.
Созревание зерна начинается с восковой спелости и продолжается до полного созревания. На этом этапе влага и сухие вещества в зерно не поступают, а происходящие в нем процессы сводятся к биологическим превращениям поступивших веществ и потере влаги. Влажность зерна снижается с 40-36% до 16-14%. Этому этапу созревания зерна соответствует 2 фазы развития: восковая и полная спелость.
Этапы зернообразования делят на фазы развития и периоды созревания, которые характеризуются определенным строением зерна и уровнем влажности. Эта схема зернообразования удобна для практического использования, например для определения сроков уборки хлебов разными способами, при анализе зерна на качество.
В результате исследований, проведенных на кафедре растениеводства Воронежского ГАУ (Коренев, Сафонов, 1982), в схему семяобразования у бобовых были внесены важные уточнения.
Развитие плода у гороха (как и у всех бобовых) проходит в 2 этапа: развитие створок боба и развитие семян.
Первый этап – развитие створок плода (боба) – длится 10-17 суток после окончания цветения; влажность плода составляет 79-87, а семян – 76-85%. К этому этапу относится одна фаза – формирование плода, которая делится на 2 периода. В первый период идет интенсивный рост створок плода и происходит накопление в них сухих веществ; семена в бобах находятся в зачаточном состоянии. В конце формирования плода створки достигают максимальных размеров, и в них содержится максимум сухих веществ, а семена в бобах находятся в середине своего формирования, имеют 25% сухих веществ от максимума.
На втором этапе идет налив семян за счет оттока пластических веществ из створок боба и продолжающегося фотосинтеза в листьях и прилистниках. При этом в конце налива семян в створках остается 50% пластических веществ от максимума.
Ко второму этапу относится три фазы развития семян: углеводное состояние, белковая (или уборочная) спелость, полная спелость.
Углеводное состояние характеризуется преобладанием в пластических веществах семян сахаров крахмала. Первая фаза делится на два периода: сахаристый и крахмалистый. В сахаристом периоде развития семян (влажность семян 64-75%) в них содержится максимальное количество сахаров. Интенсивность налива семян в этот период наибольшая. В крахмалистый период (влажность семян 41-63%) в семенах содержится много крахмала, интенсивность налива снижается. При надавливании на семя оно разделяется на две семядоли.
Белковая спелость характеризуется увеличением содержания белка в созревших семенах гороха; влажность семян снижается с 40% до 20%.
Белковая спелость разделена на 3 периода: начало, середина и конец. В начале белковой спелости при влажности семян 35-40% завершается накопление в них сухих веществ, но биологическая связь семян с растением еще сохраняется. Прерывается она при влажности средней пробы семян – 32-34%, о чем свидетельствуют опыты с применением радиоактивного изотопа 32Р. Семена в этот период спелости приобретают типичную для сорта окраску, режутся ногтем, семенная оболочка при раздавливании семени не отделяется от семядолей. Растения в это время снизу наполовину желтые.
В середине белковой спелости влажность семян снижается с 31 до 24%, растения только в верхней части сохраняют зеленую окраску; продолжительность периода 2-4 суток, в зависимости от состояния погоды. В начале и середине белковой спелости созревает 50-70% бобов (створки бобов тонкие и шероховатые). Это лучший срок скашивания гороха в валки; семена в таких бобах имеют типичную для сорта окраску и режутся ногтем.
В конце белковой спелости влажность семян составляет 20-23%. В этот период уже все растения желтые, а нижние плоды на первом плодовом узле имеют засохший вид; семена приобретают окончательные размеры, плотность и цвет.
Полная спелость семян с хозяйственной точки зрения (начало обмолота) отмечается при снижении их влажности до 14-19%. В этой фазе развития семян проводят обмолот валков. В фазе полной спелости созревает 100% семян.
Рассмотренный процесс зерно – и семяобразования на примере двух культур, представляющих разные ботанические семейства, имеет общие биологические закономерности. По мнению Н. Н. Кулешова, в ходе плодообразования очень важен момент наступления влажности – 35-40%. Исследования показали, что именно при этих значениях влажности семян (плодов) происходит коагуляция белковых коллоидов, после чего поступление сухих веществ в семя прекращается и при повышении влажности (осадки, полив) возобновляться не может.
На продолжительность и интенсивность поступления пластических веществ в зерно сильно влияют погодные условия. В сухую и жаркую погоду и при недостаточном запасе влаги в почве в период плодообразования продолжительность налива сокращается, что препятствует формированию крупного зерна и высокого урожая. Крайне неблагоприятные погодные условия на этапе налива могут прервать процесс поступления сухих веществ(запал, захват), что отрицательно отражается на величине урожая (низкий урожай, щуплое зерно). При умеренно влажной погоде этапы налива и созревания удлиняются, формируются крупное зерно и высокий урожай, хотя это несколько задерживает созревание и начало уборки.
Во время налива и созревания в районах с повышенной влажностью (или при затяжной влажной погоде) иногда наблюдается так называемое стекание зерна – снижение массы и натуры на корню или в валках. Это обусловлено тем, что в зерне может происходить ферментативный гидролиз крахмала с образованием сахаров и появлением на колосках “медвяной росы” (результат повышенного осмотического давления в зерне), ведущий к снижению урожая и ухудшению его качества.
В лабораторных условиях или в почве на поле прорастают только жизнеспособные семена. В любом случае для прорастания семян необходимы определенные условия: влага, тепло, воздух (кислород), для семян некоторых культур – свет. Прорастание семян – сложный биологический процесс, при котором зародыш, используя запасные питательные вещества, превращается в проросток. Зародыш растет не только за счет запасных питательных веществ семени, он использует пищу и влагу из почвы. Установлено, что способность к прорастанию появляется у молодых формирующихся семян: у озимой пшеницы полностью прорастали 10-дневные зерновки, высушенные в срезанном колосе, у ржи – 14-дневные, т. е собранные еще до наступления молочного состояния. Прорастание семян во многом зависит от начала дифференциации зародыша: у яровой и озимой пшеницы она начинается с 6-7 дня жизни зародыша, у ржи – с 9-11, у кукурузы – с 15 дня после оплодотворения.
Большое значение для прорастания имеет долговечность семян, т. е способность сохранять всхожесть длительное время. Различают биологическую и хозяйственную долговечность. Биологическая долговечность характеризуется способностью семян сохранять всхожесть длительное время (50-100 лет) хотя бы у единичных экземпляров в образце. Хозяйственная долговечность – период сохранения кондиционной всхожести семян при оптимальных условиях хранения.
Долговечность зависит от ботанического вида, места выращивания и условий хранения семян. Дольше других кондиционная всхожесть сохраняется у семян пшеницы, овса, ячменя, риса, бобовых трав (10-15 лет), менее долговечны семена ржи, сои, подсолнечника (3-5 лет). Хозяйственную долговечность семян учитывают переходящих и страховых семенных фондов.
Семенам разных культур для прорастания требуется неодинаковое количество воды По данным М. К. Фирсовой, необходимо следующее количество воды (% к массе воздушно-сухих семян): сорго – 30, кукуруза – 37, просо – 38, пшеница – 48, ячмень – 57, рожь – 65, овес – 76, тимофеевка – 80, горох – 114, клевер луговой – 143, лен – 160, свекла сахарная – 168.
Наибольшее количество воды для прорастания необходимо клубочкам сахарной свеклы, имеющим крупный околоплодник, активно поглощающий воду, семенам льна, впитывающим воду ослизняющимися оболочками, и семенам бобовых, так как они содержат в 2-36 раза больше белка, обладающего высокой поглотительной способностью. Интенсивность поступления воды в семена зависит от температуры, при повышенной температуре этот процесс ускоряется, время прорастания семян сокращается.
Установлены минимальный, оптимальный и максимальный уровни температуры прорастания семян в лабораторных условиях.
Минимальная – самая низкая положительная температура, при которой возможно прорастание семян данной культуры (для ржи, гороха, люцерны – 1°С; пшеницы, ячменя, бобов, мака, рапса, тимофеевки – 3-4°С; кукурузы, подсолнечника, сорго – 8-10°С; клещевины, дыни, хлопчатника – 13-15°С).
Оптимальная – наиболее благоприятная температура, при которой прорастание семян идет быстро (для большинства полевых культур – 25-30°С).
Максимальная – наиболее высокая температура, при которой продолжается прорастание семян и выше которой оно приостанавливается (для кукурузы – 40-44°С; пшеницы – 30-32°С; сахарно свеклы – 28-30°С).
При поглощении влаги и прорастании резко усиливается дыхание семян и возрастает их потребность в кислороде. Из-за недостатка кислорода семена в воде или в переувлажненной почве не прорастают (кроме семян риса).
Свет при прорастании семян – фактор факультативный. Для большинства полевых культур наличие или отсутствие света не влияет на прорастание семян. Однако семена фацелии и щирицы на свету не прорастают, а семена многих мятликовых трав (мятлик, бекмания и другие) не прорастают в темноте.
Важным условием выращивания высокого урожая является своевременное получение полных, дружных и хорошо развитых всходов. Полевая всхожесть – интегральный показатель качества семян и уровня агротехники. Если лабораторная всхожесть – это процент семян, давших нормальные всходы, от количества высеянных, то полевая всхожесть – процент всходов от количества высеянных всхожих семян. В формировании урожая этот показатель играет большую роль: как в изреженных, так и в загущенных посевах урожайность снижается.
Полевая всхожесть большинства культур пока остается невысокой, значительно ниже лабораторной, и составляет у зерновых культур – 65-85%, у сахарной свеклы – 50%, у многолетних трав – 30-49%. Она зависит от качества семян, агротехники и экологических условий периода посев – всходы.
Хорошие семена имеют высокие показатели энергии прорастания, лабораторной всхожести и силы роста, они крупные, тяжеловесные, что обеспечивает получение дружных всходов и высокую полевую всхожесть. Если семена имеют низкие показатели качества, то получаются изреженные посевы и формируются растения с низкой продуктивностью. Влияние крупности семян на полевую всхожесть и урожайность можно показать на примере подсолнечника, высеваемого широкорядно, когда роль каждого растения в формировании урожая более высокая, чем у культур обычного рядового посева. По данным ВНИИМК, при массе 1000 семян – 90г полевая всхожесть была – 91%, а урожайность – 2,8т/га, а при массе 1000 семян – 50г – соответственно 63% и 2,69т/га. Травмированные и пораженные болезнями семена всегда имеют более низкую полевую всхожесть. При сортировании их невозможно отделить от общей массы партии семян. Снизить вредное влияние механических повреждений и зараженности болезнями можно путем протравливания семян с применением пленкообразующих веществ (инкрустация).
В повышении полевой всхожести семян и сохранении растений до уборки велика роль агротехники. В неблагоприятных условиях низкую полевую всхожесть могут иметь и хорошие семена (например, при посеве в плохо разработанную невыровненную почву, в пересохший слой почвы, неравномерном размещении семян по глубине, отсутствии прикатывания почвы после посева, посеве непротравленными семенами). Полевая всхожесть зависит и от предшественников, по-разному влияющих на почву. Всхожесть семян снижается при повторном размещении культуры на одном и том же поле.
На полевую всхожесть влияют экологические условия: температура почвы на глубине посева семян, температура воздуха, влажность почвы, наличие почвенных вредителей, почвенной корки.
Зерновые культуры семейства мятликовых Общая характеристика. Важнейшие показатели качества хлебных злаков - содержание клейковины, белка, углеводов, жира, клетчатки, золы в зерне. Использование зерновых культур.
Среди полевых культур наибольшее значение имеют зерновые культуры, основной продукт которых – зерно. К ним относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, кукуруза, сорго и гречиха.
В мировом земледелии зерновые культуры занимают ведущее место и имеют важнейшее значение для населения земного шара, что связано с их большой ценностью и разнообразным применением. Зерно содержит необходимые питательные вещества – белки, углеводы, жиры, витамины, минеральные вещества. Его широко используют в хлебопечении. Зерно служит сырьем для кондитерской, крахмало-паточной, декстриновой, спиртовой и пивоваренной промышленности. Зерновые культуры используют в животноводстве в качестве концентрированного корма, комбикормов и отрубей (отходы переработки зерна). Солому и мякину (полову) также применяют для кормления животных.
Увеличивая производство зерна, можно успешно решить зерновую проблему, обеспечить население разнообразными продуктами питания, повысить продуктивность животноводства, создать необходимый государственный резерв зерна и обеспечить продовольственную безопасность страны.
Доля РФ в мировом растениеводстве велика. Посевная площадь зерновых культур в РФ в 2003г составила – 42,05млн га. Она включает 12,3% мировой площади посевов пшеницы, 33,9% – озимой ржи, 16% ячменя, 25,1% – овса. К сожалению, за последние годы площади посевов зерновых культур сократились.
В течение длительного времени валовый сбор зерна в РФ повышался в основном за счет расширения посевных площадей. Внедрение достижений с/х науки, новых высокопродуктивных сортов зерновых культур, использование высокопроизводительной техники, минеральных удобрений, химических средств защиты растений дали возможность несколько увеличить валовой сбор и урожайность, но она все еще остается на низком уровне.
На современном этапе в повышении урожайности и валовых сборов зерна важная роль принадлежит интенсификации производства продукции растениеводства. Это особенно важно потому, что площадь земли, используемая для с/х нужд, в расчете на душу населения постепенно уменьшается, а продуктов с/х требуется все больше. В связи с этим первостепенное значение приобретает эффективное использование факторов интенсификации, связанных с основными направлениями научно-технического прогресса в с/х. В первую очередь это комплексная механизация и электрификация производства, химизация – широкое применение минеральных удобрений, средств защиты растений, мелиорация земель, использование достижений науки, мирового опыта.
Важный показатель развития зернового хозяйства – производство зерна в расчете на душу населения. В РФ производство зерна на душу населения составило в среднем за 1986-1990гг. – 719кг, в 2003г – сократилось до 463,3кг. В связи с этим особо важное значение в современных условиях приобретает проблема увеличения производства зерна. От ее решения зависит обеспечение населения не только хлебом, но и молоком и другими продуктами животноводства, поэтому повышение производства зерна остается ключевой проблемой растениеводства.
Ботаническое описание
Зерновые культуры относят к семейству мятликовые (Poaceae), или Злаковые (Gramineae), за исключением гречихи, которая относится к семейству Гречишные (Polygonaceae). В строении важнейших органов и развитии растений они имеют много общего. По морфологическим и биологическим особенностям и характеру возделывания зерновые культуры делят на две группы. К зерновым хлебам первой группы относят пшеницу, рожь, ячмень озимый, овес, тритикале (среди них имеются озимые и яровые формы), ко второй группе – кукурузу, просо, сорго, рис и гречиху.
Корневая система у зерновых культур мочковатая, состоит из отдельных корешков и множества корневых волосков, отходящих пучками (мочками) от подземных узлов. При прорастании зерна сначала образуются зародышевые (первичные) корни. Число их у разных зерновых культур неодинаково: у озимой пшеницы чаще 3, у яровой – 5, у овса – 3-4, у ячменя – 5-8, у проса, кукурузы, сорго, риса – 1. Эти корни не отмирают, а в засушливые годы только они подают воду и питательные вещества растениям. Зародышевые корни у яровой пшеницы в фазе кущения достигают длины – 20-30см, в фазе выхода в трубку – 40-50 и в фазе колошения – более 100см. Из подземных стеблевых узлов образуются узловые (вторичные) корни, которые при достаточном увлажнении начинают быстро расти, составляют основную массу корневой системы зерновых культур и играют важную роль в жизни растений. Узловые корни у зерновых культур появляются через 12-18 дней после всходов. При пересыхании верхнего слоя почвы узловые корни растут слабо или могут не появиться совсем. При развитии яровой пшеницы только с зародышевой яровой пшеницы только с зародышевой (первичной) корневой системой урожайность снижается на 30-35% по сравнению с урожайностью при хорошо развитой зародышевой и узловой корневой системе. Как зародышевые (первичные), так и узловые (вторичные) корни имеют большое значение для роста и развития растений.
У высокостебельных зерновых культур (кукуруза, сорго) корни часто развиваются из расположенных близко к поверхности почвы стеблевых узлов. Это так называемые опорные, или воздушные, корни. Они способствуют обеспечению растений элементами питания в начале роста и повышают устойчивость к полеганию.
По мере роста и развития растений корни удлиняются и проникают в почву на глубину – 100-120см и более, разветвляются и пронизывают почву во всех направлениях, однако основная масса их (75-90%) размещается в пахотном слое почвы на глубине – 20-25см, где более активно протекают аэробные процессы. Масса корневой системы у зерновых культур составляет 20-25% общей массы сухого вещества растений. Наиболее мощно корневая система развита у кукурузы, из озимых культур – у ржи, тритикале, из яровых – у овса.
Стебель у зерновых культур – соломина цилиндрической формы, полая или заполненная паренхимой, состоит из 5-7 междоузлий, разделенных узлами (перегородками). У позднеспелых сортов кукурузы число междоузлий достигает – 23-25. Рост стебля происходит в результате удлинения всех междоузлий. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем – последующее, которые обгоняют в росте нижние междоузлия. Такой рост называется интеркалярным или вставочным.
Интенсивнее всего стебель растет в фазы выхода в трубку и колошения и достигает наибольшей длины в фазе цветения, после чего рост стебля резко замедляется или полностью приостанавливается.
Наибольшую толщину имеют междоузлия в средней части стебля и наименьшую – в нижней и верхней. Прочность стебля зависит от состава механической ткани, чем толще и прочнее нижние междоузлие, тем выше устойчивость зерновых культур к полеганию. Стебель зерновых культур способен кустится, образуя из нижних подземных узлов вторичные корни и боковые стеблевые побеги.
Лист состоит из влагалища и листовой пластинки. Влагалище прикреплено к стеблю в нижней части междоузлия и охватывает его в виде трубки. В месте перехода влагалища в листовую пластинку имеется тонкая полупрозрачная пленка, называемая язычком (ligula). Язычок плотно прилегает к стеблю и предохраняет от проникновения внутрь листового влагалища воды и различных вредителей. По обеим сторонам язычка располагаются два полулунных ушка (auricular), охватывающих стебель и закрепляющих влагалище на стебле. Величина и форма язычка и ушек различны у разных зерновых культур и являются систематическими признаками при определении хлебов первой группы в фазы кущения и выхода в трубку.
У пшеницы, ржи и ячменя язычок короткий; у овса сильно развит; у пшеницы ушки небольшие, ясно выраженные, с ресничками; у ржи они короткие, без ресничек, рано опадают; у ячменя сильно развитые, без ресничек, полулунной формы; у овса отсутствуют.
Размеры и число листьев довольно сильно колеблются в зависимости от культуры, сорта и условий возделывания.
Соцветие у зерновых культур двух типов: сложный колос – у пшеницы, ржи, ячменя, тритикале и метелка – у овса, проса, риса и сорго. У кукурузы на одном растении образуются два соцветия: в верхней части стебля – метелка с мужскими цветками, в пазухах листьев – початки с женскими цветками.
Колос состоит из членистого колосового стержня (продолжение стебля) и колосков, расположенных на его уступах. Широкая сторона стержня называется лицевой, узкая – боковой. На каждом уступе колосового стержня у пшеницы, ржи, тритикале находится один колосок, состоящий из двух или нескольких цветков. У ячменя на каждом уступе колосового стержня сидят три одноцветковых колоска. У многорядных ячменей в каждом из трех колосков образуется зерно, у двурядных – только в среднем колоске, два боковых колоска редуцированы (недоразвиты).
Колосковые чешуи могут иметь различную степень развития. У пшеницы они широкие, многонервные, с продольным килем; у ржи очень узкие, однонервные; у ячменя узкие, почти линейные; у овса широкие, со многими выпуклыми продольными нервами; у тритикале более узкие, чем у пшеницы, многонервные, с килем.
Метелка имеет центральную ось с узлами и междоузлиями. В узлах образуются боковые разветвления, которые, в свою очередь, могут ветвиться и создавать таким образом ветви первого, второго, третьего и т. п. порядка. На концах каждой веточки сидит один одно- или многоцветковый колосок. У овса колоски многоцветковые, у проса, риса и сорго – одноцветковые.
Цветок состоит из двух цветковых чешуй: нижней, или наружной, и внутренней (верхней). У остистых форм наружная цветковая чешуя заканчивается остью. Между цветковыми чешуями расположены генеративные органы: женские – пестик с завязью и двухлопастным рыльцем и мужские – тычинки (у риса 6, у остальных культур – 3) с двухгнездным пыльником. У основания каждого цветка между цветковыми чешуями и завязью находятся две нежные пленки (lodicula), при набухании которых цветок раскрывается.
Плод зерновых культур представляет собой односемянную зерновку, обычно называемую зерном, в которой единственное семя покрыто семенной оболочкой, развившейся из двух оболочек семяпочки, и плодовой, образовавшейся из тканей завязи. Зерновка состоит из зародыша, эндосперма и сросшихся с ними семенной и плодовой оболочек.
У пленчатых хлебов (ячмень, овес, просо, рис, сорго) зерновка покрыта цветковыми чешуями, причем у ячменя они срастаются с зерновкой, а у остальных культур – плотно облегают зерновку, не срастаясь с ней.
У основания зерна с выпуклой (спинной) стороны находится зародыш, а в верхней части – хохолок (у пшеницы, ржи, овса, тритикале). Зародыш с внутренней стороны прикрыт щитком, который соединяет его с эндоспермом. Зародыш состоит из почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка, т. е в нем находятся зачатки будущего растения. На долю зародыша приходится у пшеницы, ржи, ячменя и тритикале – 2-2,5%, у овса – 3-3,5%, у кукурузы – до 12% массы зерновки. Остальная часть зерновки (70-85%) представлена эндоспермом – запасными питательными веществами. Слой эндосперма, расположенный под оболочкой и состоящий из одного ряда клеток (у ячменя 3-5), называется алейроновым. Клетки его не содержат крахмала, но очень богаты белковыми веществами и ферментами, способствующими прорастанию зерна. Под алейроновым слоем находится основная часть эндосперма, состоящая из клеток с зернами крахмала. Промежутки между ними заполнены белковыми веществами. Плодовая и семенная оболочки защищают зерно от воздействия внешних условий и от различных возбудителей грибных болезней и составляют 5-7% массы зерновки.
Химический состав зерна
В состав зерна зерновых культур входят вода, органические и минеральные вещества, а также ферменты и витамины (среднее содержание белка, жира, углеводов и других веществ). Состав зерна может в зависимости в зависимости от условий произрастания, уровня агротехники и сорта.
Вода всегда присутствует в зерне в том или ином количестве. Содержание воды зависит от культуры, ее анатомических особенностей, количества гидрофильных коллоидов, степени спелости, условий уборки и хранения.
Вода в зерне может быть в следующих видах:
1. Химически связанная вода входит в состав молекул веществ в строго определенных соотношениях. Выделить такую воду можно только прокаливанием или химическим воздействием, при этом происходит разрушение структуры веществ, входящих в зерно;
2. Физико-химически связанная вода входит в состав зерна в различных, не строго определенных соотношениях, к этой форме относится адсорбционно-связанная, осмотически поглощенная и структурная вода. Молекулы воды, сорбированные гидрофильными коллоидами, теряют свойства растворителя, не могут легко перемещаться и участвовать в химических реакциях, поэтому физиологические процессы сведены к минимуму;
3. Механически связанная вода размещена в микро – и макрокапиллярах зерна. Она имеет все свойства обычной воды и называется свободной, легко удаляется при сушке.
Вода, удаленная из зерна при высушивании, называется гигроскопической, включает свободную воду и физически связанную.
Влажность зерна во время уборки разных культур в зависимости от климатических условий колеблется в больших пределах – 10-12 – 25-30% и более. Зерно с повышенной влажностью сушат, доводя его до воздушно-сухого состояния (влажность – 14-15%).
Азотистые вещества – важнейшая составная часть зерна хлебных злаков. Основную массу азотистых веществ в зерне составляют белки. Содержание небелковых азотистых веществ в созревшем зерне не превышает 2-3% общего количества азотистых веществ, которые в основном представлены свободными аминокислотами и амидами.
По содержанию энергии белки превосходят крахмал, сахар и уступают только растительным маслам. Наиболее богата белками твердая пшеница. Содержание белка в зерне всех хлебов увеличивается при продвижении их посевов с севера на юг и с запада на восток. Сухость климата и повышенное содержание азота в почве влияют на качество корма. Повысить содержание белка в зерне можно, применяя соответствующую технологию возделывания. Наибольшему накоплению его в зерне способствуют размещение по лучшим предшественникам (черный пар, зернобобовые, многолетние бобовые травы), применение органических и минеральных удобрений, защита посевов от вредителей и болезней, своевременная уборка. При уборке пшеницы в фазе восковой спелости содержание белка содержание белка в зерне выше, чем при полной спелости.
Белки – основной материал при построении клеток и тканей у человека и животных. Они делятся на простые и сложные: нуклеопротеиды и липопротеиды, отличающиеся более сложным химическим составом. Простые белки в основном включают следующие фракции: альбумины (водорастворимые белки), глобулины (белки, растворимые в слабых растворах нейтральных солей), глиадины (белки, растворимые в 70-80% этиловом спирте), глютенины (белки, растворимые в слабых растворах кислот и щелочей). Наибольшую ценность представляют глиадины и глютенины. Для хлебопечения лучшее их соотношение 1:1.
Качество белка определяют по составу аминокислот: чем больше незаменимых и лимитирующих кислот (валина, лизина, триптофана и других), тем выше продовольственное и кормовое достоинство культур.
Белки, нерастворимые в воде, называют клейковинными или клейковиной. Клейковина представляет собой сгусток белковых веществ, остающихся после отмывания теста от крахмала и других составных частей. Кроме белков в клейковине содержаться в небольшом количестве крахмал, жир и другие вещества. От качества и количества клейковины зависят вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Содержание сырой клейковины колеблется у пшеницы в пределах – 16-52%, у ржи – 8-26%, у ячменя – 6-20%, у тритикале – 28-44%. Хорошая клейковина способна растягиваться в длину и, не разрываясь, оказывать сопротивлению растяжению. Пшеничная клейковина отличается более высокими хлебопекарными качествами по сравнению с ржаной, благодаря чему пшеничный хлеб характеризуется высокой пористостью и переваримостью. На содержание и качество клейковины сильно влияют внешние условия, уровень агротехники и используемые сорта. Содержание клейковины повышается при применении органических и минеральных удобрений, соблюдении технологии возделывания, а также при жаркой погоде во время налива зерна. При повреждении зерна пшеницы клопами-черепашками значительно снижается его качество.
Углеводы в зерне мятликовых культур представлены главным образом полисахаридами, среди которых большую часть составляет крахмал. Наибольшее количество его содержится в эндосперме (около 80% всех углеводов). Остальное количество приходится на долю растворимых углеводов – сахаров (2-3%), находящихся преимущественно в зародыше. Больше всего углеводов находится в центральной части зерновки, меньше – по периферии. В зависимости от характера расположения крахмальных зерен в клетках эндосперма зерно хлебных культур может быть мучнистым или стекловидным. В зерне с мучнистым эндоспермом промежутки между крупными крахмальными зернами заполнены множеством мелких крахмальных зерен, прослойки белка тонкие. В стекловидном зерне мелких крахмальных зерен почти нет, а промежутки заполнены белками. Содержание крахмала в зерне увеличивается по мере продвижения посевов на запад и на север, т. е изменяется в обратном направлении по сравнению с изменением количества белка.
Жир – это запасное высокоэнергетическое вещество, используемое при дыхании и при прорастании зародыша. Содержание жира в зерне хлебных культур составляет – 2-6%. Распределение его в зерновке неравномерно, больше всего его в зародыше и алейроновом слое (в зародыше пшеницы до 14%, ржи и ячменя до 12,5%, кукурузы – до 40%, овса – до 26%, проса – до 20%). При наличии в муке большого количества жира она может прогоркнуть. Для улучшения качества муки у кукурузы перед помолом удаляют зародыш, из него получают масло, используемое на продовольственные и лечебные цели. Жиры растительного происхождения по консистенции жидкие, так как состоят главным образом из непредельных кислот жирного ряда – олеиновой, линолевой и линоленовой с одной, двумя или тремя двойными связями.
Зола входит в состав зерна в виде минеральных, или зольных, веществ (фосфор, калий, кальций, натрий, железо, кремний, сера, хлор). В очень малых количествах присутствуют марганец, цинк, никель, кобальт и другие. Эти элементы входят в состав различных органических соединений и находятся в виде солей и кислот.
Соотношение между элементами в составе золы зерна у разных культур различно. Например, в зерне овса и проса кремния значительно больше, чем в зерне пшеницы. Основную часть из минеральных веществ составляет фосфор, калий и магний. В золе зерна пшеницы больше содержится фосфорной кислоты (около 50% массы золы), окиси калия (около 30%), несколько меньше – магния (около 12%) и очень мало – кальция (около 2,8%).
Зерно и вырабатываемые из него продукты – важнейший источник минеральных веществ для человека. При сложном помоле преобладающая часть золы отходит от отруби, поэтому, чем лучше мука отделена от отрубей, тем меньше в ней золы.
Клетчатка – основная часть оболочек, более высокое содержание ее отмечено в зерне пленчатых культур, имеющих цветковые чешуи, а у голозерных – в плодовой оболочке. Содержание клетчатки зависит от крупности зерна. В крупном зерне клетчатки меньше, чем в мелком.
Пигменты (порфирины, каротиноиды, антоцианы и другие) также присутствуют в зерне хлебных злаков, они придают ему ту или иную окраску.
Ферменты – органические соединения, которые играют важную роль в переводе запасных питательных веществ семени в усваиваемую для прорастающего зародыша форму, например амилаза, расщепляющая крахмал, липаза – жиры и другие.
Витамины сложного и разнообразного химического состава необходимы для нормальной жизнедеятельности человека и животных. В зерне хлебных злаков содержаться главным образом витамины А1, В1, В2, С, D, PP, E и другие. При отсутствии или недостатке их в организме нарушается обмен веществ, может развиваться заболевание – авитаминоз.
Отличительные признаки зерновых культур первой и второй групп
Зерновые культуры по морфологическим признакам и биологическим особенностям делят на 2 группы.
Хлеба первой группы относятся к семейству Мятликовые (Poaceae), сюда входят пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале. Растения этой группы характеризуются следующими признаками: соцветие – колос (у овса – метелка), плод – зерновка с продольной бороздкой, стебель – соломина, обычно полая, корневая система мочковатая, зерно прорастает несколькими корешками. Растения озимые и яровые, менее требовательные к теплу, но более требовательные к влаге, относятся к культурам длинного дня.
Хлеба второй группы также относятся к семейству Мятликовые, это кукуруза, сорго, просо, рис. Отличительные особенности растений этой группы: соцветие – метелка (у кукурузы женское соцветие – початок, мужское метелка), стебель – соломина с выполненной сердцевиной, корневая система мочковатая, зерно прорастает одним корешком, плод – зерновка, бороздка отсутствует. Растения имеют только яровые формы, более требовательны к теплу и свету, отличаются засухоустойчивостью (кроме риса), относятся к растениям короткого дня.
По продолжительности вегетационного периода зерновые культуры делят на растения с коротким периодом вегетации – 60-80 дней (ячмень, просо и другие); со средним – 90-100 (яровая пшеница, овес и другие) и длинным – 120-140 дней (кукуруза, рис).
Возделываемые зерновые культуры значительно различаются по реакции на длину дня и типу развития. По реакции на длину дня зерновые культуры на растения короткого и длинного дня. У растений короткого дня (хлеба второй группы) ускоренное цветение и созревание отмечаются при длине дня – 10ч, а у растений длинного дня (хлеба первой группы) – при длине дня 14-16ч.
Озимые – это хлеба, которым для прохождения стадии яровизации в начальный период развития требуются невысокие температуры – …-1…+10°С в течение 20-50 дней. Поэтому их высевают осенью, за 40-60 дней до наступления устойчивых морозов, а урожай получают в следующем году. При весеннем посеве растения, как правило, кустятся и не образуют стебля и колоса.
Яровые формы для прохождения стадии яровизации требуют более высоких температур – 5-20°С в течение 7-20 дней, поэтому их высевают весной и урожай собирают в том же году.
Двуручки проходят стадию яровизации при температуре – 3-15С. В южных районах страны имеются сорта, которые нормально растут и развиваются, дают урожай при весеннем и осеннем посевах.
Деление хлебов на озимые, яровые и двуручки условно, но использование этих форм имеет большое значение для производства и дает возможность уменьшить напряженность труда в весенний период и во время уборки.
Рост и развитие зерновых культур
В процессе индивидуального роста и развития зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз и этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов и определенными внешними морфологическими признаками. В жизненном цикле растений Ф.М. Куперман установлено 12 этапов органогенеза. В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (или выметывание), цветение, налив и созревание. Началом фазы считают день, когда в нее вступает не менее 10% растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75% растений. У озимых культур первые 2 этапа органогенеза и две фазы при благоприятных условиях протекают осенью, остальные – весной и летом следующего года; у яровых – весной и летом в год посева.
Набухание и прорастание семян предшествует фазе всходов. Для того чтобы семена проросли они должны набухнуть, т. е поглотить определенное количество воды, которое зависит от их крупности и химического состава. Например, семена ржи поглощают 55-65% воды от их массы, пшеницы – 47-48%, ячменя – 48-57%, овса – 60-75%, кукурузы – 37-44%, проса и сорго – 25-38%. Для набухания семян зернобобовых культур требуется – 100-125% воды от их абсолютно сухой массы.
На поглощение воды оказывают влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и крупность зерна. Наиболее благоприятная температура в период набухания семян – 10-21С. На почвах с повышенной концентрацией солей набухание, а затем и прорастание затягиваются. Мучнистое зерно пшеницы и мелкие семена поглощают воду быстрее, чем стекловидное и крупное зерно, поэтому для получения дружных всходов посевной материал должен быть выравненным. Пленчатое зерно набухает медленнее, чем голозерное. При набухании в семенах происходят биохимические и физиологические процессы. Под воздействием ферментов сложные химические соединения (крахмал, белки, жиры и другие) переходят в простые, растворимые соединения. Они становятся доступными для питания зародыша и через щиток перемещаются в него.
Д. Н. Прянишников установил, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот и небольшого количества аспарагина и глютамина. Азотистые вещества, вступая в реакции с продуктами расщепления углеводов, служат для синтеза новых белков в растущем зародыше.
Получив питание, зародыш из состояния покоя переходит к активной жизнедеятельности. Семена начинают прорастать. В это время им необходима влага, кислород и определенные температурные условия.
Минимальные температуры, при которых могут прорастать семена зерновых культур:
1. Для хлебов 1 группы – 1-2°С (оптимальная 15-20°С);
2. Для хлебов 2 группы – 8-12°С (оптимальная 25-30°С).
В климатических условиях РФ при посеве в оптимальные сроки температура колеблется в интервале – 6-12°С для хлебов 1 группы и 15-22°С для хлебов 2 группы, хотя оптимальная температура значительно выше. Температура выше 30-35°С отрицательно сказывается на прорастании семян и даже может вызвать их гибель.
Недостаток или избыток влаги, пониженные или повышенные температуры, слабый доступ воздуха в почву задерживают прорастание семян. Избыточное увлажнение почвы, глубокая заделка семян, особенно на тяжелых почвах, образование корки на поверхности почвы затрудняет доступ воздуха к проросткам, от чего резко снижаются прорастание семян и появление всходов.
Всходы – первая фаза роста и развития. По мере набухания семена начинают прорастать. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, а затем – стеблевой побег. Прорвав семенную оболочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых культур он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхней части зерна, начиная пробиваться на поверхность почвы. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптиль (coleoptile). Колеоптиль – видоизмененный первичный влагалищный лист растения – предохраняет молодой стебель и первый лист от механических повреждений во время их роста в почве. Как только стебелек выйдет на поверхность почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекращает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеленого листа у зерновых культур отмечается фаза всходов.
Для выращивания высоких и устойчивых урожаев очень важно получить своевременные, дружные и полноценные всходы оптимальной густоты. Этого можно добиться путем установления правильной нормы высева, использования высококачественных семян, улучшения агротехники и условий произрастания. Густота растений зависит от полевой всхожести семян. Полевая всхожесть – количество появившихся всходов, выраженное в процентах к числу высеянных всхожих семян. Полевая всхожесть семян в хозяйствах различных зон РФ в среднем колеблется в пределах – 60-70%. При соблюдении технологии возделывания зерновых культур полевая всхожесть значительно повышается и достигает – 70-85%. Установлено, что снижение полевой всхожести на 1% приводит к уменьшению урожая зерновых на 1,5-2%.
Агрономическое значение фазы всходов заключается в том, что при изреживании посевов (некачественнее семена, неблагоприятные условия в период всходов) проводят пересев в этой фазе. Более поздний пересев ведет к снижению урожая. Нормальная густота всходов – основа хорошего урожая культуры.
Через 10-14 дней после появления всходов у растений образуется несколько листьев (чаще 3, реже 4). Одновременно с их ростом развивается корневая система. Ко времени образования 3-4 листьев зародышевые корни разветвляются и проникают в почву на глубину – 30-35см, рост стебля и листьев временно приостанавливается, начинается новая фаза развития растений – кущение.
Кущение – это образование побегов из подземных стеблевых узлов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем – боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Верхний узел главного стебля, который расположен на глубине – 1-3см от поверхности почвы, где происходит этот процесс, называют узлом кущения. Узел кущения – важный орган, его повреждение приводит к ослаблению роста или гибели растения. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная (узловая) корневая система.
Интенсивность кущения зависит от условий произрастания, видовых и сортовых особенностей зерновых культур. При благоприятных условиях (оптимальной температуре и влажности почвы) период кущения растягивается, а число побегов увеличивается. В обычных условиях озимые культуры образуют 3-6 побегов, яровые – 2-3.
Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают среднее число стеблей, которое приходится на одно растение, независимо от степени их развития. Продуктивная кустистость – среднее число плодоносящих стеблей, приходящееся на одно растение. Продуктивная кустистость имеет большое практическое значение, от нее в значительной степени зависит урожайность.
Стеблевые побеги, образовавшиеся соцветия, но не успевшие к уборке сформировать семена, называют подгоном, а побеги без соцветий – подседом.
Динамика формирования побегов кущения и узловых корней у зерновых культур неодинакова. У ржи и овса кущение и укоренение протекают одновременно в период появления 3-4 листа. У ячменя и пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения, кущение происходит в период появления 3 листа, а укоренение – 4-5 листа. У проса побеги кущения образуются в период появления 5-6 листа, у кукурузы – 6-7 и у сорго – 7-8 листа. Узловые корни у этих культур начинают развиваться при образовании 3-4 листа. Этим в значительной степени объясняется способность хлебов второй группы лучше переносить недостаток влаги в начальный и (кроме кукурузы) в последующие периоды роста и развития.
В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растения. Узел кущения залегает на глубине 2-3см; при более глубоком залегании повышается устойчивость зерновых культур к полеганию, озимые меньше страдают от зимне-весенних пониженных температур.
На глубину залегания узла кущения сильно влияют глубина заделки семян, обработка семян ретардантами, температура, свет, тип почвы и сорт. При недостатке света узел кущения залегает ближе к поверхности почвы, при пониженной температуре, при более глубокой заделке семян и при их обработке ретардантами увеличивается глубина залегания узла кущения. Сорта твердой пшеницы закладывают узел кущения глубже, чем сорта мягкой пшеницы.
Кущение растений зависит от температуры, наличия влаги, питательных веществ, сроков посева, вида и сорта растений. Кущение хлебов первой группы может происходить при температуре около 5°С, но в этих случаях энергия кущения бывает слабой. Наиболее дружное кущение бывает при температуре – 10-15 с. При более высокой температуре период кущения заканчивается быстро и побегов образует меньше.
У своевременно посеянной озимой ржи при оптимальной температуре и влажности почвы кущение в основном происходит осенью, у озимой пшеницы и тритикале – осенью и весной. Каждое растение может образовывать от одного до нескольких продуктивных стеблей, у озимых хлебов их обычно бывает 3-6, у ячменя и овса – 2-3, а у яровой пшеницы – 1, редко 2. Чем выше продуктивная кустистость, тем больше выход зерна с растения, но наибольший урожай с единицы площади получается при небольшой кустистости и оптимальной густоте растений.
О значении кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. П. Н. Константинов, А. И. Носатовский, П. П. Лукьяненко и другие исследователи рассматривают кущение как нежелательное явление, особенно в засушливых районах. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ, из-за чего ухудшается снабжение ими главных стеблей При этом урожай со вторичных стеблей недостаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур для засушливых районов эти ученые считают 1-2-стебельные растения.
Другие исследователи (В. Р. Вильямс, В. Е. Писарев, С. А. Муравьев, Я. В. Губанов и другие) считают, что при хорошем кущении благодаря нарастанию листовой поверхности накапливается большее количество органического вещества, которое используется для формирования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30-50% урожая зерна, на изреженных посевах – до 60-70%. Однако сильное кущение может привести к полеганию, особенно в увлажненной зоне, к снижению урожайности и качества продукции.
Загущенные посевы больше полегают, из-за чего снижается фотосинтетическая деятельность растений, ухудшается налив зерна и увеличиваются потери при уборке. Оптимальная густота продуктивного стеблестоя для зерновых хлебов составляет – 500-600 растений/м2, что обеспечивает урожайность – 4-5т/га.
Выход в трубку характеризуется началом роста стебля и формированием генеративных органов растения. Началом выхода в трубку считают такое состояние растений, когда над поверхностью почвы на высоте 3-5см внутри листового влагалища главного стебля легко прощупываются стеблевые узлы – бугорки. В этот период растению требуется хорошая обеспеченность влагой и элементами питания, так как закладываются генеративные органы и начинается усиленный рост.
Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5-7 дней, затем рост замедляется и заканчивается на 10-15 день. Почти одновременно начинает расти второе междоузлие. После приостановки его роста удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью. Заканчивается рост междоузлий к концу цветения – началу налива зерна.
В фазе выхода в трубку интенсивно нарастает ассимилирующая поверхность. Площадь листьев увеличивается на протяжении всей фазы выхода в трубку, достигая максимума в фазе колошения или цветения. На нормально развитых посевах зерновых культур площадь листьев в этой фазе достигает – 30-40тыс м2/га, ФП – 2-2,5млн м2 х дни/га, накапливается до 50-60% сухого вещества от общей массы за весь период вегетации. Это фаза характеризуется интенсивным развитием корневой системы, к ее концу глубина проникновения корней в почву может достигать – 1,5-2,5м.
Колошение, или выметывание, характеризуется появлением соцветия из влагалища верхнего листа. Первыми появляются соцветия на главных побегах, через 2-3 дня – на боковых. По сроку наступления этой фазы надежнее всего можно определить скороспелость сортов.
В этой фазе усиленно растут листья, стебли и формируется колос (метелка). Растения предъявляют повышенные требования к условиям произрастания. Недостаток влаги в почве, сухая и жаркая погода в этот период приводят к нарушению формирования генеративных органов и образованию в колосе большого числа недоразвитых и стерильных цветков.
Цветение у зерновых культур наступает во время и вскоре после колошения (выметывания). Так, у ячменя цветение проходит еще до полного колошения, когда колос не вышел из влагалища листа; у пшеницы – через 2-3 дня, у ржи – через 8-10 дней, у тритикале – через 7-12 дней после колошения.
По способу опыления зерновые хлеба делят на самоопыляющиеся (пшеница, ячмень, тритикале, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, гречиха, кукуруза, сорго). Растения-самоопылители опыляются преимущественно при закрытых цветках своей пыльцой. У пшеницы иногда (в жаркую погоду) цветки раскрываются, и может происходить перекрестное (спонтанное) опыление. У перекрестноопыляющихся растений во время цветения с помощью набухших лодикул (от лат. lodicula – одеяльце, чешуйки в цветке большинства злаков у основания завязи) раздвигаются цветковые чешуи и появляются созревшие пыльники и рыльца пестиков. Пыльца переносится с помощью ветра или насекомых, опыление лучше протекает в теплую ясную погоду. При неблагоприятных условиях в период цветения снижается завязываемость семян; у такой культуры, как рожь, череззерница может достигать 25-30% и более, что вызывает снижение урожайности.
У колосовых культур (пшеница, рожь, тритикале, ячмень) цветение начинается со средней части колоса, у метельчатых (овес, просо, сорго) – с верхней части метелки.
Спелость наступает вслед за цветением. Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на 3 периода: формирование, налив и созревание. И. Г. Строна разделил первый период на два: образование и формирование семян. Образование семян – период от оплодотворения до появления точки роста, семя способно дать слабый росток, масса 1000 – 1г, продолжительность периода – 7-9 дней.
Формирование семян продолжается до достижения окончательной длины зерна. К концу периода заканчивается дифференциация зародыша, содержимое зерна из водянистого превращается в молочное, в эндосперме появляются крахмальные зерна, цвет оболочки из белого переходит в зеленый. Влажность зерна – 65-80%, масса 1000 семян – 8-12г, продолжительность периода – 5-8 дней.
Налив – период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37-40%, продолжительность периода – 20-25 дней.
Период налива делят на 4 фазы:
1. Водянистого состояния – начало формирования клеток эндосперма; сухое вещество составляет – 2-3% максимального количества; длительность фазы 6 дней;
2. Предмолочного состояния – содержимое семени водянистое с молочным оттенком; сухого вещества накапливается 10%; продолжительность фазы – 6-7 дней;
3. Молочного состояния – зерно содержит мелкообразную белую жидкость; содержание сухого вещества – 50% массы зрелого семени; длительность фазы – 7-15 дней;
4. Тестообразного состояния – эндосперм имеет консистенцию теста; содержание сухого вещества – 85-90% максимального количества; продолжительность фазы – 4-5 дней.
Созревание начинается с прекращением поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 18-12% и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для посевных, технических и хозяйственных целей, но развитие семени еще не закончено.
Период созревания делят на 2 фазы:
1. Восковой спелости – эндосперм восковидный, упругий, оболочка зерна приобретает желтый цвет. Влажность снижается до 30%. Длительность фазы – 3-6 дней. В этой фазе приступают к двухфазной (раздельной) уборке;
2. Твердой спелости – эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная. Влажность в зависимости от зоны – 8-22%. Продолжительность фазы – 3-5 дней. В этой фазе протекают сложные биохимические процессы, после чего появляется новое и самое главное свойство семени – нормальная всхожесть. Поэтому дополнительно выделяют еще 2 периода: послеуборочное дозревание и полная спелость.
Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание затухает. В начале периода всхожесть семян низкая, в конце – нормальная. Продолжительность этого периода колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от особенностей культуры и внешних условий.
В южных и юго-восточных районах страны посевы зерновых культур в период налива подвергаются действию суховеев, возникающих в условиях высокой температуры и низкой влажности. Налив зерна в таких условиях прекращается, происходит “запал” (повреждения растений, вызванные чрезмерно высокой температурой воздуха: обнаруживаются в виде различно окрашенных некротических пятен на листьях: у пшеницы жёлтых, у овса красных) или “захват” (повреждения растений, вызванные большой сухостью воздуха), зерно становится морщинистым, щуплым невыполненным, что приводит к резкому снижению урожая. Основные средства борьбы с суховеями – расширение полевого лесонасаждения, применение агротехнических приемов, способствующих накоплению влаги в почве.
В условиях дождливой и теплой погодой в период налива и созревания может происходить “стекание” (чаще наблюдается у пшеницы) из-за выщелачивания растворимых веществ из зерна, в этом случае зерно теряет массу и его технологические свойства ухудшаются.
В Западной и Восточной Сибири в отдельные годы период созревания затягивается и посевы попадают под заморозки, в результате снижается урожайность, получают морозобойное зерно с низким качеством. В этих районах для получения более высоких урожаев зерна хорошего качества применяют двухфазную уборку с первой половины восковой спелости,
Особенности морфологии - корневая система, стебель, лист, соцветие, плод, анатомическое строение зерновки. Признаки и агротехническое строение фаз роста и развития, этапы органогенеза
Морфологические особенности
Зерновые хлеба первой группы относятся к семейству Злаковые (Gramineae), или Мятликовые (Роа-сеае). Строение важнейших органов у всех хлебов очень сходно. По морфологическим особенностям и характеру возделывания зерновые культуры делятся на зерновые хлеба первой группы (пшеница озимая и яровая, рожь озимая и яровая, ячмень озимый и яровой, овес), зерновые хлеба второй группы (кукуруза, просо, сорго, рис и гречиха — последняя из семейства Гречишные (Polygonaceae) и зерновые бобовые (горох, кормовые бобы, чечевица, чина, нут, фасоль, соя, люпин), относящиеся к семейству Бобовые (Legumiosae, или Fabaceae).
Корневая система у зерновых хлебов мочковатая. При прорастании зерна сначала образуются зародышевые, или первичные, корни. Число их у разных хлебов неодинаково: у озимой пшеницы их чаще бывает 3, у яровой — 5, у овса — 3—4, у ячменя — 5—8, у проса, кукурузы, сорго и риса—1. Из подземных стеблевых узлов образуются придаточные, или узловые, корни, которые при достаточном увлажнении начинают быстро расти, однако первичные корни при этом не отмирают.
Как первичные, так и вторичные, или придаточные, корни имеют большое значение для растений. Многочисленными исследованиями установлено, что при развитии яровой пшеницы только с первичной корневой системой урожай ее составил около 65% урожая растений с хорошо развитой первичной и вторичной корневой системой. У длинностебельных хлебов (кукуруза, сорго) корни также часто развиваются из ближайших к поверхности почвы надземных узлов. Эти опорные, или воздушные, корни способствуют повышению устойчивости растений к полеганию.
Наиболее мощно корневая система развита у кукурузы, озимой пшеницы и ржи. Основная часть корней всех хлебов размещается в верхнем пахотном слое почвы на глубине 20—25 см.
Стебель у хлебных злаков — соломина, состоящая из 5—7 междоузлий и разделенная стеблевыми узлами. У длинностебельных сортов кукурузы может быть до 25 междоузлий. Число их соответствует количеству листьев. У большинства хлебных злаков соломина полая, у кукурузы и сорго она заполнена паренхимой. Стебель растет всеми своими междоузлиями. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем средние и верхние. Каждое новое междоузлие обгоняет в росте предыдущее. Верхнее междоузлие во много раз длиннее нижнего и достигает наибольшей величины во время цветения.
Стебель имеет наибольшую толщину в средней части, наименьшую — в верхней. Прочность стебля зависит от состава механической ткани. Стебель обладает способностью образовывать боковые побеги из подземных стеблевых узлов.
Лист состоит из листового влагалища и листовой пластинки. На месте перехода влагалища в пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком (ligula). Язычок плотно прилегает к стеблю и препятствует проникновению воды внутрь листового влагалища. У основания листового влагалища образуются двусторонние линейные ушки, или рожки (auricula), охватывающие стебель (рис. 1).
Рис. 1. Язычки и ушки (рожки): 1 — овса; 2 — ржи; 3 — пшеницы; 4 — ячменя.
По строению язычка и ушек большинство хлебных злаков различаются между собой в ранние фазы развития — кущения, выхода в трубку. Язычок у пшеницы, ржи и ячменя короткий, а у овса сильно развит и по краю зубчатый; у пшеницы ушки небольшие, ясно выраженные, часто с ресничками; у ржи они короткие без ресничек, рано отпадают; у ячменя очень крупные, без ресничек, полулунной формы; у овса ушек нет.
Соцветие у зерновых хлебов — колос (рожь, пшеница, ячмень, тритикале) или метелка (овес, просо, сорго, рис); у кукурузы на одном растении образуются два соцветия.— метелка с мужскими цветками и початок с женскими цветками.
Колос состоит из членистого колосового стержня (продолжение стебля) и колосков. Широкая сторона стержня называется лицевой, а узкая — боковой. У колоса пшеницы стержень коленчатый, на каждом его членике находится один колосок, обычно состоящий из двух колосковых чешуи и одного или нескольких цветков; стержень заканчивается верхушечным колоском. Стержень колоса ржи опушенный; на каждом его членике имеется один колосок, обращенный к стержню широкой стороной; в каждом колоске находятся два цветка. Колос ячменя отличается от колосьев пшеницы и ржи тем, что у него на каждом уступе колосового стержня сидят три одноцветковых колоска. У многорядных ячменей зерно образуется в каждом из трех колосков, а у двурядных — только в среднем колоске.
Метелка имеет центральную ось с узлами и междоузлиями. В узлах располагаются боковые разветвления, которые, в свою очередь, могут ветвиться и образовывать ветви первого, второго и последующих порядков. На концах ветвей сидят колоски.
Колосок состоит из одного или нескольких цветков и двух колосковых чешуи. Колосковые чешуи могут быть развиты в различной степени. У пшеницы (рис. 2) они широкие, многонервные, с продольным килем; у ржи очень узкие, однонервные; у ячменя узкие, почти линейные; у овса широкие, со многими выпуклыми продольными нервами.
Рис. 2. Колосок пшеницы (схема): 1 — колосковая чешуя; 2 — наружная цветковая чешуя; 3 — внутренняя цветковая чешуя; 4 — тычинки; 5 — рыльце.
Каждый цветок имеет две цветковые чешуи — нижнюю, или наружную (у остистых сортов она несет ость), и верхнюю, или внутреннюю, более тонкую, нежную и плоскую. Между цветковыми чешуями расположены завязь с одной обратной семяпочкой и двумя перистыми рыльцами и три тычинки (у риса шесть); у основания цветковых чешуи еще имеются две небольшие тонкие пленки (lodicula), набухание которых во время цветения обусловливает раскрытие цветка.
Плод зерновых хлебов, называемый обычно зерном, представляет собой зерновку, в которой единственное семя покрыто не только семенной оболочкой, развившейся из двух оболочек семяпочки, но и плодовой, образовавшейся из тканей завязи (рис. 3).
Рис. 3. Строение зерновки пшеницы: 1 и 2 — плодовые оболочки; 3 и 4 — семенные оболочки; 5 — алейроновый слой эндосперма; 6 — щиток; 7 — почечка; 8 — зародыш; 9 — зачаточные корешки; 10 — эндосперм; 11 —хохолок.
У пленчатых хлебов зерновка, кроме того, покрыта цветковыми чешуями. У голозерной пшеницы и ржи зерно легко отделяется от чешуи; у проса, чумизы, риса цветковые чешуи плотно облегают зерновку; у пленчатого ячменя они даже срастаются с зерновкой.
Эндосперм зерновки представляет собой ткань с запасными питательными веществами. Наружный слой эндосперма, непосредственно примыкающий к оболочке, наполнен алейроновыми зернами, богатыми азотистыми веществами. Под ним находятся клетки, наполненные крахмальными зернами. Зародыш расположен у основания зерновки, на выпуклой стороне. Он состоит из щитка, соединяющего его с эндоспермом, почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка. Зародыш по сравнению с эндоспермом невелик и составляет у пшеницы, ржи и ячменя 1,5—2,5% массы зерновки, у овса — 2—3,5, у кукурузы—10—14%.
Требования биологии зерновых культур к основным факторам среды в разные периоды органогенеза: температурному режиму, влагообеспеченности, уровню обеспеченности азотом, фосфором, калием, микроэлементами. Требования к гранулометрическому составу, гумусированности и pH почвы. Динамика потребления элементов питания в онтогенезе. Обоснование места в севообороте. Система обработки почвы, подготовка семян к посеву, сроки, способы посева и нормы высева; особенности ухода за посевами и уборки урожая. Послеуборочная обработка зерна.
В процессе индивидуального развития зерновые культуры проходят ряд этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов, а также изменением в строении одних и тех же органов. В жизненном цикле этих растений Ф. М. Куперман установила 12 этапов органогенеза: 1-й — формирование первичного конуса нарастания стебля; второй — усиленная дифференциация конуса на зачаточные узлы и междоузлия стебля, а также зачатки стеблевых листьев; третий — вытягивание конуса нарастания с образованием сегментов колоса; четвертый — закладка и формирование колосковых бугорков; пятый — образование и дифференциация цветочных бугорков; шестой — формирование споро-генной ткани пыльцевых зерен и пестика, рост покровных органов цветка; седьмой — усиленный рост в длину всех органов колоса; восьмой — выколашивание, завершение формирования колоса и цветков; девятый — цветение, оплодотворение, образование зиготы; десятый — формирование и рост зерновки и органов семени; одиннадцатый — нако-пление питательных веществ в зерновке, начиная с фазы молочной спелости зерна до восковой; двенадцатый — превращение питательных веществ в запасные, созревание семени.
Первые два этапа органогенеза у озимых культур оптимальных сроков посева завершаются осенью, последующие этапы органогенеза начинаются весной и с возобновлением вегетации.
В течение вегетации зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз, которые отличаются друг от друга появлением новых органов и рядом внешних морфологических признаков. У зерновых хлебов различают следующие фенологические фазы: прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение или выметывание, цветение и созревание. Началом фазы считается такой день, когда в нее вступает не менее 10% растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75% учетных растений.
Начальным периодом жизни зерновых хлебов считается переход семян из состояния покоя в активное состояние (набухание и прорастание семян). Затем наступают периоды роста зародышевого корня, стебля и образования листьев. В пазухах зародышевого стебля начинается образование боковых побегов и вторичных, или придаточных, корней. Через некоторое время наступает стеблевание и усиленный рост междоузлий стебля и листовых пластинок. После колошения (выметывания) рост вегетативных органов замедляется, а затем полностью заканчивается. В этот момент завершается формирование генеративных органов.
Прорастание семян
Для начала прорастания семян необходимы вода, тепло и кислород воздуха. Вода нужна для набухания зерна и деятельности ферментов. Зародыш поглощает воду быстрее, чем эндосперм; под влиянием неравномерного набухания частей зерна его оболочки при прорастании разрываются. Под воздействием ферментов сложные химические соединения (крахмал, жиры, белки) превращаются в простые, растворимые в воде соединения, которые через щиток перемещаются в зародыш.
Д. Н. Прянишников установил, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот и небольших количеств аспарагина и глютамина. Азотистые вещества, вступая в реакции с продуктами расщепления углеводов, служат для синтеза новых белков в растущем зародыше.
Потребность в воде прорастающих зерен различных хлебов неодинакова. Для прорастания зерна требуется следующее количество воды (% к массе воздушно-сухих семян): пшеницы 47—48, ржи 58—65, ячменя 48—57, овса 60—76, кукурузы 37—44, проса и сорго 25—38. Для сравнения напомним, что для набухания семян бобовых культур требуется воды 100—125% их массы.
На быстроту поглощения воды оказывают влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и крупность зерна. В период набухания зерна хлебов наиболее благоприятна температура 10—21 °С. На почвах с повышенной концентрацией солей набухание, а затем и прорастание затягиваются. Структура зерна также оказывает большое влияние на быстроту поглощения воды. Мучнистое зерно пшеницы поглощает воду энергичнее, чем стекловидное. Крупное зерно медленнее поглощает воду, чем мелкое, поэтому для получения дружных всходов посевной материал должен быть выравненным. Пленчатые зерна набухают медленнее, чем голозерные.
В климатических условиях нашей страны оптимальная температура для появления всходов и начального роста при обычных сроках посева у хлебов первой группы находится между 6—12°С, второй группы •—15—22 °С, хотя физиологические оптимумы температуры выше (у хлебов первой группы около 20 °С, второй группы 25—27°С). При дальнейшем повышении температуры прорастание замедляется, ипри достижении определенного предела рост прекращается. Температура выше максимума (30—35 °С) не только вредна, но даже губительна для растений, температура ниже минимума (1—2°С) останавливает прорастание.
На дружность прорастания отрицательно влияет недостаток воздуха. При избытке влаги приток воздуха к семенам уменьшается, отчего резко снижается прорастание. По мере развития проростка потребность в кислороде увеличивается. Вот почему вредны чрезмерно глубокая заделка семян, особенно на тяжелых почвах, и образование почвенной корки на поверхности почвы, затрудняющей доступ воздуха к проросткам.
Всходы
В первые дни жизни зерновых хлебов у них усиленно развиваются первичные, или зародышевые, корни. Затем начинает развиваться стебель. У голозерных хлебов стебель появляется возле щитка, а у пленчатых он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхнего конца зерна.
Сначала на поверхности почвы в виде шильца появляется стеблевой побег. Он покрыт прозрачным листом, называемым чехликом, или колеоптилем (coleoptile). Чехлик предохраняет стебель и первый лист от механических повреждений во время роста его в почве. Как только лист достигнет нормального размера, колеоптиль отмирает.
Первый лист заканчивает рост через 6—14 дней после появления всходов. Примерно через неделю после развертывания первого листа из его пазухи появляется второй, а затем с такими же интервалами третий и четвертый листья. Одновременно с их ростом развивается корневая система. Ко времени образования 3—4-го листа зародышевые, хорошо разветвленные корни проникают на глубину 30—35 см, в фазе кущения они достигают 40—50 см, при стеблевании — 60—90 см. Рост их начинается при хорошем увлажнении почвы, и они продолжают углубляться в ее влажные слои.
Всходы пшеницы обычно бывают зелеными (яровой мягкой — сизовато-зелеными) , ржи — фиолетово-коричневыми, овса — светло-зелеными, ячменя — сизовато-дымчатыми. Окраска всходов хлебов второй группы зеленая.
Кущение
Появление новых побегов у хлебов представляет собой процесс подземного ветвления стебля и называется кущением, а узел, где протекает этот процесс,— узлом кущения (комплексное образование, состоящее из ряда сближенных узлов, из которых образуются вторичные корни и стебли).
Процесс кущения состоит в том, что почка, лежащая у основания первого листа, увеличивается, отодвигает его и формирует первый боковой побег (рис. 4). В дальнейшем в пазухах нижних листьев боковых побегов закладываются новые почки, которые могут давать боковые побеги второго, третьего и большего числа порядков.
Рис. 4. Кущение пшеницы: 1 - узел кущения; 2 - колеоптиль; 3 - зародышевые корни; 4 - подземное междоузлие (эпикотиль).
Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная корневая система. Если первичные корни образуются из зародыша зерна и проникают глубоко в землю, то вторичные корни развиваются из узла кущения и размещаются в основном в поверхностном слое.
Хорошему развитию вторичных корней способствуют почвенная влага и питательные вещества, особенно фосфор. В сухом верхнем слое вторичные стебли и корни не образуются. В этих случаях главный стебель развивается в результате деятельности только первичных корней, что сильно снижает возможную продуктивность растений.
Величина урожая зависит от мощности корневой системы. Исследования А. Л. Курсанова и других ученых, проведенные с помощью радиоактивных изотопов, показали, что корни, помимо обеспечения потребности растений в воде и минеральной пище, способны также синтезировать органические вещества — аминокислоты, нуклеопротеиды.
Таким образом, величина и качество урожая сельскохозяйственных культур зависят от мощности развития как надземной части, так и корневой системы растений.
Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают среднее количество стеблей, которое приходится на одно растение, независимо от степени развития побегов. Продуктивная кустистость — среднее количество нормально развитых стеблей, дающих зерно, на одно растение. Стеблевые побеги, на которых образовались соцветия, но зерно не успело созреть, называют подгоном, а побеги без соцветий — подседом.
Как показали исследования В. Н. Степанова, динамика формирования побегов кущения и узловых корней у хлебов неодинакова. У озимой и яровой ржи и овса кущение и укоренение протекают одновременно, в период появления 3—4-го листа." У ячменя, озимой и яровой пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения; кущение у этих культур происходит в период появления третьего листа, а укоренение— при появлении 4—5 листьев. У проса побеги кущения образуются в период появления 5—6-го листа, у кукурузы — 6—7-го и у сорго — 7—8-го листа. Узловые корни у этих культур начинают развиваться при образовании 3—4 листьев. Этим в значительной степени объясняется способность хлебов второй группы лучше переносить недостаток влаги в первый и (кроме кукурузы) в последующие периоды роста.
В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растений. Залегает он обычно на глубине 2—3 см; при более глубоком залегании увеличивается устойчивость хлебных злаков к полеганию и другим неблагоприятным условиям. Более глубокое залегание узла кущения озимых культур предохраняет их от зимне-весенних пониженных температур.
На глубину залегания узла кущения большое влияние оказывает свет. При его недостатке узел кущения залегает обычно ближе к поверхности. Кроме того, глубина его расположения зависит от глубины заделки семян, сорта, типа почвы и температуры. При пониженной температуре воздуха узел кущения углубляется; сорта твердой пшеницы закладывают узел глубже, чем сорта мягкой пшеницы.
Энергия кущения, то есть число стеблей на одно растение, зависит от температуры, наличия влаги и питательных веществ, сроков посева и природы растения. Кущение хлебов первой группы может протекать при температуре около 5°С, но в этих случаях энергия кущения бывает слабой. Дружное кущение наблюдается при температуре 10—15°С. При более высокой температуре период кущения заканчивается быстрее и побегов образуется меньше.
У своевременно посеянных озимых культур кущение при опти^ мальной температуре и влажности происходит в основном осенью. Если кущение идет в условиях хорошего увлажнения, при умеренной температуре и увеличенной площади питания, образуется больше побегов.
Каждое растение может образовать от одного стебля до нескольких десятков. У озимых хлебов продуктивных стеблей обычно бывает 3—6, у ячменя и овса — 2—3, а у яровой пшеницы — 1, реже 2. Чем выше продуктивная кустистость, тем больше зерен на одном растении, но .с единицы площади наибольший урожай получается при небольшой кустистости и оптимальной густоте стояния растений.
В оценке значения кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. П. Н. Константинов, А. И. Носатовский, П. П. Лукья-ненко и другие исследователи рассматривают кущение как нежелательное явление, особенно в засушливых районах. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ, из-за чего ухудшается снабжение ими главных стеблей, а урожай вторичных стеблей недостаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур для засушливых районов эти ученые считают 1—2-стебельные растения.
Многие исследователи (В. Р. Вильяме, В. Е. Писарев, С. А. Муравьев и др.) считают, что при хорошем кущении благодаря нарастанию листовой поверхности вырабатывается большое количество органического вещества для образования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30—50% урожая зерна. Однако сильное кущение может привести в увлажненной зоне и к отрицательным результатам.
Загущенные посевы больше полегают, что ухудшает фотосинтетическую деятельность растений, налив зерна и увеличивает потери при уборке. Обычно среднее число продуктивных стеблей на 1 м2 у зерновых хлебов достигает 350—400, что обеспечивает получение урожая зерна 20—30 ц/га. В передовых хозяйствах число продуктивных колосьев доводят до 700—800 на 1 м2 и этим резко повышают урожай.
Выход в трубку
Следующая фаза роста зерновых хлебов — раздвигание нижних междоузлий стебля, или выход в трубку. В этот период фармируются генеративные органы. Для растений в этой фазе необходимы высокая интенсивность освещения и хорошая обеспеченность влагой.
Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5—7 дней, затем он ослабевает и заканчивается на 10—15-й день. Почти одновременно начинает увеличиваться второе междоузлие. После приостановки его роста усиленно удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью, поэтому верхняя часть междоузлия раньше становится твердой, тогда как нижняя часть еще остается мягкой и нежной. Такой тип роста называется интеркалярным. При полегании зерновые хлеба способны подняться благодаря продолжающемуся росту междоузлий с нижней стороны стеблевых узлов. Заканчивается рост междоузлий обычно к концу цветения — началу налива зерна.
Число междоузлий у хлебов первой группы 4—7, а у кукурузы и Сорго значительно больше — 16—20.
Начало выхода в трубку отмечается с момента, когда узел поднимается над поверхностью почвы на высоту 5 см и его можно прощупать через влагалище листа. Иногда выход в трубку смешивают с простым удлинением листовых влагалищ (а не стеблей), что нередко бывает у озимых хлебов при раннем посеве и теплой осени или при густом посеве, способствующем вытягиванию растений.
Колошение
Колошение, или выметывание, у хлебов происходит одновременно с усиленным ростом стебля в результате резкого удлинения пятого и шестого, реже седьмого междоузлия и выхода соцветия из верхнего листового влагалища наружу.
По сроку наступления фазы колошения надежнее всего определять скороспелость сортов, так как нормальное созревание может быть рез-ко нарушено особенностями погоды. Началом колошения, или выметывания, считается момент появления из влагалища листа половины колоса или метелки.
Период от выхода в трубку до колошения очень важный в развитии зерновых хлебов. В это время усиленно растут листья и соломина, формируется колос, и поэтому растения испытывают повышенную потребность во влаге и питательных веществах.
На величину колоса сильно влияет соотношение элементов минерального питания. Если в период кущения в питании растений преобладает азот, то формирование конуса нарастания затягивается на несколько дней и образуется большое число колосков, если же преобладает фосфор, формирование колоса ускоряется и число колосков в нем бывает меньше. Поэтому надо добиваться правильного соотношения основных элементов питания в почве.
Цветение
Цветение у большинства зерновых культур наступает вслед за колошением. Ячмень цветет еще до полного колошения, а рожь через 8—10 дней после него. По характеру цветения зерновые хлеба делят на самоопыляющиеся (ячмень, пшеница, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, кукуруза, сорго). У самоопыляющихся хлебов пыльники в основном созревают еще в закрытом цветке, поэтому пыльца их обычно падает на рыльце того же цветка раньше, чем раскроются пленки и станет возможным проникновение в цветок пыльцы с других растений. Наиболее строгий самоопылитель — ячмень, у которого пыльца высыпается на рыльце того же цветка во время колошения или даже до колошения (закрытое цветение).
С наступлением цветения заканчивается развитие стебля, колоса и листьев. Наибольший прирост сырой массы наблюдается в фазе колошения, сухой массы — при восковой спелости зерна.
Пшеница в зависимости от внешних условий может цвести при закрытых и открытых цветковых чешуях. Первое наблюдается при неблагоприятной погоде (пасмурная и дождливая), и в этом случае возможно только самоопыление. Во время жаркой и сухой погоды пшеница может цвести при раскрытых цветковых чешуях, обычно в утренние часы.
Перекрестноопыляющиеся растения цветут при открытых цветковых чешуях. Опыление у ржи происходит следующим образом. Цветковые чешуи под давлением сильно набухших прицветковых пленок (лодикул) раздвигаются, и тычинки, разрастаясь, выходят наружу, свисая за край цветка. По мере созревания пыльники растрескиваются, освобождающаяся пыльца с одних растений переносится ветром на рыльце пестика других, и происходит оплодотворение. Если пыльца попадает на рыльце пестика того же растения, оплодотворения не происходит. Жаркая погода, сухие ветры и дожди отрицательно влияют на опыление и вызывают чреззерницу, особенно в верхней и нижней частях колоса.
У кукурузы опыление происходит иначе. Мужские и женские цветки у нее расположены в разных соцветиях: мужские — в верхушечной метелке, женские — в початке. Обычно метелка зацветает на 2—4 дня раньше початка. От каждой завязи женского цветка отходит очень длинный столбик с раздвоенным рыльцем на верхушке. Столбики цветков початка во время цветения выходят из обертки початка наружу в виде шелковистого пучка. Легкая пыльца мужских соцветий разносится ветром и попадает на рыльце. Прорастая на рыльцах нитей початков, пыльца проникает в завязь женского цветка и оплодотворяет семяпочку.
У колосовых культур (пшеница, рожь, ячмень) цветение начинается с колосков средней части колоса. Зерна, образовавшиеся первыми, бывают более крупными и имеют наивысшие семенные качества. У метельчатых хлебов (просо, овес, сорго) цветение начинается с верх-ней части метелки, лучшие зерна образуются в верхней части соцветия.
Спелость
Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на три периода: формирование, налив и созревание. И. Г. Строна разделил первый период на два: образование и формирование семян.
Образование семян — период от оплодотворения до появления точки роста. Семя способно дать слабый росток. Масса 1000 семян 1 г. Продолжительность периода 7—9 дней и более.
Формирование семян — период от образования до установления окончательной длины зерна. В семени много свободной воды и мало сухого вещества. Масса 1000 семян 8—12 г.
Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37—40%. Продолжительность периода 20—25 дней.
Период налива делят на четыре фазы.
1. Фаза водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма. Сухое вещество составляет 2—3% максимального количества. Длительность фазы 6 дней.
2. Фаза предмолочная — содержимое семени водянистое с молочным оттенком. Сухого вещества накапливается 10%. Продолжительность фазы 6—7 дней.
3. Фаза молочного состояния — зерно содержит молокообразную белую жидкость. Сухого вещества накоплено 50% массы зрелого семени. Длительность фазы 7—15 дней.
4. Фаза тестообразного состояния — эндосперм имеет консистенцию теста. Сухого вещества накоплено 85—90% максимального количества. Продолжительность фазы 4—5 дней.
Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 12% и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для технического использования, но развитие семени еще не закончено.
Период созревания делят на две фазы.
1. Фаза восковой спелости — эндосперм восковидный, упругий, легко режется ногтем, оболочки желтые. Влажность снижается до 30%. Длительность фазы 3—6 дней.
2. Фаза твердой спелости — эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная, влажность в зависимости от зоны 8—22%. Продолжительность фазы 3—5 дней. В этой фазе протекают сложные биохимические процессы, после чего появляется новое и самое главное свойство семени — нормальная всхожесть. Поэтому дополнительно выделяют еще два периода: послеуборочное дозревание и полная спелость.
Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание затухает. В начале периода всхожесть семян низкая, в конце — нормальная. Продолжительность его колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев, в зависимости от особенностей культуры и внешних условий.
Полная спелость начинается с момента, когда семена готовы начать новый цикл жизни растения, то есть всхожесть их достигает максимальной величины.
В ряде районов нашей страны (Северный Казахстан, Сибирь и др.) созревание зерновых культур в отдельные годы затягивается, хлеба повреждаются заморозками и дают морозобойное зерно. В результате снижается урожай и ухудшается его качество. В этих районах двухфазная уборка хлебов даже в первой половине фазы восковой спелости — надежное средство получения более высокого урожая. Находящееся в валках зерно меньше повреждается заморозками, и внего продолжают поступать пластические вещества до тех пор, пока стебли и листья содержат влагу.
На Юго-Востоке причиной преждевременной спелости зерна бывают суховеи, из-за чего раньше времени приостанавливаются его рост и накопление в нем пластических веществ. Зерно становится морщинистым, щуплым, что ухудшает его мукомольные и хлебопекарные качества. Кроме того, щуплость зерна приводит к резкому уменьшению урожая. Основное средство борьбы с суховеями — расширение полевого лесонасаждения, накопление влаги в почве, посев скороспелых сортов и уборка хлебов в сжатые сроки.
Следствием неблагоприятных условий может быть также полегание хлебов. Причины этого явления установил еще в конце прошлого столетия К. А. Тимирязев. Главной из них он считал вытягивание клеток из-за недостаточности освещения, что делает их стенки более тонкими. К этому приводят усиленное кущение и излишняя мощность вегетативной массы.
Опасность полегания зерновых хлебов особенно велика при орошении. Это связано с сильным развитием вегетативных органов, повышенной влажностью верхнего слоя почвы, неглубоким залеганием узла кущения.
Полегание хлебов значительно ослабевает при увеличении глубины посева семян (глубже залегает узел кущения) и внесении калийных и фосфорных удобрений. Эти элементы питания ускоряют развитие стеблей и усиливают развитие корневой системы. При опасности полегания фосфорно-калийные удобрения следует вносить возможно раньше до кущения. Раннее же внесение азотных удобрений вызывает усиленное кущение растений, задерживает их развитие и уменьшает устойчивость к полеганию.
При узкорядном и перекрестном посеве зерновые хлеба более устойчивы к полеганию, чем при обычном рядовом. Растения лучше противостоят полеганию при расположении рядков с севера на юг.
Важнейшая мера борьбы с полеганием — посев устойчивых к этому явлению сортов. Большое значение имеет также обработка посевов в период кущения регулятором роста растений — туром (хлорхолин-хлоридом). Этот препарат предотвращает перерастание и полегание растений.
По данным кафедры растениеводства ТСХА, при обработке им пшеницы (2—3 кг/га) высота растений уменьшалась на 18—20% и более, а урожайность зерна возрастала на 3—6 ц/га. При поздней весне и слабом развитии растений тур не оказывал на пшеницу положительного действия
Озимые хлеба. Понятие озимости, яровости, двуручки. Осеннее и весеннее развитие. Условия перезимовки озимых. Меры борьбы с последствиями неблагоприятных условий: выпревание, вымокание, вымерзание, выпирание
Озимые культуры имеют важное значение в увеличении производства зерна. В основных районах возделывания они дают более высокие урожаи зерна, чем яровые. Озимые культуры при хорошем развитии с осени лучше, чем яровые, используют весенние запасы влаги и питательных веществ. Весной они быстро наращивают вегетативную массу и меньше страдают от весенних засух. Более раннее созревание озимых ограждает их также от суховеев. Озимую пшеницу убирают на 8-10 дней, а озимый ячмень – на 10-12 дней раньше яровых форм. При ранней уборке появляется возможность более тщательно подготовить почву для последующих культур. Возделывая озимые культуры, можно часть полевых работ перенести на осень, благодаря чему значительно снижается напряженность в период осеннего посева.
Площадь посева озимых культур в РФ в 2003г составила – 10,2млн га. Первое место занимает озимая пшеница, второе – озимая рожь, третье – озимый ячмень. При хорошем уровне агротехники можно получать – 6-6,5т/га озимых культур. Важное значение в повышении урожайности имеет внедрение зимостойких, высокопродуктивных, короткостебельных, устойчивых к полеганию сортов озимой пшеницы с потенциальной урожайностью – 8-9т/га, озимой ржи – 5-6т/га.
На долю озимых культур приходится около 38,5% всего валового сбора зерна, такой удельный вес их в зерновом балансе страны недостаточен. Повышение урожайности и расширение посевных площадей этих культур – важные резервы увеличения производства зерна.
Зимостойкость, морозостойкость
В зимний и ранневесенний периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, которые приводят к частичному изреживанию или полной гибели посевов. Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зимостойкости и морозостойкости, а также от закалки.
Зимостойкость – способность озимых культур переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов (выпревание, вымокание и др.).
Морозостойкость – способность озимых культур выдерживать длительное воздействие отрицательных температур в зимний период. Способность растений выдерживать низкие положительные температуры называют холодостойкостью.
Зимостойкость и морозостойкость растений – сложные физиологические свойства. Они непостоянны, формируются на определенных этапах развития, особенно в процессе закалки растений. И. И. Туманов установил, что закалка протекает осенью в две фазы. Первая проходит в условиях интенсивного освещения и пониженных температур (8-10°С) в дневные часы и при температуре около 0°С в ночное время. В этой фазе в растениях, особенно в узлах кущения, накапливаются пластические вещества, преимущественно сахара, так как в прохладное время ночью их расход на ростовые процессы и дыхание растений замедляется. Перед уходом в зиму у озимых культур накапливается около 20-25% сахаров в пересчете на сухое вещество. Озимые, прошедшие первую фазу, способны выдерживать температуру до …-12°С.
Вторая фаза закалки протекает при более низких температурах (0…-5°С), повышение зимостойкости обусловлено главным образом процессом обезвоживания клеток, оттоком воды из цитоплазмы в межклеточные пространства и превращением в клетках нерастворимых в воде органических веществ в растворимые. В результате этих процессов значительно повышается концентрация клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев. Быстрее проходит вторую фазу закалки озимая рожь, медленнее – озимый ячмень.
Закаливание озимых культур лучше протекает в ясные дни, чередующиеся с умеренно морозными ночами. Для прохождения первой фазы закалки требуется – 12-14 дней, а для полной закалки – 21-24 дня. Озимые хлеба после закалки становятся более зимостойкими и способны переносить морозы до …-18…-20°С в зоне узла кущения, а также меньше реагируют на другие неблагоприятные климатические факторы.
Лучшей закалке озимых способствуют посев в оптимальные сроки, достаточная обеспеченность растений фосфором и калием.
Изреживание и гибель озимых культур
Эти явления могут быть вызваны осенней засухой, слабой закалкой поздних всходов, сильными морозами в малоснежные зимы, резкими колебаниями температур, мощным снежным покровом, застоем воды на поверхности почвы. Часто гибель наступает от совместного действия нескольких факторов.
Главные причины изреживания и гибели посевов озимых культур – это вымерзание, выпревание, вымокание, выпирание, ледяные корки.
Вымерзание – одна из наиболее распространенных и частых причин повреждения и гибели озимых в районах Черноземной зоны, в юго-восточных районах Нечерноземной зоны РФ. Основной фактор гибели или повреждения посевов озимых – действие низких температур. В это время в межклеточных пространствах тканей растений образуются кристаллы льда, которые оказывают на протоплазму механическое давление. Обезвоженная протоплазма повреждается и теряет непроницаемость. У растений, поврежденных морозами, листья желтеют, узел кущения становится дряблым, размочаленным, буреет, корни также буреют и теряют тургор. В бесснежье иногда озимые вымерзают от резких колебаний температур (днем – положительные, ночью – отрицательные).
Иногда в южных районах нашей страны после схода снега при небольшом потеплении (выше 5°С) в январские и февральские оттепели озимые возобновляют вегетацию, что ведет к быстрой потере закалки растений, при возврате холодов может наблюдаться гибель озимой пшеницы.
Наибольшей морозостойкостью отличается озимая рожь. Она выдерживает морозы …-20°С и наиболее на глубине узла кущения, озимая пшеница и тритикале – до …-18°С, а озимый ячмень – до …-12°С. Более низкие температуры могут быть губительными для этих культур.
Для предохранения озимых от вымерзания важное значение имеют тщательная и своевременная подготовка почвы к посеву, применение фосфорно-калийных удобрений, если обеспеченность почвы этими элементами средняя и ниже средней, использование морозостойких сортов, более глубокая заделка семян, снегозадержание. Снег обладает малой теплопроводностью и хорошо защищает озимые от чрезмерно низких температур. Например, температура почвы на глубине узла кущения (2см) при морозе …-32…-33°С и отсутствии снежного покрова была – …-20…-22С, при снежном покрове высотой 15см – …-7…-11°С, а высотой 50см – всего лишь – …-2…-3°С. Снегозадержание – эффективный прием предотвращения гибели озимых от вымерзания, кроме того, это дает возможность накопить влагу на посевах озимых.
Выпревание озимых культур происходит вследствие мощного развития при продолжительной теплой осени и выпадения снега на талую почву. Длительное время находясь под толстым снежным покровом, растения истощаются и гибнут, так как накопленные питательные вещества расходуются на дыхание, а пополнения углеводов не происходит. При выходе из-под снега озимые оказываются побуревшими и дряблыми, так как ткани мертвеют, листья нередко покрываются налетом снежной плесени.
Выпревание озимых культур отмечается в основном в районах Нечерноземной зоны, на тяжелых суглинистых почвах с плохой водопроницаемостью. Озимая рожь и тритикале в большей степени подвергаются выпреванию, чем озимая пшеница. Для предотвращения гибели озимых от выпревания нельзя допускать завышения нормы высева и преждевременного посева, проводить прикатывание озимых после выпадения снега на талую почву.
Вымокание наблюдается в районах избыточного увлажнения Нечерноземной зоны, а также в пониженных местах рельефа, где задерживается вода. Растения в этом случае гибнут от недостатка кислорода. Вымокание может происходить как осенью, так и весной.
Переувлажнение почвы осенью задерживает рост растений и приводит к отмиранию нижних, а затем и верхних листьев. От вымокания больше страдают растения с мощно развитой вегетативной массой. В районах Нечерноземной зоны РФ во время оттепелей снег тает, что приводит к длительному застою воды на посевах озимых культур, особенно в пониженных местах. Нередко оттепели сменяются морозами, образуется ледяная корка, что также приводит к гибели посевов.
В основных районах возделывания озимых чаще наблюдается весеннее вымокание, чем осеннее. Застой воды приводит к гибели посевов. Чем выше температура, тем интенсивнее идет этот процесс. В начале весенней вегетации озимая пшеница может переносить затопление при невысоких температурах в течение 2 недель и более. С повышением температуры устойчивость к вымоканию снижается, и уже через 8-10 дней озимые желтеют и погибают. Озимая рожь страдает от вымокания больше, чем озимая пшеница.
Для предупреждения вымокания необходимо проводить тщательное предпосевное выравнивание почвы, отводить скапливающуюся воду, применять гребневые посевы.
Выпирание озимых культур происходит из-за образования ледяных линз зимой или весной при переменном замерзании и оттаивании почвы, вследствие чего происходит разрыв корней. При таянии линз почва оседает, и узел кущения обнажается. Выпирание наблюдается в Нечерноземной и Центрально-Черноземной зонах, на Северном Кавказе, в районах Поволжья и других областях с резкими колебаниями температур в ранневесенний период.
Для того чтобы избежать выпирания, необходимо проводить своевременную основную и предпосевную обработку почвы, более глубоко высевать семена, прикатывать почву до и после посева, использовать сорта с глубоким залеганием узла кущения, обрабатывать семена ретардантами.
В опытах кафедры растениеводства РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева при предпосевной обработке семян озимой пшеницы ЦеЦеЦе 460 зимостойкость озимой пшеницы повышалась вследствие более глубокого (на 1-2см) залегания узла кущения и лучшего развития корневой системы, перезимовка растений озимой пшеницы возрастала на 10-20%, а урожайность – на 0,35-0,4т/га. Обработка семян ретардантами дает положительные результаты только при ранних и оптимальных сроках посева, на поздних посевах этот прием неэффективен.
Озимые, подвергшиеся выпиранию, бороновать нельзя, такие посевы лучше прикатать весной кольчатыми или зубчатыми катками. Это даст возможность прижать обнаженные узлы кущения во влажную почву, благодаря чему ускоряется образование новых узловых корешков, и растения быстрее трогаются в рост.
Ледяные корки нередко являются причиной повреждения или гибели озимых. Различают ледяные корки притертые и висячие. Наиболее опасна притертая корка. Она появляется, когда снег при оттепелях полностью тает, а образовавшаяся вода при похолодании замерзает, образуя ледяную корку, смерзшуюся с верхним слоем почвы и вмерзшими в него растениями. Висячая корка может образовываться, когда снег тает сверху и замерзает. Растения подвергаются механическим повреждениям, прекращается доступ воздуха к ним, нарушается газообмен, все это приводит к изреживанию или гибели. Ледяная корка наиболее часто наблюдается в районах юго-востока, в Центрально-Черноземной зоне.
Наиболее эффективные средства защиты растений от ледяных корок – щелевание, снегозадержание, рассев минеральных удобрений, золы, торфяной крошки на посевах с притертой коркой.
Снежная плесень и склеротиниоз поражают растения озимых, ослабленные в результате выпревания, вымокания и других неблагоприятных условий. Для борьбы с этими болезнями необходимо проводить предпосевное протравливание семян, внедрять устойчивые сорта.
Выдувание часто наблюдается в сухую осень или весной преимущественно на бесструктурных почвах, в открытых безлесных местах – в степной части Поволжья, на Северном Кавказе. Пыльные бури вызывают гибель посевов вследствие выдувания поверхностных слоев почвы, узлы кущения оказываются на поверхности, в результате растения засыхают или гибнут во время зимовки от действия низких температур. В пониженных местах и у лесополос озимые могут быть засыпаны почвой, на отдельных участках слой нанесенной почвы может достигать 10см и более. Растения, оказавшиеся под таким слоем почвы, не могут выбиться на поверхность и гибнут.
Для предотвращения гибели озимых от выдувания проводят лесомелиоративные мероприятия, высевают кулисы, размещают культуры полосами (озимая пшеница и многолетние травы), высевают озимые по стерне.
Контроль за ходом перезимовки
Очень важно следить за состоянием озимых культур зимой и особенно в переходный период от зимы к весне. Для наблюдения за ходом перезимовки зерновых хлебов в течение зимы применяют метод монолитов, т. е беру пробы на отращивание. Делают это обычно один раз в месяц, начиная с конца декабря. Площадку, с которой берут монолит, очищают от снега и вырубают монолит размером 25х25см на глубину 15-20см с таким расчетом, чтобы взять 2 рядка растений без повреждения. Монолит помещают в ящик, укрывая мешковиной, и перевозят в теплое помещение (12-14°С) на 2-3 дня для постепенного оттаивания. Затем переносят его в еще более теплое (18-20°С) и светлое помещение на 12-14 дней для отращивания, почву поддерживают во влажном состоянии. После этого растения осторожно извлекают из почвы, корни отмывают и подсчитывают отросшие и погибшие растения. Определяют густоту растений на 1м2 или процент перезимовавших растений, который вычисляют по отношению к общему числу растений в монолите.
Для быстрого определения состояния озимых П. А. Власюк и М. А. Гурилева предложили новый метод, основанный на окрашивании срезов конуса роста раствором кислого фуксина. Под действием фуксина отмершие части становятся красно-розовыми, а неповрежденный конус нарастания не окрашивается.
В последнее время наибольшее распространение получил ускоренный метод определения жизнеспособности растений по ин6тенсивности отрастания узла кущения (донской метод). Суть метода состоит в том, что у взятых растений срезают стебли на расстоянии – 1-1,5см от узла кущения, а корни обрезают полностью. Такие растения помещают в сосуд на увлажненную фильтровальную бумагу, вату или марлю, накрывают крышкой и оставляют на 12-24ч при температуре – 24-26°С. Хорошо сохранившиеся растения дают прирост стебля до 10мм, ослабленные – 3-5мм. Затем подсчитываю живые, ослабленные и отмершие растения, и определяют густоту растений на 1м2. К сильноизреженным относят посевы, где на 1м2 насчитывается не более 100-120 здоровых растений, к среднеизреженным – 130-200 растений, к слабоизреженным посевам относят те, где выпадание растений не превышает 15-20%. Такое определение состояния озимых проводят до наступления весны, чтобы заблаговременно выявить площади изреженных или погибших посевов озимых.
На месте полностью погибших и сильноизреженных посевов весной высевают другие культуры, а среднеизреженные посевы ремонтируют, подсевая яровые зерновые культуры (ячмень, пшеницу).
Окончательную оценку состояния озимых проводят ранней весной при инвентаризации, когда посевы уже тронулись в рост и живые растения можно легко отличить от погибших. Подсчитывают густоту живых растений и решают вопрос о пересеве или подсеве, намечают меры по уходу за озимыми
Особенности биологии и технология возделывания озимой ржи
Озимая рожь — важная зерновая продовольственная и кормовая культура, особенно в районах с ограниченным возделыванием озимой пшеницы. Народнохозяйственное значение озимой ржи трудно переоценить, так в зерне ржи в зависимости от условий выращивания и сорта содержится 9...17% белка, 52...63 % крахмала и 1,6...1,9% жира. Ржаной хлеб (обдирный, орловский, рижский, бородинский и другие сорта) — ценный пищевой продукт, отличается высокой калорийностью и имеет специфический вкус и аромат. Он содержит полноценные белки и витамины А1, В1, В2, Е, РР и другие, необходимые человеку. По переваримости и усвояемости ржаной хлеб уступает пшеничному, однако превосходит его по биологической ценности белка, содержит примерно в 1,5 раза больше лизина и несколько больше треонина и тирозина. Зерно ржи используют в спиртовой и крахмало-паточной промышленности. Очищенные зародыши зерна благодаря высокому содержанию основных питательных веществ — белка, жира, сахара, витаминов и минеральных соединений — нашли широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности при изготовлении специальных лечебных препаратов и высокопитательных концентратов.
Цельное и дробленое зерно ржи (дерть, кормовая мука) применяют в качестве концентрированного корма в животноводстве. Отруби, получающиеся при помоле, из-за большого содержания в них оболочек зерна менее переваримы, чем кормовая мука, их используют главным образом при откорме крупного рогатого скота, а кормовую муку — преимущественно при откорме свиней. Ржаной мукой и отрубями часто сдабривают грубые корма — сено, солому и полову.
Ржаную солому в запаренном виде используют как грубый корм. Соломенную резку употребляют в качестве примесей при силосовании сочных кормов (тыквы, кормового арбуза, капусты). Из соломы ржи изготавливают маты, оберточную бумагу,-шляпы и другие изделия. Из соломы получают кристаллический сахар, целлюлозу, фурфурол, уксус, лигнин, а также используют ее на подстилку животным.
Озимую рожь как быстрорастущее весной растение используют в качестве самого раннего зеленого корма.
Культурная произошла от дикой сорно-полевой ржи, которая и сейчас еще засоряет посевы пшеницы и ячменя в предгорных районах Кавказа.
Рожь считается относительно молодым хлебным растением, человек начал возделывать ее значительно позднее пшеницы, ячменя и других полевых культур. В культуре преимущественно распространена озимая рожь, яровую рожь (ярицу) возделывают на небольших площадях в некоторых районах Восточной Сибири.
Общая площадь посева ржи в мире составляет более 6,93 млн га (ФАО, 2004). Основные посевы ее распространены в Европе, включая Скандинавские страны, и в США. Главные производители ржи — СНГ, Германия, Польша, Франция, США.
Озимая рожь распространена очень широко. Ее посевы в РФ простираются от тундры до южных пустынь, от районов запада до сурового малоснежного северо-востока Сибири. На севере посевы ржи достигают Заполярья — 69° с. ш., а в Сибири — 64° с. ш., на юге — 45° с. ш. Наибольшие площади она занимает в Нечерноземной, Центрально-Черноземной зонах, Среднем Поволжье, Западной и Восточной Сибири. В 2003 г. в России площадь посева ржи составила 2,34 млн га.
Озимая рожь во многих районах страны дает более высокие и устойчивые урожаи, чем яровые хлеба, хотя и уступает по урожайности озимой пшенице. Средняя урожайность озимой ржи по РФ в 2003 г. составила 1,86 т/га. Между тем потенциальные возможности значительно выше.
Виды, разновидности и сорта озимой ржи
По последней классификации, предложенной В. Д. Кобылянским, род ржи Secale L. представлен четырьмя видами, которые разделены на две секции. Первая секция — плотнозакрыточешуйчатая oplismenolepis Nevski объединяет все дикорастущие виды: S. silvestre Host — рожь дикая; S. iranicum Kobyl. — рожь иранская и S. montanum Guss. — рожь горная, в пределах этого вида имеется четыре подвида: montanum (Guss.), kyprijanovii (Grossh.), anatolicum (Boiss.), africanum (Starf).
Вторая секция представлена одним видом Secale cereale L. — рожь посевная, включает все формы культурной и сорно-полевой ржи, однолетней и многолетней, возделываемые формы диплоидной и тетраплоидной ржи. Этот вид насчитывает пять подвидов: secale L. — рожь зерновая; tetraploidum (Kobyl.) — рожь тетраплоидная; derzhavinii (Fzvel.) — рожь Державина; tsitsinii (Kobyl.) — рожь Цицина, vavilovii (Grossh.) Kobyl. — рожь Вавилова. Каждый подвид имеет разновидности, которые различаются по форме колоса (типичная ржаная, ветвисто-лопастная ежевка пшеничнообразная), окраске колоса (белая, красная, коричневая, черная), положению зерна в чешуях (открытое или закрытое) и опушению наружных цветковых чешуи (голые или опушенные).
Наибольшее производственное значение из всех разновидностей ржи имеет cereale var. vulgare— рожь обыкновенная (колос белый, типичный ржаной, зерно открытое, наружная цветковая чешуя голая. К ней относится большинство возделываемых сортов.
В нашей стране выведено и допущено к использованию около 50 сортов озимой ржи, наиболее распространены следующие: Безенчукская 87, Валдай, Восход 2, Дымка, Кировская 89, Саратовская 5, Таловская 15, Татарская 1, Фаленская 4, Чулпан, Чулпан 7 и др., а также сорта яровой ржи — Онохойская и многолетней — Державинская 29.
Требования к почве озимой ржиОзимая рожь менее требовательна к почве, чем другие зерновые культуры. Она может давать удовлетворительные урожаи на малоплодородных почвах, легких супесях и рыхлых песчаных почвах, а также на участках с повышенной кислотностью и слабозасоленных. Наибольшие урожаи зерна получают на черноземах, малопригодны заболоченные и тяжелые глинистые почвы.
Требования к влаге озимой ржиОзимая рожь более засухоустойчива, чем другие озимые культуры, что объясняется хорошим развитием корневой системы. Она лучше использует осенние и весенние запасы влаги и значительно легче переносит весеннюю засуху.
По устойчивости к выпреванию и вымоканию озимая рожь уступает пшенице. Наибольшее потребление влаги отмечается в период активного роста ржи — от выхода в трубку до колошения (VI...VIII этапы), а также в период цветение — налив зерна (IX...XI этапы). При недостатке влаги в эти периоды образуется щуплое и мелкое зерно. Коэффициент водопотребления озимой ржи колеблется от 340 до 420
Требования к теплу озимой ржи Озимая рожь менее требовательна к теплу, чем озимая пшеница. Семена дают дружные всходы через 5...7 дней после посева. Индивидуальное развитие растения ржи (органогенез), как и озимой пшеницы, включает 12 этапов, на каждом из них формируются характерные для этапа органы растения.
Кущение (III этап) начинается через 13... 15 дней после всходов, в этот период наиболее благоприятна температура 10... 11 °С. В отличие от озимой пшеницы узел кущения у ржи образуется у поверхности почвы (на глубине 1,7...2,0 см) независимо от глубины заделки семян. Озимая рожь кустится преимущественно осенью, но кущение может продолжаться и весной (при позднем посеве, разреженном стоянии растений). Корни развиваются относительно быстро и к концу осенней вегетации углубляются на 1 м.
Озимая рожь по сравнению с озимой пшеницей — более морозостойкая и зимостойкая культура. В бесснежные зимы рожь переносит морозы до —20 °С, а под покровом снега толщиной 20 см -до -50... -60 °С.
Весной, когда температура воздуха установится на уровне 5 °С и выше, растения трогаются в рост, при прохладной и влажной погоде могут дополнительно куститься, но в меньшей степени, чем озимая пшеница. Общая и продуктивная кустистость у ржи обычно выше, чем у пшеницы, и составляет 4...6 и 2...3 стебля на растение. Для дальнейшего развития требуются повышенные температуры. Выход в трубку и стеблевание (IV...VII этапы) наступают через 18...20 дней, колошение (VIII этап) —через 30...40 дней после начала вегетации весной. От начала колошения до цветения (VIII...IX этапы) проходит 10... 12 дней, цветение продолжается 10...15 дней.
Озимая рожь — перекрестноопыляющееся растение. Опыление у нее происходит с помощью ветра, когда цветки открытые. Сильные ветры и засуха, дождливая и пасмурная погода мешают полному опылению цветков и приводят к череззернице. Наиболее благоприятная температура воздуха в период колошение — цветение 14...20 °С, цветение — восковая спелость — 16...25 °С.
Через 5 дней после оплодотворения начинается формирование зерна (X этап). Молочное состояние (XI этап) наступает через 10... 15 дней после оплодотворения и длится 1... 10 дней, через 12...18 дней зерно переходит в фазу восковой спелости и через 8... 12 дней достигает полной спелости (XII этап). Период от колошения до восковой спелости продолжается 35...50 дней. При понижении температуры и в пасмурную погоду созревание затягивается.
Озимой ржи от прорастания семени до созревания зерна требуется сумма активных температур до 1800 °С, от начала весеннего отрастания до созревания зерна — 1200... 1500 °С.
Срок уборки ржи наступает обычно на 6... 10 дней раньше озимой пшеницы (в Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах разрыв значительно меньше).
Озимая рожь более устойчива к высоким температурам, чем овес и яровая пшеница, но уступает в этом отношении озимой пшенице. Заморозки в период налива зерна могут повреждать его.
Длина вегетационного периода (включая зимний) составляет в северных районах 350...360 дней, в центральных — 280...300 и южных — 260...270 дней.
Технология возделывания и место в севообороте озимой ржи
Технология возделывания озимой ржи очень сходна с технологией возделывания озимой пшеницы.
Место в севообороте.Хотя озимая рожь менее требовательна к предшественникам, чем озимая пшеница, потенциальные возможности сорта проявляются при размещении ее по лучшим предшественникам. Во всех климатических зонах страны более высокие урожаи зерна получают при размещении озимой ржи по чистым парам, так как чистые пары надежно очищают поля от сорных растений, накапливают достаточное количество влаги и питательных веществ.
Лучшие предшественники озимой ржи в районах недостаточного увлажнения (восточные и юго-восточные районы Нечерноземной зоны, Поволжья) — чистые пары. В районах достаточного увлажнения (северо-западные районы Нечерноземной зоны) озимую рожь обычно размещают по занятым парам: после многолетних трав второго года пользования на один укос, по обороту пласта многолетних трав, после льна-долгунца, гороха на зерно, однолетних трав. Размещение озимой ржи по чистым парам здесь считается временной мерой, особенно в тех районах, где почвы недостаточно окультурены и требуют выравнивания, уборки камней, известкования, внесения органических удобрений, борьбы с сорняками и т. д.
При высокой культуре земледелия на суглинистых почвах озимую рожь можно возделывать после озимой пшеницы и повторно, более длительное размещение нецелесообразно, так как это может привести к поражению растений корневой гнилью и стеблевой нематодой. На песчаных и супесчаных почвах западных районов Нечерноземной зоны (Смоленская, Брянская обл.) высокие урожаи озимой ржи получают по сидеральным парам.
Озимая рожь — хороший предшественник для кукурузы, сахарной свеклы, картофеля, кормовых корнеплодов, для яровых зерновых и других культур, что связано с ее сороочищающей способностью.
Удобрение озимой ржи Озимая рожь отличается от других зерновых культур мощно развитой корневой системой и высокой способностью усваивать питательные вещества. На образование 1 т зерна она расходует, кг: N - 25...32, Р205 - 14...15, К20 - 25...30, СаО -6...10, Mg-2...5.
Основную часть элементов питания озимая рожь использует от фазы кущения до конца колошения. К концу фазы выхода в трубку растения накапливают 1/3 сухого вещества и усваивают 65 % азота, 56 % фосфора и 58 % калия от общего потребления элементов питания. Нормы удобрений рассчитывают с учетом плодородия почвы, планируемого урожая и коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений. В качестве основного удобрения под озимую рожь вносят навоз, торфонавозные компосты в парах или под парозанимающую культуру. Нормы органических удобрений на дерново-подзолистых почвах и в районах достаточного увлажнения 30...40 т/га, на черноземных почвах и в более засушливых районах — 15...20 т/га.
На бедных подзолистых и серых лесных почвах, а также на деградированных черноземах очень эффективно внесение компостированного навоза с фосфоритной мукой. К 1 т навоза добавляют 15...20 кг фосфоритной муки при укладке его в штабеля.
На песчаных и супесчаных почвах эффективны зеленые удобрения—люпин, горчица белая, сераделла. Зеленую массу запахивают в фазе сизых бобов (горчицу при образовании стручков) за 2...3 нед. до посева озимой ржи.
Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку, азотные — дробно с учетом планируемой урожайности. На почвах, слабообеспеченных азотом, при размещении озимой ржи после непаровых предшественников азотные удобрения (30...40 кг д. в. на 1 га) вносят под предпосевную культивацию. Остальное количество азотных удобрений вносят весной в подкормки. Если перезимовка растений прошла нормально, то первую подкормку дают в конце фазы кущения — начала выхода в трубку — 30...50 % общей нормы азота. Если растения изрежены или частично повреждены морозом, то первую подкормку весной проводят в начале возобновления вегетации, что способствует усилению кущения. Вторую подкормку проводят в фазе выхода в трубку — 40...50 % общей нормы азота. Дозы азотных удобрений корректируют с учетом показателей почвенной, листовой и тканевой диагностики
Обработка почвы под озимую рожьОзимая рожь более требовательна к обработке почвы, особенно к предпосевной, чем озимая пшеница, так как семена ржи заделывают неглубоко. При размещении озимой ржи по занятым и чистым парам система обработки почвы аналогична обработке под озимую пшеницу.
На почвах тяжелого гранулометрического состава при достаточном количестве влаги и внесении органических удобрений не позднее чем за 20...30 дней до посева озимой ржи целесообразно провести перепашку (двойку) пара на глубину 16...20 см.
При посеве озимой ржи по кулисному пару посев кулис из высокостебельных растений (подсолнечник, кукуруза) проводят двухстрочными рядами с расстоянием между кулисами 10...15 м. Сроки посева кулисных растений выбирают с таким расчетом, чтобы они к концу вегетации хорошо развились, но не успели созреть. Межкулисное пространство обрабатывают по типу чистого пара.
При размещении озимой ржи по занятым парам парозанимающие культуры следует убирать не позднее чем за 20...25 дней до посева озимой ржи. После уборки многолетних трав во влажные годы проводят отвальную вспашку плугом с предплужниками, при сухой погоде предварительно проводят 2...3- кратное дискование, это способствует хорошей заделке дернины.
После гороха на зерно, льна-долгунца, кукурузы на зеленый корм, раннего картофеля проводят поверхностную обработку почвы на глубину 12... 16 см. После стерневых предшественников проводят отвальную вспашку с последующей культивацией или дискованием.
Предпосевную обработку осуществляют на глубину высева семян.
Подготовка семян озимой ржи к посеву
Для посева используют отсортированные семена переходящего фонда со всхожестью не менее 92 %, при этом масса 1000 семян должна быть не ниже 35 г, а сила роста — не менее 80 %.
Перед посевом их протравливают против фузариозной и гельминтоспориозной корневых гнилей, твердой и стеблевой головни, применяют те же препараты, что и для озимой пшеницы. Если для посева используют свежеубранные семена, их прогревают на солнце в течение 3...5 дней или в зерносушилках при температуре нагрева семян до 45 °С в течение 2...3 ч.
Для нормального развития растений с осени (3...4 побега на одно растение) необходимо иметь запас влаги в метровом слое почвы не менее 30...50 мм, сумма активных температур должна быть 420 + 550 °С и период осенней вегетации должен длиться не менее 45...50 дней. Для каждой зоны, области установлены календарные сроки посева: в Нечерноземной зоне — 20 августа — 5 сентября, в Центрально-Черноземной — 25 августа — 15 сентября и в южных районах — 25 сентября — 10 октября. В большинстве случаев сроки более растянуты по сравнению со сроками посева озимой пшеницы, короткостебельные сорта озимой ржи особенно требовательны к срокам посева.
Сроки посева и норма высева озимой ржи Оптимальный срок посева озимой ржи совпадает с переходом среднесуточной температуры через 15...14°С. При этих температурах резко снижается повреждение шведской и гессенской мухами.
Рожь сеют узкорядным, рядовым и перекрестным способами с оставлением постоянной технологической колеи 1800 или 1400 мм.
Норма высева.
Она зависит от плодородия и влажности почвы, засоренности поля, сроков посева и используемых сортов. Норму высева семян устанавливают из расчета получения к уборке 500...600 продуктивных стеблей на 1 м2 Примерные нормы высева, млн. всхожих семян на 1 га: в Нечерноземной зоне 5...6, в Центрально-Черноземной — 4,5...6,0, в Поволжье 3,5...5,0 , на Урале, в Сибири 6...6,5. На хорошо обработанных и удобренных полях норму высева снижают на 0,5 млн. семян на 1 га. При запаздывании с посевом, при размещении ржи на песчаных и супесчаных почвах норму увеличивают на 8...10 %. При использовании интенсивных сортов, обладающих высокой степенью продуктивного кущения, норму высева снижают на 8...10 %.
Глубина заделки семян озимой ржи В отличие от других зерновых культур озимая рожь чувствительна к глубине заделки семян. Это связано с ее биологической особенностью — формировать узел кущения у поверхности почвы. При достаточной влажности почвы семена озимой ржи заделывают на тяжелых почвах на глубину 2...3 см, на легких почвах — 4...5, на средних — 3...4 см.
В засушливую погоду, когда верхний слой почвы иссушен, глубину заделки семян увеличивают на 1...2 см. Мелкие семена обычно заделывают на меньшую глубину, чем крупные.
Уход за посевами озимой ржиПри посеве озимой ржи в рыхлую почву при недостаточном увлажнении сразу после посева проводят прикатывание кольчатыми катками, что обеспечивает уплотнение и выравнивание поля, всходы появляются дружно, увеличивается полевая всхожесть.
Химическую прополку посевов обычно не проводят, так как благодаря более быстрому росту озимая рожь хорошо заглушает сорняки. Однако на изреженных посевах при использовании низкостебельных сортов необходимо применять гербициды для борьбы с сорняками. Наиболее эффективна обработка посевов симазином, 80 % с. п. (0,25...0,3 кг/га). Ее применяют сразу после посева и прикатывания.
Против снежной плесени, корневых гнилей, мучнистой росы и других болезней посевы озимой ржи обрабатывают байлетоном, 25 % с. п. (0,5 кг/га), или тилтом, 25 % к. э. (0,5...1,0 л/га).
При уходе за озимой рожью широко распространено боронование. Оно особенно необходимо при осеннем перерастании озимых, для того чтобы осветлить точки роста. Весеннее боронование проводят поперек рядков в два следа, как только почва достигнет физической спелости, перестанет прилипать к орудиям и будет легко рыхлиться.
При слабой эффективности симазина, что случается в сухую осень, проводят дополнительную обработку в фазе кущения гербицидами группы 2,4-Д.
Для предотвращения полегания посевов озимой ржи проводят обработку ретардантами.
Уборка урожая озимой ржи Озимая рожь созревает дружно и при перестое сильно осыпается, поэтому ее убирают в сжатые сроки двухфазным или однофазным способом. Двухфазную уборку проводят в середине восковой спелости при влажности зерна 35...40 %. Хлеба скашивают жатками и укладывают в валки на стерню (25...30 см), через 3...5 дней по мере высыхания зерна и стеблей валки подбирают и обмолачивают комбайнами. Двухфазную уборку начинают раньше однофазной (на 5... 10 дней) и своевременно заканчивают.
Однофазную уборку осуществляют комбайнами в период полной спелости при влажности зерна до 20 %.
При выборе срока и способа уборки необходимо учитывать биологические особенности ржи, погодные условия, полеглость и засоренность посевов. При влажной и теплой погоде озимая рожь может прорастать на корню, поэтому ее необходимо убирать в сжатые сроки. При уборке полегших посевов растения скашивают поперек полеглости или под углом к ней.
Послеуборочную обработку зерна проводят сразу же после его уборки с доведением партий зерна до товарных кондиций. Вслед за обмолотом с поля убирают солому, это необходимо для обработки почвы под урожай следующего года
Особенности биологии и технология возделывания озимой пшеницы
Пшеница (род Triticum) насчитывает 22 вида, относится к семейству Мятликовые. В нашей стране, основное место занимают два вида: мягкая и твердая.
Мягкая, или обыкновенная, пшеница (Triticum aestivum L.) различают озимые и яровые формы. Колос рыхлый. Лицевая сторона колоса шире боковой. Колосковые чешуи широкие, не полностью закрывают цветковые. Киль на колосковой чешуе узкий, слабо развит, зерно с ясно выраженным хохолком. Есть остистые и безостые формы. Соломина полая.
Твердая пшеница представлена преимущественно яровыми формами, но есть и озимые. Колосья длинные, колосковые чешуи сильно закрывают цветок; киль ярко выражен, зерно полностью погружено в цветковые чешуи, поэтому твердая пшеница гораздо лучше мягкой противостоит осыпанию. Колос плотный, остистый. Зерно более вытянутое, сжатое с боков, со слабовыраженным хохолком или почти без хохолка, в изломе стекловидное.
Требования озмой пшеницы к элементам питанияАзот — один из наиболее важных элементов питания растений, он регулирует рост вегетативной массы, повышает содержание белка и клейковины в зерне и влияет на формирование урожайности. При недостатке снижаются темпы накопления сухого вещества, формирования площади листьев, они приобретают бледно-зеленую окраску и преждевременно отмирают. Потребление азота озимой пшеницей начинается с первых дней жизни растений и продолжается до окончания налива зерна. Максимальное содержание азота приходится на период от всходов до весеннего кущения.
Фосфор входит в состав многих органических соединений, ферментов и витаминов. При достаточном обеспечении растений фосфором увеличивается урожайность, повышаются качество зерна, его выполненность, возрастает доля зерна в структуре урожая, ускоряются развитие и созревание, растения становятся более устойчивы к полеганию, усиливается развитие корневой системы, Наибольшее содержание фосфора приходится на фазу всходов. Признаками фосфорного голодания растений служат появление красно-фиолетового оттенка в окраске листьев и быстрое их отмирание.
При калийном голодании растений усиливается распад белков, что способствует развитию различных патогенных грибов и бактерий. побурение краев листьев и появлении на них ржавых пятен. Поступление калия в растения начинается с фазы всходов и продолжается до цветения. Наибольшее потребление калия приходится на фазе выхода в трубку, колошения и цветения.
Требования к теплу озимой пшеницейСемена начинают прорастать при темпер 1...2 °С. При температуре 14... 16 °С всходы появляются через 7...9 дней после посева. Через 13...15 дней после полных всходов при темпера 12...15 °С начинается кущение, оно продолжается 30...45 дней. Озимая пшеница кустится осенью и весной. При понижении среднесуточной температуры до 4...5 °С осенний рост озимой пшеницы приостанавливается.
Весной при повышении температуры до 5 °С пшеница начинает расти и куститься. Выход в трубку у озимой пшеницы начинается через 25...35 дней после весеннего отрастания, колошение — через 30 дней после выхода в трубку. Цветение начинается через 2...3 дня после колошения и продолжается около недели. Продолжительность формирования, налива и созревания зерна около 30...35 дней, вегетационный период (включая зиму) от 275 до 350 дней. Достаточно жаровыносливая и засухоустойчивая, но менее зимостойкая культура, чем озимая рожь.
Требования к влаге озимой пшеницейОзимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровые сорта. Потребление влаги в течение вегетации идет неравномерно и зависит от возраста, интенсивности роста и развития, густоты растений, температуры, развития корневой системы и наличия влаги в почве.
Наибольшее количество влаги расходует от весеннего отрастания до колошения. Критический период по отношению к влаге у озимой пшеницы — выход в трубку — колошение.
Требования к почве озимой пшеницей Озимая пшеница предъявляет к почве повышенные требования. Для нее пригодны почвы с мощным гумусовым слоем, высоким содержанием питательных веществ и хорошими водно-физическими свойствами (высокоплодородные черноземные, темно-каштановые почвы).
Сорта озимой пшеницыК наиболее распространенным сортам мягкой озимой пшеницы относятся: Безенчукская 380, Безостая 1, Дон 85, Донская безостая, Заря, Инна, Мироновская 808,
Распространенные сорта твердой озимой пшеницы — Алена, Алый парус, Леукурум 21
Место в севообороте.
Лучшие предшественники подсолнечник, кукуруза на силос, зернобобовые, однолетние и многолетние травы (более 2-х лет озимую пшеницу на одном поле не сеят).
Удобрение.В качестве удобрений озимой пшеницы используют органические, минеральные удобрения и химических мелиоранты.
В качестве основного удобрения вносят навоз, торфонавозные компосты и минеральные удобрения. При размещении озимой пшеницы по чистому пару органические удобрения вносят под зябь или весной под вспашку, по занятым парам — под парозанимающую культуру или непосредственно под озимую пшеницу при помощи навозоразбрасывателей.
Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку. Азотные удобрения вносят дробно. На почвах с низким содержанием азота при посеве в рядки вносят комплексные удобрения: аммофос, нитрофоску, нитроаммофоску. Подкормку проводят весной. Наибольшей эффективности достигают при корневой подкормке.
Обработка почвы под озимую пшеницу Обработку черного пара начинают с лущения стерни сразу же после уборки предшественника. Если прорастают сорняки пашут плугом с предплужником. Весной пар боронуют, в течение лета проводят несколько культиваций по мере появления сорняков.
Предпосевную обработку почвы осуществляют под углом к основной, с перекрытием между смежными проходами 15-20 см. В идеале подготовленное поле должно быть выровнено, содержать не менее 80% по массе комочков размером от 1 до 5 см.
Посев озимой пшеницы
Подготовка семян к посеву. Для посева используют крупные, выравненные, тяжеловесные, здоровые, чистые от сорняков семена. Всхожесть не менее 92%, сила роста не менее 80%, перед посевом прогревают, обеззараживают путем протравливания.
Сроки посева. Лучшим сроком посева считается период, когда среднесуточная температура установится на уровне 17...14 °С.
Способы посева. Обычный рядовой — с междурядьями 15 см, узкорядный — с междурядьями 7,5...10 см, перекрестный и перекрестно-диагональный — с междурядьями 15 см.
Узкорядный и перекрестный посевы обеспечивают более равномерное распределение семян, оптимальную площадь питания. В районах избыточного увлажнения рекомендуют применять гребневой посев.
Норму высева устанавливают из расчета получения к уборке 500...600 продуктивных стеблей на 1 м2. Посевы с такой густотой продуктивного стеблестоя обеспечивают получение урожая 5...6т/га. Семена высевают на глубину 4-6 см
Уход за посевами.Основные приемы для озимой пшеницы: прикатывание – применяется при посеве во влажную почву, подкормка, снегозадержание - для накопления и удержания влаги (лесополосы, кулисы), весеннее боронование, борьба с вредителями, болезнями, сорняками и полеганием растений.
Уборка урожая озимой пшеницы Уборку урожая осуществляют двумя способами: однофазным (прямое комбайнирование) и двухфазным (раздельная уборка). Двухфазную уборку применяют при недостатке зерновых комбайнов для снижения потерь зерна от осыпания (сначала растения скашивают и укладывают в валки.) применяют для высокостебельных, неравномерно созревших и склонных к полеганию и осыпанию сортов, на засоренных посевах.
Особенности биологии и технология его возделывания озимого тритикале
Тритикале характеризуется повышенным содержанием белка и аминокислот (лизин, триптофан), белка на 1,0... 1,5 % выше, чем у пшеницы, и на 3...4 % выше, чем у ржи. Зерно используется в хлебопечении, кондитерской промышленности и в качестве корма для животных. Солому на корм животным и для подстилки скоту. Тритикале — пшенично-ржаной гибрид, можно возделывать в тех же районах, где выращивают озимую пшеницу и рожь.
Особенности биологии тритикале
Фазы роста и развития тритикале, а также этапы органогенеза, как и у других зерновых культур.
Требования к теплу.Оптимальная температура прорастания семян 20 °С, минимальная 5 °С. Всходы появляются на 5...7-й день после посева. В зимне-весенний период менее чувствительна к низким температурам, чем озимая пшеница, Кустится осенью и продолжает кущение весной. Созревание наступает на 3...5 дней позже, чем озимой пшеницы. Вегетативный период 250...325 дней.
Требования к влаге.Максимально в период интенсивного роста — в фазе выхода в трубку и в период формирования и налива зерновки, обладает большей засухоустойчивостью, чем озимая пшеница.
Требования к почве.Может успешно произрастать на дерново-подзолистых, серых лесных, легких суглинистых и супесчаных почвах. Лучшие почвы — черноземные.
Сорта тритикалеСуществует более 30 сортов тритикале зернового и кормового направления, наибольшее распространение получили следующие сорта: Авангард, Алтайская 2, Виктор, Конвейер, Курская степная, Привада, Союз.
Технология возделывания тритикалеТехнология возделывания тритикале предусматривает правильное размещение в севообороте, обработку почвы, систему удобрений.
В севообороте тритикале менее требовательна к предшественикам, чем озимая пшеница, но более требовательна, чем озимая рожь. Лучшие предшественники черный пар, ранний картофель, зерновые бобовые, однолетние травы. Тритикале считается хорошим предшественником для других сельскохозяйственных культур.
Удобрение.Наибольшее потребление элементов питания у тритикале в фазе выхода в трубку и в период формирования и налива зерна. Основное удобрение навоз, торфонавозные компосты, минеральные удобрения.
Обработка почвы под тритикале зависит от предшественника, степени засоренности поля и видов сорняков, почвенно-климатических условий и района возделывания. Обработка черного пара начинается с лущения стерни после уборки предшественников. Весной пар боронуют, в течение лета несколько культиваций.
Посев тритикале
Подготовка семян к посеву.Для посевов используют выровненные, отсортированные семена с чистотой не менее 98 %. Перед посевом подвергают воздушно-тепловому обогреву.
Сроки посева.Оптимальные сроки посева тритикале — середина и конец оптимального срока посева озимой пшеницы (10-30 августа).
Способы посева.Высевают узкорядным перекрестным или обычным рядовым способом.
Норма высева.В зависимости от зоны возделелывания от 3,5 до 7,5 млн. всхожих семян на 1 га. В Нечерноземной зоне 6,0...6,5.
Глубина заделки семян тритикале от 3 до 6 см зависит от состава и влажности почвы.
Уход за посевами. При посеве в рыхлую почву применяют послепосевное прикатывание. Весной поверхностную подкормку проводят раньше, корневую подкормку — как только можно будет выехать в поле.
Уборка урожая тритикалеЗерно тритикале плотно заключено в колосковых чешуях, при созревании не осыпается. Применяют однофазный и двухфазный способы уборки урожая тритикале. Зерно очищают и сортируют на обычных зерноочистительных машинах, но ставят решета с более крупными отверстиями. Кормовые сорта на зеленый корм и силос убирают в фазе колошения.
Особенности биологии и технология возделывания яровой пшеницы на продовольственные цели
Народнохозяйственное значение.
Яровая пшеница — одна из наиболее ценных продовольственных культур. Зерно яровой пшеницы содержит до 18 — 24 % белка и отличается хорошими хлебопекарными качествами. Из муки выпекают хлеб и изготовляют макаронные изделия.
Отходы мукомольной промышленности (отруби), солому и полову используют для кормления скота.
Районы возделывания и виды.Яровая пшеница — одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Возделывают ее во всех частях света — от полярного круга до крайнего юга Америки и Африки. Наибольшие площади ее посева находятся в России. По посевным площадям и валовому сбору зерна она занимает первое место среди других зерновых культур. Основные площади посевов яровой пшеницы сосредоточены в Нечерноземной зоне, Западной и Восточной Сибири, Поволжье, на Урале.
Распространено 2 вида: мягкая (Triticum aestivum L.), дающая муку высоких хлебопекарных качеств (сорта сильных и ценных пшениц), и твердая (Triticum durum L.) — с повышенным содержанием белка в зерне, используемая для изготовления высококачественных макарон и вермишели.
Особенности биологии яровой пшеницыЯровая пшеница самоопыляющееся растение длинного дня. После всходов развивается медленно и сильнее угнетается сорняками, чем озимая.
Требования к теплу.Яровая пшеница растение холодостойкое, жизнеспособные всходы появляются при температуре 5...7 °С, наиболее благоприятная температура для прорастания 12...15°С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до —10 °С. Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания 22...25 °С. Продолжит от всходов до кущения 15...22 дня, от кущения до выхода в трубку составляет 11...25 дней, от выхода в трубку до колошения — 15...20 дней. Вегетационный период от 85 до 110 дней.
Требования к влаге.Яровая пшеница достататочно требовательна к влаге почвенную засуху переносит сложнее, чем воздушную. Мягкая переносит намного проще, чем твердая.
Требования к почве.Яровая пшеница наиболее требовательна к составу и плодородию почвы. Лучшими для нее считаются структурные черноземные и каштановые, а также плодородные дерново-подзолистые почвы.
Сорта яровой пшеницыСуществует более 30 сортов яровой пшеницы.
Сорта мягкой пшеницы: Алтайская 60, Альбидум 28, Воронежская 12, Иволга, Икар, Иргина, Ирень, , Лада, Нива 2, Новосибирская 89, Омская 32, Приокская.
Сорта твердой пшеницы Алтайский янтарь, Безенчукская 139, Безенчукская Харьковская 23.
Место в севооборотеЯровая пшеница, особенно твердая и сильная мягкая, предъявляет повышенные требования к предшественникам. Севообороты могут быть различные (4...5, 5...7-польные) Лучшим предшественником является чистый пар, в качестве кулисных используют высокостеблевые растения, возделанные после пропашных культур, многолетних трав, зерновых бобовых культурЗерновые бобовые культуры. Твердую пшеницу высевают только по чистому пару.
Удобрение и обработка почвы яровой пшеницыУдобрения вносят во время второй или третьей обработки пара на глубину 12...16 см. Органические удобрения вносят под основную обработку почвы или под предшествующую культуру, фосфорно-калийные — под вспашку осенью. Азотные удобрения вносят под предпосевную культивацию или в подкормку. Для нормального роста и развития необходимо вносить микроудобрения бор, марганец, цинк, медь, молибден.
Обработка почвы включает зяблевую (основная, осеннюю вспашку 25-27 см пахотного слоя) и предпосевную (весеннюю несколько боронований 4-6 обработок на глубину 10-16 см)
Посев яровой пшеницы.
Подготовка семян к посеву.Используют семена соответствующие требованиям посевного стандарта мягкой пшеницы со всхожестью не менее 92 %, твердой — 90 %, с массой 1000 зерен для мягкой пшеницы 35...40 г, а для твердой — не менее 40 г. Сила роста семян должна быть для мягкой пшеницы не менее 80 %, а для твердой — 70 %. Проводят протравливание с увлажнением, инкрустацию.
Сроки посева.Яровую пшеницу высевают в самые ранние сроки, в первые дни созревания почвы.
Способы посева.Обычным рядовым, узкорядным и перекрестным способами. Наибольший урожай она дает при узкорядном и перекрестном способах посева, которые обеспечивают более равномерное распределение семян по площади питания.
Норма высева зависит от сорта, от посевных качеств, почвенно-климатических условий, от засоренности полей, способа посева. 500-600 продуктивных стеблей для получения 3-4 т с га.
Глубина заделки 4...6 см, в засушливых районах и в сухую весну семена высевают на большую глубину (до 6...8 см).
Уход за посевами и уборка урожая яровой пшеницы
Уход за посевами:Для получения дружных всходов яровой пшеницы применяют прикатывание, также система мероприятий по уходу за посевами включает: боронование - разрушение почвенной корки, борьбу с сорняками, болезнями, вредителями и полеганием. При наличии овсюга и щитинника применяют гербициды. Обработку можно проводить в начале кущения, когда у сорняков 3-4 листа.
Уборка урожая.Яровую пшеницу убирают преимущественно прямым комбайнированием. Двухфазную уборку применяют на высокостебельных, неравномерно созревающих посевах и при значительной засоренности. Применение этого способа дает возможность начать уборочные работы на 4...5 дней раньше, получить сухое зерно. Скашивание начинают в фазе восковой спелости
Особенности биологии и технология возделывания ячменя
Яровой ячмень — важнейшая продовольственная, кормовая и техническая культура. Из его зерен изготавливают муку, перловую и ячневую крупу, суррогат кофе. Для хлебопечения ячменная мука малопригодна, при необходимости ее примешивают к пшеничной или ржаной муке (20...25 %). В зерне ячменя содержится 7...15 % белка, 65 % безазотистых экстрактивных соединений, 2 % жира, 5,0...5,5 % клетчатки, 2,5...2,8 % золы. Белок ячменя содержит все незаменимые аминокислоты, включая особо дефицитные и наиболее ценные — лизин и триптофан. Существуют сорта, в протеине которых содержится 4,5...4,9 % лизина. Зерно ячменя широко применяют в качестве концентрированного корма (в 1 кг содержится 1,27 корм. ед. и 100 г переваримого белка) для животных всех видов, особенно для откорма свиней (удельный вес его в составе комбикорма достигает 50 %). Высокое содержание в зерне ячменя гордеина способствует подавлению развития грамположительных бактерий, что благоприятно сказывается на здоровье животных. Из зерна ячменя вырабатывают заменители кофе и солодовый экстракт, широко применяющийся в промышленности. Ячмень — отличное сырье для пивоваренной промышленности; особенно ценными для приготовления пивного солода считаются двурядные ячмени, имеющие крупное и выравненное зерно с крупнозернистым пластидным крахмалом, состоящим из амилозы и амилопектина, с пониженной пленчатостью (8... 10 %), содержанием экстрактивных веществ более 78...82 % и высокой энергией прорастания (более 95 %).
Ячменная солома по питательности превосходит ржаную и пшеничную; в запаренном виде ее хорошо поедают животные. В южных районах ячмень иногда выращивают на зеленый корм и сено в смесях с викой, горохом, чиной и другими культурами.
Благодаря своим биологическим особенностям ячмень — хороший компонент в наборе культур полевого севооборота. Он более экономно расходует влагу, отличается коротким вегетационным периодом, раньше созревает и дает возможность более рационально использовать технику и снизить напряженность полевых работ. Ячмень широко используют в качестве страховой культуры для пересева озимых.
Районы возделывания и урожайность ярового ячменяЯчмень относится к числу древнейших сельскохозяйственных растений. Раскопки показывают, что ячмень наряду с пшеницей был известен еще в каменном веке. В Египте ячмень возделывали за 5000 лет до н. э.
Яровой ячмень — наиболее скороспелая и пластичная культура с большим разнообразием форм. Высокая приспособляемость культуры к различным условиям определяет широкое распространение ее по всем континентам мира. Благодаря короткому вегетационному периоду и невысокой требовательности к теплу ячмень возделывают в самых северных и высокогорных районах земледелия, а быстрый темп развития делает эту культуру ценной не только для зон с коротким периодом вегетации, но и для засушливых южных районов.
В нашей стране яровой ячмень возделывают повсеместно — от Заполярья до южных границ. Среди зерновых культур яровой ячмень по посевным площадям занимает первое место, а по валовому сбору зерна — второе, уступая лишь озимой пшенице.
В РФ в 2003 г. площадь посева ярового ячменя составила 9,65 млн. га. Наибольшие площади посева сосредоточены на Северном Кавказе, Урале, в Сибири, Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах.
Среди ранних яровых зерновых культур яровой ячмень дает наиболее высокие и устойчивые урожаи. Средняя урожайность за 1998...2003 гг. составила более 1,5 т/га. Соблюдая технологию возделывания, можно получать до 3...7 т зерна ярового ячменя с 1 га в зависимости от зоны возделывания.
Ботаническое описание ярового ячменяРод Hordeum L. включает один вид культурного ячменя (Hordeum sativum Lessen) и много видов дикого ячменя. В зависимости от количества плодущих колосков на уступе колосового стержня культурный ячмень принято делить на три подвида (рис).
а — двурядный; б— шестирядный с плотным колосом; в — шестирядный с рыхлым колосом; г — шестирядный с фуркатными остями
Зерно ячменя широкое, сжатое с боков. В отличие от зерновок овса зерновки ячменя срастаются с цветковыми чешуями. Пленчатость у двурядного ячменя составляет 9... 11 %, у многорядного — 10... 13 %. Зерно многорядного ячменя неоднородно по крупности; боковые зерна мельче и немного искривлены у основания. Каждый подвид ячменя подразделяют на разновидности по следующим признакам: остистость (остистые или безостые — трехлопастные придатки), характер остей (зазубренные или гладкие), окраска колоса и зерновки (желтая или черная), пленчатость зерна (пленчатое или голое), плотность колоса (плотный, когда на 4 см длины стержня приходится более 15... 18 члеников, рыхлый — 7... 14 члеников).
Наибольшее распространение в нашей стране имеют разновидности нутанс, медикум из двурядных и паллидум из многорядных. Кроме этих разновидностей определенный интерес представляют безостые, или фуркатные, ячмени: horsfordianum (колосья желтые, многорядные, зерна пленчатые); trifurcatum (колосья многорядные, желтые, зерна голые). Сорта этих разновидностей в нашей стране не распространены, они низкоурожайные и не устойчивые к неблагоприятным условиям произрастания.
1. Подвид Hordeum vulgare L. — ячмень многорядный, или обыкновенный. На каждом членике колосового стержня имеется по три плодущих колоска, которые развиваются и дают зерно. По степени плотности колоса многорядный ячмень подразделяют на две группы. Первая — группа правильных шестирядных (шестигранных) ячменей hexastichum L. — колос плотный, толстый, сравнительно короткий и в поперечном сечении имеет вид правильного шестигранника. Вторая — группа неправильных шестирядных (четырехгранных) ячменей tetrastichum L. — колос менее плотный, ряды зерен расположены не совсем правильно, боковые колоски заходят друг за друга, средние колоски более развиты, чем боковые; колос имеет две широкие грани с лицевой стороны и две узкие — с боковой; в поперечном разрезе образует четырехугольник.
2. Подвид Hordeum distichon L. — ячмень двурядный, у которого из трех колосков, сидящих на членике колосового стержня, плодущим бывает только средний; боковые колоски бесплодны. Расположение плодущих колосков в одной плоскости придает колосу четкую двурядную форму. Двурядные ячмени по характеру боковых неплодущих колосков делят на две группы: nutantia R. Red., у которых боковые бесплодные колоски имеют колосковые и цветковые чешуи; difficientia R. Red., характеризующиеся тем, что бесплодные боковые колоски состоят у них только из одних колосковых чешуи. В посевах двурядные ячмени представлены только группой nutantia, ячмени же второй группы difficientia встречаются как примеси, чаще в Закавказье.
3. Подвид Hordeum intermedium Vav.et Orl.— ячмень промежуточный. У этого подвида на уступе колосового стержня могут нормально развиваться от одного до трех зерен. В нашей стране распространены только многорядный и двурядный подвиды ячменя. Многорядные ячмени, как правило, более скороспелы и засухоустойчивы, чем двурядные, поэтому их можно возделывать как на Крайнем Севере, так и на юге и юго-востоке.
Биологические особенности ярового ячменяЯчмень относится к растениям длинного дня. При коротком световом дне сильно затягивается его колошение. Это самая скороспелая культура, длительность вегетационного периода 60...110 дней. Продуктивная кустистость выше, чем пшеницы и овса, питательные вещества из почвы усваивает лучше, чем пшеница, но хуже, чем овес.
Ячмень — типичный самоопылитель, цветение и оплодотворение часто проходят до выколашивания. Внешние условия оказывают сильное влияние на характер цветения. В сухие и жаркие дни цветение наступает рано и заканчивается до полного выколашивания. В умеренно влажные и прохладные дни цветение ячменя наступает позже и заканчивается после полного выхода колосьев из влагалища листа. Повышенная влажность и высокая температура способствуют открытому цветению некоторых форм ячменя.
Требования ярового ячменя к элементам питанияУ ячменя в отличие от других зерновых культур, поглощение основных элементов питания происходит за короткий период. Ко времени выхода в трубку он потребляет почти 67 % калия, используемого за весь вегетационный период, до 46 % фосфора и значительное количество азота. К началу цветения поглощение питательных веществ почти заканчивается. Для получения высоких урожаев этой культуры очень важно, чтобы растения были обеспечены в полной мере доступными элементами с самого начала их развития. Компенсировать недостаток питания позже практически невозможно. Такая биологическая особенность определяет специфику применения удобрений.
Требования ярового ячменя к почвеЯчмень хорошо приспосабливается к различным условиям выращивания, в то же время он отличается повышенной требовательностью к плодородию почвы. Сжатые сроки поглощения элементов минерального питания и относительно слабая усвояющая способность корней обусловливают высокую требовательность его к почвенному плодородию. Он очень плохо растет на почвах с повышенной кислотностью, особенно страдают молодые растения. У них наблюдается задержка развития, кончики листьев желтеют из-за нарушения процесса образования хлорофилла и синтеза органических соединений. Наиболее пригодны для возделывания ячменя плодородные структурные почвы с нейтральной реакцией (рНсол 6,8...7,5). Ячмень плохо переносит избыточное увлажнение. На заболоченных почвах он дает низкие урожаи. Хуже растет на легких песчаных и солонцеватых почвах.
Требования ярового ячменя к влагеСреди ранних яровых зерновых культур ячмень — самая засухоустойчивая культура. Он стоит на первом месте среди хлебных злаков по устойчивости к «захвату» и «запалу» благодаря быстрому росту и развитию в начальный период. Имея короткий вегетационный период, ячмень наиболее продуктивно использует и экономно расходует запасы зимне-весенней влаги и успевает налить зерно в первой половине лета до наступления сухой и жаркой погоды. Поэтому во многих степных районах юга нашей страны ячмень дает более высокие и стабильные урожаи, чем яровая пшеница и овес. Коэффициент водопотребления около 400.
Семена ячменя начинают прорастать при влажности, равной двойной гигроскопической влагоемкости данной почвы. При набухании семена ячменя поглощают около 50 % влаги от массы воздушно-сухих семян. Во время набухания и в течение всего периода прорастания семена ячменя поглощают отдельные вещества из окружающего их раствора (аммиак, амиды) и одновременно выделяют в раствор избыточные продукты, преимущественно растворимые углеводы, представляющие благоприятную среду для развития плесневых грибов. При влажности ниже уровня, необходимого для прорастания, в семенах протекает процесс гидролиза белков. В результате этого накапливаются промежуточные соединения и аммиак, вызывающие нарушение функциональных процессов в клетках семени. Это тормозит деление клеток и отрицательно сказывается на прорастании семян. Наибольшее количество воды ячмень потребляет в периоды выхода в трубку и колошения. Повышенная влажность и умеренная температура воздуха в фазе кущения способствуют лучшему формированию и росту вторичной (узловой) корневой системы и образованию большего количества побегов, благодаря чему в дальнейшем растения смогут полнее использовать почвенное плодородие и влагу, сформировать более высокий урожай. Недостаток влаги в период образования репродуктивных органов оказывает губительное действие на пыльцу ячменя. Стерильность части пыльцы ведет к увеличению числа бесплодных цветков и снижению продуктивности.
Требования ярового ячменя к теплу.Яровой ячмень отличается небольшой требовательностью к температуре. Семена могут прорастать при температуре 1...2 °С, что дает возможность высевать их в ранние сроки. Однако при такой температуре прорастание сильно растягивается. Жизнеспособные всходы можно получить при температуре 4...5 °С, но появление их при этом задерживается. При более низких температурах возрастает водоудерживающая способность почвы, семена меньше и медленнее поглощают воду, что и служит причиной задержки появления всходов. Оптимальная температура для прорастания 15...20 °С. Всходы переносят кратковременные заморозки до — 7...—8°С, в более поздние фазы развития устойчивость растений к заморозкам снижается. В период цветения и налива зерна ячмень повреждается заморозками —1,5...—2 ?С. Морозобойное зерно теряет всхожесть Остановится непригодным для пивоваренных целей. Ячмень более устойчив к высоким температурам, чем пшеница и овес. При температуре воздуха 38...40 °С устьица листьев ячменя теряют способность закрываться через 25...30 ч, у яровой пшеницы — через 10... 17, у овса — через 4...5 ч. Для полного развития ячменя требуется сумма активных температур 1000... 1500 °С для скороспелых сортов и 1800...2000 °С для позднеспелых.
Сорта ярового ячменяВ Российской Федерации выведено и допущено к использованию более 100 сортов ярового ячменя. Наиболее распространены следующие сорта: Абава, Андрей, Белгородец, Биос 1, Визит, Гонар, Дина, Донецкий 8, Ерофей, Зазерский 85, Зерноградский 244, Михайловский, Московский 2, Новосибирский 80, Носовский 9, Нутанс 553, Одесский 100, Омский 90, Прерия, Риск, Скарлет, Суздалец, Харьковский 99, Эльф и др.
Особенности агротехники
Технология возделывания ярового ячменяТехнология возделывания ярового ячменя предусматривает выбор правильной системы удобрений, места в севообороте и приемов обработки почвы.
Место ярового ячменя в севообороте.Вследствие образования слаборазвитой корневой системы, отличающейся сравнительно слабой усвояющей способностью, а также короткого периода интенсивного потребления питательных веществ ячмень предъявляет повышенные требования к условиям произрастания, особенно в первый период вегетации. Одно из условий, обеспечивающих хорошее развитие растений, — правильный подбор предшественников.
Лучшие предшественники ярового ячменя — хорошо удобренные пропашные культуры, оставляющие чистые от сорняков поля. Хорошими предшественниками считаются озимые зерновые, идущие по удобренному чистому или занятому пару. Для продовольственных и кормовых целей ячмень можно высевать после зернобобовых культур, оставляющих в почве достаточное количество азота. Нередко в Нечерноземной зоне в качестве предшественника для ячменя используют пласт и оборот пласта многолетних трав, лен-долгунец; в Сибири — яровую пшеницу, посеянную по чистому пару.
Пивоваренный ячмень, как правило, размещают после удобренных пропашных культур. В этом случае он дает высокий урожай зерна хорошего качества.
Ячмень — хороший предшественник для многих яровых, а в некоторых районах и для озимых культур. Благодаря короткому вегетационному периоду ячмень является ценной покровной культурой для многолетних бобовых и злаковых трав.
Удобрение ярового ячменя.Ячмень — наиболее отзывчивая культура на удобрения. При их правильном применении значительно повышается урожай ячменя, возрастает устойчивость растений к засухе, болезням, вредителям, улучшаются кормовые качества зерна. При недостатке элементов питания в первые 15...30 дней после посева задерживаются рост и развитие растений, нарушаются нормальный процесс образования углеводов и формирование генеративных органов, ослабляется устойчивость к полеганию и болезням, существенно снижается урожай.
Норму удобрений рассчитывают на планируемый урожай или используют рекомендации агрохимических опытных станций. Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью под вспашку, азотные — весной под предпосевную культивацию. Часть фосфорных удобрений (10... 15 кг/га) используют при посеве для лучшего развития корневой системы и формирования более крупного колоса. По данным кафедры растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева, дробное внесение азота под предпосевную культивацию и в фазе кущения в среднем за 6 лет на дерново-подзолистых почвах не обеспечивало повышение урожая ячменя сорта Зазерский 85 по сравнению с внесением полной нормы азота под предпосевную культивацию. Прибавка урожая от дробного внесения составила 0,95 т/га, а от внесения всей нормы азота под культивацию —1,13 т/га. Однако более поздние подкормки азотом значительно повышают содержание белка в зерне.
При возделывании ячменя на пивоваренные цели норму азотных удобрений снижают на 20...25 %. При подсеве под ячмень многолетних трав внесение свыше 60 кг/га азота приводит к выпаданию клевера. На плодородных почвах достаточно вносить 30...40 кг/га азота.
Ячмень, имея короткий период потребления элементов питания, лучше отзывается на минеральные удобрения, чем на органические. Поэтому органические удобрения непосредственно под ячмень не вносят или вносят только в северных районах, где очень низкое плодородие почвы. Ячмень чаще всего размещают, второй культурой после унавоженных пропашных культур. В этом случае ячмень хорошо использует последействие органических удобрений.
Ячмень хорошо отзывается на применение микроудобрений. Микроудобрения активизируют ферменты, ускоряющие биохимические процессы в растительном организме, повышают устойчивость растений к болезням и засухе. Наибольшая потребность в боре проявляется на дерново-подзолистых и торфянистых почвах. Марганцевые удобрения применяют на слабощелочных или нейтральных почвах легкого гранулометрического состава. В некоторых случаях хорошие результаты дает предпосевная обработка семян раствором сернокислого цинка.
Обработка почвы под яровой ячмень.
Система обработки почвы под ячмень не отличается от системы обработки под другие яровые зерновые. Основную обработку почвы при размещении ячменя после стерневых предшественников проводят осенью. Она состоит из двух приемов: лущения стерни и вспашки, при размещении ячменя после пропашных культур проводят только вспашку. На севере Нечерноземной зоны РФ и в Сибири, где период от уборки предшествующей культуры до наступления устойчивых заморозков составляет менее одного месяца, лущение проводить нецелесообразно, сразу следует провести вспашку.
В районах, подверженных ветровой эрозии, при выращивании ячменя применяют почвозащитную систему обработки почвы — безотвальное рыхление. В зимний период проводят снегозадержание.
Весенняя обработка почвы включает боронование зяби с целью сохранения влаги в почве и предпосевную культивацию. В районах избыточного увлажнения и в холодную дождливую весну боронование зяби не проводят, а выполняют лишь предпосевную культивацию. При размещении ячменяла легких супесчаных почвах, чистых от сорняков, достаточно весной ограничиться тщательным боронованием, которое дает возможность хорошо подготовить почву для посева.
В районах недостаточного увлажнения на легких рыхлых почвах проводят прикатывание почвы перед посевом, которое обеспечивает равномерную заделку семян и появление дружных всходов.
Посев ярового ячменя
Подготовка семян к посеву.Для посева следует использовать крупные, выравненные семена с силой роста не менее 80 % и массой семян более 40 г. Такие семена дают более дружные всходы и обеспечивают лучший их рост. Большое значение в повышении энергии прорастания и всхожести семян ячменя, особенно в районах, где они не всегда успевают пройти послеуборочное дозревание, имеет воздушно-тепловой обогрев в течение 3...5 дней на солнце или на напольных сушилках. Для обеззараживания семян ячменя от возбудителей болезней необходимо провести протравливание фундазолом, 50 % с. п. (2,5...3,0 кг/т), витаваксом 200, 75% с. п. (2,5...3,0кг/т).
Протравливание проводят полусухим или сухим способом. Сухое протравливание семян можно выполнять за 2...3 мес до посева. В этом случае обеспечивается более сильное действие препарата и семена сохраняются в весенний период без снижения всхожести. Однако заранее можно обрабатывать только семена с влажностью не более 14 %. При влажности выше 17 % семена обрабатывают за 2...3 дня до посева полусухим способом, при этом дозу протравителя, необходимую для обработки 1 т семян, разводят в Юл воды и полученной суспензией смачивают семена. Для повышения эффективности обработки в суспензию добавляют прилипатели.
Сроки посева.Ранний посев — одно из основных условий получения высоких урожаев ячменя. Прохладная погода и достаточное количество влаги в почве способствуют дружному появлению всходов и хорошему развитию корневой системы. При ранних сроках посева ячмень меньше поражается грибными болезнями и успевает раскуститься до массового вылета шведской мухи, почти не подвергается действию засухи. К тому же уборка урожая ранних сроков посева обычно проходит при благоприятных метеорологических условиях.
В европейской части России лучшие сроки посева ячменя — первые 5...7 дней начала полевых работ, его высевают после яровой пшеницы или одновременно с ней. В Сибири сроки посева могут быть сдвинуты на II...III декады мая. Преимущество сравнительно поздних посевов в этих районах объясняется тем, что такие посевы эффективнее используют июльские осадки и появляется возможность провести две культивации для уничтожения овсюга и других сорняков. Однако слишком задерживаться с посевом ячменя не следует из-за опасности повреждения зерна осенними заморозками.
Способы посева.Ячмень — культура сплошного способа посева, лучше всего его высевать узкорядным или обычным рядовым способом. При узкорядном способе посева достигается наиболее оптимальная площадь питания и создаются благоприятные условия для роста и развития растений.
Норма высева.У ячменя сравнительно высокая энергия кущения, поэтому он сильнее, чем яровая пшеница, реагирует на повышенные нормы высева. При загущенных и изреженных посевах снижаются урожай и качество зерна. Норма высева семян может изменяться в зависимости от плодородия почвы, засоренности поля, удобрений, предшественника, качества предпосевной обработки, сроков и способов посева и погодных условий в период сева. Нормы высева при узкорядном способе посева, млн всхожих семян на 1 га: Нечерноземная зона, Дальний Восток — 5...6; Центрально-Черноземная зона —4,5...5,5; Поволжье, Южный Урал, Зауралье — 3,5...4,0. Нормы высева необходимо уточнять в каждом хозяйстве в зависимости от указанных выше условий, для того чтобы ко времени уборки иметь не менее 400...600 продуктивных стеблей на 1 м2.
При возделывании ячменя с подсевом многолетних трав норму высева необходимо уменьшить на 15...20 %.
Глубина заделки семян.Она сильно влияет не только на полевую всхожесть семян, но и на развитие растений. При недостаточно глубокой заделке часть семян нередко всходит только после дождей, всходы бывают недружными, узел кущения закладывается неглубоко, что отрицательно сказывается на развитии вторичных корней, снижается сопротивляемость растений к засухе. При излишнем заглублении проростки ослабевают и часть их погибает. Учитывая высокую потребность набухающих семян во влаге, их необходимо заделывать во влажный слой почвы. Глубина заделки семян зависит от влажности и гранулометрического состава почвы. На тяжелых глинистых почвах семена заделывают на 3...4 см, на легких супесчаных — на 5...6, а в засушливых районах глубину заделки семян увеличивают до 6...8 см.
Уход за посевами ярового ячменяКомплексные мероприятия по уходу за посевами ячменя обеспечивают оптимальные условия для роста и развития растений. К числу таких мероприятий относят прикатывание, уничтожение почвенной корки, борьбу с сорняками, болезнями и вредителями.
Чтобы получились дружные всходы ячменя, в засушливых районах применяют послепосевное прикатывание кольчато-шпоровыми катками. При появлении почвенной корки до появления всходов следует провести боронование поперек посевов легкими боронами.
Эта операция способствует уничтожению сорняков, разрушению корки и увеличению доступа воздуха к корням. Для борьбы с сорняками в фазе кущения необходимо проводить химическую прополку, используя для этого разрешенные гербициды.
Для повышения содержания белка в зерне ячменя, используемого на кормовые цели, применяют поздние подкормки в фазе колошения. Подкормку проводят мочевиной (20...25 кг/га). Расход рабочей жидкости 300 л/га. При угрозе поражения посевов ячменя злаковыми мухами, злаковой тлей посевы обрабатывают пестицидами.
Уборка урожая ярового ячменяЯчмень созревает дружно, при наступлении полной спелости колосья поникают и становятся ломкими. Запаздывание с уборкой ведет к большим потерям урожая. Уборку ячменя проводят двухфазным и однофазным способами. При двухфазном способе ячмень скашивают в валки в середине восковой спелости при влажности зерна 35...38 % и через 3...5 дней по мере подсыхания зерна валки подбирают и обмолачивают. При таком способе уборки существенно снижаются потери урожая. Однофазную уборку проводят в фазе полной спелости зерна.
Особенности биологии и технология возделывания ячменя на пивоваренные цели.
Яровой ячмень — важнейшая продовольственная, кормовая и техническая культура. Из его зерен изготавливают муку, перловую и ячневую крупу, суррогат кофе. Для хлебопечения ячменная мука малопригодна, при необходимости ее примешивают к пшеничной или ржаной муке (20...25 %). В зерне ячменя содержится 7...15 % белка, 65 % безазотистых экстрактивных соединений, 2 % жира, 5,0...5,5 % клетчатки, 2,5...2,8 % золы. Белок ячменя содержит все незаменимые аминокислоты, включая особо дефицитные и наиболее ценные — лизин и триптофан. Существуют сорта, в протеине которых содержится 4,5...4,9 % лизина. Зерно ячменя широко применяют в качестве концентрированного корма (в 1 кг содержится 1,27 корм. ед. и 100 г переваримого белка) для животных всех видов, особенно для откорма свиней (удельный вес его в составе комбикорма достигает 50 %). Высокое содержание в зерне ячменя гордеина способствует подавлению развития грамположительных бактерий, что благоприятно сказывается на здоровье животных. Из зерна ячменя вырабатывают заменители кофе и солодовый экстракт, широко применяющийся в промышленности. Ячмень — отличное сырье для пивоваренной промышленности; особенно ценными для приготовления пивного солода считаются двурядные ячмени, имеющие крупное и выравненное зерно с крупнозернистым пластидным крахмалом, состоящим из амилозы и амилопектина, с пониженной пленчатостью (8... 10 %), содержанием экстрактивных веществ более 78...82 % и высокой энергией прорастания (более 95 %).
Ячменная солома по питательности превосходит ржаную и пшеничную; в запаренном виде ее хорошо поедают животные. В южных районах ячмень иногда выращивают на зеленый корм и сено в смесях с викой, горохом, чиной и другими культурами.
Благодаря своим биологическим особенностям ячмень — хороший компонент в наборе культур полевого севооборота. Он более экономно расходует влагу, отличается коротким вегетационным периодом, раньше созревает и дает возможность более рационально использовать технику и снизить напряженность полевых работ. Ячмень широко используют в качестве страховой культуры для пересева озимых.
Районы возделывания и урожайность ярового ячменяЯчмень относится к числу древнейших сельскохозяйственных растений. Раскопки показывают, что ячмень наряду с пшеницей был известен еще в каменном веке. В Египте ячмень возделывали за 5000 лет до н. э.
Яровой ячмень — наиболее скороспелая и пластичная культура с большим разнообразием форм. Высокая приспособляемость культуры к различным условиям определяет широкое распространение ее по всем континентам мира. Благодаря короткому вегетационному периоду и невысокой требовательности к теплу ячмень возделывают в самых северных и высокогорных районах земледелия, а быстрый темп развития делает эту культуру ценной не только для зон с коротким периодом вегетации, но и для засушливых южных районов.
В нашей стране яровой ячмень возделывают повсеместно — от Заполярья до южных границ. Среди зерновых культур яровой ячмень по посевным площадям занимает первое место, а по валовому сбору зерна — второе, уступая лишь озимой пшенице.
В РФ в 2003 г. площадь посева ярового ячменя составила 9,65 млн. га. Наибольшие площади посева сосредоточены на Северном Кавказе, Урале, в Сибири, Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах.
Среди ранних яровых зерновых культур яровой ячмень дает наиболее высокие и устойчивые урожаи. Средняя урожайность за 1998...2003 гг. составила более 1,5 т/га. Соблюдая технологию возделывания, можно получать до 3...7 т зерна ярового ячменя с 1 га в зависимости от зоны возделывания.
Ботаническое описание ярового ячменяРод Hordeum L. включает один вид культурного ячменя (Hordeum sativum Lessen) и много видов дикого ячменя. В зависимости от количества плодущих колосков на уступе колосового стержня культурный ячмень принято делить на три подвида (рис).
а — двурядный; б— шестирядный с плотным колосом; в — шестирядный с рыхлым колосом; г — шестирядный с фуркатными остями
Зерно ячменя широкое, сжатое с боков. В отличие от зерновок овса зерновки ячменя срастаются с цветковыми чешуями. Пленчатость у двурядного ячменя составляет 9... 11 %, у многорядного — 10... 13 %. Зерно многорядного ячменя неоднородно по крупности; боковые зерна мельче и немного искривлены у основания. Каждый подвид ячменя подразделяют на разновидности по следующим признакам: остистость (остистые или безостые — трехлопастные придатки), характер остей (зазубренные или гладкие), окраска колоса и зерновки (желтая или черная), пленчатость зерна (пленчатое или голое), плотность колоса (плотный, когда на 4 см длины стержня приходится более 15... 18 члеников, рыхлый — 7... 14 члеников).
Наибольшее распространение в нашей стране имеют разновидности нутанс, медикум из двурядных и паллидум из многорядных. Кроме этих разновидностей определенный интерес представляют безостые, или фуркатные, ячмени: horsfordianum (колосья желтые, многорядные, зерна пленчатые); trifurcatum (колосья многорядные, желтые, зерна голые). Сорта этих разновидностей в нашей стране не распространены, они низкоурожайные и не устойчивые к неблагоприятным условиям произрастания.
1. Подвид Hordeum vulgare L. — ячмень многорядный, или обыкновенный. На каждом членике колосового стержня имеется по три плодущих колоска, которые развиваются и дают зерно. По степени плотности колоса многорядный ячмень подразделяют на две группы. Первая — группа правильных шестирядных (шестигранных) ячменей hexastichum L. — колос плотный, толстый, сравнительно короткий и в поперечном сечении имеет вид правильного шестигранника. Вторая — группа неправильных шестирядных (четырехгранных) ячменей tetrastichum L. — колос менее плотный, ряды зерен расположены не совсем правильно, боковые колоски заходят друг за друга, средние колоски более развиты, чем боковые; колос имеет две широкие грани с лицевой стороны и две узкие — с боковой; в поперечном разрезе образует четырехугольник.
2. Подвид Hordeum distichon L. — ячмень двурядный, у которого из трех колосков, сидящих на членике колосового стержня, плодущим бывает только средний; боковые колоски бесплодны. Расположение плодущих колосков в одной плоскости придает колосу четкую двурядную форму. Двурядные ячмени по характеру боковых неплодущих колосков делят на две группы: nutantia R. Red., у которых боковые бесплодные колоски имеют колосковые и цветковые чешуи; difficientia R. Red., характеризующиеся тем, что бесплодные боковые колоски состоят у них только из одних колосковых чешуи. В посевах двурядные ячмени представлены только группой nutantia, ячмени же второй группы difficientia встречаются как примеси, чаще в Закавказье.
3. Подвид Hordeum intermedium Vav.et Orl.— ячмень промежуточный. У этого подвида на уступе колосового стержня могут нормально развиваться от одного до трех зерен. В нашей стране распространены только многорядный и двурядный подвиды ячменя. Многорядные ячмени, как правило, более скороспелы и засухоустойчивы, чем двурядные, поэтому их можно возделывать как на Крайнем Севере, так и на юге и юго-востоке.
Биологические особенности ярового ячменяЯчмень относится к растениям длинного дня. При коротком световом дне сильно затягивается его колошение. Это самая скороспелая культура, длительность вегетационного периода 60...110 дней. Продуктивная кустистость выше, чем пшеницы и овса, питательные вещества из почвы усваивает лучше, чем пшеница, но хуже, чем овес.
Ячмень — типичный самоопылитель, цветение и оплодотворение часто проходят до выколашивания. Внешние условия оказывают сильное влияние на характер цветения. В сухие и жаркие дни цветение наступает рано и заканчивается до полного выколашивания. В умеренно влажные и прохладные дни цветение ячменя наступает позже и заканчивается после полного выхода колосьев из влагалища листа. Повышенная влажность и высокая температура способствуют открытому цветению некоторых форм ячменя.
Требования ярового ячменя к элементам питанияУ ячменя в отличие от других зерновых культур, поглощение основных элементов питания происходит за короткий период. Ко времени выхода в трубку он потребляет почти 67 % калия, используемого за весь вегетационный период, до 46 % фосфора и значительное количество азота. К началу цветения поглощение питательных веществ почти заканчивается. Для получения высоких урожаев этой культуры очень важно, чтобы растения были обеспечены в полной мере доступными элементами с самого начала их развития. Компенсировать недостаток питания позже практически невозможно. Такая биологическая особенность определяет специфику применения удобрений.
Требования ярового ячменя к почвеЯчмень хорошо приспосабливается к различным условиям выращивания, в то же время он отличается повышенной требовательностью к плодородию почвы. Сжатые сроки поглощения элементов минерального питания и относительно слабая усвояющая способность корней обусловливают высокую требовательность его к почвенному плодородию. Он очень плохо растет на почвах с повышенной кислотностью, особенно страдают молодые растения. У них наблюдается задержка развития, кончики листьев желтеют из-за нарушения процесса образования хлорофилла и синтеза органических соединений. Наиболее пригодны для возделывания ячменя плодородные структурные почвы с нейтральной реакцией (рНсол 6,8...7,5). Ячмень плохо переносит избыточное увлажнение. На заболоченных почвах он дает низкие урожаи. Хуже растет на легких песчаных и солонцеватых почвах.
Требования ярового ячменя к влагеСреди ранних яровых зерновых культур ячмень — самая засухоустойчивая культура. Он стоит на первом месте среди хлебных злаков по устойчивости к «захвату» и «запалу» благодаря быстрому росту и развитию в начальный период. Имея короткий вегетационный период, ячмень наиболее продуктивно использует и экономно расходует запасы зимне-весенней влаги и успевает налить зерно в первой половине лета до наступления сухой и жаркой погоды. Поэтому во многих степных районах юга нашей страны ячмень дает более высокие и стабильные урожаи, чем яровая пшеница и овес. Коэффициент водопотребления около 400.
Семена ячменя начинают прорастать при влажности, равной двойной гигроскопической влагоемкости данной почвы. При набухании семена ячменя поглощают около 50 % влаги от массы воздушно-сухих семян. Во время набухания и в течение всего периода прорастания семена ячменя поглощают отдельные вещества из окружающего их раствора (аммиак, амиды) и одновременно выделяют в раствор избыточные продукты, преимущественно растворимые углеводы, представляющие благоприятную среду для развития плесневых грибов. При влажности ниже уровня, необходимого для прорастания, в семенах протекает процесс гидролиза белков. В результате этого накапливаются промежуточные соединения и аммиак, вызывающие нарушение функциональных процессов в клетках семени. Это тормозит деление клеток и отрицательно сказывается на прорастании семян. Наибольшее количество воды ячмень потребляет в периоды выхода в трубку и колошения. Повышенная влажность и умеренная температура воздуха в фазе кущения способствуют лучшему формированию и росту вторичной (узловой) корневой системы и образованию большего количества побегов, благодаря чему в дальнейшем растения смогут полнее использовать почвенное плодородие и влагу, сформировать более высокий урожай. Недостаток влаги в период образования репродуктивных органов оказывает губительное действие на пыльцу ячменя. Стерильность части пыльцы ведет к увеличению числа бесплодных цветков и снижению продуктивности.
Требования ярового ячменя к теплу.Яровой ячмень отличается небольшой требовательностью к температуре. Семена могут прорастать при температуре 1...2 °С, что дает возможность высевать их в ранние сроки. Однако при такой температуре прорастание сильно растягивается. Жизнеспособные всходы можно получить при температуре 4...5 °С, но появление их при этом задерживается. При более низких температурах возрастает водоудерживающая способность почвы, семена меньше и медленнее поглощают воду, что и служит причиной задержки появления всходов. Оптимальная температура для прорастания 15...20 °С. Всходы переносят кратковременные заморозки до — 7...—8°С, в более поздние фазы развития устойчивость растений к заморозкам снижается. В период цветения и налива зерна ячмень повреждается заморозками —1,5...—2 ?С. Морозобойное зерно теряет всхожесть Остановится непригодным для пивоваренных целей. Ячмень более устойчив к высоким температурам, чем пшеница и овес. При температуре воздуха 38...40 °С устьица листьев ячменя теряют способность закрываться через 25...30 ч, у яровой пшеницы — через 10... 17, у овса — через 4...5 ч. Для полного развития ячменя требуется сумма активных температур 1000... 1500 °С для скороспелых сортов и 1800...2000 °С для позднеспелых.
Сорта ярового ячменяВ Российской Федерации выведено и допущено к использованию более 100 сортов ярового ячменя. Наиболее распространены следующие сорта: Абава, Андрей, Белгородец, Биос 1, Визит, Гонар, Дина, Донецкий 8, Ерофей, Зазерский 85, Зерноградский 244, Михайловский, Московский 2, Новосибирский 80, Носовский 9, Нутанс 553, Одесский 100, Омский 90, Прерия, Риск, Скарлет, Суздалец, Харьковский 99, Эльф и др.
Особенности агротехники
Технология возделывания ярового ячменяТехнология возделывания ярового ячменя предусматривает выбор правильной системы удобрений, места в севообороте и приемов обработки почвы.
Место ярового ячменя в севообороте.Вследствие образования слаборазвитой корневой системы, отличающейся сравнительно слабой усвояющей способностью, а также короткого периода интенсивного потребления питательных веществ ячмень предъявляет повышенные требования к условиям произрастания, особенно в первый период вегетации. Одно из условий, обеспечивающих хорошее развитие растений, — правильный подбор предшественников.
Лучшие предшественники ярового ячменя — хорошо удобренные пропашные культуры, оставляющие чистые от сорняков поля. Хорошими предшественниками считаются озимые зерновые, идущие по удобренному чистому или занятому пару. Для продовольственных и кормовых целей ячмень можно высевать после зернобобовых культур, оставляющих в почве достаточное количество азота. Нередко в Нечерноземной зоне в качестве предшественника для ячменя используют пласт и оборот пласта многолетних трав, лен-долгунец; в Сибири — яровую пшеницу, посеянную по чистому пару.
Пивоваренный ячмень, как правило, размещают после удобренных пропашных культур. В этом случае он дает высокий урожай зерна хорошего качества.
Ячмень — хороший предшественник для многих яровых, а в некоторых районах и для озимых культур. Благодаря короткому вегетационному периоду ячмень является ценной покровной культурой для многолетних бобовых и злаковых трав.
Удобрение ярового ячменя.Ячмень — наиболее отзывчивая культура на удобрения. При их правильном применении значительно повышается урожай ячменя, возрастает устойчивость растений к засухе, болезням, вредителям, улучшаются кормовые качества зерна. При недостатке элементов питания в первые 15...30 дней после посева задерживаются рост и развитие растений, нарушаются нормальный процесс образования углеводов и формирование генеративных органов, ослабляется устойчивость к полеганию и болезням, существенно снижается урожай.
Норму удобрений рассчитывают на планируемый урожай или используют рекомендации агрохимических опытных станций. Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью под вспашку, азотные — весной под предпосевную культивацию. Часть фосфорных удобрений (10... 15 кг/га) используют при посеве для лучшего развития корневой системы и формирования более крупного колоса. По данным кафедры растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева, дробное внесение азота под предпосевную культивацию и в фазе кущения в среднем за 6 лет на дерново-подзолистых почвах не обеспечивало повышение урожая ячменя сорта Зазерский 85 по сравнению с внесением полной нормы азота под предпосевную культивацию. Прибавка урожая от дробного внесения составила 0,95 т/га, а от внесения всей нормы азота под культивацию —1,13 т/га. Однако более поздние подкормки азотом значительно повышают содержание белка в зерне.
При возделывании ячменя на пивоваренные цели норму азотных удобрений снижают на 20...25 %. При подсеве под ячмень многолетних трав внесение свыше 60 кг/га азота приводит к выпаданию клевера. На плодородных почвах достаточно вносить 30...40 кг/га азота.
Ячмень, имея короткий период потребления элементов питания, лучше отзывается на минеральные удобрения, чем на органические. Поэтому органические удобрения непосредственно под ячмень не вносят или вносят только в северных районах, где очень низкое плодородие почвы. Ячмень чаще всего размещают, второй культурой после унавоженных пропашных культур. В этом случае ячмень хорошо использует последействие органических удобрений.
Ячмень хорошо отзывается на применение микроудобрений. Микроудобрения активизируют ферменты, ускоряющие биохимические процессы в растительном организме, повышают устойчивость растений к болезням и засухе. Наибольшая потребность в боре проявляется на дерново-подзолистых и торфянистых почвах. Марганцевые удобрения применяют на слабощелочных или нейтральных почвах легкого гранулометрического состава. В некоторых случаях хорошие результаты дает предпосевная обработка семян раствором сернокислого цинка.
Обработка почвы под яровой ячмень.
Система обработки почвы под ячмень не отличается от системы обработки под другие яровые зерновые. Основную обработку почвы при размещении ячменя после стерневых предшественников проводят осенью. Она состоит из двух приемов: лущения стерни и вспашки, при размещении ячменя после пропашных культур проводят только вспашку. На севере Нечерноземной зоны РФ и в Сибири, где период от уборки предшествующей культуры до наступления устойчивых заморозков составляет менее одного месяца, лущение проводить нецелесообразно, сразу следует провести вспашку.
В районах, подверженных ветровой эрозии, при выращивании ячменя применяют почвозащитную систему обработки почвы — безотвальное рыхление. В зимний период проводят снегозадержание.
Весенняя обработка почвы включает боронование зяби с целью сохранения влаги в почве и предпосевную культивацию. В районах избыточного увлажнения и в холодную дождливую весну боронование зяби не проводят, а выполняют лишь предпосевную культивацию. При размещении ячменяла легких супесчаных почвах, чистых от сорняков, достаточно весной ограничиться тщательным боронованием, которое дает возможность хорошо подготовить почву для посева.
В районах недостаточного увлажнения на легких рыхлых почвах проводят прикатывание почвы перед посевом, которое обеспечивает равномерную заделку семян и появление дружных всходов.
Посев ярового ячменя
Подготовка семян к посеву.Для посева следует использовать крупные, выравненные семена с силой роста не менее 80 % и массой семян более 40 г. Такие семена дают более дружные всходы и обеспечивают лучший их рост. Большое значение в повышении энергии прорастания и всхожести семян ячменя, особенно в районах, где они не всегда успевают пройти послеуборочное дозревание, имеет воздушно-тепловой обогрев в течение 3...5 дней на солнце или на напольных сушилках. Для обеззараживания семян ячменя от возбудителей болезней необходимо провести протравливание фундазолом, 50 % с. п. (2,5...3,0 кг/т), витаваксом 200, 75% с. п. (2,5...3,0кг/т).
Протравливание проводят полусухим или сухим способом. Сухое протравливание семян можно выполнять за 2...3 мес до посева. В этом случае обеспечивается более сильное действие препарата и семена сохраняются в весенний период без снижения всхожести. Однако заранее можно обрабатывать только семена с влажностью не более 14 %. При влажности выше 17 % семена обрабатывают за 2...3 дня до посева полусухим способом, при этом дозу протравителя, необходимую для обработки 1 т семян, разводят в Юл воды и полученной суспензией смачивают семена. Для повышения эффективности обработки в суспензию добавляют прилипатели.
Сроки посева.Ранний посев — одно из основных условий получения высоких урожаев ячменя. Прохладная погода и достаточное количество влаги в почве способствуют дружному появлению всходов и хорошему развитию корневой системы. При ранних сроках посева ячмень меньше поражается грибными болезнями и успевает раскуститься до массового вылета шведской мухи, почти не подвергается действию засухи. К тому же уборка урожая ранних сроков посева обычно проходит при благоприятных метеорологических условиях.
В европейской части России лучшие сроки посева ячменя — первые 5...7 дней начала полевых работ, его высевают после яровой пшеницы или одновременно с ней. В Сибири сроки посева могут быть сдвинуты на II...III декады мая. Преимущество сравнительно поздних посевов в этих районах объясняется тем, что такие посевы эффективнее используют июльские осадки и появляется возможность провести две культивации для уничтожения овсюга и других сорняков. Однако слишком задерживаться с посевом ячменя не следует из-за опасности повреждения зерна осенними заморозками.
Способы посева.Ячмень — культура сплошного способа посева, лучше всего его высевать узкорядным или обычным рядовым способом. При узкорядном способе посева достигается наиболее оптимальная площадь питания и создаются благоприятные условия для роста и развития растений.
Норма высева.У ячменя сравнительно высокая энергия кущения, поэтому он сильнее, чем яровая пшеница, реагирует на повышенные нормы высева. При загущенных и изреженных посевах снижаются урожай и качество зерна. Норма высева семян может изменяться в зависимости от плодородия почвы, засоренности поля, удобрений, предшественника, качества предпосевной обработки, сроков и способов посева и погодных условий в период сева. Нормы высева при узкорядном способе посева, млн всхожих семян на 1 га: Нечерноземная зона, Дальний Восток — 5...6; Центрально-Черноземная зона —4,5...5,5; Поволжье, Южный Урал, Зауралье — 3,5...4,0. Нормы высева необходимо уточнять в каждом хозяйстве в зависимости от указанных выше условий, для того чтобы ко времени уборки иметь не менее 400...600 продуктивных стеблей на 1 м2.
При возделывании ячменя с подсевом многолетних трав норму высева необходимо уменьшить на 15...20 %.
Глубина заделки семян.Она сильно влияет не только на полевую всхожесть семян, но и на развитие растений. При недостаточно глубокой заделке часть семян нередко всходит только после дождей, всходы бывают недружными, узел кущения закладывается неглубоко, что отрицательно сказывается на развитии вторичных корней, снижается сопротивляемость растений к засухе. При излишнем заглублении проростки ослабевают и часть их погибает. Учитывая высокую потребность набухающих семян во влаге, их необходимо заделывать во влажный слой почвы. Глубина заделки семян зависит от влажности и гранулометрического состава почвы. На тяжелых глинистых почвах семена заделывают на 3...4 см, на легких супесчаных — на 5...6, а в засушливых районах глубину заделки семян увеличивают до 6...8 см.
Уход за посевами ярового ячменяКомплексные мероприятия по уходу за посевами ячменя обеспечивают оптимальные условия для роста и развития растений. К числу таких мероприятий относят прикатывание, уничтожение почвенной корки, борьбу с сорняками, болезнями и вредителями.
Чтобы получились дружные всходы ячменя, в засушливых районах применяют послепосевное прикатывание кольчато-шпоровыми катками. При появлении почвенной корки до появления всходов следует провести боронование поперек посевов легкими боронами.
Эта операция способствует уничтожению сорняков, разрушению корки и увеличению доступа воздуха к корням. Для борьбы с сорняками в фазе кущения необходимо проводить химическую прополку, используя для этого разрешенные гербициды.
Для повышения содержания белка в зерне ячменя, используемого на кормовые цели, применяют поздние подкормки в фазе колошения. Подкормку проводят мочевиной (20...25 кг/га). Расход рабочей жидкости 300 л/га. При угрозе поражения посевов ячменя злаковыми мухами, злаковой тлей посевы обрабатывают пестицидами.
Уборка урожая ярового ячменяЯчмень созревает дружно, при наступлении полной спелости колосья поникают и становятся ломкими. Запаздывание с уборкой ведет к большим потерям урожая. Уборку ячменя проводят двухфазным и однофазным способами. При двухфазном способе ячмень скашивают в валки в середине восковой спелости при влажности зерна 35...38 % и через 3...5 дней по мере подсыхания зерна валки подбирают и обмолачивают. При таком способе уборки существенно снижаются потери урожая. Однофазную уборку проводят в фазе полной спелости зерна.
Особенности биологии и технология возделывания овса
Овес — важнейшая зернофуражная культура России. В зерне содержится 10...15% белка, 40...45 % крахмала. По сравнению с другими хлебными злаками зерно овса содержит значительно больше жира (4...6 %). Особенно богат им зародыш. В составе жира преобладают линоленовая и олеиновая кислоты. Белок овса легко усваивается организмом и содержит в своем составе все незаменимые аминокислоты. По содержанию лизина, аргинина и триптофана он существенно превосходит белок ячменя. Зерно овса — незаменимый концентрированный корм для лошадей, птицы, племенных животных. Переработанное зерно овса включают как обязательный компонент в комбикорма, предназначенные для молодняка. В кормовом отношении 1 кг зерна соответствует 1 корм. ед. Солому и полову широко используют для кормления сельскохозяйственных животных, по питательности она значительно превосходит солому и полову других хлебных злаков.
Зерно овса богато органическими соединениями железа, кальция, фосфора и витаминами группы В. Из него изготавливают крупу, хлопья, муку, толокно, галеты, печенье и пр. Продукты, изготовленные из переработанного зерна овса, отличаются высокой питательностью, калорийностью и легко усваиваются организмом человека. Их широко используют в диетическом и детском питании. В хлебопекарной промышленности муку овса примешивают в небольших количествах к пшеничной или ржаной муке. Большую ценность в пищевом отношении представляет голозерный овес, содержащий значительно больше белка, жира и крахмала, чем пленчатый овес.
Овес — незаменимое кормовое растение. Его широко применяют на зеленый корм, сено, силос. Это лучшая культура для посева в смеси с бобовыми растениями — викой, горохом, чиной. Вико-овсяные, горохо-овсяные и другие смеси используют как основные компоненты зеленого конвейера. Смешанные посевы овса с бобовыми культурами широко применяют в качестве парозанимающих культур, а также в качестве основных предшественников озимых культур в районах достаточного увлажнения.
Районы возделывания и урожайность овса Овес относится к числу древних культур, но возделывать его начали значительно позже, чем пшеницу и ячмень. Вначале он встречался как засоритель пшеницы и ячменя. По мере продвижения к северу и в горы овес, будучи более выносливым, вытеснял их и таким путем входил в культуру. На территории России его выращивали в северо-западных районах с VII в. н.э., о чем свидетельствуют раскопки археологов под Санкт-Петербургом.
В мировом земледелии овес занимает около 13 млн га, в Российской Федерации в 2003 г. площадь посева составила 3,72 млн га. Основные площади посева овса находятся в Нечерноземной зоне и Сибири, меньше его высевают в Центрально-Черноземных областях, на Урале и в Среднем Поволжье. В нашей стране преимущественно возделывают яровой овес, в меньшей степени распространены полуозимые, озимые формы и двуручки. По урожайности они превосходят яровой овес, но из-за низкой зимостойкости не получили распространения.
Средняя урожайность овса в мире 2,02 т/га, в Российской Федерации в 2003 г. она составила 1,68 т/га. При соблюдении технологии возделывания овес может давать 4...5 т с 1 га и более.
Биологические особенности овса
Овес — самоопыляющееся растение. Цветение у него обычно закрытое, однако теплая солнечная погода с кратковременными дождями способствует обильному пыльцеобразованию и открытому цветению. Как цветение, так и созревание овса идет постепенно от верхних колосков метелки к нижним. Самое крупное и тяжеловесное зерно формируется в верхних колосках.
Овес — культура длинного дня. С продвижением на север вегетационный период его сокращается. Продолжительность вегетационного периода у возделываемых сортов овса колеблется от 70 до 130 дней.
Овес кустится сильнее, чем пшеница, но слабее, чем ячмень. Продуктивная кустистость овса составляет 1,1...1,3 стебля на одно растение. Овес по сравнению с пшеницей и ячменем имеет более развитую корневую систему. При одновременном появлении всходов овес образует вторичные корни на 6...8 дней раньше ячменя. Уже во время образования 2...3 листочков корневая система овса проникает на глубину 70...80 см, а в период формирования и налива зерна — на 1,5...2,0 м. На корнях овса большое количество корневых волосков, поверхность которых составляет более 90 % поверхности всей корневой системы. Такие волоски обладают повышенной активностью, поэтому корневая система овса отличается высокой поглотительной способностью.
В отличие от ячменя у овса более растянутый критический период потребления элементов питания и влаги, который захватывает большую часть фаз выхода в трубку, выметывания и цветения. В процессе роста и развития растения овса проходят те же фазы и этапы органогенеза, что и другие зерновые культуры.
Требования овса к теплу
Овес — сравнительно холодостойкая культура. Семена начинают прорастать при температуре 1...2 °С, но для появления всходов необходима более высокая температура (3...4 °С). Всходы переносят кратковременные заморозки до —8...—9 ?С. В более поздние фазы развития устойчивость к низким температурам снижается, в фазе цветения растения повреждаются заморозками —1,5...—2,0 °С.
Для цветения овса наиболее благоприятна температура воздуха 18...20 °С. В фазе молочной спелости зерна овес более устойчив к низким температурам и переносит кратковременные заморозки до —4...—5 °С. Эта культура лучше переносит весеннюю засуху, чем ячмень и пшеница, благодаря быстроразвивающейся корневой системе, но сильнее страдает от летней засухи. Овес подвергается «захватам» и «запалам» при температуре 38...40 °С, паралич устьиц у него наступает через 4...5 ч, тогда как у ячменя — через 25...30 ч.
Сумма активных температур от всходов до созревания составляет для раннеспелых сортов 1000... 1500 °С, для среднеспелых — 1350...1650 и для позднеспелых- 1500... 1800 °С.
Требования овса к влаге и почве
Требования овса к влаге.
Овес более влаголюбив, чем пшеница и ячмень. При набухании семена овса потребляют 65 % воды от массы сухих семян, что на 10...15 % больше, чем другие культуры. При одновременном посеве всходы овса появляются на 1...2 дня позже всходов ячменя. В зависимости от метеорологических условий коэффициент транспирации овса изменяется от 400 до 600. Наибольшее количество влаги он потребляет в период от выхода растений в трубку до цветения. Недостаток влаги в этот период существенно сказывается на величине урожая, так как в это время начинается развитие генеративных органов. Высокие урожаи овес дает при выпадении осадков в первой половине лета, более поздние осадки вызывают подгон и затягивают созревание, из-за чего зерно не вызревает до наступления морозов.
Требования овса к почве.
К почвам овес менее требователен, чем другие хлеба, и может произрастать и давать хорошие урожаи на супесчаных, суглинистых, глинистых и торфяных почвах благодаря хорошо развитой корневой системе, обладающей высокой поглотительной способностью. Корневая система овса проникает на глубину до 120 см и развивается в ширину до 80 см. Овес выносит повышенную кислотность почвы, его можно возделывать на кислых почвах (рНсол 5...6) и при освоении торфяников. Солонцеватые почвы для овса непригодны. Высокие урожаи овса получают на почвах средней и повышенной окультуренности со слабокислой или нейтральной реакцией почвенного раствора (рНсол не ниже 5,5).
Требования овса к элементам питания
Для овса характерен длительный период поступления питательных веществ. В начальный период развития он резко реагирует на внесение азота. Потребность в фосфоре также особенно проявляется на первых этапах развития до образования узловых корней, в дальнейшем растения потребляют фосфор более равномерно. Потребность в калийном питании одинакова в течение всей вегетации. Овес к началу цветения потребляет, %: N — 60, К20 — 30...45, Р205 — 60 и СаО — 55. В конце цветения поступление питательных веществ замедляется, а ко времени полной спелости зерна начинается отток их в почву.
В период полной спелости преобладающая часть азота и фосфора сосредоточена в зерне, а калия — в соломе. Из всех элементов питания для овса, как и для других злаков, наибольшее значение имеет азот. При недостатке его овес плохо растет и развивается. Азотные удобрения существенно повышают урожай овса и содержание белка в зерне. Однако азотные удобрения в высоких дозах при достаточном количестве влаги могут привести к сильному полеганию растений и снижению урожая. К недостатку фосфора овес особенно чувствителен в ранние периоды развития, когда у него слабо развита корневая система, а потребность в калии возрастает при больших урожаях в севооборотах, насыщенных многолетними травами и техническими культурами. Максимальное поглощение калия происходит в период выхода в трубку — выметывания.
Сорта овса
В Госреестр селекционных достижений РФ включено и допущено к использованию более 70 сортов овса. Наибольшее распространение получили сорта: Аллюр, Аргамак, Астор, Ваадин 765, Галоп, Горизонт, Друг, Кировец, Козырь, Комес, Лос 3, Мегион, Метис, Мирный, Орион, Писаревский, Скакун, Спринт 2, Таежник, Улов, Факир и др.
Технология возделывания овса
Место овса в севообороте.
Овес в севообороте обычно высевают заключительной культурой после других зерновых по тем же предшественникам, что и ячмень, но чаще по зернобобовым, озимой и яровой пшенице, идущей по пару. Хорошие предшественники — пропашные культуры, особенно картофель и кукуруза. В льносеющих районах получают высокие урожаи овса после льна, по обороту пласта. Не рекомендуется размещать его два года подряд на одном и том же поле и после свеклы, так как это ведет к распространению общего вредителя — нематоды. В связи с малой чувствительностью овса к кислотности почвы в Нечерноземной зоне обычно с его посева начинают освоение болотных почв.
Сам овес из-за большого количества корневых остатков может быть неплохим предшественником для других культур. В условиях специализации севооборотов, когда насыщенность зерновыми культурами достигает 65...70 %, овес выполняет функции «санитарной» культуры, так как он обладает повышенной устойчивостью к корневым гнилям. В смеси с однолетними бобовыми овес относится к числу лучших парозанимающих культур.
Удобрение овса.
Благодаря хорошо развитой корневой системе овес очень эффективно использует плодородие почв и питательные вещества, оставшиеся от предшествующей культуры. Овес отзывчивее на внесение минеральных удобрений, особенно азотных, чем яровая пшеница и ячмень, и характеризуется более растянутым периодом потребления питательных веществ и слабым накоплением элементов минерального питания в начале вегетации. Особенно сильно влияет на урожайность и качество зерна внесение органических удобрений под предшествующую культуру. Вынос питательных веществ на формирование 1 т зерна составляет, кг: N - 29...31; Р2 05- 10...12; К20 - 32...38. Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку почвы, азотные — под предпосевную культивацию (50...60 %), остальную часть — в виде подкормки в период кущения — начала выхода в трубку. В районах недостаточного увлажнения азотные удобрения вносят полностью перед посевом под предпосевную культивацию.
Обработка почвы под овес.
Система обработки почвы под овес не отличается от системы обработки под другие яровые зерновые. Основную обработку почвы при размещении овса после стерневых предшественников проводят осенью. Она состоит из двух приемов: лущения стерни и вспашки, при размещении овса после пропашных культур проводят только вспашку. На севере Нечерноземной зоны и в Сибири, где период от уборки предшествующей культуры до наступления устойчивых заморозков составляет менее одного месяца, лущение проводить нецелесообразно, сразу проводят вспашку. Овес хорошо отзывается на раннюю зяблевую вспашку и углубление пахотного слоя, что может повысить урожайность на 0,25...3,0 т/га.
В районах, подверженных ветровой эрозии, применяют почвозащитную систему обработки почвы — безотвальное рыхление. В зимний период проводят снегозадержание.
Весенняя обработка почвы включает боронование зяби с целью сохранения влаги в почве и предпосевную культивацию. В районах избыточного увлажнения и в холодную дождливую весну боронование зяби не проводят, а выполняют лишь предпосевную культивацию. В районах недостаточного увлажнения на легких рыхлых почвах проводят прикатывание почвы перед посевом для равномерной заделки семян и появления дружных всходов
Посев овса
Подготовка семян к посеву.
Для посева необходимо использовать семена лучших районированных сортов. Они должны быть отсортированными, достаточно крупными и выравненными. Это особенно важно для овса, так как он отличается растянутым цветением и формированием зерен в метелке. Первые (нижние) зерна, которые созревают раньше, в 1,5...2,0 раза крупнее и тяжеловеснее. Как правило, они отличаются повышенной энергией прорастания и всхожестью, прибавка урожая от посева такими семенами достигает 0,4...0,6 т/га.
В северных и восточных районах России семена овса ко времени посева иногда не успевают завершить послеуборочное дозревание. Наиболее эффективный прием повышения всхожести таких семян — воздушно-тепловой обогрев, который можно проводить в сушилках, на солнце, под навесом или с помощью активного вентилирования.
Для обеззараживания семян против возбудителей грибных и бактериальных заболеваний используют разрешенные препараты. Протравливание проводят сухим или полусухим способом.
Сухое протравливание семян выполняют за 2...3 мес до посева. Оно обеспечивает более сильное действие препарата и способствует сохранению семян в весенний период без снижения всхожести. Однако заранее можно обрабатывать только семена с влажностью не более 14 %. При влажности выше 17 % семена обрабатывают за 2...3 дня до посева полусухим способом, при этом дозу протравителя, необходимую для обработки 1 т семян, разводят в 10 л воды и полученной суспензией смачивают семена. Для повышения эффективности обработки в суспензию добавляют прилипатели.
Сроки посева.
Для овса благоприятны ранние сроки посева. В европейской части России ранние сроки посева дают возможность избежать поражения всходов фузариозом и повреждения шведской мухой. Овес сеют при наступлении физической спелости почвы. Вместе с тем некоторое запаздывание с посевом овса не вызывает резкого снижения урожайности, как у яровой пшеницы и ячменя, что связано с быстрым формированием узловых корней, проникающих на глубину до 1,5 м.
В лесостепных и степных районах Зауралья в засушливую весну или при необходимости спровоцировать и уничтожить сорняки сроки посева могут быть сдвинуты на 2...3 декады мая.
В подтаежных, предгорных и горных районах Западной и Восточной Сибири с коротким безморозным периодом наиболее высокие урожаи получают при посеве в ранние сроки. При более позднем посеве резко снижается урожай и увеличивается опасность повреждения зерна морозом.
В более засушливых лесостепных и степных районах Сибири овес целесообразно сеять в III декаде мая. Преимущество поздних сроков сева объясняется тем, что такие посевы эффективнее используют осадки второй половины лета и овес меньше подвергается закукливанию.
Способы посева.На урожай овса существенное влияние оказывает равномерное размещение семян. Неравномерность размещения семян при посеве ведет к выпаданию и полеганию растений на загущенных участках рядка, что отрицательно сказывается на урожае, выравненности и крупности зерна.
Наиболее прогрессивный способ посева овса — узкорядный, при котором создаются лучшие условия для роста и развития растений.
Нормы высева.Как в изреженных, так и в загущенных посевах снижается урожай и качество зерна. Изреженные посевы сильнее засоряются и повреждаются шведской мухой. Оптимальные нормы высева зависят от почвенно-климатических и агротехнических условий. В районах достаточного увлажнения максимальный урожай можно получить при повышении нормы высева. В то же время излишнее загущение на богатых азотом участках ведет к полеганию растений, особенно при достаточном увлажнении, благодаря чему не только снижается урожай, но и ухудшается качество зерна. Примерные нормы высева овса, млн. всхожих семян на 1 га: Нечерноземная зона, Дальний Восток —5...6; Центрально-Черноземная зона —4,5...5,5; Поволжье, Южный Урал —3,5...4,5; Западная Сибирь—5,0...5,5, Восточная Сибирь —4...6. Приведенные нормы высева уточняют в каждом хозяйстве в зависимости от плодородия и засоренности почвы, срока и способа посева, предшественников, удобрений, погодных условий, особенностей сорта и других условий.
Глубина заделки семян.
Глубина заделки сильно влияет не только на полевую всхожесть семян, но и на последующее развитие растений. Учитывая высокую потребность семян овса во влаге в процессе набухания, их необходимо заделывать во влажный слой почвы. Поэтому в засушливых районах семена заделывают на большую глубину, чем в районах достаточного увлажнения. При выборе глубины заделки семян учитывают также гранулометрический состав, температуру и влажность почвы в период посева.
На тяжелых глинистых почвах Нечерноземной зоны при раннем сроке посева и хорошем увлажнении семена не следует заделывать глубже 2...3 см. На суглинистых почвах Северо-Западного, Центрального и Волго-Вятского районов семена размещают на глубину 3..4см, на легких почвах — 5...6 см. В засушливых условиях Центрально-Черноземной зоны, Поволжья и Северного Кавказа семена заделывают в увлажненный слой почвы на глубину 6...8 см. В областях Урала, Западной и Восточной Сибири глубина заделки семян колеблется от 4 до 8 см. На суглинистых почвах Дальнего Востока глубина заделки семян составляет 4...5 см, на супесчаных почвах — 5...6 см.
В первые дни раннего срока посева, когда почва еще слабо прогрелась и достаточно увлажнена, семена заделывают мельче принятой глубины, а в последующие дни и при запаздывании с посевом — глубже.
Уход за посевами овса
Комплексные мероприятия по уходу за посевами овса включают прикатывание, уничтожение почвенной корки, борьбу с сорняками, болезнями, вредителями и полеганием.
Для получения дружных всходов в засушливую весну и в районах недостаточного увлажнения необходимо применять послепосевное прикатывание кольчато-шпоровыми катками. Помимо агротехнического действия прикатывание способствует лучшему выравниванию поверхности почвы, что в последующем облегчает уборку. При появлении почвенной корки до появления всходов следует провести боронование поперек посевов легкими боронами. Эта операция способствует уничтожению сорняков, разрушению корки и увеличению доступа воздуха к корням. Длина ростка при раннем бороновании не должна превышать 1,5 см, при большей длине ростка боронование следует проводить в период образования 3...4 листьев, чтобы избежать повреждения растений. Для борьбы с сорняками в фазе кущения необходимо проводить химическую прополку гербицидами.
Овес по сравнению с ячменем отличается растянутым периодом потребления основных элементов питания, поэтому он сильнее отзывается на минеральные подкормки. Наибольший эффект дают азотные удобрения в фазе кущения или начала выхода в трубку в дозе 30...50 % азота от расчетной нормы. Для повышения содержания белка в зерне овса, используемого на кормовые цели, можно применять поздние подкормки в фазе колошения. Подкормку проводят мочевиной из расчета 20...25 кг/га. Расход рабочей жидкости 300 л/га. При угрозе поражения злаковыми мухами и злаковой тлей посевы необходимо обработать пестицидами.
При возделывании овса для детского питания пестициды и удобрения в высоких нормах не применяют. Предельно допустимые нормы содержания тяжелых металлов в зерне овса для детского питания составляют, мг/кг: свинца 0,3, кадмия 0,03, ртути 0,03, меди 10, цинка — 50 и мышьяка 0,2.
Уборка урожая овса
В пределах метелки овес созревает неравномерно. Созревание начинается с верхних колосков метелки и с периферии и постепенно распространяется вниз и к центру метелки. Овес хуже дозревает в валках, чем яровая пшеница, поэтому при преждевременной уборке получается невыравненное по спелости зерно, а при перестое в первую очередь осыпаются крупные зерна.
Двухфазную уборку начинают, когда зерна в средней части метелки достигнут восковой спелости, а однофазную — в начале полной спелости зерна.
Особенности биологии и технология возделывания гречихи.
Гречиха — важнейшая крупяная культура. Гречневая крупа отличается высокими питательными свойствами и хорошими вкусовыми качествами. В крупе содержится в среднем 9 % белков, 1,6 % жира, 71 % крахмала и 0,3 % сахара. Белки гречихи, состоящие главным образом из глобулина и глютенина, более полноценны, чем белки злаков, и по питательности и усвояемости не уступают белкам зерновых бобовых. Они характеризуются повышенным содержанием незаменимых аминокислот (лизина, треонина, аргинина), которых недостаточно в других крупах и хлебе. По содержанию жиров гречневая крупа превосходит все другие крупы, за исключением пшена. Она богата линолевой, линоленовой, яблочной, лимонной, щавелевой и другими кислотами. В ядрице гречихи содержится большое количество витаминов — Е, Р (рутин), В2 (рибофлавин), Вс (фолиевая кислота), В6, B1 (тиамин) и др. Благодаря витамину Е гречневая крупа долго хранится, не теряя пищевых достоинств. Гречневая крупа богата железом, марганцем, медью, магнием, кобальтом и другими микроэлементами. Гречневая мука для хлебопечения непригодна, но она годится для выпечки блинов, лепешек и некоторых сортов печенья.
Отходы крупяного производства (отруби, щуплое зерно, мучная пыль) используют в качестве концентрированного корма для животных и птиц. Солома гречихи по кормовым достоинствам приближается к соломе зерновых мятликовых культур (в 100 кг соломы 1800 г белка и 30 корм, ед.), однако избыток гречневой соломы в рационе животных может вызвать заболевание (выпадение шерсти у овец и рогатого скота). Золу соломы и лузги, содержащую до 35...40 % оксида калия, используют для получения поташа.
Велика роль гречихи и в агротехническом отношении. Она быстро отрастает, хорошо затеняет почву, подавляет сорную растительность, благодаря чему служит хорошим предшественником для многих культур. Гречиха способна усваивать из почвы труднодоступные соединения фосфора, недоступные для большинства сельскохозяйственных культур.
Гречиха имеет короткий вегетационный период, поэтому ее используют в поукосных и пожнивных посевах, а также для пересева погибших озимых и ранних яровых культур.
Гречиха — ценное медоносное растение. При благоприятных условиях сбор меда с ее посевов может достигать 70...90 кг/га. Гречишный мед обладает высокими целебными свойствами.
Районы возделывания и урожайность гречихи
Как культурное растение гречиха сформировалась в высокогорных влажных районах Азии (Индия, Гималаи).
Площадь посева гречихи в мире составляет около 2,7 млн га, из них значительная часть сосредоточена в Европе. Небольшие площади имеются в Канаде, Японии, Индии, Китае, США.
В России в 2003 г. гречихой было засеяно 641,6 тыс. га. Основные районы возделывания — Нечерноземная зона, области Центрального Черноземья, Волжско-Камская лесостепь, Западная и Восточная Сибирь, Дальний Восток. В южных и юго-восточных областях гречиху почти не высевают: здесь она страдает от засухи и суховеев. По величине и устойчивости урожаев гречиха уступает всем зерновым культурам. Средняя урожайность гречихи в Российской Федерации в 2003 г. составила 0,82 т/га. Однако гречиха может обеспечивать урожайность на уровне 2,5...3,0 т/га и более. Вопрос о причинах получения низких урожаев зерна гречихи при высоком биологическом потенциале урожайности давно занимает ученых. Можно говорить о двух группах причин, снижающих урожайность культуры: первая — агротехнические, вторая — биологические.
К агротехническим причинам относят: посев гречихи по плохим и засоренным предшественникам, нередко по весновспашке, недостаточную борьбу с сорняками до посева, недостаточное минеральное питание, несвоевременный посев, плохой уход за растениями, недостаток опылителей, большие потери зерна при уборке.
К биологическим причинам относят диморфизм цветков: у одних растений цветки с длинными тычинками и короткими столбиками пестика, а у других — с короткими тычинками и длинными столбиками. Число растений с длинно- и короткотычи-ночными цветками в посевах гречихи примерно одинаково. Нормальное оплодотворение и образование плодов происходят, если пыльца с длинных тычинок попадает на длинные столбики, и наоборот, с коротких тычинок — на короткие столбики. В противном случае плодов образуется очень мало или они вообще не образуются. На каждом растении гречихи 400...500 и более цветков, но из-за недостаточной обеспеченности пластическими веществами завязи образуются не во всех цветках (количество их часто не превышает 10... 15 % общего числа цветков) или же сформировавшиеся завязи опадают, не достигнув созревания. Это связано с недостаточной площадью листьев, приходящейся на один цветок (у яровой пшеницы она в 1,5...3,0 раза выше, чем у гречихи), а также с тем, что у гречихи рост вегетативных органов продолжается одновременно с развитием репродуктивных и не завершается даже к уборке урожая. Наконец, у гречихи по сравнению с надземной массой слабо развита корневая система. Уже на 18-й день после появления всходов корни гречихи начинают буреть, что связано с их ранним старением, и отмирать. К началу цветения бурую окраску приобретают 50 % корней, к полному цветению — 75, а к началу созревания — 100 %, в результате чего недостаток питательных веществ обусловливает недоразвитость и отмирание большого числа цветков и плодов.
Ботаническое описание гречихи
Гречиха относится к семейству Гречишные (Polygonaceae), роду Fagopyrum Gaertn., который представлен несколькими видами. Важнейший из них — гречиха культурная (Fagopyrum esculentum Moench., или Polygonum fagopyrum L.) длится на два подвида: гречиха обыкновенная (ssp.vwgareStol.), возделываемая как крупяная культура и медонос, гречиха многодетная (ssp. multifolium Stol.) — высокорослая и хорошо облиственная, возделываемая на Дальнем Востоке. Из других видов в нашей стране распространена гречиха татарская — Fagopyrum ataricum (L.) Gaertn. — дикорастущее однолетнее растение, засоряющее посевы.
Гречиха обыкновенная — однолетнее травянистое растение.
Корневая система стержневая, с длинными корневыми волосами, проникает на глубину до 80... 100 см, но основная масса орней находится в пахотном слое. Длина корней у гречихи в ...10 раз меньше, чем у овса, что является одной из причин ее изкой урожайности. Однако корневая система способна усваивать из почвы труднодоступные соединения фосфорной кислоты это связано с выделением корнями органических кислот (муравьиной, уксусной, лимонной, щавелевой), способных растворять руд недоступные вещества.
Стебель ветвящийся, ребристый, различной высоты (у скороспелых сортов 50...70 см, у позднеспелых—1,5...2,0м), перед созреванием краснеет.
Листья широкие сердцевидно-треугольные или стреловидные, верхние почти сидячие, нижние — длинночерешковые.
Соцветие гречихи — сложная кисть. Цветки обоеполые, белые, розовые или красноватые, с сильным запахом, привлекающим насекомых, особенно пчел. На хорошо развитом растении насчитывается 1000 и более цветков с ярко выраженным диморфизмом. Гречиха — перекрестноопыляемое растение, опыляется главным образом насекомыми и частично ветром. Она прекрасный медонос.
Плод гречихи — трехгранный орешек с гладкими гранями и цельными ребрами различной формы и окраски (коричневой, черной или серой). Масса 1000 семян 18...32 г, пленчатость 15...30 %, выход крупы 65...78 %.
Сорта гречихи
Для получения высоких и устойчивых урожаев гречихи большое значение имеют сорта, приспособленные к определенным почвенно-климатическим условиям. В России допущены к использованию следующие сорта: Агидель, Аромат, Богатырь, Дв-метра, Дикуль, Дождик, Казанская 3, Калининская, Кама, Красно-стрелецкая, Куйбышевская 85, Молва, Нектарница, Саулык, Скороспелая 86, Стрелка, Татьяна, Тома, Черемшанка, Шатиловская 5 и др.
Биологические особенности гречихи
Требования гречихи к теплу.
Гречиха — теплолюбивая культура. Семена начинают прорастать при температуре 6...8 °С, но более дружные всходы появляются при 13...16 °С. Растения гречихи повреждаются заморозками во все периоды роста. Снижение температуры до -1 °С в течение 4...6 ч вызывает существенные повреждения, а до —2,0...—2,5 °С — отмирание листьев и цветков. Отрицательно влияют на цветение и плодообразование температуры ниже биологического минимума— 12...14 °С, туманы, продолжительные дожди и сильные ветры, нарушающие нормальный процесс опыления, оплодотворения и образования семян.
Плохо переносит гречиха и высокие температуры, особенно в период цветения — плодообразования. При прогревании воздуха выше 30 °С и относительной влажности ниже 30 % резко ухудшаются условия опыления и оплодотворения из-за малого выделения нектара и его высыхания. При температуре воздуха боле 30 °С в тени и 50 °С на поверхности почвы наблюдается «захват» гречихи — отмирание и усыхание многих бутонов, цветков и сформированной завязи. Оптимальные условия в критический период развития гречихи (от начала цветения до созревания) — теплая (16... 18 °С) и влажная (более 50 % относительная влажность) погода, при которой формируется наибольший урожай.
Требования гречихи к влаге.
Гречиха — очень влаголюбивая культура, особенно чувствительна к недостатку влаги в период цветения и образования плодов (критический период). За время вегетации она потребляет воды в два раза больше пшеницы и в три раза больше проса. При набухании семена гречихи поглощают воду в большом количестве (45..50 % их массы). Количество потребляемой воды и требовательность растений к влажности почвы по фазам развития неодинаковы. От появления всходов до цветения гречиха потребляет примерно 10...11 % и от цветения до созревания 85...90 % воды от общей потребности во влаге. Хорошие урожаи эта культура дает при достаточном количестве осадков (60...90 мм) в первой половине цветения, если даже во время периода всходов — цветения растения развивались при недостаточной влажности. Большее количество осадков в течение вегетационного периода и особенно в первой половине вегетации способствует усиленному росту вегетативной массы и снижению урожая зерна. Наиболее высокая урожайность у гречихи отмечается в теплые и умеренно влажные годы. Высокие температуры и суховеи при недостаточной влажности почвы в период цветения и плодообразования отрицательно влияют на продуктивность растений.
Требования к свету.
Гречиха — культура короткого дня. Вегетационный период в зависимости от сорта составляет 70...85 дней, благодаря чему в некоторых районах ее возделывают как пожнивную и поукосную культуру. В условиях короткого дня вегетационный период сокращается, растения низкорослые, особенно у позднеспелых сортов. В период образования плодов гречиха предъявляет высокие требования к освещению. Эту особенность необходимо учитывать при установлении дозы азотных удобрений и нормы высева семян. В условиях обильного питания и увлажнения при завышенных нормах высева наблюдаются самозатенение растений и резкое снижение урожая зерна.
Требования к почве.
Корневая система гречихи характеризуется слабым развитием, но очень высокой физиологической активностью. По массе корней на единицу площади она уступает пшенице в 2,4 раза, ячменю — в 1,6, а по поглотительной способности, наоборот, превосходит пшеницу в 2,7 и ячмень в 5,5 раза. Из всех полевых культур гречиха обладает наибольшей способностью синтезировать органические кислоты — 7,01 мг кислот на 1 г сухого вещества (кукуруза — 1,038 мг).
Гречиха лучше других зерновых культур усваивает элементы питания из почвы и поэтому менее требовательна к наличию в ней легкорастворимых соединений. За один день корни гречихи усваивают 33,8 мг питательных элементов в расчете на 1 г корней, озимой пшеницы — 4,9, ржи — 4,8, ячменя — 7,0, овса — 2,8, проса — 22,0 мг. Гречиха лучше развивается на плодородных почвах с хорошей аэрацией и влагоемкостью. Высокие урожаи она формирует на черноземных и серых лесных почвах, а также на почвах, освобожденных из-под леса, хорошо растет на осушенных и окультуренных торфяниках. На тучных и сильно унавоженных почвах при достаточном увлажнении гречиха развивает большую вегетативную массу в ущерб образованию плодов. На тяжелых известковых почвах она удается плохо. Эта культура переносит повышенную кислотность, однако высокие урожаи дает на почвах слабокислых и близких к нейтральным. Оптимальная кислотность почвы — рН 5,0...6,5.
Требования гречихи к элементам питания.
Гречиха требовательна к обеспеченности элементами минерального питания. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы гречиха потребляет, кг: N — 44, Р2О5 — 30 и К20 — 75. По интенсивности поглощения минеральных веществ гречиха значительно превосходит другие сельскохозяйственные культуры: растворяющая способность ее корневой системы выше, чем у озимой ржи и яровой пшеницы, соответственно в 12 и 23 раза. Питательные вещества она потребляет неравномерно: за 45 дней со дня посева она усваивает 61 % азота, 48 % фосфора и 62 % калия.
В начальный период вегетации гречиха наиболее активно поглощает азот, используемый на формирование вегетативных и генеративных органов. Больше половины фосфора растения используют в периоды бутонизации, цветения и образования зерна, а наибольшая потребность в калии наблюдается в фазе бутонизации и массового цветения.
Фазы роста и развития гречихи
Гречиха имеет особый тип роста и развития: все фазы, кроме всходов, проходят одновременно, накладываясь одна на другую, и продолжаются до уборки. Их нельзя строго ограничить во времени, а можно отмечать лишь начало фазы и массовое ее наступление. Наибольшей высоты растения достигают в фазе созревания. В период от посева до уборки растения гречихи проходят следующие фазы развития.
Всходы — первая фаза роста и развития. Высеянные в почву семена через 3...5 дней набухают и прорастают, а всходы (семядоли) появляются через 8...10 дней благодаря росту подсемядольного колена.
Ветвление наступает через 8... 11 дней после появления всходов, с появлением второго настоящего листа. В пазухах первого и второго листьев из почек закладываются побеги первого порядка. По мере образования последующих узлов на стебле поочередно появляются новые побеги первого порядка и так до тех пор, пока не возникнет первый узел, на котором формируется соцветие. Аналогичным образом происходит ветвление побегов второго порядка и т.д. При достаточной влажности ветвление продолжается до конца вегетации.
Бутонизация наступает через 5...6 сут после начала ветвления. На первом соцветии стебля образуются бутоны, свидетельствующие о конце вегетативного периода. На побегах второго и третьего порядков образование бутонов продолжается до конца вегетационного периода.
Цветение наступает через 25...30 дней после появления всходов и продолжается 20...40 сут. и более. Цветение в пределах одного растения и даже соцветия проходит неодновременно. Продолжительность цветения определяется главным образом погодными условиями, в засушливую погоду она сокращается, а во влажную и теплую — увеличивается. Первые цветки раскрываются на нижнем соцветии стебля, на боковых побегах цветение начинается через 4...8 дней. Процесс раскрытия цветка продолжается 5... 10 мин, а в раскрытом состоянии он находится 7... 10 ч. Если опыление произошло, то цветок закрывается. Неблагоприятные погодные условия (засуха) могут остановить цветение, а благоприятные условия (осадки) вызывают повторное цветение. Следовательно, длительное цветение гречихи — одно из приспособительных ее свойств: она как бы ожидает благоприятных условий для формирования плодов.
Плодообразование и созревание, как и цветение, в пределах одного растения длятся З0...45сут. На растении одновременно имеются плоды зрелые, недозревшие и в молочном состоянии, а также цветки и бутоны. Большая часть генеративных органов у гречихи отмирает. Жара и засуха, дожди и туманы, ветры и резкие понижения температуры нарушают опыление, налив семян и приводят к снижению урожая зерна.
Через 25...30 сут после начала цветения прекращается поступление пластических веществ в плоды (влажность 35...40%), они затвердевают, приобретают окраску, характерную для сорта. Влажность снижается до 18... 16%. Фазу созревания определяют, когда не менее 75 % плодов на растениях побуреет.
Технология возделывания гречихи
Технология возделывания гречихи предусматривает планирование места в севообороте, применение правильной обработки почвы и удобрение.
Место гречихи в севообороте.
Лучшие предшественники для возделывания гречихи во многих зонах РФ — зерновые бобовые, озимые зерновые, идущие по пару, и пропашные культуры. В районах свеклосеяния и в льноводческих хозяйствах хорошими предшественниками считаются сахарная свекла и лен. В восточных регионах, где в структуре посевных площадей преобладают зерновые культуры, гречиху можно высевать после яровой пшеницы, высеваемой по пласту многолетних трав, или по чистым парам. При размещении гречихи по овсу, ячменю, просу, картофелю, пораженному нематодой, и повторно по гречихе урожайность ее резко снижается.
В силу своих биологических особенностей гречиха считается хорошей предшествующей культурой для большинства полевых культур. Благодаря поздним срокам посева и быстрому росту в начале вегетации гречиха оставляет сравнительно чистые от сорняков поля. Эта культура улучшает физико-механические свойства почвы и способствует снижению поражаемости зерновых культур корневыми гнилями. Скороспелые сорта гречихи используют в качестве парозанимающей культуры с последующим посевом озимых культур. Ее возделывают и в поукосных, и в пожнивных посевах. На гречиху хорошо влияют полезащитные лесные полосы и лес, они улучшают микроклимат поля, увеличивается число насекомых-опылителей, улучшается опыление.
Обработка почвы под гречиху.
Учитывая особенности биологии гречихи, система обработки должна быть направлена на создание оптимальных условий для роста и развития растений, накопление и сохранение влаги, на борьбу с сорняками, вредителями и болезнями и повышение уровня плодородия почвы. Система обработки почвы зависит от почвенно-климатических и погодных условий, предшественника, степени засоренности поля и других условий и включает основную и предпосевную обработки.
Способы и сроки проведения основной обработки почвы главным образом зависят от предшественника. При размещении гречихи после стерневых культур обработку почвы начинают сразу после уборки предшественника с лущения стерни дисковыми орудиями на глубину 6...8 см, а при засорении корнеотпрысковыми сорняками — лемешными лущильниками на глубину 10...12 см. При массовом появлении всходов сорняков проводят зяблевую вспашку на глубину 20...22 см, а там, где позволяет пахотный горизонт, на глубину 25...27 см. Основная обработка почвы после пропашных культур состоит из одной вспашки или дискования. В засушливых районах, а также в районах, где почвы подвергаются водной и ветровой эрозии, применяют плоскорезную обработку с оставлением стерни на поверхности поля.
Установлено, что ранняя (августовская) зябь с последующей полупаровой обработкой почвы обеспечивает наиболее высокую урожайность гречихи. Посев гречихи по весновспашке недопустим. В степных районах снегозадержание в зимний период и задержание талых вод весной — обязательные приемы.
Весеннюю обработку начинают с боронования зяби при наступлении физической спелости почвы. Это мероприятие необходимо провести в очень короткий срок, так как среднесуточные потери влаги почвой в этот период составляют 40...100 м3. В оставшийся до посева период в большинстве зон России применяют 2...3 культивации с боронованием для сохранения влаги и борьбы с сорняками. Первую культивацию проводят одновременно с посевом ранних зерновых культур на глубину 10...12 см. Она способствует прогреванию почвы и прорастанию сорняков. Вторую, предпосевную, культивацию осуществляют перед посевом на глубину заделки семян. Обычно бывает достаточно проведения двух обработок до посева. При выпадении осадков ливневого характера и образовании почвенной корки проводят дополнительную культивацию с боронованием. На тяжелых заплывающих почвах, особенно при обильном выпадении осадков, целесообразно провести глубокое рыхление на 14...16 см с боронованием.
Более интенсивное прорастание сорняков после культивации или глубокого рыхления происходит при прикатывании почвы кольчато-шпоровыми катками. Весенняя перепашка зяби в основных районах возделывания гречихи приводит к иссушению почвы и снижению урожая.
Высокая потребность гречихи в питательных элементах связана с интенсивным нарастанием вегетативной массы, быстрым вступлением в генеративный период, образованием большого числа цветков при продолжительном цветении и формировании вегетативных органов.
Удобрение гречихи
При урожайности 2т/га зерна и 0,6т/га соломы гречиха выносит из почвы, кг: N — 86, Р205 — 61 и К20 — 151.
Норму удобрений рассчитывают на планируемый урожай с учетом выноса элементов питания с урожаем и коэффициентов использования их из почвы или используют рекомендации агрохимических станций. В качестве основного удобрения на дерново-подзолистых и серых лесных почвах с невысоким содержанием гумуса осенью под зябь вносят органические удобрения в дозе 15...20 т/га, а из минеральных — фосфорно-калийные. На малоплодородных песчаных почвах эффективнее использовать сидераты. На черноземных почвах органические удобрения под гречиху не вносят. Она хорошо использует их последействие.
Учитывая отрицательную реакцию гречихи на хлор, калийные хлорсодержащие удобрения (хлорид калия, калийная соль) необходимо вносить заблаговременно, под вспашку зяби, что обеспечивает вымывание хлора за пределы корнеобитаемого слоя. Лучше использовать калийные удобрения, не содержащие хлор.
Гречиха требовательна к обеспеченности азотом. Однако при излишнем азотном питании происходит сильное развитие вегетативной массы и снижается урожай зерна. Азотные удобрения вносят весной под предпосевную культивацию и в подкормку (10... 15 кг/га) при широкорядном способе посева в период массового цветения растений.
Наряду с основным удобрением большое значение в повышении урожайности гречихи имеет припосевное. Оно обеспечивает растения питательными веществами в начальный период роста и способствует лучшему развитию корневой системы. При посеве вносят гранулированный суперфосфат (10... 15 кг д. в/га) или сложные удобрения (по 10 кг д. в/га).
На почвах с низким содержанием бора применяют боризированный суперфосфат или борат магния. При отсутствии этих удобрений семена перед посевом обрабатывают раствором борной кислоты или буры (2 кг на 1 т семян).
Посев гречихи
Подготовка семян к посеву.
Для посева гречихи в каждом хозяйстве рекомендуется использовать не менее двух рекомендованных сортов, отличающихся по длине вегетационного периода со всхожестью не менее 92 %. Одно из основных условий получения высоких урожаев гречихи — тщательная подготовка семян к посеву, так как в пределах одного растения семена значительно различаются по посевным качествам и урожайным свойствам. Это обусловлено тем, что цветение и плодообразование проходят в течение продолжительного времени, при различных погодных условиях, а семена формируются как на основном стебле, так и на ветвях первого, второго и третьего порядков, т. е. у гречихи четко выражена разнокачественность семян по размерам и массе, а следовательно, они будут различаться и по урожайным свойствам. Для посева следует отбирать крупные и тяжеловесные семена, которые обеспечивают урожайность на 0,3...0,35 т/га выше, чем неотсортированные семена.
Отбор полноценных семян целесообразно сочетать с воздушно-тепловым обогревом в течение 3...5 дней в теплую погоду на открытых площадках или под навесом. Для предупреждения грибных заболеваний семена гречихи заблаговременно (за 2...3 мес до посева) протравливают сухим или полусухим способом, используя при этом разрешенный препарат. Эффективность протравливания существенно повышается при совместной обработке протравителей с микроэлементами. При опудривании микроудобрения применяют в следующих дозах: марганцевые (сернокислый марганец) — 50...100 г/ц, цинковые (сернокислый цинк) —50, медные (медный купорос) — 50...100, борные (борная кислота) — 100...200 г/ц.
Сроки посева гречихи.
К посеву гречихи приступают, когда почва на глубине 8...10 см прогреется до 10...14 °С, минует опасность заморозков и низких положительных температур (2...4°С), а время цветения и плодообразования не будет совпадать с периодом максимальных температур. В каждом хозяйстве сроки посева следует устанавливать с учетом почвенно-климатических и погодных условий, а также особенностей сорта. Наиболее благоприятный срок посева для большинства районов возделывания гречихи — конец мая — начало июня. В Центрально-Черноземных областях оптимальный срок посева — вторая и третья декады мая. Опоздание с посевом гречихи, может существенно снизить ее урожайность. Слишком ранние посевы страдают от весенних заморозков, а запоздалые — от жары и засухи. Среднеспелые и позднеспелые сорта предпочтительно высевать в более ранние сроки, а скороспелые — несколько позже.
Способы посева гречихи.
Гречиху высевают обычным рядовым (междурядья 15 см) и широкорядным (45...60 см) способами. На эффективность способа посева оказывают влияние многочисленные факторы: плодородие почвы, гранулометрический состав, засоренность, срок посева и т. д.
Широкорядный способ посева эффективнее на более засоренных и плодородных почвах, при более ранних сроках посева и выращивании позднеспелых и среднеспелых сортов. Особенно велико преимущество широкорядного способа посева гречихи в степной зоне в засушливые годы. Благодаря большей площади питания при широкорядном способе посева растения гречихи лучше обеспечены влагой и хорошо переносят засуху. Однако преимущества таких посевов проявляются только при своевременном и тщательном уходе за посевами.
Обычный рядовой посев применяют на легких почвах, при посеве раннеспелых маловетвящихся сортов, на менее засоренных участках и при более позднем сроке посева, благодаря чему можно уничтожить сорняки в предпосевной период.
Норма высева гречихи.
Она зависит от почвенно-климатических условий, срока и способа посева, засоренности поля и особенностей сорта. Более низкие нормы применяют на плодородных, малозасоренных участках, при посеве более позднеспелых сортов семенами высокого качества в зонах недостаточного увлажнения.
Оптимальная норма высева в условиях достаточного увлажнения на дерново-подзолистых и серых лесных почвах при рядовом посеве 4,5...5,0 млн всхожих семян на 1 га, широкорядном — 2,5...3,0 млн; на черноземных почвах — соответственно 3,5...4,5 млн и 2,0...2,5 млн; в условиях недостаточного увлажнения на черноземных и каштановых почвах при рядовом посеве — 2,5...3,5 млн и широкорядном — 1,5...2,5 млн.
Глубина заделки семян.
При посеве семян на небольшую глубину слабее развивается корневая система и всходы получаются невыравненными. При большой глубине посева гречиха с трудом выносит на поверхность семядоли, всходы бывают изреженными и ослабленными.
На влажных и тяжелых почвах оптимальная глубина заделки семян составляет 4...5 см, на окультуренных структурных почвах — 5...6 см. При пересыхании верхнего слоя почвы глубину заделки увеличивают до 6...8 см.
Уход за посевами гречихи
Для получения равномерных и дружных всходов в сухую погоду одновременно с посевом или вслед за ним проводят прикатывание почвы кольчато-шпоровыми или кольчато-зубчатыми катками. Для уничтожения всходов сорняков и при уплотнении почвы целесообразно проводить боронование легкими или сетчатыми боронами, а в случае образования почвенной корки — ротационными боронами. Этот прием проводят по всходам в фазе образования первого настоящего листа поперек или по диагонали к направлению посева в полуденные часы, когда у растений снижается тургор и уменьшается вероятность их повреждения.
При послевсходовом бороновании наряду с уничтожением проростков и всходов сорняков повреждается и часть растений. Боронование до всходов изреживает посевы гречихи на 9 %, а после всходов — на 13... 19 %. Поэтому во избежание повреждения растений боронование изреженных посевов не проводят.
Для поддержания почвы в рыхлом состоянии, сохранения влаги и борьбы с сорняками на широкорядных посевах проводят междурядные обработки. Первую обработку проводят в фазе первого-второго настоящего листа на глубину 5...6 см; вторую —в фазе бутонизации на глубину 8...10 см, сочетая ее с подкормкой растений; третью междурядную обработку при необходимости проводят до смыкания рядков на глубину 6...7 см. Число обработок и их глубина зависят от засоренности поля, уплотнения почвы и количества выпавших осадков. При недостатке осадков и небольшой засоренности достаточно двух междурядных обработок.
Хороший эффект дает легкое окучивание растений гречихи во время проведения второй или третьей обработки, которое способствует образованию дополнительных корней и положительно влияет на величину урожая. В дополнение к агротехническим приемам борьбы с сорняками на сильно засоренных полях применяют химическую прополку. Гербицид вносят после посева гречихи за 2...3 дня до появления всходов. В засушливые годы более эффективно вносить его под предпосевную культивацию с помощью штанговых опрыскивателей. В годы массового размножения блошек, лугового мотылька, совок посевы до цветения обрабатывают инсектицидами.
Для получения высоких урожаев гречихи большое значение имеет опыление с помощью пчел. На 1 га посева необходимо иметь 2...3 полноценные пчелосемьи, их вывозят на посевы до начала цветения гречихи. Размещать ульи нужно группами на расстоянии не более 300...500 м между ними, чтобы обеспечить встречное опыление.
Особенности биологии, морфологии кукурузы и возделывание по зерновой технологии
Биологические особенности
Семена начинают прорастать при температуре почвы на глубине посева семян 8 ос. Активную температуру она использует в дни со среднесуточной температурой воздуха около 10°С, а эффективную (составная активной) – свыше 10°С. В фазах всходы-выбрасывание метелки наиболее благоприятна для растений среднесуточная температура 20-23°с. Интенсивность их роста резко снижается при 14-15°С, а при 10°С он прекращается. До появления генеративных органов повышение температуры до 25°с не вредит росту и развитию кукурузы. Со времени цветения метелок и появления нитей на початках температура 25°с и выше неблагоприятна, а при более 30°с нарушаются цветение и оплодотворение: сокращается период жизнеспособности пыльцы подсыхают нити початков. Оптимальная температура для роста и развития культуры во второй половине вегетации (от цветения до созревания) 22-23 °С.
Заморозки при -4°С убивают всходы, а при -3 С вызывают потерю всхожести влажного зерна.
Для гибридов различных групп спелости требуется строго определенная сумма эффективных температур от всходов до полного созревания зерна. Сумма биологически активных температур, необходимая для созревания скороспелых сортов, составляет 2100-2400° , среднеспелых и позднеспелых сортов - 2600- 3000° С.
На создание единицы сухого вещества растения кукурузы расходуют 200-300 частей воды. Гектар посева расходует ее за вегетацию 3000-6000 м3 из них до появления 15-го листа - менее 10 %. Критический период потребности в воде приходится на фазу выметывание метелки - середина молочной спелости зерна. В это время расходуется до 70 % воды, необходимой для формирования урожая, а до полной спелости - остальные 20 %.
Кукуруза - светолюбивое растение короткого дня. Быстрее всего зацветает при 8-9-часовом дне. При продолжительности дня свыше 12-14 ч период вегетации удлиняется. Кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте. Чрезмерное загущение посевов, засоренность их приводят к снижению урожая початков.
Высокие урожаи кукуруза дает на чистых, рыхлых, воздухопроницаемых почвах с глубоким гумусовым слоем, обеспеченных питательными веществами и влагой, с рН 5,5-7,0. Это черноземные темно-каштановые, темно-серые суглинистые и супесчаные, а также пойменные почвы. Высокие урожаи кукурузы на силос при правильной агротехнике можно получать и на дерново-подзолистых, осушенных торфяно-болотных почвах Нечерноземной зоны. Почвы, склонные к заболачиванию, сильно засоленные а также с повышенной кислотностью (рН ниже 5) непригодны для возделывания этой культуры.
Место в севообороте
Наилучшими предшественниками являются культуры, после выращивания которых поле остается чистым от сорной растительности, с большим запасом питательных веществ. К ним относятся зерновые бобовые, озимые, картофель, кукуруза, яровые колосовые.
Кукурузу длительное время можно возделывать на одном поле бессменно. Внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений, использование высокоэффективных пестицидов в борьбе с сорной растительностью, вредителями и болезнями позволяют получать высокие урожаи кукурузы в течение 6-8 лет и более. Размещение этой культуры вблизи ферм уменьшает расходы на перевозку органических удобрений и выращенного урожая к местам их хранения, сокращает сроки уборки.
Обработка почвы
Обработку почвы осуществляют на основе систем земледелия с учетом особенностей конкретной почвенно-климатической зоны. В осенний период сразу после уборки предшествующей культуры почву лущат. На сильнозасоренных полях проводят повторное лущение на глубину 8-10 см не позднее чем за 15 дней до начала зяблевой вспашки. На дерново-подзолистых, смытых малогумусных черноземах, серых лесных и других почвах вспашку выполняют на глубину пахотного слоя.
В зоне достаточного увлажнения почву обрабатывают по типу полупара. При этом после лущения поле пашут плугами с предплужниками в агрегате с катками и боронами, проводят последующие поверхностные обработки.
На полях подверженных ветровой эрозии, высокоэффективна плоскорезная обработка. В этом случае почва меньше распыляется, снижаются непродуктивные потери влаги.
Система предпосевной обработки почвы под кукурузу весной включает раннее боронование зяби для закрытия влаги, 1-2 предпосевные культивации с выравниванием почвы и прикатывание перед посевом или после него. Каждый агроприем, проводимый в такой системе, должен быть направлен на удовлетворение требований кукурузы, вытекающих из ее биологических особенностей в конкретных условиях произрастания.
Удобрение
При подготовке полей по методу комплексного агрохимического окультуривания в соответствии с проектно-сметной документацией удобрения, химические мелиоранты и средства защиты растений применяют в объемах, необходимых для создания уровня почвенного плодородия, гарантирующего получение запланированной урожайности в течение всей ротации севооборота.
В севообороте органические удобрения, кроме парового поля, целесообразно вносить при вспашке зяби под кукурузу из расчета 40-60 т/га навоза и компостов.
Полное минеральное удобрение также применяют осенью под вспашку. Для рядкового внесения при посеве используют суперфосфат из расчета 10 кг/га Р2О5. В период вегетации дают подкормки твердыми и жидкими минеральными удобрениями.
При недостатке азота молодые растения низкорослые, листья мелкие бледно-зеленой и желтовато-зеленой окраски. Критический период в потреблении азота - цветение и образование семян. Под основную обработку почвы применяют не менее 50-70 % общей дозы азотных удобрений. Для этого используют жидкий аммиак аммиачную воду азотные растворы (карбамид с аммиачной селитрой или сульфатом аммония), а также все виды твердых удобрений. Не следует с осени вносить азотные удобрения (особенно нитpaтныe формы и карбамид) на почвах с промывным режимом. Потребность растений в подкормке определяют при помощи листовой диагностики.
Оптимальное содержание азота в листьях (до цветения от 3 до 4 % на абсолютно сухое вещество при отношении N : Р = 10 : 1.
Подкормки проводят в фазе 5-8-го листа и появления метелки удобрения вносят в середину междурядья культиватором или с поливной водой. Содержание белка можно увеличить на 20 % за счет не корневой подкормки с помощью авиации при дозе расхода плава 100 л/га, карбамида 200 л/га. Следует помнить, что избыточное азотное питание задерживает образование початков и приводит к повышенному накоплению нитратов в листьях и стеблях.
Особенно острую потребность в фосфоре кукуруза испытывает в начальные фазы развития. При его недостатке рост растений задерживается, листья приобретают интенсивную фиолетово-пурпурную окраску, фазы цветения и созревания запаздывают, образовавшиеся початки имеют уродливую форму с искривленными рядами зерен. Важно знать, что недостаток фосфора в начале вегетации нельзя компенсировать внесением его в более поздние сроки. Фосфорные удобрения применяют под основную обработку почвы. Если их не хватило, то частично их можно добавить при подкормке в фазе 5-8 листьев.
При недостатке калия молодые растения замедляют рост, стебель укорачивается, листья становятся сначала желтовато-зелеными по краям с зеленой серединой, а потом желтыми, верхушки и края листьев засыхают, как от ожога. Початки щуплые, с плохо выполненным зерном. Растения неустойчивы к полеганию. Калийные удобрения используют под основную Обработку почвы иногда и в период вегетации растений в виде подкормки.
Магниевое голодание может проявиться в фазе 4-6 листьев. При нем около жилок старых листьев появляются продольные светло-желтые полосы, которые затем белеют и становятся более четко выраженными (полосатые листья). Недостаток магния наблюдается обычно на кислых дерново- подзолистых почвах легкого гранулометрического состава. Для поддержания положительного баланса магния ежегодно требуется вносить 30-40 кг/га MgO. Примерно такое количество его содержится в 30 т полупревшего навоза.
У кукурузы недостаток цинка известен как болезнь «белые ростки», получившая такое название за очень бледную окраску молодых листьев вскоре после появления всходов. Его недостаток наблюдается на карбонатных почвах легкого гранулометрического состава. Для улучшения цинкового питания необходимо вносить органические удобрения (30-40 т/га) или сульфат цинка (8-15 кг/га по препарату).
При недостатке марганца на карбонатных почвах растения заболевают серой пятнистостью, которая проявляется в виде желтых и серых пятен и полос на старых листьях. Потребность растений в марганце можно удовлетворить за счет обработки семян сульфатом марганца или внесения его при некорневой подкормке из расчета 150-200 г/га. Необходимо помнить, что на кислых почвах, особенно при избытке влаги, может произойти отравление растений марганцем.
Кроме перечисленных микроэлементов на кислых почвах может проявиться потребность в молибдене, на торфяных - в меди, на произвесткованных кислых почвах - в боре. Поэтому при обработке семян кукурузы протравителями и пленкообразующими веществами рекомендуют включать микроэлементы на основе данных почвенного обследования.
Посев
Для получения дружных, равномерных всходов необходимо высевать семена выравненные, с максимальной массой 1000 зерен по всхожести соответствующие показателям первого класса посевного стандарта, имеющие силу роста не менее 80 %.
Перед посевом их протравливают одним из следующих фунгицидов: ТМТД, 80%-ным с.п. (2 кг/т), гексатиурамом, 80%-ным с.п. (2 кг/т), тигамом, 70%-ным с.п. (2 кг/т), а также инсектицидом ГХЦГ, 12%-ным дустом (10 кг/т), с последующим покрытием семян пленкообразующим составом (инкрустирование).
Нормы высева кукурузы устанавливают с учетом планируемой густоты стояния растений, посевных качеств семян, особенностей сортов и гибридов, местных условий, предшественников, обработки почвы, способов посева.
Оптимальная густота стояния растений перед уборкой зависит от зоны возделывания и группы спелости сорта или гибрида. Научно обоснованные системы земледелия с учетом зональных условии и группы спелости гибрида рекомендуют оптимальную густоту стояния растений от 25-35 до 60-70 тыс. на 1 га на неорошаемых землях и от 55-60 до 70-80 тыс. на 1 га на орошаемых.
При посеве важно обеспечить такое размещение растении, при котором каждое из них может иметь одинаковую и достаточную площадь питания и солнечного освещения. Этим требованиям отвечает пунктирный посев кукурузы с междурядьями 70 см сеялками с пневматическими высевающими аппаратами CУПH -8 и СПЧ -6.
Посев кукурузы проводят вслед за предпосевной культивацией в оптимальные сроки, обычно при наступлении среднесуточной температуры почвы 10-12°С, тогда кукуруза быстро и равномерно развивается. В северных районах возделывания кукурузу высевают при температуре 8-10 ОС, а холодостойкие гибриды - при 8-9 С. При посеве в недостаточно прогретую почву наблюдаются задержка всходов, недружное их появление, вследствие чего прорастающие семена продолжительное время подвержены влиянию болезней и вредителей, а растения с неравномерным стеблестоем снижают продуктивность.
Глубина посева колеблется в зависимости от гранулометрического состава почвы и составляет 4-5 см на тяжелых, 5-6 - на легких, 6-8 - на черноземных, 8-10 см на супесчаных почвах. Сеять нужно во влажный слой почвы.
Уход за посевами
Для обеспечения контакта семян с почвой улучшения влагообеспеченности растений одновременно с посевом и вслед за ним проводят прикатывание кольчато-шпоровым катками. Выращивание кукурузы по технологии с использование высокоэффективных гербицидов не предусматривает механизированный уход за посевами. Однако некоторые сорняки устойчивы к препаратам и, кроме того, верхний слой почвы сильно уплотняется. В таких случаях обработка междурядий способствует улучшению агрофизических свойств почвы, уничтожению устойчивых к гербицидам сорняков, повышению продуктивности кукурузы.
Для защиты посевов кукурузы от сорняков необходимо, чтобы видовой состав сорняков на поле и спектр действия гербицида совпали. При возделывании кукурузы используют гербициды обще - истребительные и избирательные, по срокам применения - довсходовые и послевсходовые.
В системе основной обработки почвы под зябь следует применять для уничтожения однолетних двудольных сорняков аминную соль 2,4-Д, 40%-ный в.к. (1,5-2,5 кг/га), 50%-ный в.к. (1,2-2,0 кг/га), 70%-ный в.р. (0,85-1,4 кг/га); для подавления сорняков многолетних, корнеотпрысковых и корневищных - лонтрел, 30%-ный в.р. (1 л/г), раундап, 36%-ный в.р. (2-5 л/га), утал, 36%-ный в.р. (24 л/га),фосулен, 50 %-ный с.п. (2,8-7,2 кг/га). До посева или до появления всходов кукурузы против однолетних злаковых и двудольных сорняков используют алирокс, 80%-ный к.э. (4,5-9,0 л/га), атразин, к.с. (3-4 л/га), симазин, 50%-ный с.п. (3-8 кг/га) эрадикан 6 Е, 72%-ный к.э. (4,5-9,0 л/га). '
По всходам кукурузы применяют:
аминную соль 2,4-Д, 40%-ный в.р.к. (1,5-2,5 кг/га), 50%-ный в.р.к. (1,2-2,0 кг/га), 60%-ный в.р.к. (1,0-1,7 кг/га), - против двудольных однолетних и многолетних сорняков
базагран, 48%-ный в.р. (2-4 л/га), - против ромашки непахучей и других устойчивых к 2,4-Д однолетних сорняков
диален, 40%-ный в.р. (2,0-2,5 л/га), лонтрел, 30%-ный в.р. (0,5-1,0 л/га), - против однолетних двудольных и злаковых сорняков
майазин, 15%-ная м.м.с. (5,3-10,0 л/га), олеогезаприм 200, 20%-ная м.м.с. и 400, 40%-ная м.м.с. (4-5 и 2-3 л/га), - против однолетних двудольных и однодольных сорняков
Применяют также и баковые смеси гербицидов. Для предотвращения потерь урожая необходимо строго соблюдать меры по комплексной защите посевов, осуществляемой на основе точного учета фитосанитарной обстановки.
Наиболее эффективна и рациональна интегрированная система защиты кукурузы, включающая организационно-хозяйственные, химические и биологические меры борьбы.
Уборка урожая
Все агротехнические меры, применяемые при возделывании кукурузы, должны быть направлены на повышение содержания сухого вещества и доли початков в общем урожае этой культуры. По мере образования початков и налива зерна в растениях кукурузы увеличивается содержание сухого вещества, повышается их питательная ценность. Питательная ценность початков возрастает от молочной до восковой спелости зерна с 0,26 до 0,53 корм. ед. на 1 кг получаемого корма.
Наиболее высокую кормовую ценность и максимальный сбор питательных веществ обеспечивает технология уборки кукурузы в стадии восковой и начале полной спелости с измельчением початков и их закладкой в герметические хранилища. При этом отдельно от стеблей убирают початки кукурузы в обертке или без нее или зерно с частью стержней, а листостебельную массу используют для закладки силоса. Измельченные початки кукурузы в смеси с другими компонентами -кормовой свеклой, тыквой, кабачками, морковью, зеленой массой бобовых трав, травяной мукой - служат хорошим сырьем для закладки комбинированного силоса.
Основой получения высококачественного силосованного зернофуража и высокой сохранности питательных веществ является создание анаэробных условий при его закладке и хранении. В этом плане большое значение имеют правильный выбор типа хранилищ, техника и продолжительность их заполнения, укрытие измельченной массы и правильная выемка консервированного зернофуража для его использования в кормлении животных.
Для заготовки влажного зерна и початков кукурузы высота траншеи должна быть 3-5 м, ширина - 6-9 м, длина зависит от количества закладываемого на хранение влажного зерна (25-35 м и более). Ширину траншеи необходимо выбирать с учетом суточной потребности в зернофураже с таким расчетом, чтобы ежедневно забиралась по всей ее ширине масса слоем 20-30 см.
Для хранения влажного зерна и початков кукурузы используют и силосные башни. Они наиболее полно отвечают требованиям влажнoгo зерна. Большая высота, отвесные стены, цилиндрическая форма способствуют эффективному использованию вместимости хранилища. Корм в башнях в процессе разравнивания самоуплотняется благодаря собственному давлению.
Зерно и початки перед закладкой необходимо измельчить на частицы размером до 3-4 мм (их должно быть не менее 80 % по массе) для крупного рогатого скота и до 2 мм (не менее 60 %) для свиней. Наличие целого зерна в измельченной массе не допускается.
Оптимальная влажность зерна при его закладке 25-35 %, початков восковой и полной спелости без оберток 35-40 и початков с обертками 40-45 %. При увеличении влажности закладываемого сырья потери питательных веществ за счет более интенсивного протекания процессов ферментации возрастают.
Обязательным условием этой технологии являются быстрое заполнение хранилища, трамбовка и герметическое укрытие зернофуража. Измельченное зерно и початки закладывают в хранилища поэтапно наклонно расположенными слоями, начиная с торцевой стены. Измельченную массу зернофуража укладывают послойно, чтобы длина ежедневно заполняемой части хранилища составляла 4-6 м, а количество закладываемой массы было объемом 100-150 т и более.
Одновременно в траншее зернофураж разравнивают бульдозером или погрузчиком-экскаватором и тщательно трамбуют тяжелым трактором. Продолжительность загрузки траншеи не должна превышать 3-4 дней, если заполняют одновременно по всей длине, и 6-8 дней, если заполняют поэтапно с торца наклонно расположенными слоями измельченного материала и ежедневно укрывают полиэтиленовой пленкой с уплотняющим материалом.
Применение химических консервантов при поэтапном заполнении траншеи позволяет хозяйствам увеличить допустимую продолжительность загрузки хранилища до 12 дней.
Для измельчения зерна используют переоборудованные измельчители ИРТ-165, ИГК-30Б, комбайн «Колос» и др. Для измельчения початков с оберткой и без нее при меняют измельчители ИРМ-15, ИРМ-50, ДИС-1М, ИСК-3 и др.
Химическое консервирование зеленых кормов по сравнению с обычным силосованием в 2-3 раза снижает потери питательных и биологически активных веществ, содержащихся в исходной массе. В 1 т консервированного корма дополнительно сохраняется 20-40 корм. ед., 5-8 кг белка, 15-20 кг сахара, 15-25 кг каротина. Для консервирования 1 т зеленой массы из кукурузы рекомендуют применять химические препараты: муравьиную кислоту (3 л), уксусную кислоту (5 л), пропионовую кислоту (3 л), концентрат низкомолекулярных кислот (КНМК) (4 л), бензойную кислоту (2 кг), пиросульфит натрия (3 кг).
Для обогащения кукурузного силоса азотом рекомендуют использовать карбамид из расчета 3-4 кг на 1 т силосуемой массы.
Кукурузу убирают двумя способами:
в початках
зерно
Листостебельную мaccy в обоих случаях собирают одновременно с уборкой зерновой части урожая, измельчают и используют для приготовления силоса.
Уборку в початках начинают при влажности зерна 40 %, а уборку зерна - при влажности 32 %. Продолжительность уборки не должна превышать 15 дней, иначе резко возрастут потери. Так, на 25-й день потери составляют 12-13%, а на 30-й - 17 % и более.
Для уборки в початках используют шестирядный самоходный комбайн КСКУ-6 «Херсонец-200» и трехрядный прицепной ККП-3 «Херсонец-9», а с обмолотом початков на зерно - приставку к зерноуборочным комбайнам «Нива» и «Колос» ППК-4.
Послеуборочную обработку урожая и подготовку его к хранению осуществляют двумя способами: сушка зерна и початков измельчение с последующей закладкой в башни или герметически закрытые траншеи во влажном виде.
Для сушки зерна используют очистительно-сушильные комплексы КЗС-200, КЗС-40 и другие, применяемые для колосовых культур.
Початки сушат в специальных сушилках камерного типа или на площадках активного вентилирования.
Зерновые бобовые культуры. Классификация по использованию, их биохимический состав. Кормовая и пищевая ценность. Сравнительная урожайность и белковая продуктивность семян и зеленой массы. Классификация по требованию биологии и морфологическим признакам. Фазы роста и развития. Морфология симбиотического аппарата
Зерновые бобовые культуры принадлежат к ботаническому семейству Бобовые (Fabaceae) и имеют много общего в биологии растений, приемах возделывания и качестве получаемой продукции.
Преимущества зерновых бобовых перед культурами семейства Мятликовые заключается в том, что бобовые производят на единице площади больше белка, качество и усвояемость его выше. Они дают самый дешевый белок, включая в биологический круговорот азот воздуха, недоступный для других растений. Фиксация азота воздуха происходит в процессе симбиоза бобовых с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium за счет световой энергии, аккумулированной растением.
Зерновые бобовые культуры возделывают для получения семян с высоким содержанием белка. Эти культуры делят на пищевые, кормовые, технические и универсальные. Фасоль и чечевица от¬личаются высокими вкусовыми и кулинарными качествами, их используют только в питании людей. Чину, нут, кормовые бобы, люпин белый и желтый применяют главным образом в комбикор¬мовой промышленности, хотя в некоторых странах семена нута и люпина белого употребляют в пищу. Соя до недавнего времени была известна как техническая культура. В последнее время ее все шире используют как пищевую и кормовую культуру. По универсальности использования соя не имеет себе равных среди полевых растений. Горох также отличается универсальным использовании его широко применяют в питании человека и в качестве корма ДЛЯ животных.
По зоотехническим нормам в 1 энергетической кормовой единице (ЭКЕ) должно содержаться 105...115 г сырого белка. Фактически же средняя белковистость заготовляемых в России кормов составляет 75...80 г, или 80...85 % нормы. Дефицит белка вызывает перерасход кормов на единицу животноводческой продукции на 20….30 % и служит одним из главных препятствий для повышения продуктивности животных.
В решении проблемы растительного белка весьма важная, если не решающая, роль принадлежит бобовым культурам. Зерновые бобовые не только сами обладают высокой кормовой ценностью, но и улучшают использование животными кормов других низкобелковых культур. Данные о кормовой и пищевой ценности семян зерновых бобовых культур приведены в таблице 39.
Как видно из таблицы, у всех зерновых бобовых культур обеспеченность ЭКЕ белком в 1,5...3,0 раза превосходит норму.
Содержание белка в семенах зерновых бобовых культур определяется не столько генотипом сорта и районом выращивания,
сколько условиями для симбиотической фиксации азота воздуха — агрохимическими показателями почвы, влагообеспеченностью растений. На кислых, бедных питательными веществами почвах симбиотическая фиксация азота воздуха малоактивна или не происходит совсем, растения испытывают азотное голодание, в результате содержание сырого белка в зеленой массе и семенах бывает минимальным, а урожай — низким. Аналогично влияет на содержание белка недостаток влаги на бедных азотом почвах, когда фиксации азота воздуха не происходит, а доступных форм минерального азота мало. В связи с этим колебание содержания белка у одной и той же культуры в одном районе достигает 10... 15 % и более (табл. 40).
Среднее же содержание белка в семенах и зеленой массе одной культуры по почвенно-климатическим зонам остается близким.
Семена зерновых бобовых культур отличаются высоким содержанием незаменимых аминокислот (табл. 41). Содержание основных незаменимых аминокислот в белке зерновых бобовых культур в 1,5...3,0 раза больше, чем в белке мятликовых культур. Например, в 1 кг семян сои лизина содержится в 6 раз больше, чем в 1 кг пшеницы.
Кроме того, в семенах некоторых зерновых бобовых культур содержится значительное количество жира, например у сои
16.. .27 %, у нута около 5, у люпина белого до 10 %, что повышает кормовую ценность этих растений.
Семена зерновых бобовых культур используют для приготовления круп и муки, кондитерских изделий, консервов, пищевых и кормовых концентратов. Из недозрелых семян и плодов многих бобовых изготавливают овощные консервы. Масло из семян сои имеет пищевое и техническое значение, а фермент уреазу, как и белок фасоли, применяют в медицине. Семена некоторых зерновых бобовых (сои, чины) служат сырьем для получения казеина, клея и пластмасс.
Агротехническое значение бобовых состоит в том, что они, обеспечивая большой сбор растительного белка, меньше истощают почву азотом, чем другие культуры. Весь симбиотически фиксированный азот воздуха отчуждается с урожаем зерновых бобовых, но с их органическими остатками в поле остается больше азота, чем с органическими остатками небобовых культур. Поэтому в качестве предшественника они обеспечивают больший урожай последующей культуры, чем мятликовые предшественники.
При благоприятных условиях симбиоза (рНС0Л 6...7, достаточной обеспеченности фосфором, калием, магнием, бором, молибденом, наличии специфичных вирулентных активных штаммов клубеньковых бактерий, оптимальной влажности почвы) горох посевной может усвоить за вегетацию до 150 кг/га, бобы кормовые и соя — до 250 кг/га азота воздуха, при этом урожайность составляет 3...4 т семян с 1 га и более (без затрат на азотные удобрения).
Однако на практике чаще всего параметры каких-либо факторов среды бывают неблагоприятны, активность симбиоза ослаблена, фиксируется всего 20...60 кг азота воздуха на 1 га, урожайность низкая (1,2... 1,5 т/га). Нередко из-за повышенной кислотности почвы, недостатка влаги или элементов питания фиксации азота воздуха не происходит, растения дают низкие урожаи с минимальным содержанием белка.
Алкалоидные сорта люпина желтого возделывают на сидеральное удобрение на песчаных почвах, а люпина узколистного—на суглинистых. При этом они формируют до 30 т зеленой массы на I га, что по действию на урожай последующей культуры эквивалентно внесению такого же количества органических удобрений.
В мировом земледелии зерновые бобовые занимают около 135 млн га, или около 14 % посева зерновых хлебов. На террито¬рии России среднегодовая площадь под зерновыми бобовыми культурами составляет около 5 млн га, из них около 4 млн га зани¬мает горох. По посевным площадям гороха Россия занимает первое место в мире, далее идут соя и люпин. Фасоль, чечевицу, чину, нут и кормовые бобы возделывают на небольших площадях.
В сухих районах степной зоны большое значение приобретают засухоустойчивые нут и чина; на плодородных глинистых и суглинистых землях центральной части лесной зоны и Предуралья — высокоурожайные кормовые бобы, а на песчаных почвах — желтый кормовой люпин.
На Дальнем Востоке, в некоторых районах Северного Кавказа, Центрального и Нижнего Поволжья наиболее ценная культура из зерновых бобовых — соя.
Ботаническое описание. Корневая система зерновых бобовых имеет главный стержневой корень, проникающий на глубину до
1..2 м, и многочисленные боковые корни второго, третьего и последующих порядков, размещенные в основном в пахотном слое почвы. На черноземах и других плодородных почвах с большим гумусовым горизонтом 70...75 % корневой системы размещается в пахотном слое почвы. На дерново-подзолистых почвах доля корней в этом слое составляет 85...95 %, а на почвах с мощным подзолистым слоем все корни размещены в пахотном слое. Оптимальная плотность почвы для нормального развития корневой системы 1,0...1,3 г/см3. Особые требования зерновых бобовых культур к объемной массе почвы обусловлены необходимостью повышенной аэрации корневой системы. Дело в том, что для биологической фиксации 1 мл азота воздуха в энергетических центрах клубеньков расходуется 3 мл кислорода, поступающего через поверхность клубеньков и доставляемого в энергетические центры леггемоглобином. На связных почвах с повышенной плотностью симбиотическая система испытывает кислородное голодание и активность биологической азотфиксации снижается.
Эти особенности развития корневой системы на почвах различных типов определяют дифференциацию технологических приемов.
Стебель у зерновых бобовых имеет различное строение. У гороха, вики, чечевицы, чины и некоторых форм фасоли стебли полегающие. Верхушечные листочки перистых листьев редуцированы в усики, с помощью которых растения цепляются друг задруга. До полного налива семян стебли поддерживаются в вертикальном положении, к созреванию стебли полегают. У сои, люпина, бобов, нута, кустовых форм фасоли стебли прочные и сохраняют вертикальное положение в течение всей вегетации.
Листья различаются по строению. По этому признаку зерновые бобовые делят на три группы: растения с перистыми листьями (горох, чечевица, чина, нут, бобы); с тройчатыми листьями (фасоль, соя); с пальчатыми листьями (люпины).
Эти группы растений отличаются по характеру начального роста, а в связи с этим и по особенностям агротехники. Растения первой группы прорастают за счет эпикотиля и поэтому не выносят семядоли на поверхность. Они допускают более глубокую заделку семян, боронование до появления всходов и после.
Растения второй и третьей групп растут вначале благодаря растяжению подсемядольного колена (гипокотиля) и выносят на поверхность почвы семядоли. Они требуют более мелкой заделки семян, их нельзя бороновать до всходов.
Цветки неправильные, околоцветник двойной. Венчик состоит из лепестков неодинаковой величины и формы (лодочка, парус и крылья). В цветке 10 тычинок и один пестик с одногнездной завязью и несколькими семяпочками. Окраска венчика от белой до ярко- красной и фиолетовой. У большинства зерновых бобовых цветки собраны в соцветия на верхушке главного стебля и боковых побегов.
Плод — боб различной величины и формы. Раскрывается он двумя створками и содержит несколько семян. После созревания у большинства видов бобы растрескиваются по продольным швам, створки боба скручиваются и семена разбрасываются. У нута и некоторых видов и сортов люпина бобы не растрескиваются. Селекционерам удалось создать сорта сои, чины и фасоли со слабой растрескиваемостью бобов.
Семена имеют разнообразную форму, величину и окраску. Семя состоит из семенной оболочки и зародыша. На месте прикрепления семени к плоду сохраняется семенной рубчик, а у фасоли — бугорки халазы и микропиле. Зародыш состоит из двух мясистых семядолей и заключенных между ними зародышевого корешка и почечки, из которых формируется надземная часть растения. Семядоли представляют собой зародышевые листья, в них откладываются запасные питательные вещества, используемые при прорастании.
У зерновых бобовых отмечают следующие фазы роста: I — всходы, 2 — ветвление стебля, 3 — бутонизация, 4 — цветение, 5 — образование бобов, 6 —налив семян, 7 —полный налив семян (начало созревания), 8 — полная спелость.
Особенности биологии. Требования к теплу. Зерновые бобовые делят на три группы: наиболее холодостойкие, холодостойкие и теплолюбивые. В разные периоды роста они предъявляют неодинаковые требования к температуре (табл. 42).
Наиболее холодостойкие культуры (нут) переносят в фазе всходов заморозки до —8 °С, люпин и кормовые бобы — до —8, а соя — до —3 °С. Наиболее чувствительна к заморозкам фасоль, всходы ее погибают при температуре —1 °С.
Для зерновых бобовых растений особенно важны повышенные температуры в фазы налива и созревания семян, поэтому посев нельзя проводить в более поздние сроки, что ограничивает продвижение некоторых из них в более северные районы.
Требования к влаге. Зерновые бобовые культуры предъявляют повышенные требования к влагообеспеченности в течение вегетации. Это связано с тем, что даже при непродолжительном дефиците влаги клубеньки отмирают из-за недостатка углеводов. Ассимиляты листьев направляются на рост мелких корней, которые должны обеспечить растение водой. Прекращение симбиотической азотфиксации вызывает азотное голодание растений и снижение продуктивности. При восстановлении оптимальной влажности почвы на периферии корневой системы образуются новые клубеньки, однако азотный стресс отрицательно сказывается на урожайности культур.
. Оптимальная влажность почвы для всех культур, обеспечивающая самую активную азотфиксацию и наибольший урожай лучшего качества— это влажность в диапазоне от 100 % ППВ до влажности разрыва капилляров (около 60 % ППВ).
Требования к свету. По требованию к свету зерновые бобовые могут быть разделены на три группы: 1 — растения длинного дня (горох, чечевица, чина, люпин и бобы), у них период вегетации укорачивается с удлинением светового дня; 2 — растения короткого дня (соя и некоторые виды фасоли), у них период вегетации сокращается с уменьшением светового дня; 3 — группа нейтральных растений (большинство сортов фасоли обыкновенной и нута). Однако почти каждая культура имеет сорта, которые к продолжительности дня относятся нейтрально. У короткодневных растений период вегетации увеличивается с продвижением на север.
Требования к почве. Наиболее благоприятны для зерновых бобовых среднесвязные, слабокислые или нейтральные суглинистые и супесчаные почвы, содержащие достаточно фосфора, калия и кальция. Они плохо удаются на кислых и песчаных почвах. Исключение составляет люпин желтый, который дает хорошие урожаи на песчаных почвах даже при рНС0Л 4,0...4,5. На песчаных слабокислых почвах неплохо удается горох полевой (пелюшка).
Бобовые культуры предъявляют неодинаковые требования к реакции почвенного раствора. По активности симбиоза в зависимости от pH почвы они разделены на 6 групп (см. табл. 7).
Требования к элементам питания. Поскольку зерновые бобовые культуры содержат больше питательных веществ в единице урожая, то и потребность их в элементах минерального питания выше, чем у мятликовых культур. Потребность в элементах питания достаточно полно характеризуется показателями выноса и максимального потребления (см. табл. 12).
Показатели выноса определяют в период уборки урожая. Максимальное накопление всех элементов минерального питания и накопление органического вещества у зерновых бобовых культур наблюдаются в фазе полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние выполнены, но листья еще не опадают. Затем начинаются сбрасывание листьев, опад недоразвитых генеративных органов и отмирание мелких корней. Этот процесс продолжается до полного созревания семян, в результате чего часть элементов питания растения теряют. Разность между максимальным накоплением и отчуждением с урожаем равна количеству питательных веществ, которое оставляет после себя культура в поле с корневыми, пожнивными остатками и растительным опадом.
В среднем с 1 т семян и соответствующим количеством органической массы растения зерновых бобовых культур выносят азота, фосфора и калия 110 кг, что почти в 2 раза больше, чем с 1 т зерна мятликовых. Максимальное потребление азота на формирование 1 т семян бобовых составляет в среднем 69 кг, а на формирование 1 т зерна мятликовых — 34 кг, т. е. вдвое меньше. Поэтому при низкой активности симбиоза или при его отсутствии зерновые бобовые культуры дают урожай в 1,5...2,0 раза меньше, чем зерновые мятликовые.
В засушливое лето на формирование 1 т семян зерновые бобовые культуры используют фосфора меньше, чем во влажные, а калия — больше. При недостатке влаги вынос азота урожаем и содержание белка в семенах всегда меньше, чем в годы с нормальной влагообеспеченностью (из-за низкой активности симбиоза).
Динамикой потребления элементов питания определяются сроки уборки зерновых бобовых на зеленую массу. Если горох убирают в фазе цветения, то с урожаем его собирают лишь треть сырого белка от возможного. Рациональнее эту культуру убирать, когда средние бобы полностью выполнены и заканчивается налив семян в верхних бобах. В это время формируется наибольший уро¬жай зеленой массы и выше сбор сырого белка. Люпин в фазе цветения дает не более половины урожая. Убирать его на зеленую массу следует не ранее фазы блестящих бобов.
Элементы технологии возделывания зерновых бобовых культур. В возделывании зерновых бобовых есть много общих элементов, которые изложены в данном разделе. Технологические приемы, специфичные для отдельных культур, описаны в агротехнике соответствующей культуры.
Биологические особенности зерновых бобовых
Требования к теплу.
Зерновые бобовые делят на три группы: наиболее холодостойкие, холодостойкие и теплолюбивые. В разные периоды роста они предъявляют неодинаковые требования к температуре.
Наиболее холодостойкие культуры (нут) переносят в фазе всходов заморозки до —8 °С, люпин и кормовые бобы — до —8, а соя — до —3 °С. Наиболее чувствительна к заморозкам фасоль, всходы ее погибают при температуре —1 °С.
Для зерновых бобовых растений особенно важны повышенные температуры в фазы налива и созревания семян, поэтому посев нельзя проводить в более поздние сроки, что ограничивает продвижение некоторых из них в более северные районы.
Требования к влаге.
Зерновые бобовые культуры предъявляют повышенные требования к влагообеспеченности в течение вегетации. Это связано с тем, что даже при непродолжительном дефиците влаги клубеньки отмирают из-за недостатка углеводов. Ассимиляты листьев направляются на рост мелких корней, которые должны обеспечить растение водой. Прекращение симбиотической азотфиксации вызывает азотное голодание растений и снижение продуктивности. При восстановлении оптимальной влажности почвы на периферии корневой системы образуются новые клубеньки, однако азотный стресс отрицательно сказывается на урожайности культур.
Оптимальная влажность почвы для всех культур, обеспечивающая самую активную азотфиксацию и наибольший урожай лучшего качества, — это влажность в диапазоне от 100 % ППВ до влажности разрыва капилляров (около 60 % ППВ).
Требования к свету.
По требованию к свету зерновые бобовые могут быть разделены на три группы: 1 — растения длинного дня (горох, чечевица, чина, люпин и бобы), у них период вегетации укорачивается с удлинением светового дня; 2 — растения короткого дня (соя и некоторые виды фасоли), у них период вегетации сокращается с уменьшением светового дня; 3 —группа нейтральных растений (большинство сортов фасоли обыкновенной и нута). Однако почти каждая культура имеет сорта, которые к продолжительности дня относятся нейтрально. У короткодневных растений период вегетации увеличивается с продвижением на север.
Требования к почве.
Наиболее благоприятны для зерновых бобовых среднесвязные, слабокислые или нейтральные суглинистые и супесчаные почвы, содержащие достаточно фосфора, калия и кальция. Они плохо удаются на кислых и песчаных почвах. Исключение составляет люпин желтый, который дает хорошие урожаи на песчаных почвах даже при рНсол 4,0...4,5. На песчаных слабокислых почвах неплохо удается горох полевой (пелюшка).
Бобовые культуры предъявляют неодинаковые требования к реакции почвенного раствора. По активности симбиоза в зависимости от рН почвы они разделены на 6 групп.
Требования к элементам питания.
Поскольку зерновые бобовые культуры содержат больше питательных веществ в единице урожая, то и потребность их в элементах минерального питания выше, чем у мятликовых культур. Потребность в элементах питания достаточно полно характеризуется показателями выноса и максимального потребления.
Показатели выноса определяют в период уборки урожая. Максимальное накопление всех элементов минерального питания и накопление органического вещества у зерновых бобовых культур наблюдаются в фазе полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние выполнены, но листья еще не опадают. Затем начинаются сбрасывание листьев, опад недоразвитых генеративных органов и отмирание мелких корней. Этот процесс продолжается до полного созревания семян, в результате чего часть элементов питания растения теряют. Разность между максимальным накоплением и отчуждением с урожаем равна количеству питательных веществ, которое оставляет после себя культура в поле с корневыми, пожнивными остатками и растительным опадом.
В среднем с 1 т семян и соответствующим количеством органической массы растения зерновых бобовых культур выносят азота, фосфора и калия 110 кг, что почти в 2 раза больше, чем с 1 т зерна мятликовых. Максимальнее потребление азота на формирование 1 т семян бобовых составляет в среднем 69 кг, а на формирование 1 т зерна мятликовых — 34 кг, т. е. вдвое меньше. Поэтому при низкой активности симбиоза или при его отсутствии зерновые бобовые культуры дают урожай в 1,5...2,0 раза меньше, чем зерновые мятликовые.
В засушливое лето на формирование 1 т семян зерновые бобовые культуры используют фосфора меньше, чем во влажные, а калия — больше. При недостатке влаги вынос азота урожаем и содержание белка в семенах всегда меньше, чем в годы с нормальной влагообеспеченностью (из-за низкой активности симбиоза).
Динамикой потребления элементов питания определяются сроки уборки зерновых бобовых на зеленую массу. Если горох убирают в фазе цветения, то с урожаем его собирают лишь треть сырого белка от возможного. Рациональнее эту культуру убирать, когда средние бобы полностью выполнены и заканчивается налив семян в верхних бобах. В это время формируется наибольший урожай зеленой массы и выше сбор сырого белка. Люпин в фазе цветения дает не более половины урожая. Убирать его на зеленую массу следует не ранее фазы блестящих бобов.
Технология смешанных и совместных посевов на зеленую массу. Основные сорта каждой культуры
Главная цель возделывания многолетних трав в смесях – стабилизация урожая зеленой массы за счет мятликовой культуры и повышение качества корма за счет бобового компонента смеси.
При экстенсивном ведении растениеводства в условиях Нечерноземной зоны, т. е на кислых почвах, слабо обеспеченных макро – и микроэлементами, наиболее стабильнее урожаи зеленой массы дает тимофеевка луговая. Однако в корме тимофеевки мало белка, он отличается низкими кормовыми достоинствами. Клевер луговой в таких условиях сильно страдает от повышенной кислотности, полевая всхожесть семян снижается, всходы изреживаются, урожай зеленой массы бывает меньше, чем у тимофеевки, иногда посевы клевера погибают полностью.
В смешанных посевах тимофеевки с клевером урожайность трав стабилизируется по годам. Если даже условия для клевера неблагоприятны, урожай формируется за счет тимофеевки. В любом случае при добавлении к тимофеевке клевера улучшается качество корма и повышается общая урожайность трав. Именно поэтому при экстенсивном ведении растениеводства клеверотимофеечная смесь всегда более продуктивна, чем чистые посевы этих компонентов.
Интенсификация кормопроизводства предполагает повышение урожайности и наибольшую окупаемость энергозатрат энергией урожая. Этим требованиям более всего отвечают чистые посевы бобовых трав. Так, при сборе сухого вещества клевера лугового – 11т/га и люцерны изменчивой – 13т/га сбор сырого белка составляет соответственно – 1500 и 2000кг/га. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны даже при тщательном известковании кислых почв, научно обоснованной системе применения минеральных удобрений и пестицидов, регулировании водного режима, т. е при интенсивном ведении растениеводства, ни одна другая культура не способна дать столько растительного белка, как многолетние бобовые травы. При этом белок сбалансирован по аминокислотному составу и формируется без затрат энергоемких азотных удобрений за счет симбиотической фиксации азота воздуха. Для создания такого урожая растения потребляют 420-500кг азота на 1га, из них 340-420кг – из воздуха. Из минеральных удобрений такое количество азота растения потребить не могут (для этого пришлось бы внести около 1200кг азота/га), а значит, и такой сбор белка за счет культур других семейств невозможен.
Мятликовые травы не способны к симбиозу с ризобиями, их урожайность ограничивается количеством минеральных форм азота в почве. В результате при интенсивном ведении растениеводства бобово-мятликовые травосмеси менее продуктивны, чем чистые посевы бобовых трав. Для получения максимального урожая обоих компонентов смеси необходимо мятликовый компонент обеспечить минеральным азотом. Однако при внесении азотных удобрений под травосмесь бобовые травы так же, если не более активно, используют минеральный азот в ущерб фиксации азота воздуха, т. е мы невольно бобовый компонент переводим на минеральный тип азотного питания. При достаточной обеспеченности минеральным азотом бобовый компонент быстро выпадает из фитоценоза и остается практически чистый посев мятликовых трав. Поэтому при интенсивном ведении кормопроизводства бобово-мятликовые травосмеси неэффективны, они обладают меньшей урожайностью и белковой продуктивностью, дают корм худшего качества, чем чистые посевы бобовых трав.
Бобовые травы целесообразно высевать в смеси с мятликовыми в том случае, если посевы будут использованы на выпас – это уменьшит опасность заболевания скота тимпанией (чрезмерное скопление газов в рубце у крупного рогатого скота или в кишечнике лошади (ветряные колики).
Особенности биологии гороха и технология его возделывания
Посевной горох имеет пищевое и кормовое назначение. Семена гороха содержат 20...26 % белка. Семена хороха используют в консервной промышленности (зеленый горошек). По качеству силос из горохо-мятликовых смесей превосходит кукурузный.
Полевой горох (пелюшка) имеет исключительно кормовое значение, возделывается на зерно, сено и зеленый корм. Пелюшка ценна тем, что ее можно выращивать на бедных песчаных почвах, она очень скороспела и семеноводство ее устойчиво даже на севере. В этих районах полевой горох - хорошая парозанимающая культура
Ботаническое описание гороха
Вид - горох посевной (Pisum sativum L.) включает несколько подвидов, горох обыкновенный посевной (ssp. sativum) — с белыми цветками и светлыми семенами, и горох полевой или пелюшка (ssp. arvense), с красно-фиолетовыми цветками и темными, часто крапчатыми семенами.
Горох полевой — кормовое растение, менее требователен к почвам, может расти на песчаных почвах.
Корневая система стержневая. Стебель полегающий. Листья сложные парноперистые, заканчиваются ветвящимися усиками. Прилистники крупные, охватывающие стебель. Цветки располагаются в узлах стебля Плод — боб с 3-10 семенами. У гороха посевного есть лущильные и сахарные сорта.
Биологические особенности гороха
Горох - растение длинного дня, сравнитительно холодостоек.
Требования к теплу.
Для нормального развития всходов необходима температура 5 °С. При 10 °С всходы появляются через 5...7 дней переносят заморозки до —4 °С. Требования к теплу повышаются в период образования плодов (до 16...20 °С), а во время роста бобов и налива семян — до 18...22 °С. Жаркая погода (выше 26 °С) неблагоприятна для формирования урожая.
Требования к влаге.
Для набухания и прорастания необходимо 100... 120 % воды от сухой массы семян. Ранний посев во влажный слой почвы создает условия для быстрого, равномерного набухания семян и появления всходов. В периоды бутонизации, цветения и завязывания бобов требуется влага, недостаток воды в это время вызывает опадение цветков и завязей.
Горох проявляет высокие требования к почве, хорошо растет на черноземных, серых лесных и окультуренных дерново-подзолистых почвах среднего гран состава, характеризуется хорошей аэрацией. Вегетативный период может составить 70... 140 дней.
Фазы роста и развития.
Отмечают фазы всходов, бутонизации, цветения и созревания. Последние фазы отмечаются по ярусам, так как цветение и созревание происходят последовательно снизу вверх по стеблю. В вегетационном периоде выделяют начальный и конечный этапы, когда фотосинтез отсутствует: первый этап — посев — всходы и второй — созревание, когда листья полностью пожелтели и налив семян уже закончен, но содержание влаги в семенах еще высокое.
От всходов до начала созревания выделяют четыре периода,
Первый период (от всходов до начала цветения) 30...45 дней. В это время определяется густота растений. нарастает листовая поверхность, образуются клубеньки.
Второй период (цветения и образования плодов) длится 14...20 дней. нарастают листовая поверхность и биомасса, продолжается и к концу периода завершается рост растений в высоту, одновременно происходят цветение и образование плодов.
В течение третьего периода происходит рост плодов, которые к его концу достигают максимальных размеров. В конце третьего периода отмечается максимальный за вегетацию урожай зеленой массы.
В четвертом периоде происходит налив семян. Идет отток пластических веществ, особенно азота, из других органов в семена. Увеличение массы дает урожайность гороха на уровне 3 т/га.
Сорта гороха
В Госреестр селекционных достижений РФ включено и допущено к использованию 95 сортов гороха. Наибольшее распространение получили следующие сорта: Неосыпающийся 1, Труженик Орловчанин, Норд, наиболее ценные по качеству: Богатырь чешский, Неосыпающийся 1, Норд,
Существует 16 сортов кормового гороха (пелюшки): Малиновка, СЗМ 85, Дружная, Тася.
Технология возделывания гороха
Место в севообороте.
Лучшие предшественники озимые зерновые и пропашные (картофель, кукуруза, сахарная свекла). Горох часто размещают после яровых зерновых культур.
Удобрение. Для формирования 1 т семян и соответствующего количества других органов горох потребляет, кг: N — 45...60, Р205 - 16...20, К20 - 20...30, СаО - 25...30 и Mg - 8... 13, а также микроэлементы — молибден, бор и др.
Обработка почвы. Осенняя обработка зависит от предшественника и засоренности посевов. Если поле засорено корнеотпрысковыми сорными растениями, то через 2 нед. после первого лущения проводят второе лемешными орудиями. Весной поля обрабатывают комбинированными агрегатами.
Посев и уход за посевами гороха
Для посева используют кондиционные семена. Горох высевают в ранневесенние сроки, при этом он лучше использует осенне-зимние запасы влаги в почве, меньше поражается болезнями и вредителями, раньше созревает.
Норма высева в Нечерноземной зоне — 1,2 млн. всхожих семян на 1 га.
Уход за посевами.
После посева, особенно в сухую погоду, поле прикатывают кольчато-шпоровыми катками. Проводят боронование посевов. При этом уничтожается почвенная корка, уменьшается потеря влаги, улучшается аэрация.
Наиболее эффективно сочетание боронования с применением гербицидов.
Уборка урожая гороха
Короткостебельные усатые сорта (с усиками вместо листочков) практически не полегают. Однако на больших площадях возделывают урожайные, но полегающие сорта. Для таких сортов основной способ уборки — раздельный. Скашивают горох при побурении 60...70 % бобов.
Скашивают горох поперек полеглости, а низкорослый (до 40 см) — под углом 45° к ней или навстречу полеглости. Подбор и обмолот валков проводят зерновыми комбайнами ворох нужно сразу пропустить через зерноочистительную машину. После очистки зерно с влажностью более 17 % следует просушить активным вентилированием или на сушилках шахтного типа. При сушке в напольных сушилках активного вентилирования температурный режим устанавливают в зависимости от влажности семян. На сушилках шахтного типа семена гороха не должны прогреваться более чем до 35...45 ?С. Подсушенные до кондиционной влажности (14 %) семена сортируют и хранят в сухих помещениях с высотой насыпи в закромах не более 2,5 м
Особенности биологии люпина узколистного и технология его возделывания
Из множества видов люпина в культуру введено несколько. К древнейшим культурным видам относят люпин белый (Lupinus albus L.) из Средиземноморья и люпин изменчивый (L. mutabilis) из Южной Америки. Семена этих видов люпина местное население использовало в пищу в течение многих веков. В семенах и вегетативных органах люпина содержалось много алкалоидов, придававших им горький вкус, поэтому семена использовали на корм и в пищу после вымачивания их в проточной воде для вымывания алкалоидов. По мнению многих исследователей, окультуривание этих видов, осуществлявшееся разными народами и на разных континентах, привело к аналогичным изменениям. Так, оба эти вида имеют крупные белые семена, бобы при созревании не растрескиваются. Семена как белого, так и изменчивого люпина, богатые белком, были существенным компонентом в рационах, из них готовили разнообразные блюда.
В дальнейшем в странах Европы стали распространяться кроме люпина белого такие виды, как люпин желтый (Lupinus luleus L.) и люпин узколистный благодаря их меньшей требовательности к теплу и к плодородию почв. Эти виды, особенно люпин желтый, могли произрастать на песчаных почвах, где при достаточной влагообеспеченности формировали высокий урожай зеленой массы. Поэтому первоначально их использовали в качестве сидератов, улучшающих плодородие бедных песчаных почв.
В 30-е годы XX в. у разных видов люпина были обнаружены формы с очень низким содержанием алкалоидов в семенах — 0,03...0,001 %, в то время как в диких образцах или в сидеральных сортах их было 1,5...2,5%. С этого времени началась селекция кормовых сортов люпина, которые называли безалкалоидными, хотя в растениях и отмечались следы алкалоидов. В нашей стране сорт люпина считается кормовым (безалкалоидным), если в семенах содержится не более 0,03 % алкалоидов. Такие растения, а также их семена не имеют горького вкуса, их охотно поедают животные, их можно добавлять в другие корма, создавая рационы, сбалансированные по белку.
В последние годы во многих странах мира повысился интерес к люпину в связи с дефицитом растительного белка. По содержанию белка в семенах (35...42 %) и его аминокислотному составу люпин не уступает сое. Разные виды и сорта люпина можно выращивать в более суровых климатических условиях и на менее плодородных почвах, где люпин обычно превосходит сою и другие зерновые бобовые культуры по урожайности и сбору белка. Эти преимущества люпина связаны с такими его биологическими особенностями, как способность развивать на малоплодородных почвах мощную корневую систему, усваивать труднорастворимые фосфаты почвы и в достаточных количествах фиксировать азот воздуха в симбиозе с клубеньковыми бактериями на кислых почвах. Люпин — хороший предшественник для других культур.
В России основные площади занимает люпин желтый, лучше других видов способный произрастать на бедных песчаных и кислых почвах. Сорта люпина желтого рекомендуются к возделыванию в основном в Северо-Западном и Центральном регионах России.
Выращивают его в основном на зеленую массу. При достаточном количестве влаги урожайность составляет 40...50 т/га. Люпин узколистный также выращивают на зеленую массу, а современные сорта — и для производства высокобелкового зерна. В благоприятные годы урожайность семян составляет 2,5...3,0 т/га.
Люпин узколистный более скороспелый, чем желтый, продвигается в более северные районы. В последние годы благодаря созданию скороспелых и урожайных сортов площади его посева значительно расширились.
Люпин белый более требователен к теплу и почвам. Его возделывают в южных районах люпиносеяния: на юге Центрального региона, в Центрально-Черноземной зоне и предгорной зоне Северного Кавказа.
Люпин белый в основном выращивают как зернофуражную культуру. При благоприятных условиях урожайность семян составляет 4...5 т/га.
Ботаническое описание. Род люпина включает около 200 видов, однолетних и многолетних. В России возделывают три однолетних вида: люпин желтый (рис. 18, б), люпин белый и люпин узколистный (рис. 18, а). Кроме того, в культуре один многолетний вид люпина люпин многолистный (рис. 18, в). Так как этот мелкосемянный вид возделывают на зеленую массу, его описание приведено в разделе «Многолетние бобовые травы».
Растения люпина травянистые. Корневая система стержневая. Стебель прямостоячий, опушенный. Образуются боковые побеги различных порядков. Высота растений позднеспелых сильноветвящихся форм 1...2 м, скороспелых форм 60...80 см.
Листья сложные, пальчатые, на верхушке черешка веерообразно расположено 5... 11 листочков. Каждый побег заканчивается соцветием — кистью. Цветки имеют различную окраску: у люпина желтого — желтую; у белого — голубовато-белую, белую, синюю; у узколистного — синюю, белую, розовую. У многолистного люпина окраска цветов разнообразная, длина соцветий до 50 см.
Люпин узколистный — самоопылитель, у многолистного преобладает перекрестное опыление, у желтого и белого — самоопыление.
Бобы многосемянные, с перетяжкой на створках. У белого люпина и современных сортов желтого бобы не растрескиваются. Семена у люпина белого крупные, округло-четырехугольные, сплюснутые, кремовой окраски (у алколоидных форм розоватые), масса 1000 семян 250...500 г. У люпина узколистного семена округло-яйцевидной формы, белые или с мраморным рисунком (мраморность на темном фоне), масса 1000 семян 150... 180 г. У люпина желтого семена слегка приплюснуты, окраска от белой до темной, часто с темными пятнами на светлом фоне, масса 1000 семян
125…150 г. У люпина многолистного (многолетнего) семена мелкие, масса 1000 семян 30 г, овальные, слегка сплюснутые, различной окраски (от светлой до черной). Бобы мелкие, удлиненные, черного цвета, густо опушены, при созревании сильно растрескиваются. Семена люпина при прорастании выносят семядоли на поверхность.
Особенности биологии. У люпина желтого и белого период вегетации длится 115... 130 дней, у наиболее скороспелых сортов —
100..110 дней. Люпин узколистный созревает на 15...20 дней раньше.
Требования к теплу. В первой половине вегетации люпин нетребователен к теплу. Минимальная температура прорастания семян 3...5 °С, всходы выдерживают заморозки до -6°С. Вегетативные органы хорошо растут при 7...12 °С, для развития плодов требуется более высокая температура. Люпин особенно требователен к теплу в период налива семян и созревания, при температуре ниже 14 °С эти процессы приостанавливаются, вегетация сильно затягивается. За вегетационный период растениям люпина белого требуется сумма активных температур 2600...2800 °С, желтого —
2400.. .2600, узколистного Щ 1800...2000 “С (для современных скороспелых сортов с ограниченным ветвлением на 200...500°С меньше).
Требования к влаге. Общий расход воды на создание единицы сухого вещества (коэффициент водопотребления) составляет за вегетацию 350...400. Однако эта величина зависит от периода развития растений и условий влагообеспеченности. Потребление влаги посевом постепенно возрастает с момента всходов до фазы сизых бобов.
Для набухания и прорастания семян требуется более 120% воды от их сухой массы. Критическая ситуация в развитии посева может возникнуть в период посева — всходов, если весна сухая, с сильным ветром. В этом случае верхний слой почвы быстро иссушается. Запоздание с посевом, неравномерная заделка семян, отсутствие прикатывания могут привести к поздним, недружным и изреженным всходам, урожайность резко снижается. Люпин особенно чувствителен к недостатку влаги в период бутонизации — цветение и завязывание плодов. Дефицит влаги в это время приводит к резкому ограничению вегетативного роста, сокращению завязываемости плодов и понижению урожая в 3...4 раза по сравнению с урожаем в оптимальных условиях. В период налива и со¬зревания семян потребность во влаге снижается.
Требования к свету. Люпин — светолюбивое растение. Для него характерно явление гелиотропизма — листья всегда повернуты перпендикулярно к лучам солнца. Размещение более 100 растений на 1 м2 способствует быстрому отмиранию нижних слабоосвещенных листьев. Современные сорта люпина быстрее растут и развиваются в условиях длинного дня.
Требования к почве. Люпин желтый способен нормально расти и формировать высокий урожай на бедных песчаных почвах. Это объясняется уникальными биологическими осо¬бенностями этого растения: способностью формировать мощную, глубоко проникающую корневую систему, усваивать труднорастворимые фосфаты почвы и использовать азот воздуха благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Кроме того, люпин желтый — одно из немногих бобовых растений, способных успешно развиваться и фиксировать азот на кислых почвах. Люпин узколистный и особенно люпин белый требуют более связных и плодородных почв. Активный симбиоз у них отмечается при рНС0Л 6.
Люпины не выносят заболоченных, засоленных почв, плохо развиваются на уплотненных участках.
Сорта. В Госреестр включены следующие сорта желтого люпина: Академический 1, Брянский 6, БСХА 382, Жемчуг, Родник и др. Сорта узколистного люпина: Брянский 123, Кристалл, Ладный, Немчиновский 846, Тимир 1, Узколистный 109. Большинство сортов узколистного люпина выращивают для получения зеленой массы.
В последние годы селекционеры получили сорта зернового направления — с детерминантным типом роста, низкорослые и скороспелые. К их числу прежде всего относится сорт Ладный, районированный с 1992 г. и допущенный к использованию в шести регионах Российской Федерации.
Сорта белого люпина: Дельта, Мановицкий, Старт.
Особенности агротехники. Место в севообороте. Оно зависит от хозяйственного назначения посева. Лучшие предшественники белого люпина — озимые зерновые культуры; хорошие результаты получают при размещении его после кукурузы, сахарной свеклы, приемлем посев и после яровых зерновых культур. Если нет угрозы поражения фузариозом и используют фузариозо- устойчивые сорта, люпин может занимать два поля в восьмипольном севообороте (в качестве занятого пара — на зеленый корм и в пятом поле на семена).
Люпин нельзя сеять после зерновых бобовых культур, многолетних бобовых трав во избежание распространения болезней, особенно фузариоза. Высевать люпин повторно на том же участке следует не ранее чем через 4...5 лет, а для сортов, неустойчивых к фузариозу, — через 7...8 лет. При возделывании на семена нежелательно размещать люпин на пониженных увлажненных участках. В таких условиях образуется большая вегетативная масса, удлиняется период вегетации, затягивается созревание.
Удобрение. Известковые удобрения вносят не под люпин, а за 2...3 года до его возделывания под предшествующие культуры севооборота. Отрицательного действия известкования на люпин можно избежать, используя магнийсодержащие известковые удобрения, например доломитовую муку. Нормы известковых удобрений устанавливают в зависимости от исходного уровня кислотности почвы и ее гранулометрического состава.
На формирование 1 т семян и соответствующего количества других органов люпин потребляет, кг: N — 60...80, Р2О5 — 15...18, К20 — 30...35, СаО — 20...25 и Mg — 15...17. Несмотря на высокое потребление питательных веществ, люпин может расти на почвах с невысоким содержанием фосфора и калия. Он использует труднорастворимые фосфаты почвы, а также последействие удобрений, внесенных под предшественник.
При размещении люпина на окультуренных почвах, после удобренных предшественников, при содержании доступных форм фосфора и калия более 100 мг на 1 кг почвы и создании благоприятных условий для азотфиксации получают высокий урожай люпина.
Обработка почвы. Система основной обработки почвы под люпин общепринятая для зоны. Основные элементы обработки почвы в зависимости от типа почвы, засоренности и предшественника такие же, как и для гороха. Весной проводят обработку комбинированными агрегатами. Выравнивание поверхности поля
перед посевом имеет особое значение для люпина, требующего неглубокой и равномерной заделки семян.
Подготовка семян к посеву. Для посева используют семена со всхожестью не ниже 80 %. Примесь горьких семян не должна превышать 3 %. Если алкалоидных семян в партии более 5 %, их используют для сидеральных посевов.
Семена перед посевом протравливают фундазолом, 50 % с. п. (4...6 кг/т).
Для лучшего контакта протравителей с семенами в смесь добавляют прилипатели: спиртовую барду или клеевый препарат (№ КМЦ) из расчета 200...400 г на 1 т семян. Препарат растворяют в теплой (45...50 °С) воде.
При использовании фундазола протравливание, нитрагинизацию и обработку семян препаратом, содержащим молибден, можно совместить, проводя их в день посева. Техника применения ризоторфина и обработка семян молибдатом аммония такие же, как и для других зерновых бобовых культур.
Сроки посева. Срок посева люпина зависит от цели возделывания и определяется биологическими особенностями и экологическими условиями. У люпина всходы устойчивы к заморозкам до —6°С, благодаря чему возможен ранний посев. Люпин на семена высевают обычно через 3...5 дней после начала полевых работ. При раннем посеве растения лучше используют осенне-зимние запасы влаги в почве, раньше созревают.
Способы посева. При выращивании люпина на семена применяют обычный рядовой способ посева (с междурядьями 15 см) и широкорядный (45 см). У люпина желтого и белого при оптимальной норме высева оба способа посева обеспечивают примерно одинаковую урожайность. Широкорядный посев дает возможность провести междурядные обработки. При возделывании скороспелых слабоветвящихся сортов при обычном рядовом посеве урожайность повышается. При выращивании семян люпина узколистного и люпина на зеленую массу применяют обычный рядовой способ посева. При широкорядном способе посева используют наземную технику для борьбы с болезнями, вредителями и для проведения десикации.
Норма высева. Она зависит от способа посева и особенностей сорта. При обычном рядовом посеве для люпина желтого и узколистного норма высева составляет 1,0... 1,2 млн всхожих семян на 1 га, при таком же способе посева для скороспелых низкорослых и сравнительно мелкосемянных сортов люпина белого типа Старт — 0,8...1,0 млн, для более высокорослых и крупносемянных сортов — 0,6...0,7 млн на 1 га. При широкорядном посеве норма высева составляет 60 % нормы обычного рядового посева.
При возделывании на зеленую массу и силос используют обычный рядовой посев с нормой высева, повышенной на 10... 15 %.
Глубина заделки семян. Семена сеют на глубину 3...4 см. Люпин выносит семядоли на поверхность, поэтому глубокая (более 5 см) и неравномерная заделка семян при посеве недопустима.
Уход за посевами. Особое значение имеет тщательное выравнивание почвы перед посевом. При установке сеялок на норму высева следует так отрегулировать высевающие аппараты, чтобы длина рабочей части катушки была наибольшей, а скорость вращения — наименьшей. После посева поле прикатывают, что создает хороший контакт семян с почвой и подтягивает влагу в верхние слои, обеспечивая дружные всходы.
В основном уход за посевами люпина направлен на борьбу с сорными растениями. Люпин обладает низкой конкурентной способностью по отношению к ним. Эффективный метод борьбы с сорными растениями — боронование посевов. Довсходовое боронование в два следа проводят легкими зубовыми или сетчатыми боронами через 6...7 дней после посева, когда сорняки находятся в фазе белой ниточки. Боронование по всходам легкими боронами в один след проводят в фазе 3...4-го листа у люпина при скорости движения агрегата не более 5 км/ч.
При широкорядном посеве белого люпина проводят 2...3 междурядные обработки: первую —в фазе всходов, вторую —в фазе трех пар настоящих листьев, третью —перед смыканием рядков (в начале цветения главного побега). Для борьбы с сорными растениями применяют гербициды.
Желательно проводить десикацию посевов, которая на 7... 10 дней ускоряет созревание семян, снижает их влажность, подготавливает посев к однофазной уборке. Обработку десикантами проводят, когда бобы на центральной кисти желтеют, а семена находятся в фазе пожелтения корешка зародыша. Посевы люпина опрыскивают с помощью тракторных опрыскивателей. При низкой температуре и в дождливую погоду применяют повышенную норму препарата и добавляют к раствору 5... 10 кг аммиачной селитры или аммиачной воды.
Уборка урожая. На зеленую массу для силосования люпин убирают в фазе блестящих бобов, когда бобы характеризуются наибольшими размерами, а накопление зеленой массы максимальное за вегетацию. Для скашивания, измельчения и погрузки зеленой массы применяют кормоуборочные комбайны. Уборка семян — ответственный и сложный этап в технологии возделывания люпина. Это связано с неравномерным созреванием, повышенной влажностью семян и вегетативных органов при уборке, чувствительностью семян к механическим повреждениям. У люпина узколистного бобы при созревании в жаркую погоду растрескиваются.
Если проводилась десикация, возможна однофазная уборка. У люпина белого бобы не растрескиваются и не обламываются при созревании, поэтому все бобы могут полностью созреть без потерь урожая от перестоя. Для этого вида десикацию целесообразно применять только в случае неблагоприятных погодных условий во время налива и созревания семян.
Перед прямым комбайнированием проводят соответствующую регулировку молотилки комбайна, чтобы был обеспечен вымолот семян и исключалось их дробление.
Послеуборочная обработка семян. Семенной ворох, поступивший от комбайна, очищают от примесей с помощью ворохоочистителей. Недозрелые, влажные семена люпина примерно в 1,5 раза крупнее созревших сухих семян, поэтому их можно отделить от основной массы семян, подбирая сита с круглыми отверстиями.
После первичной очистки семена необходимо просушить. Люпин относится к культурам с медленно высыхающими семенами, поэтому его лучше сушить на установках активного вентилирования. Технология сушки семян люпина такая же, как и семян гороха.
Перед закладкой на хранение проводят сортировку семян, предназначенных для посева. Семена доводят до посевных кондиций в соответствии со стандартом.
Семена с влажностью до 14 % хранят в мешках или насыпью в сухих закрытых помещениях.
Клубнеплоды. Использование, районы возделывания, видовой состав, площади урожайность. Ботаническая характеристика. Основные сорта
Из клубнеплодов пищевое значение имеют картофель и топинамбур.
Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур разностороннего использования. Картофель возделывается как полевая культура. Картофель относится к двухлетним культурам и может размножаться семенами. Однако картофель возделывается исключительно как однолетняя культура, и посадочным материалом являются клубни. Такой способ возделывания растений называется клонированием.
Клубни картофеля содержат в среднем около 25 % сухих веществ, в том числе до 20 % и более крахмала и 2 % белковых веществ, которые по своей ценности значительно превосходят белки многих культур.
Велика важность картофеля и как источника витаминов С и группы В. Кроме того, в нем содержатся каротиноиды и витамины РР и К. 250-300 г отварного картофеля обеспечивает 30-50 % суточной потребности человека в витамине С. Особенно богаты им молодые клубни. Все это, а также высокие вкусовые качества определяют большое значение картофеля как продукта питания, и его по праву называют вторым хлебом.
Клубни картофеля представляют собой утолщенное окончание подземных стеблей — столонов. Зрелые клубни покрыты тонкой кожурой, гладкой или сетчатой, состоящей из пробковой ткани, предохраняющей от высыхания и заболеваний. Под пробковым слоем находятся паренхиматические клетки коры, наполненные крахмальными зернами, затем — слой образовательной ткани (камбия), кольцо сосудисто-волокнистых пучков, которые соединяются с глазками. Внутренняя часть — сердцевина — содержит крахмал, но меньше, чем кора.
Форма клубней зависит от особенностей сорта и условий выращивания; принято различать три формы клубней — круглая, удлиненная и овальная. Наружная окраска клубней зависит от пигмента, заключенного в клетках коры, и от толщины пробкового слоя. Есть сорта с белыми, желтыми, розовыми, светло-красными, красными, светло- и темно-синими клубнями. Мякоть клубня может быть белой, желтой, красной и синей. У большинства возделываемых сортов мякоть клубня белая. В клубнях с желтой мякотью обычно содержится больше азотистых веществ.
Распределение основных питательных веществ в клубне неравномерно. Азотистых веществ больше всего в периферийных клетках коры, под пробковым слоем, а крахмала — в клетках паренхимы, примыкающих к камбиальному слою. Наименьшее количество крахмала содержится в сердцевине клубня.
Кроме основных компонентов в химический состав клубней входит в небольшом количестве глюкоалкалоид соланин (0,002-0,02 %), обладающий ядовитыми свойствами. В позеленевших и проросших клубнях особенно много соланина (до 0,08 %). Позеленевшие клубни не только нельзя употреблять в пищу, но и скармливать в сыром виде животным. Для обезвреживания соланина клубни подвергают варке или запариванию.
По хозяйственному назначению и использованию сорта картофеля подразделяют на столовые, универсальные и технические (заводские).
Столовые сорта обладают высокими вкусовыми качествами, хотя обычно имеют небольшое содержание крахмала. Клубни их отличаются малым количеством неглубоких глазков, тонкой кожурой и хорошей лежкостью.
Универсальные, или столово-заводсте, сорта характеризуются хорошими вкусовыми качествами и повышенным содержанием
крахмала, что позволяет использовать их для пищевых целей и технической переработки.
Технические (заводские) сорта в противоположность столовым отличаются высоким содержанием крахмала (не менее 18 %).
Топинамбур (земляная груша). Как и картофель, топинамбур относится к клубнеплодам и возделывается в качестве полевой культуры. Топинамбур выращивают для получения клубней, богатых углеводами, главным образом полисахаридом инулином (15-22%), являющимся полимером фруктозы. Вследствие этого топинамбур находит широкое применение в качестве компонента диетического, в первую очередь диабетического питания, в виде салатов, гарниров или как добавка в мучные изделия.
Клубни у топинамбура грушевидной, цилиндрической, булавовидной или удлиненно-округлой формы. В отличие от картофельных они не имеют пробкового слоя, поэтому быстро увядают. Глазки располагаются в виде бугорков, что придает им угловатость. В зависимости от сорта клубни могут быть белой, желтой, розовой и красно-фиолетовой окраски. Их масса в среднем 20-50 г, а при благоприятных условиях достигает 100 г и более
Особенности биологии и технология возделывания картофеля по гребневой, грядово-ленточной и голландской технологии
Биологические особенности картофеля
Жизнь картофельного растения условно делят на три периода. Первый период — от всходов до начала цветения (35-38 дней у скороспелых, 43-46 дней у позднеспелых). На этом этапе главным образом увеличивается масса ботвы, прирост клубней незначителен. Второй период охватывает цветение и продолжается до прекращения прироста ботвы (практически до начала ее увядания). В это время происходят наиболее интенсивные приросты клубней. Третий период — от прекращения приростов ботвы до естественного ее увядания. Приросты клубней еще продолжаются, но менее интенсивно, чем во втором периоде.
Наиболее важным в формировании клубней является второй период. В это время накапливается до 65-75% конечного урожая. Погодные условия, складывающиеся в этот период, определяют уровень урожая. Приросты урожая клубней картофеля колеблются в зависимости от метеорологических условий. В отдельные годы среднесуточные приросты урожая клубней в период максимального клубнеобразова-ния достигают 2,5-2,8 т на 1 га. Приросты же в 1-1,5 т на 1 га отмечаются почти ежегодно.
Отношение к теплу.
Картофель — культура умеренного климата. Он не выдерживает отрицательных температур, плохо реагирует на температуру ниже 7-8°С и в то же время сильно угнетается уже при температуре почвы выше 20°С. Ботва картофеля повреждается при температуре минус 1-1,5°С.
Клубни обычно не выносят температуры минус 1-2°С, что связано прежде всего с высоким (до 75% и более) содержанием в них воды.
Клубни, подвергшиеся при хранении воздействию пониженных положительных температур, приобретают сладкий вкус вследствии превращения крахмала в сахар. Если эти клубни затем выдержать при комнатной температуре, происходит обратный процесс и у них вновь появляется нормальный вкус.
Проросшие клубни ранних сортов высаживают при температуре почвы 2-3°С, не проросшие клубни высаживают при температуре почвы до 6-8°С. Оптимальная для прорастания температура 18-20°С. Всходы в этом случае появляются на 10-12-й день после посадки, в то время как при температуре почвы ниже 7°С — лишь через 30-35 и даже через 50 дней. Лучшее клубнеобразование в средней полосе происходит при температуре почвы 16-19°С, что примерно соответствует температуре воздуха 21-25°С. При снижении температуры рост клубйей задерживается, а при 7°С — прекращается.
Ассимиляционная деятельность листьев картофеля почти прекращается при продолжительной температуре воздуха выше 30°С.
Отношение к свету.
Картофельное растение весьма требовательно к свету. Даже при небольшом затенении у картофеля отмечается пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, замедление или полное отсутствие цветения и снижение урожая клубней. В связи с этим очень важно обеспечить оптимальные площади питания для различных сортов картофеля с учетом конкретных условий возделывания.
Отношение к влаге.
Картофель — требовательное к влажности почвы растение. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. Критическим периодом является фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней.
Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70-80% полной полевой влаго-емкости в зоне распространения основной массы корней в период цветения и клуб-необразования и 60-65% — в период накопления крахмала в клубнях. Для обеспечения высоких урожаев картофеля в средней полосе необходимо, чтобы за вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков. Недостающее количество влаги должно восполняться орошением.
Особенности питания.
Количество питательных элементов, потребляемых картофельным растением, зависит от многих факторов и ориентировочно определяется выносом их из почвы с урожаем. Установлено, что картофель выносит в среднем с I т клубней и соответствующим количеством ботвы 5-6 кг N, 1,5-2 кг Р3О5 и 7-10 кг К2О.
Таким образом, из основных элементов питания картофель потребляет больше всего калия, затем азота и меньше всего — фосфора. Забирая из почвы питательные элементы значительно больше, чем зерновые культуры, картофель дает хозяйственно-ценной продукции примерно в 2-2,5 раза больше с единицы площади, чем они. На это обращал в свое время внимание Д. Н. Прянишников (1920), который писал, что возделывать картофель на полях — это то же, что получать три колоса там, где рос один.
В первый период жизни растение картофеля требует немного питательных элементов. Оно в значительной степени удовлетворяет потребность в питании за счет материнского клубня. Наибольшее количество питательных элементов картофель потребляет в период интенсивного нарастания надземной массы и в период клуб-необразования. К концу вегетации поступление питательных элементов уменьшается и прекращается в начале засыхания листьев.
При недостатке в почве азота отмечается слабое развитие надземных органов картофеля, уменьшаются облиственность растений, продуктивность работы листового аппарата и урожай клубней. При избыточном азотном питании наблюдается чрезмерный рост ботвы, задерживается образование клубней и удлиняется период вегетации; снижается устойчивость растений к различным заболеваниям и накапливаются нитраты. При нормальном азотном питании картофельное растение лучше усваивает калий и фосфор.
Хорошая обеспеченность картофеля фосфором ускоряет развитие растений, начиная с появления всходов. Повышаются темпы формирования корневой системы, раньше наступает период клубнеобразования, увеличиваются урожай и крахмали-стость клубней, улучшаются их лежкость и семенные качества. При недостатке фосфора нарушается нормальное развитие растения: понижается ветвистость куста, задерживаются бутонизация, цветение и клубнеобразование. На клубнях появляются коричневые пятна, их крахмалистость уменьшается, а вкусовые качества ухудшаются.
Калий, имея большое значение для процесса фотосинтеза, белкового и углеводного обмена, существенно влияет на величину урожая картофеля и его качество (особенно крахмалистость), повышает устойчивость растений к болезням. Калий играет исключительную роль в водном режиме растений. При калийном голодании картофеля происходят нарушения в росте и развитии растения, в его анатомо-морфологическом строении. Механические ткани и корневая система развиваются слабее. Клубни при недостатке калия бывают мелкими, приобретают несколько удлиненную форму и плохо хранятся в зимний период. Калийные удобрения, содержащие много хлора, уменьшают размер крахмального зерна.
Отношение к почве.
Лучшими для картофеля являются рыхлые почвы, с хорошей воздухопроницаемостью, небольшой влагоемкостью и водопроницаемыми подпочвенными горизонтами. Прорастающие клубни, корни и молодые клубни потребляют во много раз больше кислорода воздуха, находящегося в почве, чем корни и подземные органы других растений. Этим объясняется высокая требовательность картофельного растения к порозности почвы.
Картофель с успехом возделывают в Центрально-Черноземных областях. В Нечерноземной зоне для него пригодны хорошо окультуренные дерново-подзолистые и серые лесные почвы. Широко используются под картофель и окультуренные торфяники, особенно если он идет на семенные цели. Удается картофель и на легких по механическому составу песчаных почвах, конечно, при внесении достаточного количества удобрений. Благодаря большой усваивающей способности корневой системы, картофель может произрастать и на сравнительно бедных почвах, однако рассчитывать на высокие урожаи клубней при этом не приходится. Тяжелые суглинки и сильно уплотненные почвы, особенно при близком стоянии грунтовых вод, непригодны для культуры картофеля. Они препятствуют свободному развитию клубней и способствуют заболеваниям картофеля вследствии избыточной увлажненности.
Картофель сравнительно хорошо растет на кислых и слабокислых почвах. Оптимальная реакция среды почвенного раствора для роста растений при величине рН солевой вытяжки 4,8-6,3. На сильнокислых и щелочных почвах рост картофеля ухудшается
Гребневая технология массового применения (Заворовская).
В настоящее время широкое распространение получила система гребневого выращивания картофеля. Отечественные технологии при этом базируются на применении пассивных рабочих органов и отличаются друг от друга шириной междурядий (70 см, 90, 140, 60 + 80, 50 + 90, 70 + 110, 110 + 30 см). Расширение междурядий вызвано необходимостью создания благоприятных условия для развития растений и с попыткой применения энергонасыщенных тракторов при возделывании картофеля.
В странах Центральной Европы стандартная ширина междурядий при возделывании картофеля составляет 75 см. На ближайшие несколько лет наиболее оптимальным с точки зрения повышения урожайности растений и универсализации сельскохозяйственных машин можно считать величину междурядья 75 см.
В США и Великобритании ширина междурядий при возделывании картофеля составляет 90 см. Такая ширина согласуется с интенсивным использованием тракторов с колеей 180 см.
Pисунок 9 - Схема возделывания картофеля на гребнях при ширине междурядий 75 и 90 см (густота посадки 3000 клубней/га): а – междурядья 75 см (идеальная ширина шин около 245 мм); б – междурядья 90 см (идеальная ширина шин около 300 мм).
С целью использования более мощных и тяжелых тракторов при минимальном уплотнении боковых стенок гребня и дна борозды за счет более широких (максимально 314 мм) и крупных шин была разработана система механизации растениеводства путем создания единого следа для всех машин, в рамках которой применяются шестирядные сельскохозяйственные машины со стандартной шириной колеи 180 см.
После вспашки производится раздел участка на постоянную проезжую колею и покрытою неуплотненным грунтом площадью, на которой возделываются сельскохозяйственные культуры. Междурядье для прохода колес трактора составляет 75 см. Использование больших междурядий, например, 90 см требует полной смены всего сельскохозяйственного оборудования и машин.
Вспашка и рыхление проезжей колеи позволяет полностью восстановить плодородие почвы для последующего возделывания других культур. Площадь, отведенную для прохода машин и уплотнение на боковых сторонах гребней можно значительно уменьшить. Это достигается увеличением рабочей колеи и регулярным использованием единой колеи для всех сельскохозяйственных машин (малое сопротивление их проезду за счет многократного прохода). В результате объем примесей комков почвы в ходе уборки картофеля уменьшается на 30-40%, а экономия дизельного топлива составляет 5-6%. Кроме того, обеспечиваются высокая устойчивая урожайность (34,4 т/га), а также высокое качество клубней благодаря более совершенному использованию оборудования для защиты растений.
Для оценки эффективности распространяемых зарубежных технологий производства картофеля в России в большинстве случаев проводилось сравнение их с традиционной и лучшей из отечественных, так называемой «заворовской». Эта технология впервые была внедрена в ОПХ «Заворово» НИИ картофельного хозяйства (140080, Московская обл., Люберецкий р-н, п/о Красково, пос. Коренево). В настоящее время освоена во многих хозяйствах России. С гектара собирают на 50-80 ц картофеля больше, чем в среднем по области. Технология предусматривает комплекс агротехнических, семеноводческих, организационных мероприятий, включая качественное их выполнение в оптимальные сроки.
Важный фактор получения устойчивых урожаев картофеля - эффективное использование органических и минеральных удобрений. Органические в виде торфонавозных компостов вносятся под зябь или предшествующую культуру (озимые) из расчета 60-80 т/га.
Особенностью подготовки участков под картофель является создание глубокоразрыхленного слоя почвы. Этому способствуют весенняя культивация участка на глубину 10-14 см, перепашка зяби на 27-30 см безотвальными и чизельными плугами по мере ее поспевания и предпосадочная нарезка гребней с одновременным внесением минеральных удобрений.
Для нарезки гребней окучники на культиваторах заменяют двух- и трехъярусными стрельчатыми лапами, а тукопроводы – лотковыми туконаправителями. Установленные сзади трехъярусные лапы формируют из рыхлой почвы овальный гребень.
Сроки посадки определяются готовностью почвы для качественной обработки. Посадку приводят в сжатые сроки, за шесть-восемь дней. Для формирования клубневого гнезда выше дна междурядий клубни заглубляют на 6-8 см, считая от вершины гребня до поверхности клубня. Густота посадки составляет не менее 60 тыс. клубней на 1 га.
Уход за посадками картофеля состоит из довсходовых и послевсходовых обработок. Для довсходовых культиваторы укомплектовывают долотами, двух- и трехъярусными стрельчатыми лапами, ротационными рыхлителями и подпружиненными ротационными боронами. Рекомендуются три довсходовые обработки: первая – не позднее пяти-семи дней после посадки, последующие с такими же интервалами.
Послевсходовые обработки осуществляют теми же агрегатами, но без ротационных боронок. Всего намечают две-три обработки. Последняя из них, перед смыканием ботвы, сочетается с высоким окучиванием растений.
Комплект рабочих органов для ухода за посадками картофеля разработан учеными НИИКХа, причем двух-, трехярусные лапы, ротационные рыхлители и подпружиненные боронки имеют преимущества перед серийными аналогами и могут изготавливаться в любом совхозе или колхозе.
Для борьбы с перезимовавшим колорадским жуком в момент его выхода из почвы практикуются краевые обработки посадок, а при массовом появлении личинок – опрыскивание.
Борьбу с фитофторой начинают после выравнивания всходов, когда высота растений достигает 15-20 см. При первых признаках болезни пораженные посадки опрыскивают 5-6 раз контактными медьсодержащими растворами с интервалом 7-10 дней. Предпочтение отдается тракторным опрыскивателям, оборудованным штангой для обработки ботвы в двух плоскостях.
Успешно применяется системный препарат ридомил. Его оптимальная доза 0,8 кг/га, а в смеси с одним из контактных фунгицидов – 2 кг/га. Перерывы между обработками составляют 14-16 дней.
Важными технологическими приемами являются химическое уничтожение и скашивание ботвы. Проводя десикацию ботвы, преследуют несколько целей: предотвращение перезаражения клубней фитофторой, обеспечение интенсивного оттока питательных веществ из ботвы в клубни (что повышает, урожайность), упрочнение их кожуры.
Химическая десикация ботвы проводится за 12-14 дней на сменных и за 5-7 дней до уборки на продовольственных посадках хлоратом магния (25-30 кг/га). Препарат реглон (2 л/га) используется для этой же цели на семеноводческих посадках. Уборка производится серийно выпускаемыми картофелеуборочными комбайнами.
Большое значение в производстве картофеля имеет хранение семенного фонда. В ОПХ «Заворово» принята прямоточная закладка семенных клубней по схеме «комбайн-хранилище». Допустимое содержание почвы в ворохе – 10 %. Картофель хранится навальным способом при активной вентиляции в хранилищах секционного типа при температуре 4-5 0С.
Картофель, предназначенный для реализации, закладывается на временное хранение под навесы, в складские или другие приспособленные для этого помещения. После двухнедельной выдержки его подрабатывают и отправляют для реализации.
Голландская технология.
Технология прошла производственную проверку в хозяйствах Московской, Ленинградской, Омской, Кемеровской и других областях, краев и республик, входящих в состав Российской Федерации, в различных почвенно-климатических условиях. Результаты показали, что она обеспечивает урожайность семенного картофеля до 250 ц/га, а продовольственного – свыше 300 ц/га, а также комбайновую уборку его на всей площади посадок. Голландская фирма «Agrico» предлагает комплекс соответствующих машин. С учетом трудностей их приобретения организован выпуск аналогичных отечественных машин.
Основная задача голландской технологии – обеспечивать рыхлую и оптимальную структуру почвы при минимальном количестве проходов агрегатов по полю. При выборе предшественника картофеля предпочтение отдается озимым зерновым культурам. Органические удобрения в количестве 70-100 т/га вносят под предшественник или осенью под зяблевую вспашку, минеральные – только в разброс с последующей неглубокой заделкой в почву. По рекомендациям разных фирм, доза азота 100-180 кг д.в./га, фосфора – 120-200, калия – 150-250 кг д.в./га.
Весной зябь не перепахивают, не проводят весенние бороновании или культивацию для закрытия влаги, а применяют лишь активное поверхностное рыхление почвы вертикально-фрезерным культиватором (отечественный аналог КВФ-4,0(2,8) на глубину 12-14 см.
Исключительно значение придается качеству посадочного материала. Семенной картофель должен иметь высокую репродукцию, 100 %-ные сортовую чистоту и всхожесть, диаметр 30-60 мм.
Посадка осуществляется четырехрядными сажалками КСМ-4, КСМТ-4, КСМ-6Л с междурядьями шириной 70 см. Густота посадки зависит от сорта картофеля, назначения (семенной или товарный), размеров клубней и колеблется от 40 до 100 тыс. клубней на 1 га. Клубни сажают на глубину 4-5 см в гребни высотой 8-10 см и шириной 30-35 см, образуемые дисками из разрыхленного структурного горизонта почвы. Между гребнями остается часть нетронутого рыхлого слоя, используемого затем для формирования высоких гребней при уходе.
Уход за посадками отличается числом и сроками проведения операций, типом применяемых орудий и принципом формирования гребней. От посадки до уборки, как правило, выполняется только одна операция, не считая опрыскивания гербицидами. Формирование гребней и междурядная обработка производятся фрезерным культиватором КФК-2,8. Почва из междурядий гребнеобразователем формируется в трапециевидный гребень высотой 23-25 см, шириной по согласованию 65 см, по верху 15-17, площадью поперечного сечения 950-1000 см2. Сезонный объем почвы в гребне уплотняется и приглаживается кожухом гребнеобразователя, что продолжительное время сохраняет оптимальный запас влаги даже в засушливые периоды, а высота и форма гребня способствуют сбросу ее при переувлажнении.
При такой технологии ухода необходимо применение гербицидов. Используются высокоэффективные, избирательные по отношения к картофелю препараты типа зенкор, фюзилад и т.д. при норме расхода 0,75-1,0 кг/га (250-300 л/га рабочей жидкости). Вносят гербициды широкозахватным штанговым опрыскивателем ОП-2000-2-01. Для борьбы с фитофторой проводят пять-шесть обработок: первую – до появления признаков болезни (перед смыканием ботвы), последующие – через 7-10 дней. До появления фитофторы рекомендуется использовать контактные препараты, после появления – системного действия (ридомил и др.) Против колорадского жуки эффективны препараты, многие из которых можно вносить в сочетании с препаратами против фитофторы и тлей. Уборке картофеля предшествует уничтожение ботвы химическим способом (десикация), механическим или сочетанием их. Для механического скашивания ботвы применяется ботводробитель БД-4. После уничтожения ботвы уборку начинают через 10 дней, убирают комбайнами КПК-3 и КПК-2-01. Такие же особенности имеет и финская технология.
Грядовая технология.
Совершенно других условий требуют грядовые системы, которые на протяжении длительного времени применяются в Канаде, США и Великобритании и в настоящее время вновь привлекают внимание в связи с поисками новых систем выращивания картофеля. В отличие от гребневой системы с расстоянием между гребнями 90 см ширина гряд составляет 120 см, при этом образуется достаточно большое междурядье для прохода колес более крупных тракторов с колеей 180 см. Посадка ведется обычно четырехрядными лентами по схеме 25 + 25 + 25 + 75 или трехрядными по схеме 45 + 45 + 90 см с помощью сажалок с двухложечными высаживающими аппаратами или других сельскохозяйственных машин, оснащенных аналогичным образом.
Преимуществами грядовых систем являются более высокая степень влагозадержания при сухой погоде, меньшая опасность дождевого смыва (или эрозии) и уменьшение степени позеленения клубней картофеля, больший объем почвы, приходящийся на одно растение, что улучшает структуру распределения клубней и создает одинаковые условия для их формирования.
Нельзя не заметить и очевидные недостатки: высыхание и нагревание гряд затруднено, что может отодвинуть уборку картофеля на поздние сроки: картофелеуборочным комбайна приходится перерабатывать больший объем почвы, что связано с повреждением клубней, увеличением затрат ручного труда и снижением эффективности уборки на тяжелых почвах с камнями и почвенными комками; исключается уборка картофеля с гряд однорядными сельскохозяйственными машинами.
Рисунок. 10. - Схема возделывания картофеля на грядах при различной колее трактора: а – 150 см – эксперимент, проводившийся в Швейцарии; б -180 см – эксперимент, проводившийся в Великобритании, Нидерландах, ФРГ
В Нидерландах, Швейцарии и ФРГ в течение нескольких лет грядовые системы изучаются как альтернатива гребневым с шириной междурядий 75 см. В результате экспериментов выяснилось следующее: при одинаковой плотности посадки урожайность на грядах несколько ниже, чем в гребнях; условия произрастания более благоприятны на широких грядах при ширине тракторной колеи 180 см в отличие от сравнительно узких гряд с двумя рядами при ширине колеи 150 см; прироста урожайности можно добиться увеличением плотности посадки и созданием равномерной структуры распределения клубней.
В Тверской, Московской и ряде других областей накоплен опыт выращивания товарного картофеля по грядово-ленточной технологии со схемой посадки 110 + 30 см. Лучшие предшественники картофеля – озимые, зернобобовые культуры, многолетние травы, лен, корнеплоды. Размещают посадки на легких по механическому составу, хорошо дренированных и окультуренных почвах. Урожайность картофеля при данной технологии возделывания возрастает на 10-25 % по сравнению с гребневой посадкой
Грядово- ленточная технология
Анализ агротехники возделывания картофеля показывает, что в условиях недостаточного или повышенного увлажнения наиболее эффективна грядово-ленточная технология. В Центрально-нечерноземных зонах России возможны, как засуха с температурами около 30°, при которых картофель не растет, так и повышенная влажность, когда картофель вымокает. Исследованиями ряда институтов установлена целесообразность возделывания картофеля на грядах высотой до 35 см, при схеме посадки 110 на 30 см.
Высокая и широкая гряда менее подвержена влиянию окружающей среды, чем гребни. При жаре лучше сохраняется влага и почва меньше прогревается, при повышенной влажности гряды интенсивнее пропускают влагу, слои почвы, расположенные ниже клубней, не разрушаются и не подтапливаются при сильных дождях. Поэтому клубни меньше поражаются фитофторой и не накапливают соланина (не "зеленеют").
Широкие междурядия (110 см) между лентами позволяют проводить обработку на больших скоростях, не уплотняя и не повреждая рядки картофеля. Таким образом, во время уборки в комбайн поступает только рыхлая, хорошо дренированная, насыщенная картофелем вершина гряды. Неуплотненная почва лучше сепарируется и при большой влажности на переборный стол с гряд поступает в 3- 4 раза меньше земли, чем при уборке картофеля с гребней.
Посадка картофеля в ленты, шириной 20-30 см, обеспечивает возможность локального внесения минеральных и органических удобрений, а также возможность борьбы с сорняками в рядках путем засыпания их проростков при формировании гряды. Локализация внесения удобрений позволяет лучше сбалансировать питание растений, исключить крайне негативное влияние неравномерности распределения удобрений при разбросном внесении, уменьшает потребность в удобрениях в 1,5 - 2 раза, не способствует развитию сорняков в междурядьях. На полях с сильно уплотненным подпахотным слоем почвы можно проводить также локальное глубокое (до 40 см) рыхление почвы под грядами вместо сплошного чизелевания, что снижает расход энергии в два раза. На почвах, сильно уплотняющихся после дождей, появляется возможность взрыхлить гряды через 7-10 дней после посадки специальными рабочими органами с наклонной стойкой.
Особенности выращивания семенного картофеля на оздоровленной основе
Способы улучшения посадочного материала и особенности выращивания семенного картофеля
Урожай картофеля во многом зависит от качества посадочного материала. В результате непрерывного вегетативного размножения может наблюдаться вырождение картофеля, которое проявляется в прогрессирующем снижении урожайности, преждевременном пробуждении почек в глазках, образовании вытянутых нитевидных ростков, мелких, часто больных клубней, пораженных вирусными и другими болезнями. Экологическая теория, объясняющая вырождение, связывает его с неблагоприятными внешними условиями выращивания (высокой температурой, недостатком влаги) в период клубнеобразования. Вирусная теория связывает вырождение с вирусными болезнями, о которых говорилось выше. Причиной этого явления является также физиологическое старение, связанное с постоянным вегетативным размножением.
При выращивании семенного картофеля, применяя определенные приемы, можно получить оздоровленный посадочный материал, имеющий более высокие урожайные качества. Семеноводство картофеля ведут в специализированных семеноводческих хозяйствах на безвирусной основе. На Западносибирской овощекартофельной селекционной опытной станции элитный материал получают, используя термо- и химиотерапию, а также метод клонирования in vitro верхушечной меристемы. Участок 0,1 мм апикальной меристемы на верхушке проростка из недифференцированных клеток, постоянно растущих и не содержащих инфекции, культивируют на искусственной питательной среде с добавлением цитокинина, ауксина, гормонов для дифференциации тканей. В результате образуется каллус, на котором формируется почка, из нее вырастает растение физиологически молодое, избавленное от инфекции. Оздоровленный таким образом материал используется в семеноводстве для получения элитных клубней.
Общепринятыми приемами улучшения урожайных качеств картофеля являются следующие.
1. Культура семенного картофеля на осушенных торфяниках, пойменных почвах, на орошении. Эти почвы более влажные, рыхлые, плодородные, характеризуются невысокой температурой +18…+190С без резких перепадов. Клубни с таких почв физиологически более молодые, формируют больше глазков, имеют более продолжительный период покоя, лучше хранятся, имеют более грубый пробковый слой.
2. Использование летних посадок (в конце июня) семенного картофеля, особенно на юге. При этом клубнеобразование проходит в более прохладное время, когда больше влаги.
3. Посадочный материал должен быть не ниже V репродукции.
4. Норму посадки на семенные цели увеличивают до 70-75 тыс/га (до 170 тыс/га), глубину посадки увеличивают до 15-16 см. При этом формируется многоклубневое гнездо сравнительно мелких и физиологически более молодых клубней, увеличивается выход семенной фракции, выход более здоровых и продуктивных растений, так как больные клубни с большей глубины не всходят. Загущенные посадки меньше поражаются вирусными инфекциями, так как растения ускоренно развиваются и быстрее приобретают возрастную устойчивость к болезням.
5. Проводят сортовые и фитопрочистки в период цветения.
6. Для уборки семенного картофеля практикуют более ранние сроки, так как незрелый картофель меньше заражен инфекцией.
7. Скашивание ботвы на семенном картофеле проводят за 12-15 дней до уборки. Предотвращается отток азотистых веществ, что предохраняет от физиологического вырождения. На клубне образуется более плотная кожура, картофель меньше повреждается при уборке, лучше хранится.
8. После уборки семенной картофель выдерживают две недели во временных буртах, чтобы выявить больные клубни перед закладкой на хранение. Также клубни выдерживают на свету, озеленяют. В клубнях выделяется соланин, который является антисептиком, картофель лучше хранится
Среди многочисленных заболеваний картофеля особое место занимает поражение вирусными болезнями. Так как большинство вирусов передается последующим репродукциям через клубни, то это ведет к снижению продуктивности, а в конечном итоге - вырождению картофеля.
При оздоровлении семенного картофеля от вирусных и других заболеваний использованы два направления
Первое - с применением апикальной меристемы. Оно предусматривает выращивание во Всесоюзном НИИ картофельного хозяйства оздоровленных растений картофеля из пробирочной культуры. Затем с применением различных методов ускоренного размножения получают урожай клубней, называемых мини-клубнями. Мини-клубни (размером от 2 см в диаметре и выше) - высококачественный, оздоровленный материал, дающий начало дальнейшим репродукциям: 1-ый год - мини-клубни; 2-ой год - супер-суперэлита; 3-ий год - суперэлита; 4-ый год - элита; 5-ый год - 1-ая репродукция; 6-ой год - 2-ая репродукция. Через 5-6 лет репродуцирования семенной материал подлежит обновлению или сортосмене. Отечественной и зарубежной практикой установлено, что использование оздоровленного семенного материала способствует повышению урожайности картофеля в 3-4 и более раз по сравнению с обычными клубнями. У них повышенная устойчивость к фитофторе, парше, гнилям и другим заболеваниям. Мощные оздоровленные растения меньше страдают и от колорадского жука.
Второе направление в оздоровлении семенных клубней от вирусных и других заболеваний - это выращивание картофеля из истинных (ботанических) семян, которые находятся в ягодах.
Особенно ценны гибридные семена, полученные путем скрещивания специально подобранных родительских пар лучших продуктивных сортов.
Семена картофеля сохраняют всхожесть до 5 и более лет при температуре хранения от 0? до 20?С. Они способны формировать многостебельные растения, которые выращивают или через рассаду, как у овощных культур, или посевом семян непосредственно в грунт (в основном в южных районах на поливе).
Практика показала, что, выращивая картофель из семян через рассаду на плодородной почве, можно получить урожай до 500 г и более с одного растения и массой клубней от 10 до 100 г. Крупные и средние клубни используйте в пищу, а мелкие (10-30 г), называемые севком, оставьте для посадки в следующем году. Несмотря на небольшой размер клубней, из них вырастают высокопродуктивные растения, практически свободные от вирусных и других заболеваний, многие из них отличаются повышенной устойчивостью к фитофторозу. При хорошем уходе с одной сотки площади из севка можно получить до 500 кг картофеля, при этом севка потребуется по весу в 2-3 раза меньше, чем обычных клубней.
Растения картофеля, выращенные из ботанических семян различаются между собой по урожайности, скороспелости, форме и окраске клубней, а также по устойчивости к болезням. Поэтому при приобретении семян картофеля или севка представляется возможность, в процессе выращивания, выделить лучшие продуктивные кусты, отвечающие условиям вашего конкретного участка. Урожай клубней с них оставить для дальнейшего размножения и можно использовать как собственный сорт. Многие огородники на своем опыте убедились в целесообразности приобретения мелких семенных клубней - мини-клубней и севка. Однако этот оздоровленный посадочный материал ничего не имеет общего с мелкой фракцией клубней рядового картофеля массовой, неизвестной репродукции и тем более с продовольственных посевов, когда при сортировании крупные клубни идут на пищевые цели, а мелкие - на семена. Назначение мелких клубней такого картофеля только на кормовые цели. Таким образом надо хорошо усвоить, что клубень клубню рознь, а значит приобретать мини-клубни и севок необходимо только у известных проверенных производителей.
Р Е К О М Е Н Д А Ц И И по агротехнике картофеля при использовании оздоровленного семенного материала.
После получения посылки с заказом семенного картофеля и вскрыв ее, внимательно осмотрите клубни, ознакомьтесь с настоящей рекомендацией. Обратите особое внимание на агротехнические приемы, направленные на ускорение развития картофеля: предпосадочное проращивание или обогрев клубней, ранние сроки посадки и уборки, гребневая посадка, рыхление и окучивание, предуборочное удаление ботвы. Эти и другие агроприемы составляют технологию выращивания картофеля, которую следует соблюдать.
1. Проращивание и обогрев клубней до образования ростков 1-1,5 см проведите сначала при температуре 18-20?С, а через 10-12 дней температуру следует снизить до 10-14?С. Весь период проращивания 20-30 дней (с учетом времени в пути, так как глазки могут наклюнуться). Мини-клубни проращивайте в раскрытых пакетах; клубни суперэлиты разложите в 1-2 слоя в рассадочные ящики или в полиэтиленовые пакеты с отверстиями для вентиляции. Всходы пророщенного картофеля появляются на 8-14 день, а урожай созревает на 12-15 дней раньше, чем при посадке непророщенных клубней. Одновременно происходит озеленение клубней, что повышает их устойчивость к заболеваниям. А в целом агроприем повышает урожайность раннеспелых сортов на 10-15%, а позднеспелых на 18-20%. Кроме того, раннеспелые сорта, имея забег в развитии, успевают сформировать урожай до появления грозного заболевания - фитофтороза.
Для получения ранней продукции, в условиях летнего дачного сезона, разместите пророщенные клубни на 8-10 дней в ящиках или корзинах, пересыпая умеренно влажными опилками или торфом. Благодаря образованию корневой системы всходы появятся на 5-7 день после посадки.
2. Для максимального прорастания почек по всей поверхности клубня, и прежде всего в пуповинной части, за 1,5-2 месяца до посадки, когда клубни находятся в состоянии покоя, примените стимулирующий надрез продезинфицированным ножом в поперечном направлении в середине клубня, оставляя нетронутым слой толщиной 1-2 см. Этот прием повышает количество проросших глазков, а следовательно и стеблей в кусте, что способствует дополнительному образованию клубней и прибавке урожая.
3. Разместите здоровые клубни на участке в максимально возможном удалении от обычного картофеля, а также помидоров. При использовании мини-клубней желательно применить пленочные укрытия. Все эти меры направлены против заражения растений вирусными болезнями и фитофторозом.
4. Посадите клубни в хорошо разработанную почву, заправленную органическими удобрениями (перепревший навоз, компост и др.) в ранние сроки, когда температура почвы на глубине 10 см не менее 7°С. На низких участках, с близким стоянием грунтовых вод, посадите клубни в предварительно образованные гребни.
Их формируют окучником или граблями осенью, а весной - за 3-5 дней до посадки. Направление гребней с севера на юг, их высота 20-25 см. При гладкой посадке сделайте подокучивание с последующим образованием гребня.
Глубина посадки клубней в районах с умеренным климатом 8-10 см (в гребни) на легких супесчаных почвах; 6-8 см на торфяниках; 5-6 см на суглинистых почвах, считая расстояние от верхней части клубня до поверхности почвы. Соблюдайте частоту посадки, которая для раннеспелых сортов составляет 550-600 кустов, а для позднеспелых - 450-550 кустов на одну сотку. Соответственно с этим и схемы посадки могут быть такими: 60 х 25-30, 70 х 30-35 см.
5. Уход начните на 7-8 день после посадки с боронованием почвы с целью уничтожения нитевидных проростков сорняков и улучшения воздушного режима клубней. Для лучшего клубнеобразования рекомендуем, если не удалось с осени внести органические удобрения, сделайте подкормку, используя растворы коровяка или птичьего помета, разведенных в воде соответственно в 8-10 раз. На одно растение расходуют 1,5-2 л раствора.
Эффективно также внесение золы в бороздки по 0,5 стакана на куст, с последующей заделкой в почву, междурядья необходимо рыхлить. При отсутствии органики можно применить и минеральные удобрения, как основное, так и для подкормки, строго соблюдая те дозировки, которые даны в аннотации на упаковке. Важно усвоить, что в первую подкормку (при первом окучивании) вносят, как правило, азотные удобрения (сульфат аммония или мочевину), а во вторую (в начале бутонизации) - фосфорные и калийные удобрения (сернокислый калий, калимагнезия, суперфосфат). При сухой подкормке удобрения посыпают вдоль рядка, примерно в 5-6 см от растения, из расчета 1 чайная ложка на каждое растение, с последующим заделыванием в почву. Запаздывание с окучиванием и подкормкой картофеля недопустимо, так как ведет к снижению урожая.
Для повышения урожая клубней используйте очень эффективный прием - внекорневую подкормку или опрыскивание растений питательными веществами. За 2-3 недели до уборки опрысните растения следующим раствором (на одну сотку): 40 г аммиачной селитры, 200 г суперфосфата, 10 г калийной соли и 2 г медного купороса на 10 л воды. Раствор тщательно размешайте и настаивайте в течение 3-4 часов с периодическим перемешиванием. Затем через воронку с сеткой раствор заливают в опрыскиватель и растения обрабатывают в сухую погоду. При этом усиливается отток пластических веществ в клубни, а присутствие в растворе микродозы меди усиливает устойчивость растений к фитофторозу. В результате урожай картофеля повышается на 15-20%.
7. В период бутонизации-цветения картофель потребляет максимум воды, поэтому остро реагирует на недостаток влаги. В засуху картофель нужно поливать на глубину 40-50 см при норме одна лейка на 2-4 куста. После полива землю разрыхлите, затем насыпьте слой торфа, опилок или растительного перегноя во избежание испарения. Полив в период клубнеобразования снижает заражение клубней паршой.
8. Проведите обязательные мероприятия по защите картофеля от фитофтороза, который сначала проявляется в виде небольших бурых пятен на листьях и белого налета-грибницы по их краям и на оборотной стороне. В отдельные годы от этой болезни гибнет 80-90% урожая.
Против фитофторы применяют:
- технологические меры
проращивание клубней и выбраковка пораженных, посадка гребневым способом, своевременные обработки при уходе, удаление ботвы перед уборкой, сбор и уничтожение фитофторных клубней и ботвы во время уборки, перекопка картофельных участков; - профилактические
опрыскивание клубней и обработка посадок картофеля. Болезнь лучше предупредить, чем ее лечить. За день до посадки клубни опрысните (из пульверизатора) раствором медного купороса (0,5 г), марганцевокислого калия (5 г) или борной кислоты (10 г) на 1 л воды. Непосредственно перед посадкой клубни слегка опудрите печной золой ( 1/4 ведра на 60 кг ). Губительно действуют на возбудителей болезней экологически чистые биологические водные экстракты различных растений. К примеру, попробуйте обработать клубни 1%- ными растворами (1 г на 100 г воды) лука, чеснока, редьки, редиса, тополя, черемухи, выдерживая в них клубни в течение 8 часов.
Такая обработка не только повышает устойчивость к болезням, но и способствует увеличению урожая.
Для профилактической обработки посадок картофеля, начиная с периода бутонизации, предлагаем экологически чистый метод - опрыскивание растений настоем чеснока. 100 г зубков, листьев, стрелок растирают и заливают водой в эмалированном ведре (до краев) и настаивают 12 часов. После процеживания опрыскивают не менее 3 раз с интервалом в 5 дней. Из химпрепаратов используйте наиболее распространенный - медный купорос (10-12 г на 10 л воды) или другие химические препараты. Для лучшего прилипания в раствор добавляют столовую ложку стирального порошка "Новость" или "Лотос". Эффективна также бордоская жидкость. Расход раствора 4-6 л на 100 кв.м. Периодичность обработки через 10-15 дней
. - истребительные меры
при первых признаках появления болезни на нижних листьях картофеля проведите истребительное опрыскивание посадок. Кроме медного купороса и хлорокиси меди можно использовать более эффективный фунгицид Оксихом-80. Это препарат системного действия не только против фитофтороза, но и других грибковых заболеваний. Прост в применении: 2 таблетки на 10 л воды для опрыскивания посадки на 100кв.м.
В борьбе с болезнями и вредителями картофеля и для получения экологически чистой продукции огородники отмечают эффективность биологических препаратов. Наряду с повышением устойчивости к заболеваниям, растения быстрее проходят фазы роста и развития и как бы "уходят" от периода наибольшей вредоносности. К таким биопрепаратам , которые реализует наша фирма, относится Симбионт-универсал - отечественный биологический иммуностимулятор роста, полученный на основе активных веществ из женьшеня.
Пользуется спросом природный биостимулятор Эпин. Этот препарат повышает устойчивость растений не только к грибковым заболеваниям, а также к стрессовым явлениям (заморозки, засуха, затопление и т.д.) Высокую эффективность показывает Иммуноцитофит, представляющий собой смесь лекарственного препарата Арахидена и Мочевины. Препарат применяется для опрыскивания картофеля, а также при предпосевной обработке клубней.
9. В сухую жаркую погоду, а также при излишнем внесении в почву извести и свежего навоза на молодых растущих клубнях развивается парша обыкновенная в виде шероховатых, сухих язвочек. Заболевание поражает только кожуру клубня, ухудшает товарный вид картофеля. Проявляется периодически в зависимости от засушливого лета и пониженной кислотности почвы. Инфекция парши накапливается в почве, поэтому при сильном проявлении ее на клубнях, старайтесь на участке поменять культуры. Для борьбы с этим распространенным заболеванием вносите под картофель только перепревший навоз или компост, используйте на суглинистых и глинистых почвах перед посадкой минеральные удобрения, подкисляющие почву - сульфат аммония, суперфосфат или калимагнезию по 30 г на 1 кв.м. Хорошие результаты дает внесение аммиачной воды перед посадкой (4 л на сотку). При наличии на клубнях язвочек парши смочите их из лейки с мягким ситечком 1%-ным раствором борной кислоты (10 г на 1 л воды) или 1,5%-ным раствором буры из расчета - 1 л раствора на 10 кг картофеля. После смачивания клубни просушите, а затем сажайте.
10.На индивидуальных огородах, где картофель зачастую высаживают по картофелю, приходится вести борьбу с колорадским жуком и его личинками. Для этого можно весной, перед началом яйцекладки обработать кусты картофеля настоем луковой шелухи. Большая эффективность отмечается при опрыскивании картофеля зольно-полынным раствором. Его готовят так: 150-200 г измельченной полыни смешивают с 1 стаканом древесной золы. Затем заливают горячей водой, настаивают 2-3 часа и после процеживания опрыскивают растения. Известно также, что вместе с картофелем полезно высаживать бобы, свеклу и фасоль. Эти культуры отпугивают жука и тем снижают заселение вредителем посадки картофеля.
Однако приведенные способы защиты картофеля от колорадского жука не исключают применения химических препаратов. Среди них фирма реализует Инта-Вир, а также эффективный препарат Шерпа, пользующийся большим спросом в виду широкого спектра применения (картофель, плодовые и огородные культуры), а также небольшого расхода препарата. Так для обработки картофеля на площади 12 соток расходуется один флакон (12 мл).
11. При бессменной культуре картофеля значительный ущерб урожаю наносит картофельная нематода. Вредитель в виде личинок паразитирует на корнях и клубнях, в результате растения отстают в росте и образуют небольшое количество мелких клубней. Для обеззараживания почвы эффективные химические препараты практически отсутствуют. Может быть применим только Карбамид (Мочевина) внесением в почву весной при норме 300 г на 1 кв.м площади. В настоящее время главным приемом борьбы с нематодой является использование на зараженных участках нематодоустойчивых сортов картофеля. В перечень сортов, реализуемых нашей фирмой, входят высокопродуктивные нематодоустойчивые сорта - Аспия, Амадеус, Жуковский ранний, Россиянка, Санте и другие.
12. Приобретая новый сорт картофеля и репродуцируя его несколько лет, важно ежегодно создавать свой семенной фонд. Для этого ежегодно выделяйте на плантации картофеля, в период вегетации, хорошо развитые здоровые кусты, отмечая их колышками или яркими повязками. При уборке лучшие здоровые клубни с этих кустов закладывайте на хранение для весенней посадки. При этом, если в гнезде окажется хотя бы один больной клубень, остальные на семена не оставляйте. Выращивая семенной материал, обязательно проведите предуборочное удаление ботвы за 7-10 дней до уборки, на участке продовольственного картофеля за 3-5 дней. В этих целях картофель опрыскивают раствором медного купороса (20-40 г на 10 л воды) или скашивают ботву с немедленным удалением ее с участка. Скашивание ботвы способствует укреплению кожуры клубней (происходит ее утолщение в 1,5-2 раза), а также предотвращает проникновение вместе с дождевой водой на клубни возбудителя фитофтоза.
Особое внимание обратите на сроки начала уборки с учетом погоды и степени клубнеобразования. От этого во многом зависят урожайность, качество клубней и лежкость картофеля. Ранний картофель на семенные цели выкапывайте до поражения растений фитофторозом. При этом урожай будет ниже, но это компенсируется качеством клубней. При жухлой почерневшей ботве приступайте к немедленной уборке, а не тяните ее до сентябрьских дождей.
13. Перед закладкой на хранение картофель хорошо просушите, а семенные клубни подержите на свету для озеленения в течение 10-15 дней, отсортируйте больные. Продовольственный картофель желательно выдержать 2-3 недели в сухом, темном, проветриваемом помещении, затем тщательно перебрать, удаляя больные клубни. Дальнейшая сохранность урожая зависит от правильного температурного режима. Семенной картофель хранят при 1-3°С, для продовольственного допускается повышение температуры до 5-6°С. Влажность воздуха - 85%.
Из опыта бывалых огородников известно, что при закладке картофеля на хранение, для борьбы с гнилями, можно использовать растения, выделяющие фитонциды, т.е. вещества, которые подавляют возбудителей этих заболеваний. Например, эффективно клубни смешивать с зелеными листьями рябины в соотношении 1:5. Можно смешивать клубни с сухими растениями полыни горькой, сныти обыкновенной в том же или меньшем соотношении. Для задержки прорастания клубней используют мяту, рассыпая ее слоями в 1-2 см снизу, в средней и верхней части насыпи картофеля.
Ароматические соединения, которые она выделяет предотвращают появление болезней.
ТЕХНОЛОГИЯ УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ
Приобретая единичные клубни нужного ценного сорта, мы предлагаем применять способы ускоренного их размножения, которые эффективны в условиях индивидуального хозяйства - от одного клубня можно вырастить до 20 и более кустов картофеля.
Пример. Покупаете весной 20 клубней. При надлежащем уходе осенью собрали 160-200 клубней (8-10 клубней с куста). Весной следующего года, если возьмете на проращивание только 40 клубней и вырастите от каждого в среднем 10-12 ростков, то будете иметь к посадке рассаду картофеля на площадь 100 кв.м (одна сотка).
РАЗМНОЖЕНИЕ РОСТКАМИ
На проращивание ростков, укоренение их и выращивание рассады картофеля требуется примерно два месяца: с первых чисел апреля и до конца мая. Клубни проращивают на свету или в темноте при температуре 12...15°С. Появившиеся ростки опрыскивают водой, чтобы верхушки не подсыхали. Ростки, проросшие на свету, будут короткими, толстыми и крепкими, темно-зелеными или фиолетово-красными; ростки, проросшие в темноте (теневые) - вытянутые, белые, хрупкие, легче отделяются от клубня. Пробуждаются глазки на клубне неодновременно. Первыми прорастают верхушечные, затем расположенные ниже. Когда ростки, проросшие на свету, достигнут 4-6 см, их у основания осторожно отделяют от клубня и тут же сажают в заранее подготовленное место - ящик, парник, гряды, укрытые прозрачной пленкой. Земля должна быть рыхлой, богатой перегноем. Схема посадки 7х7 см, глубина - в зависимости от длины ростка. Он должен выступать на 1/3 своей длины. Хорошо пролить и до укоренения затенить от солнца. На клубнях, оставленных для дальнейшего проращивания, отделяют новые проросшие ростки и также укореняют. Высаженные ростки поливают водой комнатной температуры. Примерно через одну неделю они начинают зеленеть. Это значит они принялись и тронулись в рост. Еще через 3 недели полученную рассаду высаживают в грунт по схеме 60 х 30 см.
Клубням, с которых отделяли ростки, дают прорасти третий раз, а затем разрезают на части так, чтобы на каждой был росток и высаживают на участок. Срок высадки рассады в грунт для Центрального Нечерноземья 5-10 июня, когда минует опасность весенних заморозков.
Основным условием успешного выращивания растений из ростков является поддержание температуры во время проращивания ростков близкой к температуре почвы, в которую высаживают ростки (рассаду).
РАЗМНОЖЕНИЕ ЗЕЛЕНЫМИ ЧЕРЕНКАМИ
В теплице или другом светлом обогреваемом помещении высаживают маточные клубни. Когда растения достигнут высоты 20-25 см, с них срезают верхушки с 3-4 настоящими листьями, что стимулирует рост пазушных побегов (побеги в пазухах листа). Чтобы ускорить укоренение, верхушки рекомендуется в течение 6 ч выдержать в растворе гетероауксина (50 мг на 1 л воды), погрузив в раствор нижние концы на 1-1,5 см. Затем высаживают во влажную почву на глубину междоузлия (3-4 см) в рассадные ящики с питательной смесью, приготовленной из равных частей перегноя и торфа. Площадь питания 10х10 см. В зависимости от числа стеблей от одного растения можно получить 3-6 верхушек. На 7-8 день верхушки укореняются и трогаются в рост. Через 10-15 дней после того, как срезаны верхушки, от маточных растений можно отделять пазушные побеги, которые тоже используют для посадки. Обрезать пазушные побеги можно неоднократно. Урожай растений из верхушек и пазушных побегов наиболее высокий при съеме черенков в период их активного роста (до бутонизации). Высаживают растения так же и в те же сроки, что и рассаду из ростков.
Отбор средних проб семян и методы для определения посевных качеств. Документы о качестве семян.
Государственный стандарт на посевные качества семян
Для посева используют только те семена, которые удовлетворяют по посевным качествам требованиям государственного стандарта. К показателям качества семян относят:
1. Чистота семян – содержание в семенном материале семян основной культуры, выраженное в процентах по массе.
2. Лабораторная всхожесть – количество нормально проросших семян (выраженное в процентах) в пробе, взятой для анализа, в течение установленного для каждой культуры срока (7-8 суток для большинства культур).
3. Энергия прорастания семян – процент нормально проросших семян за короткий срок (обычно 3-4 суток).
4. Сила роста семян – характеризует способность ростков семян пробиваться через определенный слой (3-5см) песка или почвы. Сила роста семян измеряется количеством здоровых ростков (в %), вышедших на поверхность на десятые сутки, и массой зеленых проростков в пересчете на 100 ростков (в граммах).
5. Жизнеспособность семян – характеризует содержание в семенном материале живых семян (в %).
6. Влажность семян – содержание влаги в семенах (в %). Нормированная стандартом влажность называется кондиционной.
7. Масса 1000 семян (в граммах) – определяют в воздушно-сухом состоянии семян.
8. Зараженность семян вредителями и болезнями – если в анализируемых семенах обнаруживаются живые вредители и их личинки, головневые мешочки, галлы пшеничной нематоды, то такие семена для посева непригодны.
9. Посевная годность семян – % в партии чистых всхожих семян основной культуры.
10. Партия семян – любое количество однородных по качеству семян (одной культуры, одного сорта, одной репродукции и категории сортовой чистоты, одного года урожая и общего происхождения, занумерованных и удостоверенных одним документом). Если партия семян большая, то для удобства определения качества и получения более достоверных результатов ее разбивают на контрольные единицы и от каждой из них отбирают одну среднюю пробу. Для большинства зерновых культур размер контрольной единицы установлен 60т, а для семян трав – 10т.
11. Точечная проба – проба семян, отобранная от партии за один прием из одного места.
12. Объединенная проба – представляет собой совокупность точечных проб, отобранных от партии семян или ее части (контрольной единицы).
13. Средняя проба семян – ее выделяют для лабораторного анализа из объединенной пробы. Масса средней пробы зависит от величины семян культуры: для большинства зерновых культур она составляет 1000г, для мелкосемянных культур – 100 или 50г. Среднюю пробу для определения качества семян отбирают о партии семян, подготовленных к посеву, т. е отчищенных, отсортированных, просушенных, взвешенных, занумерованных и снабженных этикетками установленной формы.
Среднюю пробу семян в трех экземплярах выделяют из объединенной пробы методом квартования. Первую пробу массой 1 кг используют для определения чистоты, энергии прорастания, всхожести, жизнеспособности и массы 1000 семян (ее помещают с этикеткой в чистый мешок и пломбируют); вторую – для определения влажности и зараженности амбарными вредителями (помещают в чистую сухую стеклянную посуду на 0,5л с пробкой и заливают сургучом или парафином, на посуду наклеивают этикетку); третью (массой 200г) – для определения зараженности семян болезнями (помещают в бумажный пакет).
Для определения качества семян среднюю пробу отбирает агроном хозяйства, опытного учреждения, заготовительных и других организаций, прошедший инструктаж в Государственной семенной инспекции. При взятии средней пробы оформляют акт установленной формы (в 2 экземплярах). Один экземпляр оставляют в хозяйстве, второй вместе с пробой отсылают в Государственную семенную инспекцию.
Документы о посевных качествах семян с/х культур выдают государственные семенные инспекции на основании результатов лабораторного анализа средних проб. Семена, не отвечающие по посевным качествам требованиям настоящего стандарта для заявленных категорий, переводят в более низкую категорию и документируют в соответствии с фактическим качеством.
На семена, реализуемые сторонним организациям, выдают сертификат на качество семян с указанием культуры, сорта, репродукции, размера партии, адреса производителя семян. На обратной стороне сертификата подробно указывают результаты испытаний, т. е все показатели, которые установлены стандартами на посевные качества семян (полный анализ). На семена, используемые для посева в своем хозяйстве, контрольно-семенная инспекция выдает “Удостоверение о качестве семян” с указанием происхождения семян и результатов испытаний. На партию семян, масса которой превышает массу контрольной единицы, удостоверение выдают на основании результатов анализа средних проб, отобранных от каждой контрольной единицы, по средним арифметическим показателям партии.
Документ “Удостоверение о качестве семян” выдают и на семена, не отвечающие требованиям ГОСТа на посевные качества семян (при их полном анализе), а также на семена, проверенные не по всем нормируемым показателям (при неполном анализе). В этом документе приводят результаты испытаний и указывают, в какой доработке семена нуждаются для доведения их до требований ГОСТа. В документе ” Удостоверение о качестве семян”, выдаваемом на семена, в которых обнаружены карантинные сорняки, вредители, болезни, делают отметку или ставят штамп: “Карантин. Высев и вывоз семян запрещен”.
Арбитражное определение качества семян проводят по требованию хозяйств, заготовительных и других организаций – получателей семян в случаях, когда показатели качества семян по результатам их проверки в месте получения расходятся с указанными в документе отправителя на величину, превышающую допустимые расхождения.
Арбитражное определение посевных качеств семян осуществляют областные, краевые или республиканские (для республик без областного деления) государственные семенные инспекции по следующим показателям: чистота, содержание примеси, всхожесть, одноростковость, многоростковость сахарной свеклы, жизнеспособность.
Отбор проб (две средние пробы) оформляют актом (в 3 экземплярах) по установленной форме с обязательным указанием в нем даты получения партии семян. Один экземпляр акта отправляют вместе со средней пробой (не позднее чем через 2 дня после отбора) в районную Государственную семенную инспекцию для проверки качества полученных семян.
Заявление на проведение арбитражного определения направляют в областную (краевую) Государственную семенную инспекцию не позднее чем через 10 дней со дня получения хозяйством или организацией результатов анализа, на основании которого опротестовывается правильность документа, сопровождающего партию семян.
Организация технологического контроля при проведении полевых работ
Контроль качества основных видов полевых работ
Интенсификация сельскохозяйственного производства, повышение культуры земледелия и на этой основе рост урожайности сельскохозяйственных культур прямо связаны с качеством выполнения всех полевых работ. Некачественное проведение какого-либо одного вида работ из всей технологии возделывания культуры сводит к минимуму эффект применения таких важнейших мероприятий повышения урожайности, как внесение удобрений, орошение, химическая защита растений и др. Нарушение требований к глубине, способам, срокам механической обработки почвы сопровождается усилением засоренности полей и посевов, а нередко — и к развитию эрозионных процессов и снижению плодородия почв. Поэтому за выполнением полевых работ на полях должны осуществляться постоянный контроль и оценка их качества.
Все технологические операции и процессы необходимо выполнять в строгом соответствии с действующими стандартами и другими документами, регламентирующими требования к качеству полевых работ.
Контроль качества выполнения полевых работ должен быть оперативным, своевременным и действенным, постоянно находиться в центре внимания агронома, чтобы замеченные недостатки тут же были устранены.
Целенаправленное и планомерное руководство качеством требует проведения систематической его оценки и постоянного контроля соответствия фактических уровней качества стандартным (плановым) показателям. Нужна хорошая организация контрольно-измерительной службы и использования современных методов оценки качества. Здесь нужно руководствоваться лозунгом: «Качество и эффективность — обязательное требование современности во всех сферах производства».
Существуют два способа контроля качества выполненных работ: визуальный (глазомерный) и инструментальный.
Глазомерный способ оценки качества не дает надежной точности оценки, однако при высокой профессиональной подготовке и опыте контролера он может служить основой для объективного подхода. Более объективным является инструментальный способ. Для этого используются соответствующие приборы и приспособления, обеспечивающие достаточно высокие требования при оценке качества полевых работ (бороздомер, профилемер, квадратные рамки, линейки, рулетки и др.).
Контроль качества полевых работ связан с определенными трудностями, которые вызываются многими причинами, действующими в природных условиях. С одной стороны, это неоднородность почвенного покрова (различия в элементах рельефа на площади, в физико-механических свойствах, влажности почвы), а с другой,— технологические требования к выполнению работ (глубина обработки, ширина захвата агрегата, нормы высева, способы посева, ширина междурядий и т. д.).
Ко всем полевым работам предъявляется важнейшее требование — соблюдение агротехнических или календарных сроков их выполнения. В земледелии нет более важного фактора, чем фактор времени.
Рассмотрим методы и показатели оценки качества полевых работ, связанных преимущественно с приемами и способами обработки почвы, а также с посевными работами.
Лущение почвы. Качественные показатели: срок и своевременность проведения; глубина и ее равномерность; степень подрезания сорняков и измельчение корневых систем и растительных остатков, заделка растительных остатков в почву; выровненность поверхности взлущенного поля; отсутствие огрехов, разворотных полос и необработанных краев поля.
Агротехнические требования: оборачивание обрабатываемого слоя и заделка растительных остатков (для дисковых лущильников — хорошее перемешивание растительных остатков с почвой верхнего слоя); тщательное подрезание и уничтожение растущих сорняков и заделка их семян в почву; хорошее рыхление и крошение для лучшей водо- и воздухопроницаемости почвы; измельчение корневищ пырея и подрезание корней корнеотпрысковых сорняков; отсутствие огрехов.
Вспашка. Качественные показатели: срок и своевременность проведения вспашки; глубина и ее равномерность; гребнистость поверхности; степень крошения и глыбистость почвы; огрехи и невыпаханность разъемной борозды; заделка дернины, пожнивных остатков и вносимых удобрений; запашка разворотных полос и обочин поля; качество выполнения свального гребня и разъемной борозды; степень оборачивания пласта многолетних трав и естественной дернины; вспушенность вспаханной почвы.
Агротехнические требования. Поле разбивается на загонки, ширина которых должна быть кратной ширине захвата пахотного агрегата, а отношение ширины к длине гона усредненно можно принять как 1:10. Первая борозда при вспашке всвал должна быть пройдена по вешкам, а при вспашке вразвал — по вешкам с обеих сторон загонки. Борозды должны быть прямолинейными. Для уменьшения числа свальных гребней и разъемных борозд следует пахать нечетные всвал, четные — вразвал.
По глубине отклонения не должны превышать 2 см, а заделка растительных остатков при качественном оборачивании обрабатываемого слоя почвы должна быть не менее 98 %. Семена сорняков должны быть заделаны глубже 12 см. Глубину работы плуга оценивают промером с помощью бороздомера или линейки с невспаханной стороны поля до дна борозды не менее чем в 25 местах загонки. Если поле вспахано и по дну борозды нельзя измерить глубину со стороны невспаханного поля, то промеры ведут по вспаханному полю и от полученной величины отнимают 30 % на тяжелых почвах, а 20 % — на легких. Полученная величина будет характеризовать глубину вспашки, но это будет величина, приближенная к реальной.
Гребнистость определяют профилемером и с помощью двух линеек, одну из которых кладут на два соседних гребня, а второй промеряют максимальную глубину бороздки, образованной между двумя корпусами плуга.
Глыбистость определяется с помощью метровой рамки, на площади которой подсчитывается число глыб с диаметром более 5 см, находящихся на площади рамки, а по каждой глыбе промеряют ее ширину и длину в см. Допустимым пределом глыбистости считается 10—15 % площади под глыбами.
Качество свального гребня определяют путем вдавливания метровой рамки на вершине гребня перпендикулярно направлению движения агрегата так, чтобы края ее соприкасались с соседними гребнями, и с помощью линейки определяют высоту свального гребня (от вершины гребня до нижней стороны рейки) и глубину вспашки под ним (от нижней стороны рейки до дна борозды).
Свальный гребень должен быть прямолинейным, малозаметным, а глубина вспашки под ним не должна составлять менее половины заданной.
Качественные показатели: свальный гребень не должен превышать соседние более чем на 5 см; глубина вспашки под ним должна составлять не менее половины заданной глубины вспашки всего участка, если под большей частью свала осталась невспаханной почва, если свал не прямолинейный.
Качество разъемной борозды оценивается прямолинейностью, соответствием ширине захвата корпуса плуга и заданной глубине вспашки.
Культивация. Показатели качества: своевременность; выравненность по глубине с отклонениями от заданной не более 1 см; высота гребней и борозд не должна превышать 3 см; полное подрезание сорняков; отсутствие огрехов; поверхность почвы должна быть мелкокомковатой. При обработке почвы в междурядьях не допускать повреждений растений, а ширина защитных полос около растений в рядках должна быть наименьшей.
Для оценки степени подрезания сорняков на поверхность почвы накладывается метровка в десяти местах, на площади которой подсчитывается количество неподрезанных растений. Если подрезаны все, то оценка хорошая, при наличии на 10 м2 одного сорняка — удовлетворительная, а более одного — неудовлетворительная.
Боронование должно обеспечить хорошее рыхление верхней части почвы с превращением ее в мелкокомковатое состояние, уничтожение появившихся всходов сорняков, выравнивание поверхности почвы. Оно должно выполняться своевременно в установленные агротехнические сроки.
К последнему приему обработки почвы перед севом предъявляются следующие агротехнические требования: своевременность в лучшие агротехнические (для яровых) или календарные (для озимых) сроки; глубина обработки почвы не должна отклоняться от глубины заделки семян более чем на 1 см; поверхность почвы должна быть выровнена; перекрытие агрегатов не должно превышать 15—20 см; следы колес трактора должны рыхлиться и заравниваться; не допускать огрехов; появившиеся всходы сорняков должны быть уничтожены; почвенная масса на глубине обработки должна быть превращена в мелкокомковатое состояние.
Сев и посадка сельскохозяйственных культур должны отвечать следующим агротехническим требованиям: своевременность в лучшие сроки; равномерность высева семян, отклонение высеваемых семян отдельными сошниками не должно превышать 4 %; равномерность глубины заделки семян с допустимыми отклонениями для зерновых на 1 см, а для картофеля — на 2 см от заданной; прямолинейность рядков, недопустимость незаделанных семян; соблюдение установленной ширины междурядий с допустимыми отклонениями от установленной при очередном проходе агрегата для зерновых не более 5 см, а для пропашных (картофель) — 7 см; просевы, огрехи допустимы; разворотные полосы должны быть засеяны без перекрытия, чтобы не допустить сильного загущения посева; незасеянные полосы обочин дорог, лесополос не должны превышать 0,5 м.
Способы установки сеялок на норму высева. Сущность установки сеялки на норму высева путем прокручивания колеса на стационаре, высева отвесов семян, путем подсчета высеянных семян на 1 м рядка.
Установка сеялки
Каждую сеялку нужно отрегулировать так, чтобы масса высеянных семян соответствовала требуемой норме высева. Сошники следует расставить на одинаковом расстоянии один от другого.
Сошники прицепной сеялки (семейства СЗ-3,6) гидросистемой опускают на размеченную установочную доску, положенную на ровную площадку. Сошники навесной сеялки опускают на установочную доску вместе с машиной. Каждый сошник совмещают с соответствующей меткой на доске, перемещая их поводки по сошниковому брусу.
Для установки сеялки на норму высева вращают высевающие аппараты, подставив под раму подпорки, чтобы освободить колесо.
Под аппараты или семяпроводы подставляют коробочки или подвешивают мешочки. Затем, вращая колесо, собирают семена и взвешивают. Массу высеянных семян сравнивают ? заданной нормой высева.
Колесо нужно провернуть столько раз, сколько оно обернется при засеве 1/50 или 1/100 гектара. Соответственно и масса высыпавшихся семян должна быть в 50 или 100 раз меньше нормы высева.
Чтобы определить, сколько раз обернется колесо сеялки при засеве гектара, нужно знать ширину захвата сеялки и длину окружности обода колеса.
Обозначим ширину захвата сеялки В (м), ширину междурядья Ь, число сошников п, расстояние между крайними сошниками сеялки А. При движении в направлении стрелки (рис. V.13) сеялка засевает полосу шириной А, а в обратном направлении - такую же полосу, смещенную относительно первой на ширину междурядья Ь. Следовательно, после каждого прохода сеялки к засеянной полосе прибавляется ширина одного междурядья, называемого стыковым; ширина последнего обычно равна основному междурядью.
За один оборот колеса сеялка засевает площадь (м2), равную шири захвата сеялки В, умноженной на длину окружности обода колеи.
Чтобы засеять площадь S, равную 1 га, колесо сеялки должно обернуться W раз:
Эта формула действительна для случая, когда одно колесо сеялки приводит в действие все высевающие аппараты. Если же каждое колесо приводит половину аппаратов сеялки, следует числитель в формуле (V 3) увеличить в 2 раза.
Разделив N на 50 или 100, находят число оборотов колеса, необходимое для высева требуемого количества семян на площади 1/50 или 1/100 га. Затем вращают колесо найденное число раз, взвешивают высеянные семена и умножают их массу соответственно на 50 или 100. Сравнив массу высыпавшихся семян с нормой высева, определяют, в какую сторону следует передвинуть рычаг регулятора высева. Целесообразно, чтобы фактический высев семян прицепной сеялкой превышал заданный на 2%, так как во время работы вследствие увеличения диаметра колеса из-за налипающей земли высев семян снижается.
Навесная сеялка легче прицепной, и колеса ее перекатываются по полю со значительным скольжением. Поэтому найденную частоту вращения колеса навесной сеялки следует уменьшить на 10%.
Если сеялка имеет два приводных колеса, то за т оборотов каждого должно быть высеяно вдвое меньше семян.
Основные показатели при оценке качества посева с.-х. культур.
Основными показателями качества посева (посадки) являются: соблюдение сроков посева, нормы высева семян, установленной глубины посева, стыковых междурядий; прямолинейность рядков, отсутствие просевов и огрехов и др.
Посев (посадку) необходимо проводить в оптимальные для культуры сроки, с учетом ее биологических особенностей. Культуры раннего срока посева высевают при температуре почвы на глубине заделки семян 4-6 °С, а поздние 10-12 "С.
Посев должен быть равномерным, с соблюдением установленной нормы высева, отклонения которой от заданной лежат в пределах ±4 %. Равномерность высева семян каждым высевающим аппаратом определяют по количеству высеянных семян, например, за десять оборотов колеса сеялки. Семена необходимо равномерно распределить в рядке на установленную глубину, уплотненное ложе и засыпать их рыхлой почвой. В этих условиях улучшаются контакт семян с почвой и влагообеспеченность прорастающих семян. Отклонение средней глубины посева для зерновых культур допускается не более ±1 см, а для мелкосеменных культур (льна, горчицы, рапса и трав) - ±0,05 см. Нахождение семян на поверхности почвы не допускается.
Глубину посева измеряют путем вскрытия 2-3 рядков от передних и задних сошников сеялок, не идущих по следу трактора. Для этого сначала выравнивают поверхность и замеряют расстояние от поверхности почвы до высеянных семян. Проводят не менее 20 замеров по диагонали поля и нескольким проходам сеялки.
Более точно глубину посева измеряют цилиндром с вырезами через каждые 10 мм, в которые вставляют заслонки. Сначала цилиндр погружают в рядок глубже посева семян, затем, вынув его, расчленяют заслонками слои почвы высотой 10 мм и на ситах отделяют почву от семян.
При посеве прямолинейность рядков учитывают визуально или путем замера расстояния от рядка до прямой линии. Отклонение не должно превышать ±10 см на 100 м гона, т. е. рядок должен вписываться в прямоугольник 100 х 0,2 м.
Наряду с этим оценивают точность соблюдения ширины стыковых междурядий. Допустимое отклонение у смежных сеялок составляет не более ±2 см, а ширина стыковых междурядий в двух смежных проходах агрегата не должна отклоняться от установленной ширины междурядья более чем на ±5 см.
Поворотные полосы, например, у зерновых культур сплошного посева и трав должны быть засеяны с той же нормой высева, что и на всем поле. Просевы, перекрытия и другие огрехи не допускаются.
Качество выполнения междурядной обработки оценивают по следующим показателям: срок обработки, глубина обработки, ее равномерность, степень крошения почвы, степень подрезания сорняков и отсутствие повреждения культурных растений.
Почву в междурядьях обрабатывают на такую глубину, чтобы не повредить корневую систему культуры, соблюдая защитную зону в рядках.
Поверхность почвы в обрабатываемой зоне должна быть хорошо разрыхленной, мелкокомковатой, выровненной (за исключением культур, требующих окучивания). Все сорняки в зоне прохода рабочих органов культиватора необходимо подрезать. Минеральные удобрения, вносимые при подкормке, хорошо заделывают в почву на установленную глубину. При окучивании необходимо влажную почву присыпать к стеблям растения. Не допускается повреждение культурных растений во время выполнения приемов ухода за ними. Контроль за качеством выполнения приемов по уходу за культурой осуществляют в начале работы и в ходе ее выполнения.
Потери при уборке зерновых и зернобобовых культур и пути их устранения
Виды и источники потерь. Как при прямом, так и при раздельном способе комбайнирования виды потерь практически одни и те же, но несколько различны их источники. Потери зерна делят на биологические (естественные) и механические.
Биологические потери, обусловленные особенностями культуры и сорта, а также природно-климатическими факторами.
Механические – это потери, вызываемые действиями различных рабочих органов уборочных машин и производственно-хозяйственными факторами.
Как биологические, так и механические потери могут быть прямыми и косвенными. К прямым относят количественные потери урожая, к косвенным – качественные.
Источник биологических потерь зерна – это срок уборки урожая, который зависит от начала и продолжительности скашивания и обмолота каждой зерновой культуры и сорта отдельно. Раннее начало, так же как и затягивание уборки, приводит к значительному недобору урожая и резкому снижению качества зерна. Зачастую источником биологических потерь зерна являются погодные условия в период уборки (суховеи, продолжительные дожди, ранние заморозки).
Биологические прямые потери включают в себя следующие виды: осыпание терна из колосьев или даже обламывание целых колосьев, прорастание зерна на корню или в валках, уменьшение урожая под воздействием природных факторов (суховеев, ранних заморозков), поедание и порчу зерна вредителями, грызунами, птицами в период его полной спелости.
Биологические косвенные потери объясняются снижением качества зерна за счет ухудшения физико-механических и биохимических свойств, которые характеризуются товарными, технологическими, хлебопекарными, посевными и продуктивными показателями.
Агротехнические требования к уборке
Одним из основных условий уменьшения потерь при скашивании является правильная высота среза. Наименьшие суммарные потери за жаткой и подборщиком бывают при высоте среза в пять раз меньшей высоты растений.
В каждом отдельном случае указания по высоте среза: должен давать агроном хозяйства или полевод бригады с учетом прогноза погоды, густоты стеблестоя и биологических особенностей культуры.
При скашивании хлебов в валки закладывается основа качественной работы подборщиков. Наиболее часто подбирается хлебостебельная масса из валков в том случае, когда стебли в валке расположены внахлестку и направлены под углом 10…25° к оси валка. Такие валки более устойчивы к оседанию в стерню и меньше разбрасываются ветром. В валках, где стебли расположены под большими углами, резко выражается односторонность расположения колосьев. Более тяжелая колосовая часть валка глубже проникает в стерню, а комлевая поднимается. Эти валки чаще разрушаются ветром, а во время дождя вода по стеблям стекает в. колосовую зону, вызывая порчу зерна. Поэтому очень важно следить за тем, чтобы соломины в валке были уложены под углом к горизонту, обеспечивающим стекание влаги от колоса к комлю, а не наоборот.
Как правило, компактные (неширокие) валки подбираются с меньшими потерями. Однако толщина валка должна быть не больше допустимой (12…20 см в зависимости от зоны) для хорошего проветривания хлебостебельной массы и нормального дозревания зерна в валке.
Потери зерна за жаткой не должны превышать: 0,5% от урожая при скашивании ровных и 1,5% полеглых хлебов, то есть на 1 кв. м поля в среднем должно быть не более чем одна двухсотая часть произраставших на нем колосьев. Например, если число стеблей на 1 кв. м поля составляет 400 штук, то на нем не должно теряться более 200 стеблей.
Потери урожая за подборщиком могут быть в виде свободного зерна или неподобранных колосьев.
В зависимости от культуры или сорта может преобладать тот или другой вид потерь. Однако в большинстве случаев основная доля потерь за подборщиком бывает в виде неподобранных колосьев. По числу утерянных колосьев на 1 пог. м валка можно судить о качестве работы подборщика.
Потери за подборщиком тем меньше, чем лучше сформирован валок и выше подвешен на стерне. Хорошо сформированным считается валок шириной не более 1,5 м, толщиной 10…18 см в зависимости от зоны, со стеблями длиной более 35 см, уложенными под углом 10…25° к оси валка, причем отсутствуют колосья; касающиеся почвы.
При подборе и обмолоте валков, сформированных жаткой ЖВН-6 или ЖВН-6А, потери на каждом погонном метре площади, на которой располагался валок, не должны превышать 8 колосьев при густоте 300 культурных растений на 1 кв. м посева, 10 колосьев — при густоте 400 стеблей, 12 колосьев — при густоте 500 стеблей, 14 колосьев — при густоте 600 стеблей и 16 колосьев — при густоте 700 стеблей на 1 кв. м. Эти ограничения потерь колосьев приведены в соответствие с допустимыми по агротехническим требованиям потерями за подборщиком, не превышающими 0,5% от урожая, с учетом потерь зерна россыпью.
Оценка состояния озимых культур и многолетних трав после перезимовки и мероприятия по уходу за ними
Наукой разработано ряд методов определения состояния растений в период перезимовки: метод монолитов, (наиболее доступный метод для земледельцев хозяйств всех форм собственности); водный метод; сахарный метод; метод красителей, анализ конусов нарастания и тканей узлов кущения. Наиболее надежными и достоверными из них являются метод монолитов, водный метод, и его модификации.
Метод монолитов. Для анализа растений при этом методе отбирают монолиты размером 30 х 30 см, толщиной 15 см в типичных местах поля на двух смежных рядках. Если состояние растений на различных участках поля неоднородно, необходимо отобрать несколько монолитов так, чтобы были представлены образцы всех групп растений. Для этого до наступления зимы места отбора монолитов отмечают вешками, а для его облегчения, по контуру будущего монолита можно вкопать полосы картона или полиэтиленовой пленки.
Отобранные монолиты помещают в деревянные ящики соответствующих размеров, прикрывают мешковиной, брезентом или другим теплоизоляционным материалом и транспортируют в помещение с температурой не выше +5..+10 °С для размораживания. Ящики с монолитами накрывают увлажненной мешковиной или другим воздухопроницаемым материалом и оставляют до полного оттаивания. Обычно для этого необходимо 1-1,5 суток. После оттаивания монолиты переносят в теплое, хорошо освещенное помещение с температурой +7…+20 °С. Надземную массу растений срезают ножницами на высоте 5-7 см от поверхности почвы, возле стенок ящиков почву уплотняют, а при необходимости подсыпают, чтобы не образовались пустоты и трещины. Растения поливают водой комнатной температуры по мере необходимости, не допуская пересыхания монолита. При создании оптимальных условий для отрастания растений предварительную оценку жизнеспособности можно проводить через 10 дней, а окончательную — через 2-3 недели.
При оценке к жизнеспособным следует относить растения, образующие новые листья и узловые корни. Следует отметить, что у слаборазвитых с осени растений, и в условиях недостаточного освещения, в начале и середине зимы новые узловые корни могут не образовываться, но при хорошем отрастании листовых пластинок такие растения следует относить к жизнеспособным.
Метод монолитов дает наиболее достоверную характеристику жизнеспособности озимых культур при условии неукоснительного соблюдения всех правил отбора, транспортировки, оттаивания и отращивания образцов. Нарушение хотя бы одногоиз них приводит к искажению результатов.
Водныйметоддаетвозможность более быстрой оценки состояния растений, однако его надежность несколько ниже, чем метода монолитов. В 2-4 типичных местах поля вырубывают растения с двух смежных рядков по 0,5 погонных метра. Вместе с комьями земли их размораживают, какмонолиты, после чего отделяют от почвы и отмывают водой комнатной температуры. После этого у них обрезают корни на расстоянии 3-4 см, а побеги с листьями на 5-6 см от узлов кущения. Растения помещают в неглубокие емкости с водой (растильни, тарелки) так, чтобы они были покрыты водой на 2-3 см выше основания узла кущения. Образцы выставляют в хорошо освещенное помещение с температурой 18-20 °С, воду необходимо менять каждые 2 дня. Уже через 2-3 дня заметно отрастание листьев и узловых корней у живых растений, а окончательную оценку можно делать через 7 дней. Жизнеспособные растения активно отрастают, образуют новые листья и корешки, поврежденные отрастают слабо, а погибшие не образуют новых листьев и корней
Модификациями водного метода являются сахарный метод, метод Донского НИИ сельского хозяйства и экспресс-метод Института растениеводства им. В.Я. Юрьева. Отличительная особенность сахарного метода заключается в том, что вместо воды для отращивания растений используется раствор сахара. Для определения состояния растений экспресс-методом подготовительная работа проводится так же, как и при водном методе, с той лишь разницей, что надземную часть растений обрезают на уровне расхождения листочков, а корни — на 1 см от узла кущения. Подготовленные таким образом растения более компактны и удобны в работе, меньше поражаются плесенью и быстрее отрастают. Их помещают в химические стаканы с водой так, чтобы вода покрывала нижнюю часть узлов кущения, сверху накрывают стеклом или пленкой, выставляют в хорошо освещенном помещении с температурой +24…+26 °С. Через сутки у живых растений наблюдается прирост 3-6 мм, погибшие прироста не дают. Окончательный учет живых растений проводят через трое суток.
При «Донском» методе отращивания у предварительно подготовленных растений корни и листья обрезаются на расстоянии 1,0-1,5 см от узла кущения. Обрезанные помещают в стеклянные банки емкостью 250-500 мл, на дно которых, положены вата, марля или фильтровальная бумага, смоченные водой.
Для создания высокой влажности банки закрывают и 16-24 часа выдерживают в теплом месте при температуре 24-26°С. У хорошо сохранившихся растений прирост стебля составляет 10 мм и больше, ослабленные но вполне жизнеспособные имеют прирост 3-5 мм. Погибшие растения не отрастают. «Донским» методом отращивания пользуются на агрометеорологической станции Клепинино и считают, что по точности и надежности он не уступает методу монолитов, и позволяет определить состояние озимых в кратчайшие сроки.
Определение жизнеспособности озимых растений этим способом не требует сложного оборудования и доступно в условиях хозяйств.
Метод красителей заключается в использовании таких химических веществ как фуксин кислый и тетразол. На отобранных размороженных и отмытых, как при водном методе, растениях делают продольный срез на уровне размещения конуса нарастания. Срезы помещают на предметное стекло и окрашивают раствором фуксина или тетразола. Фуксин окрашивает мертвые ткани в ярко-красный цвет, живые клетки остаются слабозеленоватыми или бесцветными. Тетразол не изменяет цвета погибших тканей, а в живых клетках под влиянием ферментов образуется формазин, имеющий ярко-малиновый или вишневый цвет.
Метод биологического контроля (анализ конуса нарастания по Ф.М. Куперману) заключается в наблюдении за конусом нарастания под бинокулярной лупой, предварительно раскрыв его от зачатков листьев. У живых растений конус нарастания бледно-зеленый, тургорный; у погибших — отличается потерей тургора, помутнением, желтовато-бурой и коричневой окраской. Следует обратить внимание также на состояние тканей узлов кущения. У поврежденных растений они приобретают коричневый цвет; чем обширнее зона поражения, тем менее жизнеспособно растение. Особенно вероятна гибель таких растений в условиях поздней или сухой весны.
На основании подсчета живых, ослабленных и погибших растений в пробах проводится их перерасчет на единицу площади.
Необходимо отметить,что перезимовка озимых культур, их устойчивость к низким температурам в значительной степени зависит от сортового состава. Использование сортов не адаптированных к конкретным условиям региона часто приводит к их гибели или сильному ослаблению. Это в первую очередь относится к перезимовке озимого ячменя и капустных (рапс, горчица, перко).
Озимая пшеница, как культура, очень реагирует на предшественники, влияние которых не ограничивается только осенним ростом, а распространяется на формирование способностей морозо- и зимостойкости. Позитивная роль предшественника может проявиться полной мерой только при условии правильного подхода к обработке почвы. Роль обработки почвы в повышении зимостойкости озимых заключается в её главном назначении — создать такие условия в пахотном слое почвы, при которых для растений обеспечиваются оптимальные условия водного, питательного, воздушного и теплового режима.
К сожалению, нередко специалисты, решая судьбу озимого клина, руководствуются не расчетами и выводами науки, а интуицией. При этом иногда пересеваются массивы, на которых можно ожидать урожайность 20 ц/га и более, а те посевы, которые с наступлением весны оказываются погибшими, пересеваются с опозданием, в результате чего почва пересыхает, уходят лучшие сроки сева яровых, а их урожай по пересеву озимых, как правило, бывает значительно ниже, чем по зяби.
Болезни и вредители полевых культур в последние годы также оказывают своё отрицательное воздействие на условия перезимовки озимых. Система защиты озимых должна базироваться на основных принципах организационно-хозяйственных, агротехнических и химических методах по схеме: выполнение комплекса зональных агротехнических приёмов которые создают наиболее благоприятные условия для роста и развития растений и снижают возможность размножения вредителей и болезней; использование устойчивых сортов, применение химических средств защиты на протяжении всего периода вегетации с учётом экономического порога вредоносности. Одним из самых опасных и распространённых вредителей озимых культур считается хлебная жужелица. Зоной вредоносности хлебной жужелицы можно считать Красногвардейский, Первомайский, Джанкойский, Сакский, Советский и Красноперекопский районы, где процент заселённости вредителями часто превышает 42-47% от общей площади посева. Хлебная жужелица наиболее интенсивно размножается при наличии на полях послеуборочных остатков (соломы и зерна). Проросшая падалица обеспечивает кормом отрождающихся личинок до появления всходов озимых зерновых. Такие условия создавались последние два года и потому можно прогнозировать, что численность вредителя возрастёт в несколько раз. Большой ущерб продуктивности озимой пшеницы, посеянной раньше оптимальных сроков, наносят злаковые мухи, которые повреждают центральный колос и при малой степени кустистости резко снижается урожай.
Роль многолетних бобовых трав в земледелии. Особенности биологии и технология возделывания клевера лугового на корм и семена
Эта группа культур характеризуется специфическими положительными и отрицательными особенностями. Среди достоинств необходимо отметить следующие:
Белковая продуктивность бобовых трав выше, чем других кормовых культур. Высокоурожайный посев люцерны или козлятника восточного способен за вегетационный период произвести до 2,5-3т белка/га, в 2-3 раза больше, чем мятликовые культуры.
Многолетние бобовые травы дают полноценный по фракционному и аминокислотному составу белок. В связи с этим переваримость белка намного выше, чем, например, белка мятликовых кормовых культур. При этом они повышают переваримость кормов из других культур.
Одна из главных особенностей бобовых культур состоит в том, что они производят белок за счет биологической фиксации азота воздуха, без затрат энергоемких и дорогостоящих азотных удобрений. Чистый энергетический доход посевов многолетних бобовых трав выше в результате экономии энергозатрат на азотные удобрения.
Для получения высокого урожая и сбора белка небобовых культур применяют высокие нормы минеральных азотных удобрений, из-за чего резко повышается энергетическая себестоимость корма, в частности белка. Азотные удобрения в высоких нормах активизируют микрофлору почвы, усиливают минерализацию органического вещества и снижают ее плодородие. В растениях накапливаются избытки окисленных форм азота, что ухудшает качество корма, делает его небезопасным для животных. Часть минерального азота с горизонтальным стоком попадает в открытые водоемы, нарушая экологическое равновесие, а часть с вертикальным стоком – в грунтовые воды, делая их непригодными для питья. Получение даже самого высокого урожая и сбора белка многолетних бобовых трав за счет биологического азота исключает эти негативные процессы.
Высокоурожайная плантация одновидовых многолетних бобовых трав после запашки оставляет на 1га с корневыми и пожнивными остатками до 10т органического вещества, в котором содержится до 120-150кг азота. Пласт многолетних бобовых трав – хороший предшественник для абсолютного большинства полевых культур. При этом стабилизируется плодородие почвы.
Многолетние бобовые травы, как и многолетние мятликовые, имеют более продолжительный вегетационный период, чем однолетние культуры, и полнее используют энергию солнца. Поэтому они имеют объективную возможность сформировать большую биомассу.
При возделывании многолетних трав предотвращается водная и ветровая эрозия в ранневесенний и осенний периоды, резко снижается вымывание питательных веществ из пахотного слоя в нижележащие горизонты.
Возделывание многолетних трав исключает необходимость энергозатрат на ежегодную обработку почвы, на семена и посев.
К негативным сторонам многолетних бобовых трав можно отнести:
Повышенную требовательность к реакции почвенного раствора, обеспеченности фосфором, калием, бором, молибденом;
Более не устойчивое и трудоемкое по сравнению с мятликовыми травами семеноводство;
Повышенная технологическая сложность уборки и сушки трав.
Однако по всем этим показателям существует родовая и видовая специфичность. Например, люпин многолетний и лядвенец рогатый могут произрастать на кислых почвах с рнсол=4-5, а люцерна, донник, эспарцет требуют нейтральных почв. Такая же родовая специфичность существует и по требованию к обеспеченности отдельными элементами минерального питания.
Наиболее распространенные многолетние бобовые травы относятся к шести родам: клевер (Trifolium), люцерна (Medicago), эспарцет (Onobrychis), донник (Melilotus), лядвенец (Lotus), козлятник (Galega).
Особенности биологии клевера лугового
Клевер луговой — холодостойкое растение. Критическая температура в зоне расположения корневой шейки, при которой наблюдается сильное изреживание, зависит от возраста растений и условий выращивания. В начале зимы клевер первого года жизни в фазе прикорневой розетки хорошо переносит температуру до —15 °С. Морозостойкость во время зимы со второго на третий год жизни обычно ниже, чем в год посева.
Клевер влаголюбивое растение. Клевер не переносит избытка влаги в почве, а при застое воды на поле погибает. Клевер луговой - растение длинного дня, относительно теневынослив, поэтому его можно подсевать под покров различных культур. Лучшими покровными культурами считаются раноубираемые растения — озимая рожь на зеленую массу, овес или вико-овсяная смесь на зеленый корм. Клевер можно подсевать и под зерновые культуры, выращиваемые на зерно, если предполагаемая урожайность не превышает 2,0...2,5 т/га.
Клевер луговой хорошо растет на дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных почвах. Он не переносит кислых и сильно-засоленных почв. При рНсол почвенного раствора менее 4,5 он, как правило, выпадает. Неустойчивы посевы клевера лугового на супесчаных почвах с песчаной подпочвой. К фазе бутонизации на формирование 1 т сена максимальное потребление элементов питания у клевера лугового составляет, кг: N-31, P2O5-9, K2O-22; CaO-16, Mg-5, S — 1,5; вынос N — 22, Р2О5 — 5, К2О — 16. Клевер требует достаточной обеспеченности бором и молибденом.
Сорта клевера лугового
В России более 100 сортов клевера лугового для выращивания в полевых условиях и около 20 — для создания культурных лугов и пастбищ. Марусинский 150, Пермский местный, Тетраплоидный ВПК.
Особенности агротехники клевера лугового
Приемы основной обработки почвы зависят от предшественника и покровной культуры. Задачи предпосевной обработки — тщательное выравнивание и прикатывание почвы для восстановления капиллярных связей и размещения семян на одинаковую глубину.
Под яровые зерновые клевер луговой высевают одновременно с покровной культурой или же сразу после ее посева поперек рядков. Запаздывание с подсевом клевера приводит к резкому его угнетению. При посеве под покров озимых культур его высевают весной по таломерзлой почве или при наступлении физической спелости почвы. Норма высева определяется густотой растений перед уборкой, обеспечивающей наибольший урожай вегетативной массы. Мелкие семена клевера лугового при прорастании выносят семядоли на поверхность. Для уменьшения вымерзания клевера желательно при уборке покровной культуры устанавливать высоту среза 13... 15 см. Высокая стерня хорошо задерживает снег и тем самым предотвращает гибель клевера от вымерзания. На следующий год стерню сбивают боронованием, чтобы предотвратить ухудшение качества корма первого укоса.
На почвах, бедных калием, клевер подкармливают калийными удобрениями в нормах, определяемых уровнем плодородия почвы и планируемого урожая. Подкормки фосфором бесполезны, так как удобрения останутся на поверхности почвы в течение вегетации и будут недоступны для корневой системы. Азотные удобрения приносят клеверу только вред, они угнетают симбиоз, снижают количество фиксированного азота воздуха, стимулируют неравномерный рост и развитие отдельных растений, приводят к изреживанию посевов и снижению их продуктивности.
Болезни и уборка клевера
Антракноз — болезнь, поражающая листья, стебли, головки, семена. На этих органах появляются вдавленные коричнево-бурые пятна. Впоследствии отдельные органы засыхают и переламываются. Меры борьбы: очистка и протравливание семян перед посевом, раннее скашивание клевера на сено (в фазе бутонизации).
Рак клевера вызывает гибель растений.
Ржавчина поражает листья и стебли.
Клубеньковые долгоносики рано весной объедают края листьев, иногда уничтожают точку роста. Личинки уничтожают клубеньки и выедают в корнях углубления. Меры борьбы: умеренное насыщение севооборота бобовыми культурами, химические обработки.
Одна из главных причин низких урожаев семян клевера — недостаток насекомых-опылителей в период цветения. Лучшие опылители клевера — шмели. Дрессировка пчел повышает интенсивность опыления.
Убирают клевер на семена прямым комбайнированием при побурении 90...95 % головок. Предварительная десикация посевов регионом (3...4 кг/га) при побурении 75...80 % головок ускоряет созревание без снижения урожая семян. Прямое комбайнирование начинают через 5...7 дней после обработки реглоном. При недружном созревании семенников проводят раздельную уборку. Травостой скашивают в валки, а после подсыхания массы проводят обмолот комбайном.
Многолетние мятликовые травы. Особенности биологии и технология возделывания на корм и семена
Все используемые в полевом кормопроизводстве мятликовые травы относятся к культурам длинного дня. Они холодостойки, влаголюбивы, но оба эти свойства у разных видов проявляются в различной степени. В отличии от бобовых культур мятликовые не способны к симбиозу с ризобиями и не фиксируют азот воздуха. Следовательно, продуктивность посевов полностью зависит от обеспеченности почвы азотом и от норм азотных удобрений. При благоприятных условиях выращивания многолетние мятликовые травы могут давать высокие урожаи вегетативной массы в течение 5-7 и даже 10 лет.
Рыхлокустовые мятликовые травы способны кустится беспрерывно. Наиболее интенсивное кущение происходит ранней весной и осенью. Молодые побеги, формирующиеся в почве при вегетативном возобновлении, получают воду и элементы питания через корневую систему, материнского побега. Побег, образовавшийся из запасной почки, примерно 2 недели питается за счет материнского растения. Каждый развитый побег живет в течение одного года. При скашивании мятликовых трав на сено второй укос формируется за счет новых вегетативных побегов. У всех рыхлокустовых мятликовых трав есть критическая зона скашивания – высота, скашивание ниже которой приводит к гибели вегетативного побега. Эта высота определяется уровнем расположения точки роста вегетативного побега (у большинства многолетних мятликовых трав – 5-6см от поверхности почвы).
Корневая система мятликовых трав мочковатая. У каждого нового побега формируется своя часть корневой системы. К фазе выметывания или колошения сухая масса корней составляет – 80-90% надземной сухой массы, а у костреца безостого – до 100%.
У всех мятликовых трав наиболее интенсивный прирост вегетативной массы происходит от начала выхода в трубку до фазы колошения или выметывания; в этой фазе травы убирают на сено. Более ранняя уборка приводит к недобору урожая, а более поздняя – к резкому снижению его качества.
Больше сырого белка находится в костреце безостом и тимофеевке, а переваримость его выше у суданской травы и овсяницы.
Тимофеевка луговая
Один из самых распространенных видов мятликовых трав в полевом травосеянии. Ее выращивают в смеси с клевером луговым, преимущественно одноукосных сортов, а также в чистом виде в Нечерноземной зоне и лесостепи. Содержание белка в зеленой массе тимофеевки в фазе выметывания – 12-14% на абсолютно сухое вещество, а содержание в сене – 7-8%. Переваримость белка наименьшая(52%) по сравнению с другими мятликовыми травами. При возделывании тимофеевки в смеси с клевером луговым или другими бобовыми травами улучшается качество корма.
Главное достоинство тимофеевки луговой – высокая кислототерпимость и способность расти на бедных элементами минерального питания почвах. Тимофеевка дает удовлетворительные урожаи там, где травы других видов растут плохо.
Ботаническое описание
Тимофеевка луговая (Phleum pretense) – многолетнее рыхлокустовое растение.
Корневая система располагается главным образом в пахотном слое почвы. Стебли полые, цилиндрические, в нижней части коленчато-изогнутые. Высота стеблей достигает 1м. Соцветие – султан. Семена мелкие, округло-овальные, в пленках тускло блестящие, без пленок – желто-бурые. Масса 1000 семян – 0,4-0,5г.
Особенности биологии
Тимофеевка луговая – культура длинного дня. Отличается хорошей морозо – и зимостойкостью. Начало вегетации весной совпадает с датой перехода среднесуточных температур через 5°С. Оптимальная температура воздуха в период формирования вегетативной массы и цветения – 18-19°С.
В каждом кусте (растении) тимофеевки луговой встречается три типа побегов: укороченные вегетативные, состоящие, по существу, из пучка листьев; удлиненные вегетативные, имеющие развитые стебли без соцветий; генеративные, состоящие из стебля и соцветий. В основании развитых побегов имеются утолщения, напоминающие луковицу. Они служат вместилищем запасных питательных веществ. Число побегов в кусте колеблется в пределах – 6-280.
Кущение у тимофеевки луговой происходит весной и в летне-осенний период. Каждый побег после прохождения генеративной фазы отмирает, т. е живет, как правило, один год, поэтому при многолетнем использовании необходимо скашивать ее ниже 4см. В этом случае сохранившиеся вегетативные побеги (нижний ярус) хорошо растут и формируют в следующем году полноценный куст.
Тимофеевка луговая – влаголюбивое растение, нетребовательное к элементам минерального питания. На образование 1т сена она выносит из почвы: азота – 13-14кг, фосфора – 6-8кг, калия – 19-20кг. Основную массу минеральных веществ тимофеевка луговая потребляет в период выхода в трубку. Культура хорошо растет на различных почвах, не удается лишь на песчаных, заболоченных и засоленных участках.
Наиболее распространенные в РФ сорта тимофеевки луговой: Вита 1, Майская 1, Марусинская 297, Псковская местная.
Особенности агротехники
В полеводстве тимофеевку луговую чаще всего высевают в двойных и тройных травосмесях с клевером луговым или другими бобовыми растениями, поэтому они занимают то поле в севообороте, которое отведено многолетним травам. В чистом виде ее высевают при возделывании на семена. При широкорядном посеве семенников норма высева составляет – 4-5млн всхожих семян/га, при обычном рядовом – 8-10млн/га, в смеси с клевером ее высевают в норме – 4-6млн/га. Как и для всех мелкосемянных культур, предпосевная подготовка почвы под тимофеевку луговую заключается в тщательном выравнивании и прикатывании поля.
На корм тимофеевку луговую убирают в фазе выметывания, а на семена – в фазе полной спелости прямым комбайнированием.
Кострец безостый
Кострец безостый (Bromopsis inermis) – многолетний многоукосный высокоурожайный верховой злак. Зимостойкость и засухоустойчивость хорошие. Выдерживает непродолжительное затопление. Его можно возделывать на пойменных землях. Корневая система корневищного типа, способная укоренятся в узлах. Корни проникают в почву на глубину до 2м. Стебли прямые, гладкие высотой до 2м. Соцветие метелка. Плоды темно-серого цвета. Масса 1000 семян – 3,5г. Кострец безостый – культура слабокислых и нейтральных почв, требует средней и повышенной обеспеченности почвы азотом, фосфором и калием. За 3 укоса дает до 12т сена/га. На одном месте может расти 8-12 лет, на пойменных землях – до 20 лет.
Наиболее распространенные в РФ сорта костреца безостого: Дединовский 3, Факельный.
Высевают в чистом виде и в смеси с люцерной – наиболее совместимым бобовым компонентом смеси (они имеют одинаковые требования к плодородию почвы, одинаковые темпы роста, многоукосность и долголетие посевов).
Норма высева при рядовом посеве – 4млн, при широкорядном – 2млн всхожих семян/га. Семена костреца безостого малосыпучи, поэтому перед посевом их пропускают через овощную терку с резиновыми трущимися поверхностями.
Уборку на корм проводят в фазе начала выметывания. Задержка с укосом приводит к ухудшению качества корма – стебли грубеют, содержание сырого белка резко падает. Семенные посевы убирают прямым комбайнированием в фазе полной спелости зерновок. Применяют и раздельную уборку, если созревание зерновок идет недружно. В последнем случае скашивание проводят в фазе восковой спелости плодов.
Овсяница луговая
Овсяница луговая (Festuca pratensis) – многолетняя зимостойкая засухоустойчивая культура. Укосная спелость наступает на неделю раньше, чем у тимофеевки, – одновременно с клевером двуукосным, поэтому ее высевают в смеси именно с такими сортами. После тимофеевки луговой наиболее распространенная мятликовая культура в Нечерноземной и лесостепной зонах. Ко времени выметывания метелки корни проникают в почву на глубину – 0,8м, а к концу второго года жизни – до 1,6м. Стебли прямостоячие, хорошо облиственные. Листья с нижней стороны блестящие. Высота растений достигает 1,4м. Соцветие – метелка. Плоды пленчатые, светло-серого цвета. Масса 1000 семян – около 2г.
В первый год жизни образует только вегетативные побеги. Полного развития достигает на второй год жизни. Цветение отмечается в начале июня, а семена созревают в первой половине июля.
Для формирования 1т сена овсяница луговая потребляет: азота – 19кг, фосфора – 7кг, калия – 20кг. Хорошо растет на богатых перегноем суглинках и глинистых почвах и не удается на песчаных почвах, бедных азотом. Возделывают ее в лесостепных районах европейской части РФ, в центральных районах Нечерноземной зоны и в Сибири.
Наиболее распространенные в РФ сорта овсяницы луговой: Дединовская 8, Дотнувская 1.
Овсяницу луговую высевают в смеси с клевером двуукосным, поэтому агротехника ее такая же, как и клевера. В смешанных посевах норма высева – 3-4млн всхожих семян/га. При посеве в чистом виде, прежде всего для получения семян, овсяницу луговую высевают широкорядным или обычным рядовым способом. Норма высева при широкорядном посеве – 2-3млн, при обычном рядовом – 4-5млн всхожих семян/га.
При созревании семена овсяницы луговой сильно осыпаются, поэтому к уборке приступают в фазе восковой спелости. Семенники лучше убирать прямым комбайнированием. Урожайность семян – 1-2т/га.
Ежа сборная
Ежа сборная (Dactylis glomerata) – рыхлокустовая многолетняя влаголюбивая культура озимого типа. Быстро отрастает весной и после укоса. При обильном азотном питании может достигать 4см. Зимостойкость довольна высокая, засухоустойчивость низкая. Затопление вешними водами переносит плохо. Требует слабокислых плодородных почв.
Стебли прямостоячие, высотой до 1,5м. Листья широкие, длинные. Соцветие – сжатая метелка. Плоды пленчатые, трехгранной формы, серого цвета. Масса 1000 семян – 1,2г.
В первый год жизни ежа сборная образует вегетативные побеги с длинными листьями, на второй и в последующие годы – вегетативные и генеративные побеги. Цветет на второй год жизни в июне, созревание семян заканчивается в начале июля. На формирование 1т сена ежа сборная потребляет из почвы: азота – 21кг, фосфора – 11кг, калия – 33кг.
При посеве в чистом виде норма высева – 6-7млн, при широкорядном способе (на семена) – 3-4млн всхожих семян/га. На корм убирают в фазе выметывания, на семена – в фазе полной спелости прямым комбайнированием.
Житняк
Житняк – наиболее засухоустойчивая мятликовая культура. Возделывают его в степных районах РФ, особенно в Заволжье и Западной Сибири. Введен в культуру в начале 20в.
Ботаническое описание
По строению колоса различают житняк узкоколосый и ширококолосый. Из узкоколосых житняков наибольшее распространение получили 2 вида: сибирский и пустынный.
Житняк сибирский, или ломкий (Agropyron fragile), в естественных условиях распространен в песчаных степях Западной Сибири, на Нижней Волге, в Казахстане, Туркмении. Получил распространение в земледелии юго-восточных районов России.
Житняк пустынный (Agropyron desertorum) произрастает в степях Прикаспийской низменности. Всречается в пустынной степи. Самый засухоустойчивый вид житняка.
Среди ширококолосых житняков в культуре распространено 2 вида: гребневидный и гребенчатый.
Житняк гребневидный (Agropyron pectinatum) широко распространен в степях, на суходольных лугах и лиманах южной лесостепи европейской части РФ, Западной Сибири и на Кавказе. Его выращивают в степных и сухостепных районах.
Житняк гребенчатый (Agropyron cristanum) распространен в Восточной Сибири, Средней Азии, на Алтае. Отличается наивысшей зимостойкостью и высокой засухоустойчивостью.
Корневая система мочковатая, проникает в почву на глубину до 2-2,5м. Стебель полый, хорошо облиственный. Высота его – 50-80см, реже боьше. При беспокровном посеве растения первого года жизни могут иметь до 40 побегов. Соцветие колос. Масса 1000 семян – 1,8-2,1г. Плод пленчатый, с остевидным заострением.
Особенности биологии
Житняк отличается высокой кустистостью. Морозостойкость и зимостойкость очень хорошие. Житняк способен переносить длительную засуху, а после выпадения осадков хорошо отрастать. Растет на нейтральных и слабозасоленных почвах. На формирование 1т сухой массы потребляет из почвы: азота – 22кг, фосфора – 5кг, калия – 21кг. Может расти на одном месте 15-20 лет и более. Наивысшие урожаи дает в первые 4-5 лет жизни.
Наиболее распространенные в РФ сорта житняка: Краснокутский узкоколосый 305 и Краснокутский ширококолосый 4.
Особенности агротехники
Житняк в смеси с бобовыми травами, преимущественно с люцерной серповидной, подсевают под покрв яровой пшеницы или ячменя, а иногда – под просо. Норма высева семян в чистых посевах при рядовом способе – 4-5млн, в травосмесях – 3-4млн, при широкорядном посеве – 2-3млн всхожих семян/га. Глубина посева семян – 2-3см.
При уборке покровной культуры желательно оставлять высокую стерню. Это обеспечивает большее накопление снега, лучшую перезимовку и повышает урожай сена житняка.
Лучший срок уборки на сено житняка и травосмесей с его участием – период от колошения до начала цветения. В степных районах скошенную траву немедленно сгребают в валки.
При созревании житняка спелые семена легко осыпаются. Его часто убирают в середине восковой спелости раздельным способом. Продолжительность восковой спелости – 10-12 дней, поэтому нетрудно определить оптимальный срок начала раздельной уборки семенников. В конце восковой спелости необходимо убирать семена прямым комбайнированием. При уборке житняка в начале восковой спелости всхожесть семян бывает на 15-20% ниже, чем при уборке в конце этой фазы. Кроме того, при уборке семенников в ранние сроки в семенном материале в значительном количестве встречаются так называемые двойчатки и тройчатки – части колоса житняка. При наличии большого количества неразрушенных колосков с семенами ворох пропускают через зерноочистительные машины.
Райграс высокий
Райграс высокий (Arrhenatherum elatius) – многолетний верховой злак. Стебли коленчато-приподнимающиеся, высотой до 1,7м. Корневая система мочковатая. Соцветие – метелка. Плод светло-зеленого цвета. Масса 1000 зерновок – 2,7г. В холодные малоснежные зимы райграс высокий вымерзает. Засухоустойчивость невысокая. Близости грунтовых вод и затопление не переносит. Хорошо растет на черноземных почвах. При беспокровных посевах дает удовлетворительный урожай сена в первый год жизни. В травостое держится 4-5 лет.
Норма высева в чистом виде – 3-4млн при рядовом и 2-3млнвсхожих семян/га при широкорядном способе. На сено скашивают в начале выметывания метелки, на семена убирают раздельным способом в фазе восковой спелости.
Плевел многоцветковый (райграс многоукосный)
Плевел многоцветковый (Lolium multiforum) – многолетнее растение с мочковатой корневой системой. Стебли прямые, высотой 60-80см. Облиственность до 45%. Соцветие – колос. Плод сероватого цвета. Масса 1000 зерновок – 2,1г. Зимостойкость и засухоустойчивость низкие. Выращивают плевел в южных районах страны.
Норма высева – 4-5млн при сплошном рядовом и 3-4млн всхожих семян/га при широкорядном способе посева. На сено убирают в фазе полного колошения, на семена – раздельным способом в фазе начала восковой спелости.
Пырей бескорневищный
Пырей бескорневищный (Elymus trachycaulon) – многлетнее растение с хорошо развитой мочковатой корневой системой. Стебли прямые, высотой – 70-80см. Облиственность хорошая. Соцветие колос. Плоды соломенно-желтого цвета. Масса 1000 зерновок – 2,8г. Зимостойкость и засухоустойчивость высокие. Норма высева – 4-5млн при сплошном рядовом посеве и 2-3млн всхожих семян/га при широкорядном.
На сено убирают в фазе колошения, на семена – в фазе полной спелости прямым комбайнированием. Урожайность семян – до 600кг/га.
Волоснец сибирский
Волоснец сибирский (Elymus sibiricus) – многолетний рыхлокустовой злак. Корневая система хорошо развита. В первый год жизни корни проникают на глубину – до 80см, а во второй – глубже 1м. Стебель прямой, гладкий, хорошо облиственный, высотой до 90см. Облиственность в первом укосе составляет – 40%, во втором – 50%. По этому показателю волоснец сибирский превосходит житняки и пырей бескорневищный. Соцветие – узкий длинный (до 20см) колос, ко времени созревания зерновок поникает. Колоски остистые. Ости длиннее семян примерно в 2 раза. При созревании колос и ости сильно грубеют. Попадая в сено такие колосья сильно снижают его качество. Семена крупные, покрыты короткими жесткими волосками.
Волоснец сибирский – ксерофит. По засухоустойчивости он приближается к житнякам. Отличается хорошей морозо – и зимостойкостью. Весной отрастает рано. После укосов отрастает хорошо, по отавности превосходит житняки, пырей бескорневищный и кострец безостый. Сено волоснеца сибирского содержит 14% сырого белка с переваримостью около 80%.
Волоснец сибирский подсевают под покров яровых зерновых или применяют беспокровный посев. Семена остистые, без их предварительной обработки на клеверотерке машинный посев не возможен. Норма высева – 5млн всхожих семян/га. Глубина заделки семян – 1-3см.
Убирают волоснец сибирский на сено в фазе колошения. Урожайность до 4т сена/га. Раздельную уборку на семена проводят в фазе восковой спелости, прямое комбайнирование – при полном созревании семян.
Однолетние кормовые травы. Видовой состав, использование в поукосных и пожнивных посевах, кормовая ценность.
Однолетние бобовые травы
Однолетние бобовые травы используют, как правило, на зеленый корм, реже — на силос, сенаж, травяную муку. Это хорошие парозанимающие культуры, которые дают возможность своевременно освобождать поле для посева озимых. Их выращивают также в качестве пожнивных и поукосных промежуточных культур. В районах, где после уборки хлебов остается достаточно длинный теплый период, пожнивные посевы вико-овсяной, горохо-овсяной смесей дают возможность получать с 1 га 15 т зеленой массы и более. Средний урожай сена однолетних трав на сортоучастках страны составляет около 4 т/га. При орошении они способны давать более высокие урожаи. Например, на сортоучастках Саратовской области с каждого орошаемого гектара собирают до 10 т сена. К сожалению, в производственных условиях урожаи трав очень низкие.
К однолетним бобовые травам относятся вика посевная, вика мохнатая, горох полевой (пелюшка), сераделла. В сухой массе вики содержится до 19% белка, пелюшки – 19-20, сераделлы – 15%. Содержание каротина в зеленой массе доходит до 56-80 мг/кг.
Однолетние злаковые травы
К группе однолетних злаковых растений относятся суданская трава, могар, просо кормовое. Они отличаются высокой продуктивностью.
Урожайность сена может быть 5-10 т/га. Сено содержит до 9-10% белка. В 1 кг зеленой массы – до 50-80 мг каротина.
Биологическая характеристика.
По происхождению эти культуры являются короткодневными, поэтому более требовательными к теплу и засухоустойчивыми. Минимальная температура прорастания – +8…+100С, оптимальная для роста – +25…+280С. Всходы гибнут при заморозках -30С. Сумма активных температур для полного созревания семян составляет 2000-2300 С.
Ритм развития этих растений совпадает с выпадением осадков в степи на юге Западной Сибири. В начале вегетации они развиваются медленно и хорошо переносят раннюю засуху, а с выпадением июльских осадков начинают быстро развиваться, формируют большую биомассу. Наиболее востребованы эти культуры в степи, где другие кормовые культуры менее конкурентоспособны.
Суданка, просо, могар хорошо растут на черноземах, каштановых почвах. Могар менее требователен к почвам, чем суданка, и может расти также на песчаных и супесчаных почвах, а также на тяжелых суглинках.
Особенности биологии и технология возделывания вики яровой на корм и семена
Самый распространенный вид однолетних кормовых растений. В ее сухой массе содержится до 19 % протеина, от 1,8 до 2,4 % кальция, от 0,609 до 0,960 % фосфора, в 1 кг зеленой массы 56—78,5 мг, а в 1 кг сена — 37 мг каротина. Семена являются хорошим концентрированным кормом. В ее корневых и пожнивных остатках в почве на площади 1 га накапливается 40—50 кг азота.
Вика яровая распространена почти во всех районах Советского Союза, лишь в районах засушливых и с недостаточным увлажнением посевы ее ограничены. По 3-летним данным НИИ сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны, урожайность зеленой массы яровой вики в чистых посевах составила 16,1 т/га, а семян— 1,56 т/га.
Вика имеет стержневой корень, стебель тонкий, полегающий, листья парноперистые, цветки сидячие. Опыление происходит своей пыльцой, но отмечаются случаи и перекрестного опыления. В соцветии завязываются обычно 2 боба.
Семена вики начинают прорастать при температуре 2...3 °С. Оптимальная температура для формирования зеленой массы 12...16 °С, для созревания семян — 16...20 °С. Вика относительно влаголюбива и лучше всего растет там, где выпадает не менее 450 мм осадков в год.
Вика нетребовательна к почвам и дает хорошие урожаи на суглинках, глинах, осушенных торфяниках, на серых лесных и черноземных почвах с нейтральной или близкой к ней реакцией (рН 6—6,5). На песчаных почвах урожаи вики сильно снижаются, она плохо удается на кислых (где рН ниже 4,5) и засоленных почвах.
Из 53 районированных сортов вики яровой наиболее распространенными являются Белоцерковская 27, Белоцерковская 33, Белоцерковская 222, Белоцерковская 623, Камалинская 611, Красноуфимская 49, Льговская 31—292, Льговская 28, Льговская 34, Льговская 60, Немчиновская 72, Омичка.
При возделывании яровой вики на зеленый корм и сено ее высевают в занятом пару.
С целью получения дополнительных кормов викоовсяные смеси используют в качестве промежуточных посевов после уборки озимых и ранних зерновых культур, убираемых на зерно, после озимой ржи, гороховых и виковых смесей на зеленый корм и раннего картофеля.
Вику озимую в смеси с озимой рожью или озимой пшеницей на корм высевают как парозанимающую культуру. При посеве весной ее размещают в яровом поле, предназначенном под однолетние травы на зеленый корм.
Обработка почвы под яровую вику такая же, как и под ранние яровые хлеба. Под озимую вику зяблевую вспашку необходимо производить как можно раньше, так как на свежевспаханной почве может происходить выпирание и гибель растений. Вика отзывчива на внесение фосфорно-калийных удобрений (по 45—60 кг д. в. на 1 га).
На зеленый корм и сено викоовсяные смеси высевают в различные сроки, начиная с ранней весны и кончая I декадой июля. При осеннем посеве озимую вику следует высевать в ранние сроки, лучше всего с начала сева озимых.
Вику и смеси с ней высевают обычно сплошным рядовым способом. Перед посевом семена вики обрабатывают нитрагином, заделывают на глубину 3—5 см. Примерные нормы высева семян смеси яровой вики и овса составляют 110—130 кг и 80—90 кг на 1 га; смеси озимой вики и ржи — 60—80 кг и 100—120 кг на 1 га.
На зеленый корм вику скашивают в фазе бутонизации — начале цветения, на сено — при массовом цветении, а на силос — при массовом образовании бобов.
При раздельной уборке чистых посевов вики на семена используют жатки ЖСРБ-4,2, ЖСК-4А; косилки КЗН-2,1, КСП-2,1, КС-2,2 с приспособлением ПБ-2,1. При обмолоте вики хорошие результаты дает применение комбайнов СКД-5 «Сибиряк», СК-6-11 «Колос». На равномерно подсохших и не сильно полеглых посевах вики при невысокой засоренности на уборке применяют прямое комбайнирование.
Относящиеся к однолетним бобовым травам пелюшка (горох кормовой), люпин (безалкалоидный) описаны в разделе «Зерновые бобовые культуры». Все они используются в смешанных посевах.
В Нечерноземной и лесостепной зонах страны накоплен большой практический опыт по использованию смешанных посевов кормового гороха, вики с овсом и другими зерновыми культурами.
Исследования Ленинградского сельскохозяйственного института показали, что наряду со смесью кормового гороха и овса эффективна смесь кормового гороха с яровым рапсом при сплошном рядовом посеве.
Яровой рапс является также хорошим компонентом для кормового синего люпина, значительно повышающим урожай зеленой массы:
Следует отметить, что люпин в смеси с другим компонентом, например сераделлой, находит применение на песчаных почвах западных областей.
Для лесной зоны подходят кормовые бобы в смесях, состоящих из двух бобовых компонентов, в лесостепи — чина в связи с ее повышенной засухоустойчивостью. Представляют практический интерес посевы озимой мохнатой вики с озимой рожью и озимой пшеницей. Для всех регионов страны большое значение имеют посевы кукурузы на силос с различными бобовыми культурами. В смешанных посевах сочетают до 3—5 культур с разными биологическими свойствами (засухоустойчивые и влаголюбивые, теневыносливые и светолюбивые и т. д.).
В смешанных посевах зернобобовых с другими растениями важно подобрать культуры, сходные по темпам роста и развития, с одинаковыми условиями для произрастания. Прибегают к таким посевам с различными целями — устранить полегаемость зерновых бобовых, имеющих непрямостоячий стебель, усилить положительное влияние одного растения на другое, обогатить азотом одни растения за счет фиксации его другими.
В смешанных посевах часто подбирают компоненты с разным типом корней и неодинаковой глубиной проникновения их в почву. Растения при этом более равномерно из разных слоев почвы используют питательные вещества и влагу, а также равномернее накапливается органическое вещество в почве. Благодаря этому обеспечиваются более высокие и устойчивые по годам урожаи лучшего качества.
Широко распространены в нашей стране посевы зерновых бобовых, склонных к полеганию, с зерновыми культурами с прочным стеблем, возделываемые на зерно. Они более урожайны, чем чистые посевы, пригодны для механизированной уборки и во влажные годы меньше подвержены загниванию.
В качестве поддерживающей культуры чаще используют овес, в соотношении к гороху по числу семян 3:1 или 4:1.
Практический интерес представляют смешанные посевы гороха с белой горчицей (4—5 кг семян горчицы на 1 га). Горох не угнетается горчицей и урожай его не уступает, а иногда и превосходит урожай гороха, посеянного в чистом виде. Широкое распространение получили также посевы зерновых бобовых с силосными культурами — кукурузой и подсолнечником.
Смешанные посевы лучше всего удаются в районах с достаточным увлажнением. С продвижением их на юг и юго-восток эффективность таких посевов заметно снижается. В районах, испытывающих недостаток во влаге, урожай смешанных посевов ниже, чем чистых
Особенности биологии и технология возделывания суданской травы на корм.
На обширных пространствах степных районов нашей страны суданская трава (суданка) дает высокие урожаи сена или зеленой массы. По урожайности сена она превосходит другие однолетние кормовые культуры, выращиваемые в этом регионе, при хорошей агротехнике обеспечивает получение 5...7 и даже 10 т ее на с 1 га. В сене содержится 9... 10 % сырого белка.
Суданская трава (Sorghum sudanense I'ers.) имеет мощно развитую мочковатую корневую систему, уходящую на глубину более 2,5 м. Стебель цилиндрический, неопушенный, внутри заполнен губчатой паренхимой белого цвета.
Пластинка листа широколинейная, длиной до 60 см, голая, гладкая, по краю слегка шероховатая. Наиболее развиты листья среднего яруса, которые очень ценны в кормовом отношении. Соцветие — многоколосая метелка длиной примерно 40 см. Плод — зерновка Суданская трава — растение короткого дня. В фазе всходов — кущение она хорошо переносит затенение, поэтому ее можно использовать в качестве подсевной культуры. Эта культура теплолюбива. Минимальная температура прорастания семян 8...10 °С, оптимальная температура — 20...30 °С Суданская трава характеризуется высокой засухоустойчивостью. Это свойство обусловливается мощно развитой корневой системой, довольно длинным вегетационным периодом, благодаря чему растения хорошо используют осадки второй половины лета. Несмотря на сравнительную засухоустойчивость, при орошении резко повышается урожай зеленой массы или семян. Избыточного увлажнения не переносит.
На протяжении 5...6 нед после посева суданская трава растет очень медленно и образует 4...5 листьев. Кущение начинается в момент образования пятого листа. В конце фазы кущения и в последующий период наблюдается интенсивный суточный прирост в высоту — 5...10 см. Рост стебля заканчивается ко времени цветения. После скашивания или стравливания отрастание происходит за счет побегов, которые развиваются из узлов кущения, а также из стеблевых узлов и из побегов, у которых сохранилась точка роста. Таким образом, после укоса или стравливания отрастают побеги всех типов, что обеспечивает высокую отавность суданской травы и возможность получения нескольких укосов в год.
Выбрасывание метелки на главных стеблях обычно происходит через 6...7 нед после появления всходов и продолжается в течение 2...3 нед. Цветение начинается с верхней части метелки и заканчивается на последних цветках, расположенных на нижних веточках. Цветки раскрываются ранним утром. Опыление анемофильное. Длительность периода вегетации 100... 120 дней.
Сорта суданской травы: Бродская 2, Черноморка. Районированы следующие сорго-суданковые гибриды: Новатор 151, Азимут, Геркулес 3 и др. Сорго-суданковые гибриды отличаются высокой урожайностью (до 50...60т зеленой массы с 1 га), хорошей засухоустойчивостью и высокой отавностью.
Технология возделывания
Обработка почвы под суданскую траву аналогична подготовке почвы под просо. Норма высева в зоне сухих степей и полупустыни 1,0...1,8 млн., в лесостепной зоне с количеством осадков 500...600 мм в год 2,0...2,5 млн. всхожих семян на 1 га. К посеву приступают при температуре почвы на глубине 10 см 10...12 °С. Способ посева сплошной при выращивании на корм и широкорядный при выращивании на семена. Глубина заделки семян 3...4 см. К уборке на сено приступают в конце фазе выхода в трубку — начале выметывания. Второй и третий укосы следует проводить с интервалом примерно 30 дней.
Особенности биологии и технология возделывания ярового рапса на семена
В России возделываются две формы рапса: озимый и яровой (кольза). В семенах первого содержится 45-50% полувысыхающего масла, второго — 32-35%.
Масло рапса используется для технических целей (в мыловаренной, лакокрасочной, текстильной, полиграфической, кожевенной и других отраслях промышленности).
Рапсовые жмых и шрот — ценный концентрированный корм для животных. По кормовым достоинствам они не уступают овсу (1 кг жмыха соответствует 1,13 .е). Однако скармливать его следует небольшими дозами в связи с наличием в нем эфирного масла.
Озимый рапс выращивают иногда при весеннем посеве на зеленый корм и зеленое удобрение. 100 кг его зеленой массы соответствуют 13,3 энергетическим кормовым единицам и 2,7 кг переваримого протеина. Обе формы рапса — ценные медоносы.
В мировом земледелии рапс занимает площадь около 26,8 млн. га. Наибольшие площади в Китае — 78 млн. га, Индия — 6,3 млн. га, Канада — 4,8 млн. га.
В России озимый рапс выращивают на Северном Кавказе, в Ростовской и Белгородской областях. Он отличается более высокой продуктивностью, чем яровой. Яровой рапс распространен значительно шире по всей территории страны. Урожайность семян составляет 1,5-2,5 т/га.
Ботаническая характеристика и сорта рапса
Рапс (Brassica napus L.ssp. oleifera M.) — однолетнее травянистое растение семейства Капустных (Brassicaceae).
Корень — стержневой, хорошо развит. У озимого рапса осенью вырастают в виде розетки 5-9 листьев, стебель начинает расти весной следующего года. Стебель сильно разветвлен, покрыт восковым налетом, достигает высоты 100-130 см. Листья сизо-зеленые, с восковым налетом, нижние — черешковые, верхние — сидячие, охватывающие наполовину стебель. Соцветие — рыхлая кисть. Цветки светло-желтые. Плод — стручок с носиком. Семена шаровидные, с мелкоячеистой поверхностью, черной, серовато-черной или темно-коричневой окраски. Диаметр семян 1,5-2,5 мм, масса 1000 семян 3-7 г.
Районированные сорта озимого рапса: Жет-Неф, Отрадненский, Проминь, Тисме-ницкий; ярового: Золотонивский.
Зимостойкость озимого рапса слабая. Он хорошо перезимовывает только в районах с мягкими зимами, при отсутствии оттепелей и резких колебаний температуры. Рапс погибает при морозе 8-10°С. Требования к теплу в летние месяцы сравнительно небольшие (18-20°С). Потребность во влаге у рапса высокая, особенно в фазах цветения и налива семян. Однако близость грунтовых вод для него губительна. Засуху переносит плохо. Транспирационный коэффициент 740. Озимый рапс требователен к почве. Высокие урожаи он дает главным образом на черноземах с достаточным запасом питательных веществ.
Яровой рапс менее требователен к условиям произрастания. Семена его начинают прорастать при 4-5°С. Всходы переносят весенние заморозки до 4-5°С. Транспирационный коэффициент 720.
Технология возделывания рапса
В севообороте озимый рапс размещают после гороха, клевера, озимой пшеницы, кукурузы на силос и других культур. Сам рапс — хороший предшественник озимых хлебов. Рапс на формирование 1 т семян поглощает из почвы азота 50-60 кг, фосфора 25-35 и калия 40-90 кг, на формирование зеленой массы соответственно 3,5-5,5; 1-2 и 6-7,5. Под озимый рапс вносят на 1 га 20-30 т навоза и необходимое количество на запланированный урожай фосфорных и калийных удобрений. Азотные удобрения вносят весной в подкормку.
Как мелкосемянная культура рапс требует хорошей разделки почвы. Сеют озимый рапс раньше озимой пшеницы — примерно во второй декаде августа. Способ посева широкорядный с междурядьями 45 см. Норма высева 6-8 кг на 1 га. Глубина посева 2-3 см. Осенью уход за озимым рапсом включает довсходовое боронование для разрушения почвенной корки и окучивание растений с целью улучшения условий перезимовки. В следующем году проводят 3-4 рыхления междурядий (через 12-14 дней).
Яровой рапс высевают в севообороте после озимых и пропашных культур. Посев ранний, одновременно с ранними яровыми культурами. Способ посева и норма высева такие же, как и для озимого рапса.
Убирают рапс комбайнами в полной спелости, но до начала растрескивания стручков. Запаздывать с уборкой не следует, так как рапс, особенно озимый, легко осыпается. В случае двухфазной уборки ее начинают до наступления полной спелости — при пожелтении стручков и покраснении семян.
Особенности биологии и технология возделывания суданской травы на корм.
Суданская трава (Sorghum sudanensis Piper.) — одна из самых ценных кормовых культур. Отличительной ее особенностью являются большая засухоустойчивость, быстрая отрастаемость после скашивания и стравливания, высокие кормовые достоинства. В благоприятных условиях она дает 3—4 укоса в год. Суданскую траву высевают в степных и лесостепных районах на юге Украины, Алтае, в Поволжье и на Дальнем Востоке. При хорошей агротехнике урожайность сена составляет 6,8—9,7 т/га.
Стебли суданской травы хорошо облиствены, прямостоячие, высотой 2—3 м. Суданская трава — теплолюбивое растение. Ее семена начинают прорастать при температуре 8...10 °С. При среднесуточной температуре 12...13 °С суданская трава почти не растет и не развивается. Произрастает на самых разнообразных типах почв, но наиболее высокие урожаи дает на черноземных и каштановых.
Районировано 23 сорта суданской травы. Из них наиболее распространены Бродская 2, Камышинская 530, Камышинская скороспелая, Краснодарская 1967, Мироновская 10, Одесская 25, Пензенская ранняя, Ташебинская, Черноморка, Широколистная 2
Лучшими предшественниками для суданской травы являются пропашные, озимые, зернобобовые культуры. Подготовка почвы состоит из лущения, глубокой зяблевой вспашки, раннего весеннего боронования, двух предпосевных культивации, допосевного и послепосевного прикатывания почвы. Суданская трава хорошо отзывается на внесение органических и минеральных удобрений: азотных и фосфорных — по 30—45 кг; калийных — 20—30 кг действующего вещества на 1 га.
Суданская трава относится к культурам позднего посева. Высевают ее, когда почва на глубине 10 см прогреется до 10...12 °С. На зеленую массу сеют сплошным рядовым способом, а на семена — широкорядным. Норма высева семян в зоне сухих степей и полупустынь 10—14 кг/га, в лесостепи с достаточным количеством осадков (600 мм) — до 20—25 кг/га. Глубина заделки семян при достаточном увлажнении почвы 3—5 см, на сухих и легких почвах — до 6—8 см.
Суданскую траву можно высевать в смеси с соей, чиной, горохом кормовым, люпином. В этом случае норму высева семян суданской травы и второго компонента снижают на 15—25 % по сравнению с чистым посевом. Ее высевают и пожнивно.
К уборке суданской травы на зеленый корм и сено приступают в начале выметывания. На силос убирают в период конца молочной — начала восковой спелости зерна. При выращивании на зерно уборку проводят раздельным способом при созревании семян в метелках главных стеблей
Особенности биологии и технология возделывания просо
Просо — распространенная крупяная культура в мировом земледелии. Словом «просо» называют несколько культурных растений, относящихся к разным видам и даже родам семейства Мятликовые. Кроме проса обыкновенного или посевного, широко распространенного в РФ, возделывают просо головчатое, или итальянское (чумиза, могар), просо мелкое (южное), просо африканское, просо кровяное (расичка), тефф и другие культурные и сорно-полевые формы проса.
В пшене содержатся минеральные соли калия, натрия, кальция, магния, фосфора, цинка, меди, органические кислоты и витамины. Зерно проса в целом виде — непревзойденный корм для птицы (1 кг его содержит 0,97 корм. ед.). В размолотом виде его используют в качестве концентрированного корма при откорме свиней и других животных. При раздельной уборке во время скашивания растение остается еще зеленым, в нем содержится много сахаров и каротина, поэтому просяная солома превосходит по содержанию переваримого протеина солому всех зерновых злаков (1 кг содержит 0,51 корм. ед.).
Имеются травянистые формы проса, дающие в засушливых районах высокие урожаи зеленой массы и пригодные для приготовления качественного сена. Благодаря приспособленности к поздним срокам посева, сравнительно короткому вегетационному периоду, низкой потребности во влаге при набухании и прорастании, малой норме высева просо широко используют как страховую культуру при необходимости пересева погибших озимых и яровых культур.
Районы возделывания и урожайность проса
По данным ФАО, в мире в 2003 г. посевная площадь проса составила более 36,28 млн га, в России этой культурой было занято 830 тыс. га. Основные площади посевов проса в РФ сосредоточены в Нижневолжском, Северо-Кавказском, Центрально-Черноземном, а также в Западно-Сибирском регионах.
Просо способно формировать высокий урожай зерна. Потенциальная урожайность проса в 2 раза выше, чем у пшеницы. Однако фактическая урожайность за 1999...2003 гг. оставалась в пределах 0,79...1,39 т/га.
Ботаническое описание проса
Просо обыкновенное (Panicum miliaceum L.) — однолетнее растение. Различают пять его подвидов: раскидистое (patentissimum Popov) — ось метелки прямая и длинная, а ветви сильно отклонены от оси, подушечки находятся у основания всех ветвей; развесистое (effusum А1.) — ось метелки прямая и длинная, но боковые ветви меньше отклонены от оси, подушечки встречаются только у нижних ветвей; сжатое, или пониклое (contractum А1.), — ось длинная, изогнутая, все боковые ветви прижаты к главному стержню, подушечек нет или они слабо выражены; овальное, или полукомовое (ovatum Popov), — метелка укороченная, плотная, нижние ветви отклонены, а верхние прижаты к оси, подушечки имеются лишь у нижних ветвей; комовое (compactum Коrn.) — метелка наиболее короткая, прямая, плотная, с сильно прижатыми к главной оси короткими боковыми ветвями, подушечки отсутствуют (рис.).
Метелки подвидов проса:а — раскидистого; 6 — развесистого; в — сжатого; г — овального, или полукомового; д — комового
Подвиды проса отличаются не только морфологией, но и биологическими свойствами. Полукомовое и комовое просо характеризуется теплолюбивостью и засухоустойчивостью, его возделывают на юго-востоке страны, а просо раскидистое и развесистое относится к северному экотипу, районы возделывания сортов этих подвидов достигают Нечерноземной зоны.
Подвиды проса по окраске зерна, по наличию или отсутствию антоциановой окраски на колосковых чешуях делят на разновидности.
Корневая система мочковатая. Зерновка прорастает одним первичным корешком. При пересыхании верхнего слоя почвы узловые корни не образуются и растения развиваются на зародышевых корнях и корнях, образовавшихся на эпикотиле. При нормальной влажности почвы из нижних подземных узлов появляется множество придаточных корней. Образование этих корней начинается после образования 2-го листа, через 15...20 дней они достигают глубины более 40 см и формируют мочковатую корневую систему. Период наиболее активного развития корневой системы совпадает со второй половиной кущения и началом выметывания. Корни проса распространяются в сторону до 1,1 м и проникают на глубину до 1 м и более, но основная масса корней (80 %) размещается в слое 0...40см. Просо образует и воздушные корни, повышающие устойчивость к полеганию и засухе.
Стебель проса простой или ветвистый, почти цилиндрический, внутри полый, с небольшим продольным желобком, обращенным к листу, сильно- или слабоопушенный. Высота достигает 1 м, но может значительно меняться в зависимости от климатических факторов и условий питания. Число междоузлий колеблется от 2 до 10. При рядовом посеве просо формирует 2...3 стебля с метелками, остальные стебли чаще непродуктивны. При неограниченной площади питания просо может развивать до 20 стеблей.
Листья проса сильно или средне опушены, язычок короткий, реснитчатый, ушки отсутствуют. Листовая пластинка линейно-ланцетной формы, по краям острая, широкая (1...4см), с сильно выраженной центральной жилкой. Окраска листа зеленая, различных оттенков, а у некоторых разновидностей с антоцианом. У листа проса лучше развиты сосудисто-волокнистые пучки, паренхима, склеренхима, хлорофиллоносные ткани по сравнению с другими зерновыми культурами. Устьица мелкие, редкие, благодаря чему растение экономно расходует влагу.
Соцветие — метелка, длиной 10...50 см, без опушения, зеленая или светло-желтая, с антоцианом или без него. Главная ось соцветия прямая или изогнутая с 10...40 веточками. Каждая ветвь, отходящая от оси, несет на себе ветви 2...5-го порядков. У основания веточек могут быть утолщения паренхимной ткани (подушечки), которые обусловливают степень отклонения веточек от главной оси и определяют тип метелки. Колоски размещены по одному на конце каждой веточки. В колоске чаще два цветка, из которых нижний недоразвит, но в некоторых случаях может быть плодущим. Нормально развитый колосок имеет три колосковые чешуи. Колоски верхней части соцветия развиты лучше, колоски нижней части метелки, сформировавшиеся позднее, часто недоразвиты.
Плод — пленчатая зерновка. Пленки, образованные цветковыми чешуями, не прирастают к зерну. Пленчатость современных сортов составляет 16... 18%. Форма зерновки округлая, овально-округлая или овально-удлиненная. Окраска белая, светло-желтая, желто-бурая, красная, серая, кремовая, коричневая. Масса 1000 семян 5...10 г.
Биологические особенности проса
Всходы проса появляются на поверхности почвы в виде шильца (колеоптиля), способного к вытягиванию. Поэтому, несмотря на малую величину, семена проса всходят с глубины 10...12 см. Эта особенность культуры очень важна в районах возделывания при пересыхании верхнего слоя почвы. Оптимальная глубина заделки З...4см. В начальный период развития просо растет очень медленно, особенно надземная его часть. Кущение проса при недостатке тепла может растягиваться до 35...40 дней от появления массовых всходов. В этот период при достаточном количестве влаги в верхнем слое почвы и отсутствии затенения со стороны культурного растения создаются идеальные условия для укоренения и роста сорной растительности. Эту особенность развития проса необходимо учитывать при возделывании культуры.
Выметывание длится 15...20 дней. Метелка зацветает через 3...5 дней после начала выметывания. Интенсивность цветения и опыления зависит от погодных условий. Цветки проса в основном опыляются собственной пыльцой, но возможно и перекрестное опыление. Цветение в пределах одного соцветия продолжается в течение 10... 14 дней, так же растянуто и созревание. При достижении полной спелости верхней части метелки зерновки нижней части могут находиться в фазе молочного состояния.
Просо относится к группе культур, требующих даже на первой стадии развития 18...25 °С, хотя семена способны прорастать при 5...8 °С, но при такой температуре просо прорастает только через 15 дней. Для появления полных дружных всходов температура почвы должна быть не ниже 10...12 °С. При температуре —2°С всходы погибают. Устойчивость проса к пониженным температурам зависит от фазы развития и снижается от всходов до цветения.
Сумма активных температур зависит от скороспелости сорта и изменяется от 1800 до 2300 °С.
Просо — растение короткого дня, поэтому при пониженных температурах замедляется прохождение генеративной стадии. Растения, захваченные осенними заморозками, формируют щуплое зерно. Недостаточная интенсивность освещения во время цветения вызывает бесплодие колосков. При дождливой прохладной погоде белка в зерне накапливается меньше (до 11 %). Характерная особенность проса — экономное потребление влаги в течение всего вегетационного периода — от прорастания семян до созревания. Транспирационный коэффициент не более 300. При прорастании семена поглощают 25 % воды от своей массы. Благодаря хорошо развитой водопроводящей системе просо устойчиво к суховеям и запалам. Растения способны выдерживать длительное завядание и глубокое обезвоживание тканей. Жаровыносливость проса очень высокая. Устьица листьев при температуре 38...40 °С продолжают функционировать в течение 48 ч (у озимой пшеницы паралич устьичных клеток наступает через 15...25 ч).
Максимум потребления влаги приходится на период от начала выхода в трубку до конца выметывания и образования зерна (критический период).
К почве просо не очень требовательно, удается на самых разнообразных почвах — от легких супесей до тяжелых суглинков, но наибольшие урожаи дает на рыхлых, богатых органическими веществами плодородных черноземах и каштановых почвах, имеющих нейтральную или близкую к ней реакцию почвенного раствора (рН 6,5...7,5).
Усвояющая способность корней у проса больше, чем у пшеницы, но меньше, чем у овса. Просо способно за сравнительно короткий период вегетации создавать высокий урожай зерна и соломы.
В начальный период развития просо особенно нуждается в фосфоре, до фазы кущения — в азоте. Наиболее интенсивно растения используют питательные вещества в период кущение — цветение, когда усиленно развивается вегетативная масса и формируются метелки. Поэтому недостаток основных элементов питания в это время приводит к снижению урожая зерна. За данный период растения потребляют 70 % азота, 60 % фосфора и практически весь калий. Кроме основных элементов просо нуждается в микроэлементах, повышающих активность ферментов и участвующих в биохимических процессах.
Сорта проса
В список сортов проса, наиболее ценных по качеству, включены: Благодатное, Белгородское 1, Быстрое, Волгоградское 4, Золотистое, Ильиновское, Камышинское 95, Липецкое 19, Саратовское 6, Саратовское 10, Харьковское 65 и др.
Технология возделывания проса
Место проса в севообороте.В севооборотах просо размещают по влагообеспеченным, оставляющим после себя плодородную и чистую от сорняков почву предшественникам. В основных районах прососеяния РФ лучшие предшественники для возделывания проса — пласт и оборот пласта многолетних трав, зернобобовые культуры, озимые хлеба, сахарная свекла, картофель. Повторные посевы проса на одном месте недопустимы из-за массового распространения болезней. Посевы проса на прежнее место следует возвращать не ранее чем через 6 лет.
Удобрение проса.
С урожаем зерна проса 1 т и соответствующего количества соломы отчуждается, кг: N — 30...32, Р2О5 — 13... 15, К20 — 20...34 и СаО — 10...13. При разработке системы применения удобрений необходимо учитывать особенности поступления питательных веществ в растения, формы удобрений, типы почв, зону возделывания проса.
Эффективность видов удобрений под просо зависит от типа почвы. В южных районах на обыкновенном черноземе и каштановых почвах наибольшую прибавку урожая дают фосфорные удобрения. В лесостепных районах на серых лесных почвах и выщелоченном черноземе наиболее эффективны азотные удобрения, затем фосфорные.
Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью под вспашку или зерновыми сеялками на глубину З...4см перед обработкой почвы безотвальными орудиями, азотные — под предпосевную культивацию. В рядки при посеве вносят гранулированные фосфорные или азотно-фосфорные удобрения в дозе 10... 15 кг д.в/га. Подкормки азотными удобрениями за редким исключением неэффективны.
Обработка почвы под просо.
Почву обрабатывают под просо в соответствии с требованиями зональной системы земледелия. Обработки должны быть направлены на максимальное накопление и сбережение влаги в почве, уничтожение сорной растительности, создание выровненной поверхности и подготовку семенного ложа для заделки семян на оптимальную глубину.
Для этого проводят следующие технологические операции:
глубокую зяблевую вспашку с предварительным (за 15...20 дней) лущением стерневого предшественника (после рано убираемых предшественников почву обрабатывают по типу полупара);
дискование после распашки многолетних трав;
ранневесеннее боронование для закрытия влаги;
предпосевную культивацию с одновременным выравниванием почвы;
при холодной затяжной весне дополнительную культивацию при отрастании сорняков.
Кроме указанных приемов по основной и предпосевной обработке почвы в районах прососеяния эффективно снегозадержание.
Посев просаДля защиты растений от головни и бактериозов перед посевом проса или заблаговременно проводят протравливание семян с добавлением пленкообразователей.
Посев проса производят обычным рядовым способом с междурядьями 15 см, а при использовании стерневых сеялок-культиваторов — 23 см. Возможен и широкорядный посев с междурядьем 45 см дооборудованными свекловичными сеялками. Норма высева изменяется от 3...4 млн шт/га на обыкновенных и мощных черноземах, а также других более обеспеченных влагой почвах, до 2...3 млн шт/га в засушливых районах.
Уход за посевами проса.Обязательный прием по уходу — прикатывание почвы после посева. При большой глубине заделки семян после увлажнения верхнего слоя почвы необходимо провести довсходовое боронование. После появления полных всходов проводят послевсходовое боронование. Эту операцию лучше проводить в жаркое время суток, когда тургор растений низкий, зубовыми боронами в пассивном положении поперек рядков. В фазе кущения проводят обработку посевов гербицидами. При широкорядном посеве культивируют междурядья. Меры по химической защите растений проса от вредителей проводят только в отдельных районах и в годы, благоприятные для размножения вредителей.
Уборка урожая проса.
Раздельная уборка лучше всего соответствует биологии проса. Созревание начинается с зерен в верхней части метелки, полностью созревшее зерно легко осыпается. Ко времени уборки, когда зерно имеет влажность 18...20 %, стебли и листья остаются зелеными (влажность 50...60 %).
Готовность проса к уборке определяют по числу созревших зерен в метелке, которые имеют типичные для сорта цвет, блеск и твердость.
К скашиванию проса в валки приступают при созревании 75...80 % зерен и заканчивают его за 3...4 дня. У скошенного в валки проса за 3...5 дней зерно подсыхает и дозревает. Подбор и обмолот валков проводят зерновыми комбайнами с учетом легкого вымолачивания и выдувания семян.
Прядильные культуры. Значение растительных волокон. Группировка прядильных растений по месту формирования волокна. Основная и побочная продукция. Особенности биологии и технология возделывания льна-долгунца. Первичная переработка льнопродукции.
Прядильные культуры – источник сырья для текстильной промышленности. Наибольшее значение в нашей стране имеют хлопчатник, лен и конопля. Они дают более 95 % всего растительного прядильного сырья для промышленности. В мировом земледелии среди прядильных культур ведущее место принадлежит хлопчатнику, джуту, конопле, кенафу и льну.
Семена прядильных культур содержат масло, которое используется в пищу и для технических целей.
В мировом потребление прядильных материалов хлопковое волокно занимает первое место. Оно является основным сырьем для текстильной промышленности, а также используется в автомобильной, целлюлозной и других отраслях промышленности.
Из 1 кг хлопкового волокна можно выработать 20 м бельевой ткани или 14 м коленкоре, 12 м ситца, 8 м простынного полотна, 3 м одежной ткани, 150 катушек швейных ниток. Семена хлопчатника содержат от 18 до 27 % масла, которое используется в пищу, для изготовления различных консервов и маргарина, а также в мыловарении, в производстве глицерина, для получения олифы.
Стебли хлопчатника (гуза-пая) идут на топливо, для получения дубильных веществ. В листьях хлопчатника содержится до 10 % лимонной кислоты, которую можно получать заводским способом.
Кожура семян употребляется как корм для скота, для выработки бумаги, изоляционных материалов, поташа.
Хлопчатник возделывается более чем в 60 странах мира. Мировая площадь посева его составляет около 35 млн. га. Наибольшие площади посева находятся в Индии (7,5 млн. га), США (4-4,5), Китае (4,8). Посевная площадь в СНГ превышает 3 млн. га. Основные хлопкосеющие республики: Узбекистан, Туркмения, Таджикистан, Киргизия, Казахстан и Азербайджан. Валовый сбор хлопка – сырья составил в 1987 г. 8,09 млн. т, урожайность – 2,29 т/га.
Конопля используется для получения из стеблей волокна, а из семян – масла. Волокно конопли (выход его составляет 16-25 %) длинное, грубое, но прочное и хорошо противостоит гниению при длительном пребывании в воде. Из него вырабатывают парусину, брезент, мешки, канаты, шпагат, веревки.
В настоящее время ее культивируют в Италии, Франции, Венгрии, Польше, Югославии. Мировая площадь ее посева 350 тыс. га, у нас в стране около 100 тыс. га, посевы размещаются в средней полосе: лесостепная часть Украины, Среднее и Верхнее Поволжье, Башкирия, ЦНЗ.
Кенаф используется для получения волокна, состоящее 18-20 % массы сухих стеблей, пригодное для изготовления мешочной, ковровой и обивочной ткани, выработки шпагата, веревок, накатов. Возделывают эту культуру в Китае, Индии, Иране, Африке, у нас – в Закавказье (Узбекистан).
Биологические особенности
Для роста льна благоприятны умеренные температуры весны и лета. Лен хорошо всходит и растет при t не превышающей 16-17°С. Семена способны прорастать при 2-5°С. Высокая температура (выше 18-22°) уничтожает лен, особенно в период бутонизации, когда он усиленно растет. Сумма активных температур составляет 1000-1300°С. вегетационный период колеблется в пределах 70-100 дней.
Влаголюбивое растение длинного дня. Семена при набухании в почве поглощают не менее 100 % воды по отношению к собственной массе. Требователен к влаге в период бутонизации – цветения. Частые дожди после цветения неблагоприятны: лен может полегать и поражаться грибными болезнями. В период созревания благоприятна сухая, теплая и солнечная погода.
В развитии льна-долгунца различают следующие фазы: всходов, «елочки», бутонизации, цветения и созревания. В начальный период (около 1 мес.) лен растет очень медленно. Энергичный рост наблюдается перед бутонизацией (суточный прирост достигает 4-5 см). в это время особенно важно создать благоприятные условия питания и водоснабжения. В конце бутонизации и начале цветения рост льна замедляется, а к концу цветения прекращается.
Критический период потребности в азоте наблюдается от фазы «елочки» до бутонизации, в фосфоре – в начальный период роста до фазы 5-6 пар листьев, в калии – в первые 20 дней жизни.
Вследствие слабой усвояющей способности корней льна и короткого периода усиленного роста стебля лен очень требователен к плодородию почвы. Для него необходимы почвы средней связности (средние суглинки), достаточно влажные, плодородные и хорошо аэрируемые. Песчаные почвы менее пригодны. Тяжелые, глинистые, холодные, а также кислые почвы малопригодны.
На почвах с избыточным содержанием извести волокно получается грубое и хрупкое. На бедных почвах растения льна-долгунца вырастают низкими, а на богатых почвах полегают.
Всероссийским НИИ льна разработана интенсивная технология возделывания льна-долгунца. Ее успешное и полное применение рассчитано на получение 0,55-0,8 т/га льноволокна и 0,45-0,5 т/га семян.
Место в севообороте
Не следует возвращать на прежнее место раньше чем через 7-8 лет. На окультуренных полях и использовании гербицидов лен-долгунец дает высокие урожаи после удобренных озимых, зерновых бобовых культур, картофеля, пласта клевера. После ржи, картофеля и гороха стебли льна более выровненные, не полегают, пригодны к механизированной уборке.
Целесообразно после уборки зерновых культур засевать поле, идущее под лен, промежуточными культурами из семейства крестоцветные (рапс, сурепица, редька масличная), используя их на корм или сидерат.
Лен не сильно истощает почвы, после чего в севообороте можно размещать озимую пшеницу и рожь, яровую пшеницу, картофель, гречиху.
Обработка почвы
Ранняя осенняя вспашка зяби и пласта многолетних трав способствует повышению урожайности и качества волокна. Основную обработку почвы под лен выполняют в двух вариантах: традиционном и полупаровом. Первый вариант включает лущение стерни и зяблевую вспашку, второй – зяблевую вспашку и несколько сплошных обработок поля культиватором.
Удобрение
Лен довольно требователен у удобрению. При внесении полного минерального удобрения урожай соломы льна повышается на 0,4-0,8 т/га. Прирост урожая соломы на дерново-подзолистых почвах составляет 5-7 кг на 1 кг д.в. удобрений.
При внесении навоза (до 30-40 т/га) вместе с фосфорной мукой (0,4-0,6 т) и хлористым калием (0,15-0,2 т) под предшествующие озимые или пропашные культуры урожайность льна повышается на 25-30 % и более.
Навоз и компосты непосредственно под лен лучше не вносить, чтобы избежать полегания растений и неравномерности стеблестоя, а также уменьшения выхода волокна вследствие большей грубости стеблей.
Под вспашку следует вносить фосфорные (Р60-100) и калийные (К60-120) удобрения.
Азотные удобрения (N30-45) вносят весной перед посевом и в подкормки в форме аммиачной селитры, мочевины.
Фосфорные удобрения способствуют ускорению созревания льна и повышению качества волокна. Наиболее пригодны для льна фосфоритная мука, двойной суперфосфат.
Внесение калийных удобрений (хлористого калия, калийной соли, сернокислого калия) повышает выход и качество волокна.
Эффективно использовать при удобрении льна сложные удобрения:
аммофос
нитрофоску
нитроаммофоску
В подкормку используют аммиачную селитру или сернокислый аммоний (20-30 кг N) суперфосфат (30-40 кг Р2О5), хлористый калий (30 кг К2О на 1 га). Подкорму проводят при высоте всходов 6-8 см (не позднее чем через 20 дней после их появления).
Посев
Для посева следует использовать семена лучших районированных сотов. До посева семена льна протравливают, используя ТМТД, гранозан. Одновременно с протравливанием семена льна можно обрабатывать микроудобрениями – борной кислотой, сульфатом, сульфатом меди, сернокислым цинком.
Установлено большое преимущество ранних сроков посева льна в почву, погретую на глубине 10 см до 7-8°С. При раннем посеве растения полнее используют почвенную влагу, меньше поражаются грибными болезнями.
Высевают лен узкорядными льняными сеялками (СЗЛ-3,6) с междурядьями 7,5 см. глубина посева семян льна 1,5-3 см, норма высева 20-25 млн. всхожих семян (100-120 кг) на 1 га. На семенные цели лен-долгунец сеют широкорядным (45 см) способом при пониженной норме.
Уход за посевами
Важно защитить лен-долгунец от сорняков. К наиболее распространенным относятся яровые – редька дикая, марь белая, горец вьюнковый, плевел льняной, торица льняная; зимующие – василек синий, ярутка полевая, осот желтый.
Основные меры борьбы – агротехнические, применяют гербицид 2М-4Х натриевая соль – 0,9-1,4 кг/га. Посевы обрабатывают в фазе «елочки» при высоте растений от 5 до 15 см, когда листочки покрыты восковым налетом и крупные капли раствора гербицида легко с них скатываются. Пырей ползучий уничтожают осенью при обработке почвы, используя трихлороцетат натрия.
Химическую прополку льна можно совмещать с некорневой подкормкой азотными удобрениями.
Вредители причиняют большой вред льну. Это льняная блошка, льняная плодожорка. Распространены следующие болезни льна-долгунца: ржавчина, фузариоз, бактериоз, антракноз. Важно высевать устойчивые сорта, протравливать семена, а также строго соблюдать агротехнические требования: чередование культур, ранний посев.
Уборка
Различают следующие фазы спелости льна.
Зеленая спелость. Стебли и коробочки льна зеленые, а листья нижней трети стебля начинают желтеть. Семена в коробочках мягкие, в состоянии молочной спелости. Пучки волокна сформировались, но волоконца еще не достаточно выполнены. При уборе льна в зеленой спелости получается пониженный урожай не очень крепкого, но тонкого, блестящего волокна, пригодного для тонких изделий (кружева, батист).
Ранняя желтая спелость. Посева льна имеют светло-желтый цвет. Листья нижней трети стеблей буреют и остаются, а остальные становятся желтыми, подвядают. Коробочки с зеленоватыми прожилками. Семена в них находятся в фазе восковой спелости. Волокно сформировалось, но еще не загрубело, волоконца достаточно выполнены. При уборке в этой фазе волокно получается мягкое, шелковистое. Семена хотя и не полностью созрели, но вполне пригодны не только для технических целей, но и для посева.
Желтая спелость. Наступает через 5-7 дней после ранней желтой спелости. Посевы окрашиваются в желтый цвет. Листья нижней половины стеблей буреют и осыпаются, а в верхней половине они желтые, увядшие. Коробочки становятся желтыми и частично буреют. Семена в них твердеют и имеют нормальную для сорта окраску. Волокно в нижней части стеблей начинает грубеть.
Полная спелость. Стебли и коробочки становятся бурыми. Большая часть листьев уже опала. Семена в коробочках вполне созрели, затвердели и при встряхивании шумят. Волокно теряет эластичность и становится жестким, сухим.
Уборка льна-долгунца – сложный и трудоемкий процесс. В зависимости от условий лен убирают комбайновым, раздельным или сноповым способом.
Комбайновый способ уборки стал основным: он осуществляется льноуборочными комбайнами ЛК-4А с расстилочным устройством и ЛКВ-4А со сноповязальным аппаратом. Комбайновый способ уборки включает следующие технологические операции: теребление растений, очес семенных коробочек. Вязка соломы в снопы или расстил лентой на льнище, сбор вороха (коробочки, семена, примеси). Реализуется волокнистая продукция в виде соломы или в виде тресты.
При реализации соломы уборка может выполняться по двум вариантам:
лен теребят комбайном с вязальным аппаратом. Очесанную солому, связанную в снопы, устанавливают для естественной сушки в бабки и через 6-10 дней отвозят на льнозавод.
Лен теребят комбайном с расстилочным устройством. Солому, разостланную лентой, после 4-6-дневной просушки поднимают и вяжут в снопы либо прессуют в рулоны.
Для приготовления тресты вытеребленный и расстеленный лентами лен оставляют для вылежки. Для улучшения условий вылежки треста и повышения ее качества осуществляют два дополнительных приемов:
весной одновременно с посевом льна высевают многолетнюю злаковую траву озимого типа (овсяница луговая, райграс пастбищный) или клевер ползучий.
чтобы обеспечить равномерность вылежки в ленте, необходимо добиться выравненного цвета стеблей, чтобы ускорить вылежку и не допустить зарастания ленты травой, ее оборачивают через 3-4 и 10-12 дней после растила.
Сухую тресту (влажность не более 20 %) поднимают и вяжут в снопы подборщиком для естественной сушки.
Первичная обработка волокна льна
Задача первичной обработки соломы льна – наиболее полная (без потерь) выделения волокна без ухудшения его качества. Солому сортируют по длине, толщине, цвету и другим признакам. В хозяйствах, для выделения волокна из стеблей применяют росяную или водяную мочку льна, а на заводах – тепловую мочку, а также химическую обработку в щелочных растворах.
Льнотресту (вымоченная льносолома) в зависимости от содержания в ней волокна, его цвета, прочности подразделяют по номерам: 4; 3,5; 2,5; 2; 1,75 … Номер льнотресты определяют органолептически, сличая отобранные снопы с этапами. Льнотреста должна быть однородной по длине, с влажностью не более 20 %, засоренностью не более 5 и содержанием волокна в тресте не менее 11 %.
В зависимости от качества льносолому подразделяют на следующие номера: 5; 4,5; 3,5; 3; 2,5….
Чтобы выделить чистое волокно из тресты, необходимо удалить костру (древесину стеблей). Для этого применяют вальцовые мялки. Полученное волокно – сырец отделяют от остатков костры на трепальных машинах. Хорошее волокно должно быть чистым от костры, крепким на разрыв, длинным, тонким, мягким, жирным на ощупь, тяжеловесным, однородным по цвету.
Выход чистого волокна составляет обычно не менее 15 % массы соломы или менее 20% массы тресты.
Дистрофия миокарда (миокардоз). Невоспалительное поражение мышцы, хар-ся нарушением обмена веществ. Этиология: болезни, связанные с обменом веществ и эндокринных органов (сахарный диабет, ожирение, кетоз). Эндогенные или экзогенные интоксикации, заболевания ЖКТ, дыхательной сис-мы, анемии, иммунные дифициты. Патогенез: первичным звеном ее развития считается поражение ферментных систем, в рез-те чего происходит нарушение, а затем ослабление функции миофибрилл, на месте погибших мышечных волокон разрастается соединительная ткань и развивается миокардиодегенирация. Эти изменения могут носить очаговый или диффузный характер, при очаговых поражениях отдельные участки сердечной мышцы окрашены в серо-бурый цвет. Диффузное поражение охватывает весь миокард с хар-й бледностью или дряблостью его. Симптомы: клинические признаки миокардитов зависят от основного заболевания. В начале заболевания скрытая недостаточность кровообращения проявляется одышкой, учащением пульса, утомляемостью при физич. Нагрузке. Симптомы затем появляются и в покое и в покое, чаще развивается левожелудочковая недостаточность. Значительного увеличения размеров сердца не наблюдается, сердечные тоны глухие или ослаблены, расширение или раздвоение 1-го тона, возможны нарушения ритма, артер-е давление понижено, венозное повышено. На ЭКГ снижение высоты зубцов, расширение зубца Т, удлинение интервалов P-Q,Q-T. Течение: зависит от продолжительности течения основных заболеваний. Прогноз: зависит от тяжести основного заболевания. Лечение: покой, лечение основного заболевания, Препараты улучшающие метаболизм миокарда: стим-щие синтез белка (рибоксин,)вит В, В6 ,Е для устранения гипоксии и ацидоза (кокарбоксилаза). Сердечные гликозиды( наперстянка- дигитоксит, целанид, горицвета-адонизид; строфантин, ландыш) притяж.степени с развитием нед-сти кро-щения и аритмий –диуретики и антиаритмические препараты.
Дистрофия миокарда (миокардоз). Невоспалительное поражение мышцы, хар-ся нарушением обмена веществ. Этиология: болезни, связанные с обменом веществ и эндокринных органов (сахарный диабет, ожирение, кетоз). Эндогенные или экзогенные интоксикации, заболевания ЖКТ, дыхательной сис-мы, анемии, иммунные дифициты. Патогенез: первичным звеном ее развития считается поражение ферментных систем, в рез-те чего происходит нарушение, а затем ослабление функции миофибрилл, на месте погибших мышечных волокон разрастается соединительная ткань и развивается миокардиодегенирация. Эти изменения могут носить очаговый или диффузный характер, при очаговых поражениях отдельные участки сердечной мышцы окрашены в серо-бурый цвет. Диффузное поражение охватывает весь миокард с хар-й бледностью или дряблостью его. Симптомы: клинические признаки миокардитов зависят от основного заболевания. В начале заболевания скрытая недостаточность кровообращения проявляется одышкой, учащением пульса, утомляемостью при физич. Нагрузке. Симптомы затем появляются и в покое и в покое, чаще развивается левожелудочковая недостаточность. Значительного увеличения размеров сердца не наблюдается, сердечные тоны глухие или ослаблены, расширение или раздвоение 1-го тона, возможны нарушения ритма, артер-е давление понижено, венозное повышено. На ЭКГ снижение высоты зубцов, расширение зубца Т, удлинение интервалов P-Q,Q-T. Течение: зависит от продолжительности течения основных заболеваний. Прогноз: зависит от тяжести основного заболевания. Лечение: покой, лечение основного заболевания, Препараты улучшающие метаболизм миокарда: стим-щие синтез белка (рибоксин,)вит В, В6 ,Е для устранения гипоксии и ацидоза (кокарбоксилаза). Сердечные гликозиды( наперстянка- дигитоксит, целанид, горицвета-адонизид; строфантин, ландыш) притяж.степени с развитием нед-сти кро-щения и аритмий –диуретики и антиаритмические препараты.
.13. Эндокардит. острым и хроническим, клапанным и пристеноч¬ным, бородавчатым и язвенным. Этиология. как вторичное заболевание инфекционно-токсического происхождения. При переходе воспалит.процесса с миокарда. Патогенез. Под воздействием патогенных бактерий; вирусов и их токсинов в эндокарде развиваются воспалительные процессы, осложняются деструктивными и некротическими изменениями. Чаще поражаются клапаны сердца, а воспалительный процесс начинается с поверхностей клапанов, обращенных к току крови. →воспалительный процесс может перейти на сухожиль¬ные нити, папиллярные мышцы и пристеночный эндокард. При бородавчатом эндо¬кардите пат. процесс протекает в виде поверхностного воспаления с явлениями деструкции и некроза верхнего слоя эндокарда. На поверхности клапанов откладываются фибрин, тромбоциты, лейкоциты,→эти тромботические массы организуются и превращаются в округлые разращения в виде бородавок, располагающихся на местах смыкания клапанов может произойти срастание створок клапанов.→к деформации кла¬панов и нарушению их функций. болезнь осложняется пороком сердца. При язвенном эндокардите преобладают некротические процессы, вызываю¬щие повреждение клапанов и пристеночного эндокарда с образованием язв, покрытых рыхлыми фибринозными тромбами. Патологические процессы часто приводят к деформации и даже перфорации клапанов. Язвенный эндокардит в отличие от бородавчатого протекает злокачественно и часто осложняется эмбо¬лией кровеносных сосудов, эндоартериитом, септикопиемией, пороком сердца. При хроническом эндокардите в пораженных участках эндокарда разрастается соединительная ткань, что приводит к сморщиванию, утолщению и деформации клапанов, а иногда даже к сращению их створок. Симптомы. Отмечают угнетение, а при тяжелом течении язвенного эндокардита — сопорозное состояние, отказ от корма, резкое снижение или потерю продуктивности, работоспособности, тахикардию, повышение температуры тела. бывает пос¬лабляющая лихорадка. Сердечный толчок при остром эндокардите ↑. Тоны сердца вначале ↑, особенно первый, затем ослабевают, приобретают глухость и часто сопровождаются эндокардиальными шумами. при язвен¬ном эндокардите изменяются интенсивность и характер эндокардиального шума. Нарушение расстройство функций легких, печени, почек, пищеварительной и нервной систем. При язвенном эндокардите кровоизлияния на коже, видимых слизистых оболочках, симптомы поражения мозга и других органов. Диагноз. Острый эндокардит в начале развития характери-зуется: выраженное угнете¬ние, аппетит понижен или отсутствует, температура тела повы¬шена, тахикардия, сердечный толчок и тоны сердца усилены, ча¬сто — эндокардиальные шумы. Язвенный эндокардит отличается от бородавчатого злокачественным течением. Хронический эндокардит, отмечают эндокардиальные шумы. Ценные данные для дифференциального диагноза полу¬чают при электрокардиографическом исследовании. Прогноз. При язвенном эндокардите прогноз чаще не¬благоприятный, а при бородавчатом — осторожный. Лечение. покой, антибактериальтные препараты. С целью дезинтоксикации 5% р-р глюкозы, хлорид натрия.нестероидные противовоспалит.(вольтарен, бруфен) при развитии нед-сти кровоо-ния –диуретики,серд.гликозиды. при анемии –препараты железа.
13. Эндокардит. острым и хроническим, клапанным и пристеноч¬ным, бородавчатым и язвенным. Этиология. как вторичное заболевание инфекционно-токсического происхождения. При переходе воспалит.процесса с миокарда. Патогенез. Под воздействием патогенных бактерий; вирусов и их токсинов в эндокарде развиваются воспалительные процессы, осложняются деструктивными и некротическими изменениями. Чаще поражаются клапаны сердца, а воспалительный процесс начинается с поверхностей клапанов, обращенных к току крови. →воспалительный процесс может перейти на сухожиль¬ные нити, папиллярные мышцы и пристеночный эндокард. При бородавчатом эндо¬кардите пат. процесс протекает в виде поверхностного воспаления с явлениями деструкции и некроза верхнего слоя эндокарда. На поверхности клапанов откладываются фибрин, тромбоциты, лейкоциты,→эти тромботические массы организуются и превращаются в округлые разращения в виде бородавок, располагающихся на местах смыкания клапанов может произойти срастание створок клапанов.→к деформации кла¬панов и нарушению их функций. болезнь осложняется пороком сердца. При язвенном эндокардите преобладают некротические процессы, вызываю¬щие повреждение клапанов и пристеночного эндокарда с образованием язв, покрытых рыхлыми фибринозными тромбами. Патологические процессы часто приводят к деформации и даже перфорации клапанов. Язвенный эндокардит в отличие от бородавчатого протекает злокачественно и часто осложняется эмбо¬лией кровеносных сосудов, эндоартериитом, септикопиемией, пороком сердца. При хроническом эндокардите в пораженных участках эндокарда разрастается соединительная ткань, что приводит к сморщиванию, утолщению и деформации клапанов, а иногда даже к сращению их створок. Симптомы. Отмечают угнетение, а при тяжелом течении язвенного эндокардита — сопорозное состояние, отказ от корма, резкое снижение или потерю продуктивности, работоспособности, тахикардию, повышение температуры тела. бывает пос¬лабляющая лихорадка. Сердечный толчок при остром эндокардите ↑. Тоны сердца вначале ↑, особенно первый, затем ослабевают, приобретают глухость и часто сопровождаются эндокардиальными шумами. при язвен¬ном эндокардите изменяются интенсивность и характер эндокардиального шума. Нарушение расстройство функций легких, печени, почек, пищеварительной и нервной систем. При язвенном эндокардите кровоизлияния на коже, видимых слизистых оболочках, симптомы поражения мозга и других органов. Диагноз. Острый эндокардит в начале развития характери-зуется: выраженное угнете¬ние, аппетит понижен или отсутствует, температура тела повы¬шена, тахикардия, сердечный толчок и тоны сердца усилены, ча¬сто — эндокардиальные шумы. Язвенный эндокардит отличается от бородавчатого злокачественным течением. Хронический эндокардит, отмечают эндокардиальные шумы. Ценные данные для дифференциального диагноза полу¬чают при электрокардиографическом исследовании. Прогноз. При язвенном эндокардите прогноз чаще не¬благоприятный, а при бородавчатом — осторожный. Лечение. покой, антибактериальтные препараты. С целью дезинтоксикации 5% р-р глюкозы, хлорид натрия.нестероидные противовоспалит.(вольтарен, бруфен) при развитии нед-сти кровоо-ния –диуретики,серд.гликозиды. при анемии –препараты железа.
Перикардит. Это восп. сердеч. сумки. По течению: острый и хронич. По характеру экссудата: сухой(фибринозный), Выпотной(экссудативный). Этиология: возникает чаще всего как осложнение после инфекц. и незаразн. болезней; у КРС при ящуре, при пастереллезе, у лошадей при сапе и мыте, у свиней при чуме и роже, у собак при чуме. Травматический перикардит возникает при травматическом ретикулите, при флегмонах, при отравлениях пестицидами, солями тяж. Металлов, микотоксикозах. Патогенез: в развитии перикардита различают 2 стадии: сначала возникает сухой, затем переходит в выпотной. При сухом перикардите этилогич. Факторы вызывают повреждение капилляров, кот. Расширяются, на серозном покрове перикарда появляются очаги гиперемии, эндотелий их разрыхляется, что приводит к выхождению экссудата, богатого белком и клеточ. Элиментами. Жидкая часть экссудата всасывается в области поврежд. Участков перикарда, фибрин оседает на фибринозную оболочку. Образуя налеты. Парентеральная и висцеральные поверхности перикарда становятся шероховатыми, что затрудняет их скольжение. Трение друг о друга неровных поверхностей вызывает болезненную реакцию. При длительном хроническом течении заболевания происходит организация фибрина с отложением в его толще солей кальция, при этом образуется плотный покров на сердце, толщиной до нескольких см. и возникает панцирное сердце. При экссудативном перикардите, когда происходит обильная экссудация, обратно резорбция отстает, что приводит к накоплению экссудата в перикардиальной полости. При травм. Перикардите экссудат чаще гнойно-гнилостного характера, значительное скопление экссудата вызывает тампонаду сердца, что резко нарушает гемодинамику. Диастолическое расширение сердца затрудняется, в связи с чем возникает недостаточное заполнение полостей сердца в период диастолы, нарушается ни только приток к сердцу, но и отток, что приводит к застою в малом, а особенно в большом круге кровообращения. Симптомы: острый перикардит. В начальной стадии сильная болезненность , сердеч. Толчок усилен, стучащий, тахикардия, шум трения перикарда, кот. совпадает с фазами сердечной деятельности. Первым признаком выпотного перикардита является исчезновение боли, у животных усиливается тахикардия, сердеч. Толчок ослабевает, границы сердца при перкуссии увеличиваются, шум трения исчезает, затрудняется диастола, желудочки недостаточно заполняются кровью, развивается застой в малом и большом круге кровообращения, отмечают одышку, отеки и цианоз. При остром течении перикардита на ЭКГ смещение сегмента S-T, зубец Т становится сглаженным, отрицательным, при экссудативном перикардите величина зубцов уменьшена. Течение: острый сухой перикардит при своевременном лечении заканчивается доброкачественно в течении 1-2 мес. Экссудативный принимает подострое и хроническое течение. Прогноз: острый перикардит заканчивается благоприятно, экссудативный неблагоприятно. Лечение: полный покой, ограничение воды в рационе, лечить основное заболевание, в начале заболевания на область сердца холод, массивный курс антибиотикотерапии. При фибринозном перикардите противовоспалительные нестероидные средства(аспирин, индометоцин, анальгин)
ПЕРИКАРДИТ. Это восп. сердеч. сумки. По течению: острый и хронич. По характеру экссудата: сухой(фибринозный), Выпотной(экссудативный). Этиология: возникает чаще всего как осложнение после инфекц. и незаразн. болезней; у КРС при ящуре, при пастереллезе, у лошадей при сапе и мыте, у свиней при чуме и роже, у собак при чуме. Травматический перикардит возникает при травматическом ретикулите, при флегмонах, при отравлениях пестицидами, солями тяж. Металлов, микотоксикозах. Патогенез: в развитии перикардита различают 2 стадии: сначала возникает сухой, затем переходит в выпотной. При сухом перикардите этилогич. Факторы вызывают повреждение капилляров, кот. Расширяются, на серозном покрове перикарда появляются очаги гиперемии, эндотелий их разрыхляется, что приводит к выхождению экссудата, богатого белком и клеточ. Элиментами. Жидкая часть экссудата всасывается в области поврежд. Участков перикарда, фибрин оседает на фибринозную оболочку. Образуя налеты. Парентеральная и висцеральные поверхности перикарда становятся шероховатыми, что затрудняет их скольжение. Трение друг о друга неровных поверхностей вызывает болезненную реакцию. При длительном хроническом течении заболевания происходит организация фибрина с отложением в его толще солей кальция, при этом образуется плотный покров на сердце, толщиной до нескольких см. и возникает панцирное сердце. При экссудативном перикардите, когда происходит обильная экссудация, обратно резорбция отстает, что приводит к накоплению экссудата в перикардиальной полости. При травм. Перикардите экссудат чаще гнойно-гнилостного характера, значительное скопление экссудата вызывает тампонаду сердца, что резко нарушает гемодинамику. Диастолическое расширение сердца затрудняется, в связи с чем возникает недостаточное заполнение полостей сердца в период диастолы, нарушается ни только приток к сердцу, но и отток, что приводит к застою в малом, а особенно в большом круге кровообращения. Симптомы: острый перикардит. В начальной стадии сильная болезненность , сердеч. Толчок усилен, стучащий, тахикардия, шум трения перикарда, кот. совпадает с фазами сердечной деятельности. Первым признаком выпотного перикардита является исчезновение боли, у животных усиливается тахикардия, сердеч. Толчок ослабевает, границы сердца при перкуссии увеличиваются, шум трения исчезает, затрудняется диастола, желудочки недостаточно заполняются кровью, развивается застой в малом и большом круге кровообращения, отмечают одышку, отеки и цианоз. При остром течении перикардита на ЭКГ смещение сегмента S-T, зубец Т становится сглаженным, отрицательным, при экссудативном перикардите величина зубцов уменьшена. Течение: острый сухой перикардит при своевременном лечении заканчивается доброкачественно в течении 1-2 мес. Экссудативный принимает подострое и хроническое течение. Прогноз: острый перикардит заканчивается благоприятно, экссудативный неблагоприятно. Лечение: полный покой, ограничение воды в рационе, лечить основное заболевание, в начале заболевания на область сердца холод, массивный курс антибиотикотерапии. При фибринозном перикардите противовоспалительные нестероидные средства(аспирин, индометоцин, анальгин)
острый миокардит. Это воспаление сердечной мышцы. Этиология: инфекции( вирусный энтерит, ящур, рожа, чума) может возникать при паразитарных заболеваниях, микозах и микотаксикозах, при незаразных заболеваниях (эндокардит, перикардит, пневмония, плевриты). Патогенез: 2 периода в развитии миокардита.1-й преобладают процессы экссудации, набухание волокон сердечной мышцы, сдавливание миофибрилл, раздражение рецепторного аппарата сердца, в результате чего резко ↑ возбудимость миокарда, учащается и ↑сокращение сердца, повышается артериальное давление, усиливается скорость кровотока.. 2-й период в миокарде возникают дистрофические и дегенеративные изменения, они происходят через 5-14 дней после начала воспалительного процесса. гибель и разрастание на месте миофибрилл соединительной ткани, ↓ сократительная способность сердца, снижается артериальное и ↑ венозное давление, замедляется кровоток. Появляются отеки, если происходит застой крови в портальной вене то развивается желтуха, тормозится моторная и секреторная функция кишок, развивается олигурия или уремия .симптомы: ↑t., угнетение, снижение аппетита, прод-сти и работоспособности 1-й период сильно выраженная тахикардия, усиленный стучащий сердечный толчок, болезненность области сердца, тоны сердца↑, могут возникать аритмии, ↑артериального давления.. Во 2период отмечают повышенную утомляемость, одышку, цианоз слиз. Оболочек, застой в легких, увеличение печени, яремные вены переполнены кровью, сердечный толчок ослаблен, тоны сердца глухие, на ЭКГ снижение высоты всех зубцов. Прогноз: благоприятный. Лечение: покой, ограничение воды и поваренной соли, но увеличение К, содержащ. В кормах противовирусные преп-ты(миксоферон, анандином) нестероидные противоспалительные (салицилат натрия, аспирин, ибупрофен.преднизалон) вит.Е для уменьшения перекисного окисления липидов .улучшить обмен в-в ,↑ синтез белка, ↓ дистрофию(рибоксин кофермент тиамина ,глюкоза) при застойной нед-ти (диуретики растюмочегонные гипотиазид, оксодолин, фуросемид) при ослаблении серд дея-ти (коразол 10%, камфора 20%).
острый миокардит. Это воспаление сердечной мышцы. Этиология: инфекции( вирусный энтерит, ящур, рожа, чума) может возникать при паразитарных заболеваниях, микозах и микотаксикозах, при незаразных заболеваниях (эндокардит, перикардит, пневмония, плевриты). Патогенез: 2 периода в развитии миокардита.1-й преобладают процессы экссудации, набухание волокон сердечной мышцы, сдавливание миофибрилл, раздражение рецепторного аппарата сердца, в результате чего резко ↑ возбудимость миокарда, учащается и ↑сокращение сердца, повышается артериальное давление, усиливается скорость кровотока.. 2-й период в миокарде возникают дистрофические и дегенеративные изменения, они происходят через 5-14 дней после начала воспалительного процесса. гибель и разрастание на месте миофибрилл соединительной ткани, ↓ сократительная способность сердца, снижается артериальное и ↑ венозное давление, замедляется кровоток. Появляются отеки, если происходит застой крови в портальной вене то развивается желтуха, тормозится моторная и секреторная функция кишок, развивается олигурия или уремия .симптомы: ↑t., угнетение, снижение аппетита, прод-сти и работоспособности 1-й период сильно выраженная тахикардия, усиленный стучащий сердечный толчок, болезненность области сердца, тоны сердца↑, могут возникать аритмии, ↑артериального давления.. Во 2период отмечают повышенную утомляемость, одышку, цианоз слиз. Оболочек, застой в легких, увеличение печени, яремные вены переполнены кровью, сердечный толчок ослаблен, тоны сердца глухие, на ЭКГ снижение высоты всех зубцов. Прогноз: благоприятный. Лечение: покой, ограничение воды и поваренной соли, но увеличение К, содержащ. В кормах противовирусные преп-ты(миксоферон, анандином) нестероидные противоспалительные (салицилат натрия, аспирин, ибупрофен.преднизалон) вит.Е для уменьшения перекисного окисления липидов .улучшить обмен в-в ,↑ синтез белка, ↓ дистрофию(рибоксин кофермент тиамина ,глюкоза) при застойной нед-ти (диуретики растюмочегонные гипотиазид, оксодолин, фуросемид) при ослаблении серд дея-ти (коразол 10%, камфора 20%).
14. Сердечно-сосудистаянедостаточность. Основные признаки сердечной недостаточности: 1.Возраст животного 2.Состояние мышечного тонуса 3.хар-р и кол-во активных движений 4.состояние кожных покровов 5.отеки 6.кровенаполнение венозных сосудов. 7.локализация сердечного толчка и относительное сердечное притупление. 8. Артериальный пульс 9.исследование тонов сердца 10. Шумы. Признаки левожелудочковой недостаточности: 1.одышка 2.рефлекторный кашель 3.цианоз 4.застойный бронхит. Признаки правожелудочковой недостаточности: застой в венозной системе печени, почках, застойный гастрит, периферические отеки. Выделяют з степени сердечной недост-ти: 1.проявляется утомлением, одышкой, тахикардией, после нагрузке. 2. Сильно выраженная одышка после незнач. Напряжения, появл-ся отеки. 3.отмечается сильно выраженной одышкой, значит-ми отеками и нарушением функций внутр. Органов. Основный синдромы сердечной недостаточности: 1.одышка при пат. Сердца возникает при отеке легких, при гипоксии. 2. Застойные легкие возникают при недостаточности левой половины сердца, для застойных легких харак-на гипоксия. 3.цианоз бывает: центральный(артериальный) он возникает при незаращении баталового протока, при недостаточности левого желудочка, при митральном стенозе, при эмфиземе, пневмотораксе, отеке легких, бронхопневмонии. Периферический (венозный) при пороках клапонов. 4. Застойная печень – это признак недостаточности правого желудочка сердца (увеличение объема и границ печени, асцит) 5.отеки возникают на ранней стадии недостаточности правой половины сердца, обычно в след за общим цианозом. 6.плевральные транссудаты возникают вследствие увеличения порозности капилляров, они снижают дыхательную поверхность легких и диастолический объем сердца. 7.застойные почки (высокий удельный вес мочи, альбуминурия). 8.тахикардия возникает при компенсаторном повышении минутного объема путем учащения сердечных сокращений. 9.повышение венозного давления при недостат. Правого желудочка, при недост. З-х створчатого клапана. 10.снижение артериального давления, при недостат. Левого желудочка. Основные синдромы острой сосудистой недостаточности: 1.бледность видимых слиз. Оболочек и кожи 2.холодный липкий пот, темп-ра падает ниже нормы 3.зрачки расширены 4.коллапс (сохраняются только вегетативные рефлексы, отмечается тахикардия, нитевидный пульс и поверхностное дыхание). Назначают 5% р-р глюкозы в/в, физ. Р-р. 8.плевриты.причина:микрофлора вторичные при пневмониях, туберкулезе, мыте, септицемии.Из-за микрофлоры плевра раздражается и стан-ся болез-ной. Последствия воспалит.процесса – эксудация, пролиферация и заполнение плевральной полости эксудатом ↓ наполнение вен,сниж-ся арт.давление.→нарушается дыхание,наруш-ся газообмен и функ-ние ссс.Эксудат сдавливает легкие до ателектаза и сердце вызывая одышку→тахикардия затруднения диастолы. Симптомы.сухой кашель, одышка, ↑ t. Сухой плеврит- болез-ность при надавливании на грудную клетку. Эксудативный плеврит-по мере накопления эксудата нарастает одышка,асфиксия.жидкий эксудат сдавливает сердце →отеки в обл.подгрудка и живота.жив-ные стоят, ↓кол-во мочи. Лечение комплексно. Антибиотики и сульфаниламидные препараты.10% р-р cacl,, горчичники,раздражающие мази,мочегонные и слаб-е(рассасывание жидкого эксудата)
14. Сердечно-сосудистаянедостаточность. Основные признаки сердечной недостаточности: 1.Возраст животного 2.Состояние мышечного тонуса 3.хар-р и кол-во активных движений 4.состояние кожных покровов 5.отеки 6.кровенаполнение венозных сосудов. 7.локализация сердечного толчка и относительное сердечное притупление. 8. Артериальный пульс 9.исследование тонов сердца 10. Шумы. Признаки левожелудочковой недостаточности: 1.одышка 2.рефлекторный кашель 3.цианоз 4.застойный бронхит. Признаки правожелудочковой недостаточности: застой в венозной системе печени, почках, застойный гастрит, периферические отеки. Выделяют з степени сердечной недост-ти: 1.проявляется утомлением, одышкой, тахикардией, после нагрузке. 2. Сильно выраженная одышка после незнач. Напряжения, появл-ся отеки. 3.отмечается сильно выраженной одышкой, значит-ми отеками и нарушением функций внутр. Органов. Основный синдромы сердечной недостаточности: 1.одышка при пат. Сердца возникает при отеке легких, при гипоксии. 2. Застойные легкие возникают при недостаточности левой половины сердца, для застойных легких харак-на гипоксия. 3.цианоз бывает: центральный(артериальный) он возникает при незаращении баталового протока, при недостаточности левого желудочка, при митральном стенозе, при эмфиземе, пневмотораксе, отеке легких, бронхопневмонии. Периферический (венозный) при пороках клапонов. 4. Застойная печень – это признак недостаточности правого желудочка сердца (увеличение объема и границ печени, асцит) 5.отеки возникают на ранней стадии недостаточности правой половины сердца, обычно в след за общим цианозом. 6.плевральные транссудаты возникают вследствие увеличения порозности капилляров, они снижают дыхательную поверхность легких и диастолический объем сердца. 7.застойные почки (высокий удельный вес мочи, альбуминурия). 8.тахикардия возникает при компенсаторном повышении минутного объема путем учащения сердечных сокращений. 9.повышение венозного давления при недостат. Правого желудочка, при недост. З-х створчатого клапана. 10.снижение артериального давления, при недостат. Левого желудочка. Основные синдромы острой сосудистой недостаточности: 1.бледность видимых слиз. Оболочек и кожи 2.холодный липкий пот, темп-ра падает ниже нормы 3.зрачки расширены 4.коллапс (сохраняются только вегетативные рефлексы, отмечается тахикардия, нитевидный пульс и поверхностное дыхание). Назначают 5% р-р глюкозы в/в, физ. Р-р.
8.плевриты.причина:микрофлора вторичные при пневмониях, туберкулезе, мыте, септицемии.Из-за микрофлоры плевра раздражается и стан-ся болез-ной. Последствия воспалит.процесса – эксудация, пролиферация и заполнение плевральной полости эксудатом ↓ наполнение вен,сниж-ся арт.давление.→нарушается дыхание,наруш-ся газообмен и функ-ние ссс.Эксудат сдавливает легкие до ателектаза и сердце вызывая одышку→тахикардия затруднения диастолы. Симптомы.сухой кашель, одышка, ↑ t. Сухой плеврит- болез-ность при надавливании на грудную клетку. Эксудативный плеврит-по мере накопления эксудата нарастает одышка,асфиксия.жидкий эксудат сдавливает сердце →отеки в обл.подгрудка и живота.жив-ные стоят, ↓кол-во мочи. Лечение комплексно. Антибиотики и сульфаниламидные препараты.10% р-р cacl,, горчичники,раздражающие мази,мочегонные и слаб-е(рассасывание жидкого эксудата)
Стоматиты. Воспаление слизистой оболочки рта. По происхождению бывают первичные и вторичные(при инфекционных заболеваниях), по течению острые и хронические, по характеру экссудата катаральные, везикулярные, пустулезные, автозные, дивтеритические, язвенные, гангренозные, флегмонозные. Этиология: механич., термич., химические повр-я, неумелая дача лекар-х вещ-в завышенной концентрации, вторичные стоматиты соправождают ящур, чуму, актиномикоз, при поражениях глотки и болезнях желудка. Патогенез: под влиянием патологических факторов возникает гиперемия и отек слиз. Об-ки, нарастает экссудация, сопровождается образованием серого налета на спинке языка. При разложении экссудата, образование и всасывание токсич. Продуктов может быть гнилостный запах изо рта, угнетение, слабость, потеря упитанности, беспокойство при приеме корма или отказ от него, увеличивается слюноотделение. Симптомы: при первичных стоматитах общее состояние не меняется, при вторичных ↑t, общее состояние ухудшается. Для всех стоматитов: нарушение акта жевания, слюнотечение, корм принимают осторожно, медленно жуют, выбрасывают его изо рта, воду пьют неохотно, слиз-я об-ка покрасневшая, отечная, верхнее небо может свисать в ротовую полость, на спинке языка серый налет или зловонный запах. Прогноз: при первичных симптомы проходят через 8-9 дней. Вторичные часто заканчиваются летально. Лечение: устраняют причины, жидкие корма и свежая водо, ротовую полость промывают 1-2% р-ром хлорида натрия, 2-3% р-ром NaCO3, р-ром фурацилина в разведении 1/5 тыс., обр-ют слиз. Об-ку ротовой полости р-ром люголя.
15. Стоматиты. Воспаление слизистой оболочки рта. По происхождению бывают первичные и вторичные(при инфекционных заболеваниях), по течению острые и хронические, по характеру экссудата катаральные, везикулярные, пустулезные, автозные, дивтеритические, язвенные, гангренозные, флегмонозные. Этиология: механич., термич., химические повр-я, неумелая дача лекар-х вещ-в завышенной концентрации, вторичные стоматиты соправождают ящур, чуму, актиномикоз, при поражениях глотки и болезнях желудка. Патогенез: под влиянием патологических факторов возникает гиперемия и отек слиз. Об-ки, нарастает экссудация, сопровождается образованием серого налета на спинке языка. При разложении экссудата, образование и всасывание токсич. Продуктов может быть гнилостный запах изо рта, угнетение, слабость, потеря упитанности, беспокойство при приеме корма или отказ от него, увеличивается слюноотделение. Симптомы: при первичных стоматитах общее состояние не меняется, при вторичных ↑t, общее состояние ухудшается. Для всех стоматитов: нарушение акта жевания, слюнотечение, корм принимают осторожно, медленно жуют, выбрасывают его изо рта, воду пьют неохотно, слиз-я об-ка покрасневшая, отечная, верхнее небо может свисать в ротовую полость, на спинке языка серый налет или зловонный запах. Прогноз: при первичных симптомы проходят через 8-9 дней. Вторичные часто заканчиваются летально. Лечение: устраняют причины, жидкие корма и свежая водо, ротовую полость промывают 1-2% р-ром хлорида натрия, 2-3% р-ром NaCO3, р-ром фурацилина в разведении 1/5 тыс., обр-ют слиз. Об-ку ротовой полости р-ром люголя.
закупорка пишевода .Бол состоит в закрытии просвета пищевода инород телами или кормов массами. Может быть: полной и неполной. Чаще у КРС. Матер ущерб склад-ся из сниж продукт жив, вынужд убоя, выбраковки, затрат на леч.Этиология. У КРС возник обычно при поед неизмельч свеклы, картофеля, турнепса, моркови; у собак и кошек: костями, сухожилиями. Предполаг к закуп стрессовые ситуации, например испуг, спазм, сужение или паралич пищевода. Симптомы: внезапное появл, прекращ приёма пищи, беспокойство, частые глотат движ, мотание головой, пост выделение слюны. У жвачных вздутие рубца, одышка, учащ сердцебиения, синюшность слиз обол. У собак – рвотные движ. Диагноз: Базируется на осн анамнеза (наличие внезапн возникн бол, хар-р кормления и т.д) клин симптомов. Исключить: спазм пищевода, что достиг-ся зондированием, сужение и расшир пищевода. Стоматит и фарингит искл-ся осмотром рта и глоткиЛечение: вытолкнуть в рот полость или протолкнуть в желудок с помощью зонда или пальпации. Нужно снять спазм мускулатуры, введя подкожно р-р атропина сульфата, внутривенно 0,5% р-р новокаина. Вливают в пищевод растит масло. После удаления закупорки в тес 3-4 дней кормят слиз отварами.Профилактика: Не следует скармливать жив неизмельчённые корнеклубнеплоды. Перед выгоном на поля после уборки картофеля, капусты, турнепса, жив надо частично покормить
16.закупорка пишевода .Бол состоит в закрытии просвета пищевода инород телами или кормов массами. Может быть: полной и неполной. Чаще у КРС. Матер ущерб склад-ся из сниж продукт жив, вынужд убоя, выбраковки, затрат на леч.Этиология. У КРС возник обычно при поед неизмельч свеклы, картофеля, турнепса, моркови; у собак и кошек: костями, сухожилиями. Предполаг к закуп стрессовые ситуации, например испуг, спазм, сужение или паралич пищевода. Симптомы: внезапное появл, прекращ приёма пищи, беспокойство, частые глотат движ, мотание головой, пост выделение слюны. У жвачных вздутие рубца, одышка, учащ сердцебиения, синюшность слиз обол. У собак – рвотные движ. Диагноз: Базируется на осн анамнеза (наличие внезапн возникн бол, хар-р кормления и т.д) клин симптомов. Исключить: спазм пищевода, что достиг-ся зондированием, сужение и расшир пищевода. Стоматит и фарингит искл-ся осмотром рта и глоткиЛечение: вытолкнуть в рот полость или протолкнуть в желудок с помощью зонда или пальпации. Нужно снять спазм мускулатуры, введя подкожно р-р атропина сульфата, внутривенно 0,5% р-р новокаина. Вливают в пищевод растит масло. После удаления закупорки в тес 3-4 дней кормят слиз отварами.Профилактика: Не следует скармливать жив неизмельчённые корнеклубнеплоды. Перед выгоном на поля после уборки картофеля, капусты, турнепса, жив надо частично покормить
17. Фарингит Воспал слиз обол глотки, мягкого нёба, лимфат фолликулов, заглоточных лимф фолликулов, заглот лимф узлов и нёбных миндалин. Воспал миндалин и слиз обол глоточного кольца называется ангиной. Различают фарингит: первичный и втор, острый и хронич, катаральный, крупозный, дифтеритический, язвенный, и флегмозный. Регистр чаще у лошадей, крс и собак. Этиология: мех поврежд, переохлажд жив и самой слиз обол глотки. Фарингит сопровождает многие заразные болезни и может быть результ осложнений стоматита и ринита. Симптомы: расстройство акта глотания, наруш аппетита и выброс корма, общее сост слегка угнет, иногда повыш темпер, при пальпации болезн и припухание глотки, покрасн и отёчность слиз обол, кашель при проглатывании. Круп, флегм и дифт всегда сопров высокой темп тела и общим угнет жив. Диагноз: на осн анамнеза, клин симптомов, осмотра и пальпации обл глотки. Искл: стоматит, закупорку пищевода, ларингит. Лечение: жидкий тёплый корм, внутривенно и внутрибрюшинно вводят физ р-р натрия хлорида, тёплые укутывания, компрессы, прогрев в обл глотки лампами соллюкс, Минина, УВЧ, втир раздраж мази, накладыв горчичники, орошение слиз обол р-ми перманганата калия и риванола, смазывание йод-глицерином 1:4, присыпки на слиз глотки порошка стрептоцида. Пенициллин и др антибиотики. При серд недост: 20% р-р кофеина. Профилактика: устран причин бол и недопущ скармливания неадекватных ко
Воспал слиз обол глотки, мягкого нёба, лимфат фолликулов, заглоточных лимф фолликулов, заглот лимф узлов и нёбных миндалин. Воспал миндалин и слиз обол глоточного кольца называется ангиной. Различают фарингит: первичный и втор, острый и хронич, катаральный, крупозный, дифтеритический, язвенный, и флегмозный. Регистр чаще у лошадей, крс и собак.
Этиология: мех поврежд, переохлажд жив и самой слиз обол глотки. Фарингит сопровождает многие заразные болезни и может быть результ осложнений стоматита и ринита.
Симптомы: расстройство акта глотания, наруш аппетита и выброс корма, общее сост слегка угнет, иногда повыш темпер, при пальпации болезн и припухание глотки, покрасн и отёчность слиз обол, кашель при проглатывании. Круп, флегм и дифт всегда сопров высокой темп тела и общим угнет жив.
Диагноз: на осн анамнеза, клин симптомов, осмотра и пальпации обл глотки. Искл: стоматит, закупорку пищевода, ларингит.
Лечение: жидкий тёплый корм, внутривенно и внутрибрюшинно вводят физ р-р натрия хлорида, тёплые укутывания, компрессы, прогрев в обл глотки лампами соллюкс, Минина, УВЧ, втир раздраж мази, накладыв горчичники, орошение слиз обол р-ми перманганата калия и риванола, смазывание йод-глицерином 1:4, присыпки на слиз глотки порошка стрептоцида. Пенициллин и др антибиотики. При серд недост: 20% р-р кофеина.
Профилактика: устран причин бол и недопущ скармливания неадекватных ко
18.гипотония и атония преджелудков. Уменьш частоты и силы или полное прекр моторики желудков. Остр/хрон, первич/вторич. Первичн: недоброкач корма, стресс, плох.содерж-е. Вторично: травм ретикулит, ретикулоперекардит, лихорадка, завал п/ж, корм отравленияЭтиология. возник у коров и связаны с резкими, внезап¬ными переменами кормов и кормления, недост кормоприготовления и использ недоброкач.кормов; от¬сутст акт прогулок зимой.. Вторич набл как симптом или осложн, при лихорад сост, завале рубца, сетки и книжки, при сильных травмах сетки инород телами, при корм отравл и наруш обмена в-в. Острые гипотонии, атонии связаны главным образом с алиментарн факторами, а хронические - со стойкими наруш обмена в-в и длительной скрытой интоксикацией. Патогенез. При гипотонии и атонии преджелудков замедл или прекр перемеш и продвиж в них содержимого измен-ся состав и кол-во м/ф, характер бродильн проц, наруш всас в преджелудках. Залеживание корм масс в рубце, сетке и книжке накопл орг.кислот и токси¬ч. прод гниения всасывание интокс и ацидотическое сост организма. Вместе с тем ослаб или прекр фермен¬ пищеварение в сычуге и кишечнике усиление интоксикации из кишечника в связи с преоблад бродильных, гнил проц. Содержимое преджелудков постепенно высыхает и уплот¬няется. Симптомы. В начале болезни ухуд аппетит, в даль¬нейшем он извращается или исчезает. Жвачка укорач, а затем прекр. При гипотониях обнаруж вялые, слабые сокращ рубца, их кол-во не превыш 3-5 за 5 минут, вместо нор¬мы - 8-12 минут. При атонии сокращ рубца никакими мето¬дами (пальп, аускул) не улавливаются.. В содерж рубца значи¬тельно сниж кол-во инфузорий и микробных тел, увел кол-во орг кислот (пропионовой, масляной,)заметны вялость, малоподвиж, они предпо¬читают лежать и с трудом встают по принуждению. Иногда при тяжелых атониях у больных нервного син¬дрома в форме легкого возбужд, фибриллярного подергив мышц и кратковрем судорог. Выраженная общая инт-ция сопровожд общим угнет и упадком сил, тахикардией и некоторой гипотермией. Удои у лактирующих коров сниж. Острые, неосложненные гипотонии, атонии пред¬желудков при своеврем лечении больных заканч выздоровлением через 3-5 дней. В более тяжелых случаях с ослож¬н (засорение книжки, восп-е сычуга и кишечника) болезнь затяг на 10-15 дней. Хронич формы бол длятся от 2-3 недель до 2 месяцев,. Диагноз. Клиника, анамнез, руминография.. При исследовании больного исключают травм. ретикулит и засорение книжки. Лечение. Для возбуждения моторики преджелудков, удаления токсических продуктов и нормализации рН содержимого - промывание рубца 1% р-ром натрия сульфата или гидрокарбоната.. Коровам, подкожно карбохолин - пилокарпин гидрохлорида , прозерин г. Перед введением холинергических препаратов разбавить содержимое рубца введением внутрь 5% р-ра натрия или магния сульфата крупным жив-м - по 400-700, мелким жвачным - 40-80 мл. настойку чемерицы внутрь коровам - по 5-12 мл, овцам и козам - 2-4 или под¬кожно коровам - 5 мл. Для стимуляции аппетита и жвачки рекомендуют горечи внутрь: полынь коровам - 20-30 г два раза в день, корень горечавки - 20-25 г. Мелким жвачным полынь дают по 5-10 г, карловарскую соль - 10-25 г. Полезны проводки больных жив-х в течение 20-30 минут 2-3 раза в день, глубокие клизмы; массаж левого подвздоха круговыми движениями против часовой стрелки 2-4 раза в день по 10-20 минут, облучение лампой соллюкс - 30-40 минут, УФЛ 10-15 мин, индуктотермия силой тока 2-2,5 А - 20-30 минут. При переполнении рубца назначают го¬лодную диету на 1-2 дня без ограничения водопоя. Соблюдают диетическое кормление, для чего используют мяг¬кие и питательные корма в форме мешанок малыми порциями при частой даче (сено, сенаж, зеленая трава, силос, сахарная свекла, морковь, пекарские дрожжи 50-100 г).Для стимуляции обменных процессов применяют подкожно по 100-200 ЕД инсулина, в/в - по 250-300 мл 20-40% р-ра глюкозы, 250-400 мл 10% р-ра натрия хлорида, 200-300 мл р-ра кальция хлорида в сочетании с натрием хлорида-по 0,04-0,06 г/кг массы тела в 10% р-ре; подкожно - 3-5,5 г кофеин-бензоат натрия. Профилактика. От одного рациона к другому жив-х переводят постепенно, не допускают к использованию испорченные корма, о
Уменьш частоты и силы или полное прекр моторики желудков. Остр/хрон, первич/вторич. Первичн: недоброкач корма, стресс, плох.содерж-е. Вторично: травм ретикулит, ретикулоперекардит, лихорадка, завал п/ж, корм отравленияЭтиология. возник у коров и связаны с резкими, внезап¬ными переменами кормов и кормления, недост кормоприготовления и использ недоброкач.кормов; от¬сутст акт прогулок зимой..
Вторич набл как симптом или осложн, при лихорад сост, завале рубца, сетки и книжки, при сильных травмах сетки инород телами, при корм отравл и наруш обмена в-в. Острые гипотонии, атонии связаны главным образом с алиментарн факторами, а хронические - со стойкими наруш обмена в-в и длительной скрытой интоксикацией.
Патогенез. При гипотонии и атонии преджелудков замедл или прекр перемеш и продвиж в них содержимого измен-ся состав и кол-во м/ф, характер бродильн проц, наруш всас в преджелудках. Залеживание корм масс в рубце, сетке и книжке накопл орг.кислот и токси¬ч. прод гниения всасывание интокс и ацидотическое сост организма. Вместе с тем ослаб или прекр фермен¬ пищеварение в сычуге и кишечнике усиление интоксикации из кишечника в связи с преоблад бродильных, гнил проц. Содержимое преджелудков постепенно высыхает и уплот¬няется.
Симптомы. В начале болезни ухуд аппетит, в даль¬нейшем он извращается или исчезает. Жвачка укорач, а затем прекр. При гипотониях обнаруж вялые, слабые сокращ рубца, их кол-во не превыш 3-5 за 5 минут, вместо нор¬мы - 8-12 минут. При атонии сокращ рубца никакими мето¬дами (пальп, аускул) не улавливаются.. В содерж рубца значи¬тельно сниж кол-во инфузорий и микробных тел, увел кол-во орг кислот (пропионовой, масляной,)заметны вялость, малоподвиж, они предпо¬читают лежать и с трудом встают по принуждению. Иногда при тяжелых атониях у больных нервного син¬дрома в форме легкого возбужд, фибриллярного подергив мышц и кратковрем судорог. Выраженная общая инт-ция сопровожд общим угнет и упадком сил, тахикардией и некоторой гипотермией. Удои у лактирующих коров сниж. Острые, неосложненные гипотонии, атонии пред¬желудков при своеврем лечении больных заканч выздоровлением через 3-5 дней. В более тяжелых случаях с ослож¬н (засорение книжки, восп-е сычуга и кишечника) болезнь затяг на 10-15 дней. Хронич формы бол длятся от 2-3 недель до 2 месяцев,.
Диагноз. Клиника, анамнез, руминография.. При исследовании больного исключают травм. ретикулит и засорение книжки.
Лечение. Для возбуждения моторики преджелудков, удаления токсических продуктов и нормализации рН содержимого - промывание рубца 1% р-ром натрия сульфата или гидрокарбоната.. Коровам, подкожно карбохолин - пилокарпин гидрохлорида , прозерин г. Перед введением холинергических препаратов разбавить содержимое рубца введением внутрь 5% р-ра натрия или магния сульфата крупным жив-м - по 400-700, мелким жвачным - 40-80 мл. настойку чемерицы внутрь коровам - по 5-12 мл, овцам и козам - 2-4 или под¬кожно коровам - 5 мл. Для стимуляции аппетита и жвачки рекомендуют горечи внутрь: полынь коровам - 20-30 г два раза в день, корень горечавки - 20-25 г. Мелким жвачным полынь дают по 5-10 г, карловарскую соль - 10-25 г. Полезны проводки больных жив-х в течение 20-30 минут 2-3 раза в день, глубокие клизмы; массаж левого подвздоха круговыми движениями против часовой стрелки 2-4 раза в день по 10-20 минут, облучение лампой соллюкс - 30-40 минут, УФЛ 10-15 мин, индуктотермия силой тока 2-2,5 А - 20-30 минут.
При переполнении рубца назначают го¬лодную диету на 1-2 дня без ограничения водопоя. Соблюдают диетическое кормление, для чего используют мяг¬кие и питательные корма в форме мешанок малыми порциями при частой даче (сено, сенаж, зеленая трава, силос, сахарная свекла, морковь, пекарские дрожжи 50-100 г).Для стимуляции обменных процессов применяют подкожно по 100-200 ЕД инсулина, в/в - по 250-300 мл 20-40% р-ра глюкозы, 250-400 мл 10% р-ра натрия хлорида, 200-300 мл р-ра кальция хлорида в сочетании с натрием хлорида-по 0,04-0,06 г/кг массы тела в 10% р-ре; подкожно - 3-5,5 г кофеин-бензоат натрия.
Профилактика. От одного рациона к другому жив-х переводят постепенно, не допускают к использованию испорченные корма, о
.Тимпания рубца-вздутие рубца на почве ускор газообразов и чрезмерного переполн и растяж стенок органа. Набл-ся часто у КРС и овец, реже у коз и верблюдов.Осн причина тимпании рубца -поедание большого кол-ва легкобродящих (пучащих) кормов: свежая зеленая трава, клевер, вика, люцерна, кукурузные початки в молочно-восковой спелости, листья капусты и свеклы. Особую опасность предст зеленая масса, согревшаяся в кучах. Способст ускор образов пастьба по росе или после дождя, поение водой сразу после дачи таких кормов. Поедание недоброкач кормов. Вторичные тимпании рубца наблюд при отравл яд растениями (вех ядовитый, аконит, безменник),вызывающими паралич стенки рубца. Патогенез. При норм ф-ции преджелудков пло-тно образующ в них газы частично поступ с корм массами в сычуг, кишечник и всасыв, а большая часть выводится наружу отрыжкой. Когда бродильные проц в рубце протек ускоренно эвакуация газов затрудн, они в избытке скапл в рубце и обусловл его растяж. Этому способст возник-й от раздраж рецепторов спазм кардиального сфинктера и мостика книжки. Рубец превращ в замкнутую емкость, в которой продолж накопл газов и повыш давл. Не имея выхода из рубца, газы скаплив в верхнем его мешке (простая тимпания) или смеш с корм массами, вспенивая содержимое(пенистая тимпания). Увел-й в объеме рубец обусловл увел внутрибрюш. давления, которое передается на все органы бр и гр полостей наруш их ф-ий. Увел давление брюшных органов на диафрагму уменьш приток крови в органы гр полости, затрудн диастолу сердца и дыхание на вдохе нараст кислор голодания и явлений асфиксии. Наруш также функция кишечника и печени. Симптомы. В начале бол заметны признаки страха, бесп-ва жив-го. Оно прекр прием корма, оглядыв на живот, горбит спину, обмахив хвостом, неоднократно ложится и быстро встает, бьет тазовыми конечностями по животу. Дыхание учащ, достигает 60-80 минуту, поверхностное, грудного типа. Нередко жив-е дышат через открытый рот, при этом язык выпадает на сторону, а изо рта обильно вытекает слюна. Пульс частый, иногда аритмичный. Живот вздут, стенка левого подвздоха сильно выпяч, заметна асимметрия левой половины живота. Жвачка и отрыжка отсут. Сокращ рубца в начале усилены, затем ослабев и исчезают парез. Пальпацией выявл плотноэласт консистенцию, перкуссия - тимпанический звук в левой части живота. Шумы сокращения книжки, перистальтика сычуга и кишечника ;не прослушиваются. У больного часто повторяются позы для дефекации и мочеиспускания с небольшим выделением жидких фекалий и мочи. Диагноз. Характерные симптомы вздутия рубца и анам¬нестические данные, указывающие на потребление жив-ми пучащих кормов, дают достаточно оснований для распознавания болезни. Следует учитывать возможность вторичных тимпании, связанных с закупоркой пищевода или наличием лихорадочных болезней (сибирка, ЭМКАР и др.). Лечение. В неотложном порядке принимают меры к уда-лению газов из рубца и подавлению газообразования. Делают проводку жив-го в гору, обливают холодной водой левый под-вздох. Проводят зонд-е рубца, одновременно делают глу¬бокий массаж живота слева при высоко поставленных грудных конечностях, пытаются вызвать отрыжку путем ритмичного вытя¬гивания языка или взнуздывания соломенным жгутом, толстой веревкой или тряпкой, смоченной березовым дегтем. При метео¬ризме рубца овец ставят на тазовые конечности, зажимают коле¬нями живот и несколько раз сдавливают рубец. В случаях, когда указанные приемы, в т.ч. и зонд-е, не дали положительного результата, при наличии нараста¬ющих признаков асфиксии рубец прокалывают троакаром или толстой инъекционной иглой. Газы через гильзу или иглу выпу¬скают постепенно, оставляя их на 2-5 ч и более. В качестве адсорбентов КРС выпаивают 2-3 л свежего парного молока, 20 г жженой магнезии в 500 мл воды или 10-20 мл водного р-ра аммиака в 500 мл воды. Для ограничения брожения в преджелудках внутрь вводят 1000 мл 2% р-ра ихтиола или 160-200 мл р-ра тимпанола в 2 л воды. При пенистой тимпании рубца внутрь - пеногасители: 50 мл сикадена в 2-5 л воды, 160-200 мл тимпанола или антиформола в 2-4 л воды. После преодоления тимпании принимают меры для устранения остаточных явлений: назначают голодную диету на 12-24 ч с последующим переводом на щадящий режим питания с использо¬ванием только доброкачественных и легкоусвояемых кормов при частой их даче (5-6 раз в сутки) малыми порциями. Для подавл гнил процессов внутрь - по 2 ст. ложки соляной кислоты в 500 мл воды. Применяют для восстановления моторики рубца массаж, тепловые процедуры на область рубца, внутрь дают горечи. В затянувшихся случаях упорной пенистой тимпании прибе¬гают к руминотомии с извлечением содержимого через операцион¬ный доступ и последующим промыванием полости рубца и книжки. Профилактика. Своевременно информируют пастухов, скотников, телятниц и чабанов о правилах скармливания пучащих кормов и перехода с одного рациона на другой, особенно с сухих кормов на сочные.
#19.Тимпания рубца-вздутие рубца на почве ускор газообразов и чрезмерного переполн и растяж стенок органа. Набл-ся часто у КРС и овец, реже у коз и верблюдов.Осн причина тимпании рубца -поедание большого кол-ва легкобродящих (пучащих) кормов: свежая зеленая трава, клевер, вика, люцерна, кукурузные початки в молочно-восковой спелости, листья капусты и свеклы. Особую опасность предст зеленая масса, согревшаяся в кучах. Способст ускор образов пастьба по росе или после дождя, поение водой сразу после дачи таких кормов. Поедание недоброкач кормов. Вторичные тимпании рубца наблюд при отравл яд растениями (вех ядовитый, аконит, безменник),вызывающими паралич стенки рубца.
Патогенез. При норм ф-ции преджелудков пло-тно образующ в них газы частично поступ с корм массами в сычуг, кишечник и всасыв, а большая часть выводится наружу отрыжкой. Когда бродильные проц в рубце протек ускоренно эвакуация газов затрудн, они в избытке скапл в рубце и обусловл его растяж. Этому способст возник-й от раздраж рецепторов спазм кардиального сфинктера и мостика книжки. Рубец превращ в замкнутую емкость, в которой продолж накопл газов и повыш давл. Не имея выхода из рубца, газы скаплив в верхнем его мешке (простая тимпания) или смеш с корм массами, вспенивая содержимое(пенистая тимпания). Увел-й в объеме рубец обусловл увел внутрибрюш. давления, которое передается на все органы бр и гр полостей наруш их ф-ий. Увел давление брюшных органов на диафрагму уменьш приток крови в органы гр полости, затрудн диастолу сердца и дыхание на вдохе нараст кислор голодания и явлений асфиксии. Наруш также функция кишечника и печени.
Симптомы. В начале бол заметны признаки страха, бесп-ва жив-го. Оно прекр прием корма, оглядыв на живот, горбит спину, обмахив хвостом, неоднократно ложится и быстро встает, бьет тазовыми конечностями по животу. Дыхание учащ, достигает 60-80 минуту, поверхностное, грудного типа. Нередко жив-е дышат через открытый рот, при этом язык выпадает на сторону, а изо рта обильно вытекает слюна. Пульс частый, иногда аритмичный. Живот вздут, стенка левого подвздоха сильно выпяч, заметна асимметрия левой половины живота. Жвачка и отрыжка отсут. Сокращ рубца в начале усилены, затем ослабев и исчезают парез. Пальпацией выявл плотноэласт консистенцию, перкуссия - тимпанический звук в левой части живота. Шумы сокращения книжки, перистальтика сычуга и кишечника ;не прослушиваются. У больного часто повторяются позы для дефекации и мочеиспускания с небольшим выделением жидких фекалий и мочи.
Диагноз. Характерные симптомы вздутия рубца и анам¬нестические данные, указывающие на потребление жив-ми пучащих кормов, дают достаточно оснований для распознавания болезни. Следует учитывать возможность вторичных тимпании, связанных с закупоркой пищевода или наличием лихорадочных болезней (сибирка, ЭМКАР и др.). Лечение. В неотложном порядке принимают меры к уда-лению газов из рубца и подавлению газообразования. Делают проводку жив-го в гору, обливают холодной водой левый под-вздох. Проводят зонд-е рубца, одновременно делают глу¬бокий массаж живота слева при высоко поставленных грудных конечностях, пытаются вызвать отрыжку путем ритмичного вытя¬гивания языка или взнуздывания соломенным жгутом, толстой веревкой или тряпкой, смоченной березовым дегтем. При метео¬ризме рубца овец ставят на тазовые конечности, зажимают коле¬нями живот и несколько раз сдавливают рубец. В случаях, когда указанные приемы, в т.ч. и зонд-е, не дали положительного результата, при наличии нараста¬ющих признаков асфиксии рубец прокалывают троакаром или толстой инъекционной иглой. Газы через гильзу или иглу выпу¬скают постепенно, оставляя их на 2-5 ч и более. В качестве адсорбентов КРС выпаивают 2-3 л свежего парного молока, 20 г жженой магнезии в 500 мл воды или 10-20 мл водного р-ра аммиака в 500 мл воды. Для ограничения брожения в преджелудках внутрь вводят 1000 мл 2% р-ра ихтиола или 160-200 мл р-ра тимпанола в 2 л воды. При пенистой тимпании рубца внутрь - пеногасители: 50 мл сикадена в 2-5 л воды, 160-200 мл тимпанола или антиформола в 2-4 л воды.
После преодоления тимпании принимают меры для устранения остаточных явлений: назначают голодную диету на 12-24 ч с последующим переводом на щадящий режим питания с использо¬ванием только доброкачественных и легкоусвояемых кормов при частой их даче (5-6 раз в сутки) малыми порциями. Для подавл гнил процессов внутрь - по 2 ст. ложки соляной кислоты в 500 мл воды. Применяют для восстановления моторики рубца массаж, тепловые процедуры на область рубца, внутрь дают горечи. В затянувшихся случаях упорной пенистой тимпании прибе¬гают к руминотомии с извлечением содержимого через операцион¬ный доступ и последующим промыванием полости рубца и книжки.
Профилактика. Своевременно информируют пастухов, скотников, телятниц и чабанов о правилах скармливания пучащих кормов и перехода с одного рациона на другой, особенно с сухих кормов на сочные.
парез рубца. Завал рубца плотным содержимым. Этиология: избыточное поедание концентрированных кормов, при длительном питании соломой, мякиной, осокой, при выпасе жив-х на тучных пастбищах при резком переходе от скудного кормления. Патогенез: приводит к растяжению рубца, сначала возникает раздражение рубца, его спазмы и болевые явления, а в дальнейшем сокращение рубца исчезают и наступает парез. затормаживаются моторная функция сетки и книжки. Скопивщиеся в преджелудках кормовые массы уплотняются и разлагаются, в связи с чем возникает воспаление рубца и интоксикация орг-ма. Симптомы: отказ от корма, беспокойство, оглядывание на живот, удары тазовыми конечностями по животу, тревожное мычание, сгорбленная поза. Прекращается жвачка и отдышка, может быть обильное слюнотечение и рвота. Левая голодная ямка выровнена, содержимое рубца плотное, при надавливании образуется вмятина. В тяжелых случаях угнетение и слабость, фибриллярная дрожь, шаткость и неуверенные движения, слабый учащенный пульс, ускоренное дыхание, может повыситься теп-ра или понизиться. Диагноз: учитываются данные анамнеза и клинические признаки. Лечение: голодная диета 1-2 дня. Делают массаж рубца 20-40 мин. 3-5 раз в день, промывание рубца или вводят через зонд внутрь 20-40 л воды. Натрия и магния сульфат, настой чемерицы, натрий хлорид. Профилактика: кормить строго по установленным рационам, исключить доступ их к местам хранения кормов. Все грубоволокнистые и малопитательные корма необходимо обрабатывать в кормоприготовительных цехах: измельчение, запаривание, дрожжевание и сдабривание
20. парез рубца. Завал рубца плотным содержимым. Этиология: избыточное поедание концентрированных кормов, при длительном питании соломой, мякиной, осокой, при выпасе жив-х на тучных пастбищах при резком переходе от скудного кормления. Патогенез: приводит к растяжению рубца, сначала возникает раздражение рубца, его спазмы и болевые явления, а в дальнейшем сокращение рубца исчезают и наступает парез. затормаживаются моторная функция сетки и книжки. Скопивщиеся в преджелудках кормовые массы уплотняются и разлагаются, в связи с чем возникает воспаление рубца и интоксикация орг-ма. Симптомы: отказ от корма, беспокойство, оглядывание на живот, удары тазовыми конечностями по животу, тревожное мычание, сгорбленная поза. Прекращается жвачка и отдышка, может быть обильное слюнотечение и рвота. Левая голодная ямка выровнена, содержимое рубца плотное, при надавливании образуется вмятина. В тяжелых случаях угнетение и слабость, фибриллярная дрожь, шаткость и неуверенные движения, слабый учащенный пульс, ускоренное дыхание, может повыситься теп-ра или понизиться. Диагноз: учитываются данные анамнеза и клинические признаки. Лечение: голодная диета 1-2 дня. Делают массаж рубца 20-40 мин. 3-5 раз в день, промывание рубца или вводят через зонд внутрь 20-40 л воды. Натрия и магния сульфат, настой чемерицы, натрий хлорид. Профилактика: кормить строго по установленным рационам, исключить доступ их к местам хранения кормов. Все грубоволокнистые и малопитательные корма необходимо обрабатывать в кормоприготовительных цехах: измельчение, запаривание, дрожжевание и сдабривание
21.колики лошадей.-комплекс болев.симптомов,яв-ся следствием болезни к-л органа.Клас-ция по домрачеву :желудочные и кишечные и по синеву: симптоматические( при инф,инваз-хболезнях),ложные(болезни внутр.органов-печени,мочевых органов); истинные (болезни желудка и кишок):колики с ↑прохождением корма по жкт(катарально-воспал.колики с гастроэнтероколитом) и с –гипотония атония.Колики сопров-ся непрохо-тью(илеусом):спастические-расширение желудка,энтералгия и метеоризм кишок; паралитические-застой содержимого в жел-ке и кишках→парез(паралич):завал желудка,кишок,перитонит; механические-внутр.закупорка/перекручивание кишок(обтурация/странгуляция); гемостатические(тромбоэмболич)-закрытие просвета артер.сосуда →застой содержимого. Симптомы: беспокойство из-за болей, вынужденные позы, нарушение приема корма ,изменение объема живота, перистальтич.шумов; нарушения структуры кала и акта дефекации; вторичные явления со стороны ссс,дых и мочевой систем.
#21.колики лошадей.-комплекс болев.симптомов,яв-ся следствием болезни к-л органа.Клас-ция по домрачеву :желудочные и кишечные и по синеву: симптоматические( при инф,инваз-хболезнях),ложные(болезни внутр.органов-печени,мочевых органов); истинные (болезни желудка и кишок):колики с ↑прохождением корма по жкт(катарально-воспал.колики с гастроэнтероколитом) и с –гипотония атония.Колики сопров-ся непрохо-тью(илеусом):спастические-расширение желудка,энтералгия и метеоризм кишок; паралитические-застой содержимого в жел-ке и кишках→парез(паралич):завал желудка,кишок,перитонит; механические-внутр.закупорка/перекручивание кишок(обтурация/странгуляция); гемостатические(тромбоэмболич)-закрытие просвета артер.сосуда →застой содержимого. Симптомы: беспокойство из-за болей, вынужденные позы, нарушение приема корма ,изменение объема живота, перистальтич.шумов; нарушения структуры кала и акта дефекации; вторичные явления со стороны ссс,дых и мочевой систем.
Химо- и копростаз Копростаз – это переполнение толстого отдела кишечника или отдельных его участков пищевой массой.Этиология. Продолжительное кормление грубыми, малопитательными кормами, недостаток в кормах витаминов, отсутствие минеральной подкормки. ормление сухим кормом при отсутствии в рационе зеленых и сочных кормов. Недостаток моциона и водопоя. Вторично копростаз развивается вследствие пареза и паралича прямой кишки, при атонии кишечника или его сужении. Завал в желудкообразном расширении большой ободочной кишки, верхних и нижних ее петлях (особенно в тазовом изгибе), реже в слепой кишке.Патогенез. Задержка прохождения содержимого в кишечнике чаще всего бывает в местах его анатомических сужений. В толстом отделе кишечника такими участками являются слепая кишка, тазовая петля и желудкообразное расширение большой ободочной кишки, реже – малая ободочная кишка. Если кормовые массы жидкие, то они в период перистальтического сокращения петли кишечника быстро проходят суженный участок, тем самым устраняется возможность образования застоя. при кормлении грубыми, объемистыми кормами. кормовые массы могут останавливаться в результате судорожного сокращения в к-л сфинктере в целом участке кишок, которое возникает под действием тех ил иных раздражителей→кормовые массы начинают задерживаться в пораженном участке, который находится после него. При копростазах кишечное содержимое накапливается медленно, реакция со стороны кишечника развивается постепенно. Образованию застоев способствует ослабление сок-ной энергии кишечной мускулатуры, атония кишечной стенки. Содержимое высыхает, становится плотным. Так как аппетит при копростазах не нарушается, количество застойных масс постепенно ↑, распространяется на соседние отделы кишечника и это приводит к накоплению такого большого количества содержимого.Бол-сть при копростазах не достигает такой силы, как при химостазах. Накопленные массы сдавливают кровеносные сосуды→ нарушают кровообращение. →обусловливает расстройство пищеварения с развитием в кормовых массах брожения, гниения с образованием вредных продуктов, вызывающих интоксикацию организма, воспаление кишок. Интоксикация развивается менее интенсивно, чем при химостазах. Симптомы. приступы беспокойства в виде «тихих колик»: лошадь скребет грудными конечностями, оглядывается на живот, обмахивается хвостом . принимает позу «наблюдателя»». Выделение фекалий редкое , прекращается. Фекалии, если выделяются, то плотные, сухие, сверху покрыты слизью. возможны поносы. тахикардию, одышку, аритмию. Мочеотделение уменьшено, в моче белок. температура в пределах нормы диагностики являются результаты ректального исследования. При копростазе слепой кишки в правой подвздошной области обнаруживают слепую кишку в виде громадного неподвижного тела, занимающего область всего правого подвздоха. задняя ее стенка часто примыкает к области таза, а левая отходит в левую половину брюшной полости. В своем основании прямая кишка иногда наполнена газами, вся ее остальная часть – плотная или твердая. Копростаз слепой кишки проявляется беспокойством животного и протекает с длительными и слабовыраженными коликами. Приступы беспокойства сменяются длительными периодами успокоения. Признаки колик у лошадей наступают постепенно и могут продолжаться 7-8 часов. Больное животное лежит на боку или стоит с опущенной головой, пробует даже принимать корм. Во время болей осматривается на живот, вытягивается в растяжку, бесцельно ходит, ложится, встает. Дефекация редкая.. По мере развития процесса -угнетение, учащение пульса и дыхания, цианоз видимых слизистых оболочек. Смерть наступает от интоксикации и асфиксии.
При копростазе нижнего левого колена большой ободочной кишки в левой половине брюшной полости обнаруживают большое тело плотной твердой консистенции, идущее в направлении от таза к диафрагме. По продольно идущим тениям и расположенным один за другим карманам легко узнается переполненное нижнее колено большой ободочной кишки, при одновременном отсутствии уплотнения и напряжения в верхнем ее колене. Тазовый изгиб при этом находится у края лонной кости, иногда на дне таза в виде плотного дугообразного гладкого и подвижного тела. Копростаз желудкообразного расширения большой ободочной кишки развивается до 20 суток. характерных признаков этого заболевания является остановка дефекации→проявляться симптомы интоксикации. При копростазе малой ободочной кишки впереди лонного сращения справа или слева обнаруживают закупоренную петлю малой ободочной кишки в виде плотного «колбасообразного» тела толщиной с предплечье человека. Это тело снабжено продольными полосами и легко перемещается в любом направлении. При копростазе прямой кишки ее находят переполненной и растянутой калом, причем в петлях малой ободочной кишки отмечают такое же скопление кала. Продолжительность копростаза – 3-10 дней и более. Аппетит во время болезни часто сохраняется.Диагноз. Ведущее значение принадлежит ректальному исследованию. анамнестические данные и клиническое проявление болезни. Копростазы развиваются медленно, постепенно, с периодами улучшения и вновь ухудшения общего состояния с характерной для колик картиной. Они могут продолжаться 1-2 недели и более. При них нет острого расширенияжелудка, но часто бывает метеоризм кишок.В дифференциально-диагностическом отношении следует исключить закупорку кишок инородными предметами (камни, конкременты и др.), острое расширение желудка, обтурацию и странгуляцию (закупорку и перекручивание) кишок.Прогноз при копростазах должен быть очень осторожным. Тяжелым осложнение может быть перитонит в результате разрыва кишечника.Лечение. В первую очередь нужно вывести плотные каловые массы из кишечника и восстановить перистальтику. Глубокие клизмы из теплой воды (не менее 20 л 1% раствора натрия хлорида) с применением дармтампонатора. В случае необходимости клизму повторяют через 0,5-1 ч, внутривенно вводят 5% раствор натрия хлорида. облучение кварцевой лампой в течение 15-20 минут с расстояния в 80 см. показано подкожное введение камфоры и кофеина. Назначают слабительные средства – вазелиновое масло (300-700 мл) вместе с двукратным количеством горячей воды и добавлением горсти поваренной соли. Сабур наиболее пригоден при копростазе слепой и ободочной кишки, назначается внутрь В случаях, сопровождающихся полным закрытием кишечника, - подкожно пилокарпин (0,1-0,2) в разведении 1:10, ареколин (0,01-0,02) в 5-10 мл воды. Пилокарпин или ареколин применяют, однако, не ранее чем через 12 часов после вливания теплой воды в прямую кишку. Можно сделать паранефральную блокаду по Тихонину. После ликвидации копростаза показано лечение воспаления кишечника. Назначают ихтиол, сульгин, фталазол и другие препараты в общепринятых дозах. Диетотерапия: мягкое луговое сено, корнеплоды, зеленый корм. Для профилактики метеоризма внутрь назначают ихтиол.
Химостаз - застой содержимого в тонких кишках, сопровождающийся приступами колик. Обычно болеют молодые лошади, а также собаки. Развивается в результате однообразного кормления грубыми кормами, богатыми клетчаткой, а также вследствие закупорки кишок гельминтами. Предрасполагают к заболеванию отсутствие моциона, стенозы и хронич. катары кишок и желудка, витаминная и минеральная недостаточность.
При X. двенадцатиперстной и тощей кишок наблюдают приступы колик (падение животного и быстрый подъём ), позёвывание, желтушность слизистых оболочек, склеры; при X. подвздошной кишки — слабое беспокойство, потеря аппетита, оглядывание на правый подвздох. Животные часто принимают позу мочеиспускания, ложатся, встают, обмахиваются хвостом.X. двенадцатиперстной кишки длится 6—12ч, сопровождаясь сильной интоксикацией; X. подвздошной кишки — 2—4 сут.
Диагноз основан на данных анамнеза, симптомах, результатах ректального исследования и зондирования. Смерть может наступить от разрыва кишки, вторичного расширения желудка, интоксикации.
Лечение: при вторичном расширении желудка (у лошади) — зондирование и промывание его дезинфицирующими р-рами; при коликах внутривенно — 25%-ный р-ралкоголя (300мл) и 10%-ный р-р анальгина (до 100 мл); слизистые отвары, растит. масла, глубокие тёплые клизмы (для размягчения кормовых масс в кишечнику): при интоксикации — 5%-ный р-р хлорида натрия с глюкозой. При необходимости — сердечные средства.
Странгуляционный и тромбоэмболический илеусы. Странгуляционный – формы механической непроходимости кишечника, развивающиеся с ущемлением их петель вместе с брыжейкой. Этиология: заворот и перекручивание кишок- резкое повышение внутрибрюшинного давления во время прыжков, повалы жив-го или переворачивания, при родовых потугах у самок, при спуске с гор. Патогенез: на месте заворота наступает нарушение кровообрашения в следствие сдавливания сосудов →инфильтрация кишечной стенки→некроз. Сильное сдавливание рецепторов кишок вызывает резкие боли. гнилостный распад с образованием токсинов, всасываясь в кровь – интоксикация. обезвоживание организма. Симптомы: оглядывание на живот, тревожные движения, ложиться и валяется, при появлении сильнейших колик жив-е падает на землю, валяется, лежит в спинном положении с вытянутыми вверх конечностями. Тем-ра 39-39,5, а в конце болезни опускается ниже нормы. Пульс учащен, аппетит отсутствует, потливость. Лечение: в/в хлоралгидрат, анальгин, зондирование желудка, возможно расправить участок заворота введением руки в прямую кишку. Радиальной мерой лечения яв-ся хирургическая операция. Тромботический илеус. Гемостатическая непроходимость кишечника, возникающая в результате закупорки брыжеечных артерий и прекращения циркуляции крови той или иной части кишок. Этиология: занос эмбол по кровяному руслу или в связи с образованием тромбов в самой брыжеечной артерии. Патогенез: в связи с закупоркой одной или нескольких ветвей брыжеечной артерии прекращается доступ крови к определенным участкам кишечника в зоны разветвления сосуда. Разв-ся геморрагический инфаркт, в зоне инфаркта происходит раздражение рецепторов. Воспаление и некроз стенки, а так же распад содержимого. Перистальтика ослабевает и прекращается, нарастают явления общей интоксикации и слабости. Симптомы: приступы колик: жив-е падают на землю, катаются и снова вскакивают, часто принимают позу сидячей собаки или лежат на спине, стоят с опущенной головой в состоянии выраженной депрессии. Тем-ра достигает 41, зрачки расширены, пульс частый, слабый, нитевидный. Фибриллярная дрожь мышц плечевого пояса, угнетение и слабость. Диагноз: учитывают внезапность возникновения колик и особенности его клинического проявления. Решающее значение имеет ректально исследование. Лечение: направлено на устранение симптома колик, улучшения кровообращения и смягчения интоксикации. Р-р хлоргидрата, анальгина, камфорное масло. Профилактика: регулярно исследуют лошадей на наличие гельминтов и проводят профилактические дегельминтизации.
24. Странгуляционный и тромбоэмболический илеусы. Странгуляционный – формы механической непроходимости кишечника, развивающиеся с ущемлением их петель вместе с брыжейкой. Этиология: заворот и перекручивание кишок- резкое повышение внутрибрюшинного давления во время прыжков, повалы жив-го или переворачивания, при родовых потугах у самок, при спуске с гор. Патогенез: на месте заворота наступает нарушение кровообрашения в следствие сдавливания сосудов →инфильтрация кишечной стенки→некроз. Сильное сдавливание рецепторов кишок вызывает резкие боли. гнилостный распад с образованием токсинов, всасываясь в кровь – интоксикация. обезвоживание организма. Симптомы: оглядывание на живот, тревожные движения, ложиться и валяется, при появлении сильнейших колик жив-е падает на землю, валяется, лежит в спинном положении с вытянутыми вверх конечностями. Тем-ра 39-39,5, а в конце болезни опускается ниже нормы. Пульс учащен, аппетит отсутствует, потливость. Лечение: в/в хлоралгидрат, анальгин, зондирование желудка, возможно расправить участок заворота введением руки в прямую кишку. Радиальной мерой лечения яв-ся хирургическая операция. Тромботический илеус. Гемостатическая непроходимость кишечника, возникающая в результате закупорки брыжеечных артерий и прекращения циркуляции крови той или иной части кишок. Этиология: занос эмбол по кровяному руслу или в связи с образованием тромбов в самой брыжеечной артерии. Патогенез: в связи с закупоркой одной или нескольких ветвей брыжеечной артерии прекращается доступ крови к определенным участкам кишечника в зоны разветвления сосуда. Разв-ся геморрагический инфаркт, в зоне инфаркта происходит раздражение рецепторов. Воспаление и некроз стенки, а так же распад содержимого. Перистальтика ослабевает и прекращается, нарастают явления общей интоксикации и слабости. Симптомы: приступы колик: жив-е падают на землю, катаются и снова вскакивают, часто принимают позу сидячей собаки или лежат на спине, стоят с опущенной головой в состоянии выраженной депрессии. Тем-ра достигает 41, зрачки расширены, пульс частый, слабый, нитевидный. Фибриллярная дрожь мышц плечевого пояса, угнетение и слабость. Диагноз: учитывают внезапность возникновения колик и особенности его клинического проявления. Решающее значение имеет ректально исследование. Лечение: направлено на устранение симптома колик, улучшения кровообращения и смягчения интоксикации. Р-р хлоргидрата, анальгина, камфорное масло. Профилактика: регулярно исследуют лошадей на наличие гельминтов и проводят профилактические дегельминтизации.
Болезни печени, желчевыводящих путей и брюшины. Печень, как центральн. орган химического гомеостаза организма, выполняет важнейшие жизненные функции: участвует в метаболизме белков, углеводов, липидов, пигментов, витаминов и др. вещ-в, экскретирует желчь, обезвреживает токсины, депонирует ионы железа, меди и т.д. Классификация: гепатит, гепатозы ( жировой и амилоидный), цирроз, абсцессы. Из болезней желчных путей выделяют: холецистит, холангит, желчекаменная болезнь. К диффузным заболеваниям относятся: гепатит, гепатоз, цирроз печени. К очаговым: абсцессы, опухоли. Основные синдромы болезней печени: 1) желтуха,2) гепатолиенальный синдром (печеночно-селезеночный), 3) печеночная недостаточность (обусловлена массовой гибелью гепатоцитов и соправождается нарушением осн. Функций печени). 4)портальная гипертензия – это повышение давления в системе воротной вены, вызванная нарушением кровотока в портальных сосудах, печен-х венах и нижней полой вене. 5)печеночная колика. Печень при единичных инкапсулированных абсцессах, пораженную часть печени удаляют, непораженную часть печени, а т.ж. печень при слабовыраженной капиллярной эктазии выпускают без ограничений. При гнойном воспалении, резко выраженном некрозе, всех видах перерождений, желтухе, опухолях, сильно выраженной капиллярной эктазии и др. пат. Изм-ях паренхимы печень направляют на утилизацию. Печень со слабо измененным цветом, незначительной жировой инфильтрацией, получ. От убоя здоровых животных направляют на изготовления варенных изделий или консервов. При желтушном окрашивании всех тканей туши неисчезающем в течение2-х суток, наличие горького привкуса и фекального запаха при пробе варкой тушу направляют на утилизацию. При исчезновении таковых тушу выпускают в зав-ти от рез-в бактериального исследования. Болезни брюшины. Асцит – водянка брюшной полости. Причины асцита: 1. Портальная гипертензия печени 2. Проблемы с сердцем (нарушение в большом круге кровообращения). Клинические признаки: 1. Понижение тем-ры тела, 2. Накопление в брюшной полости большого кол-ва транссудата. Перитонит – воспаление брюшины. Соправождают такие заболевания как: закупорка пищевода, инвагинация кишечника. Перитонит соправожд. Очень высокой темп-й, болезненностью брюшной полости. Перитониальная жидкость содержит 3-5% белка (норма 1,1)
25. Болезни печени, желчевыводящих путей и брюшины. Печень, как центральн. орган химического гомеостаза организма, выполняет важнейшие жизненные функции: участвует в метаболизме белков, углеводов, липидов, пигментов, витаминов и др. вещ-в, экскретирует желчь, обезвреживает токсины, депонирует ионы железа, меди и т.д. Классификация: гепатит, гепатозы ( жировой и амилоидный), цирроз, абсцессы. Из болезней желчных путей выделяют: холецистит, холангит, желчекаменная болезнь. К диффузным заболеваниям относятся: гепатит, гепатоз, цирроз печени. К очаговым: абсцессы, опухоли. Основные синдромы болезней печени: 1) желтуха,2) гепатолиенальный синдром (печеночно-селезеночный), 3) печеночная недостаточность (обусловлена массовой гибелью гепатоцитов и соправождается нарушением осн. Функций печени). 4)портальная гипертензия – это повышение давления в системе воротной вены, вызванная нарушением кровотока в портальных сосудах, печен-х венах и нижней полой вене. 5)печеночная колика. Печень при единичных инкапсулированных абсцессах, пораженную часть печени удаляют, непораженную часть печени, а т.ж. печень при слабовыраженной капиллярной эктазии выпускают без ограничений. При гнойном воспалении, резко выраженном некрозе, всех видах перерождений, желтухе, опухолях, сильно выраженной капиллярной эктазии и др. пат. Изм-ях паренхимы печень направляют на утилизацию. Печень со слабо измененным цветом, незначительной жировой инфильтрацией, получ. От убоя здоровых животных направляют на изготовления варенных изделий или консервов. При желтушном окрашивании всех тканей туши неисчезающем в течение2-х суток, наличие горького привкуса и фекального запаха при пробе варкой тушу направляют на утилизацию. При исчезновении таковых тушу выпускают в зав-ти от рез-в бактериального исследования. Болезни брюшины. Асцит – водянка брюшной полости. Причины асцита: 1. Портальная гипертензия печени 2. Проблемы с сердцем (нарушение в большом круге кровообращения). Клинические признаки: 1. Понижение тем-ры тела, 2. Накопление в брюшной полости большого кол-ва транссудата. Перитонит – воспаление брюшины. Соправождают такие заболевания как: закупорка пищевода, инвагинация кишечника. Перитонит соправожд. Очень высокой темп-й, болезненностью брюшной полости. Перитониальная жидкость содержит 3-5% белка (норма 1,1)
Гепатит. Это воспаление печени диффузного характера, сопровождающееся гиперемией, клеточной инфильтрацией, дистрофией, некрозом, лизисом гепатоцитов и др. структурных элементов и выраженной печеночной недостаточностью. Различают: острый паренхиматозный гепатит, протекающий с поражением паренхимы органа. Хронический, характер-ся воспалительно-дистрофическими изменениями с умерено выраженным фиброзом. Этиология: токсические отравления, инфекции. Хронич. Гепатит может возникать при длительном поступлении токсических веществ. Патогенез: при остром гепатите_ некроз и лизис гепатоцитов. При хроническом их дистрофия, целостность внутридольковых капилляров, желчных протоков нарушается, что ведет к снижению желчеобразования и желчевыделения, развивается печеночная желтуха, поврежденные клетки печени теряют способность синтезировать гликоген, глюкозу, факторы свертывания крови, альбумины, участвовать в реакциях обмена аминокислот, жирных кислот, продуктов метаболизма, утилизировать аммиак и др. вредные продукты, синтезировать билирубин. Снижение барьерной функции печени сопровождается накоплением в крови и тканях вредных веществ, нарушаются функции н.с. , органов пищеварения, сердца, почек и др. органов. Симптомы: угнетение, уменьшение или потеря аппетита, повышение тем-ры, увелич. Объема печени , ее болезненность, проявв-ся синдром паренхиматозной желтухи: диорея, зуд кожи, расчесы, желтуха, повышение уровня в крови свободного билирубина, отмечается синдром печеночной недостаточности: расстройство пищ-я, плохое усвоение жиров, повышенная кровоточивость, общая интоксикация, резкое угнетение, вплоть до коматозного состояния, потеря упитанности, продуктивности, истощения и т.д. гепатит сопровождается увеличением селезенки, в крови снижается содер-е альбумина, повыненное количество альфо и бетто глобулинов, концентрация аммиака, холестерина, моча при гепотите темного цвета, в следствие выделения почками билирубина уробилина. Прогноз: если устранить причину, то благоприятный. Лечение: этиотропная терапия, назначают диетические корма, в качестве гепатопротекторов назначают витамины А,В, С, Е, кокарбоксилазу. Курс лечения 15-30 дней, ограничение применения противовоспалит. И иммунно- депрессивных средств. Для обезвреживания аммиака внутрь дают глутоминовую кислоту, при хронич. Гепотите назначают желчегонные средства (алохол).
26. Гепатит. Это воспаление печени диффузного характера, сопровождающееся гиперемией, клеточной инфильтрацией, дистрофией, некрозом, лизисом гепатоцитов и др. структурных элементов и выраженной печеночной недостаточностью. Различают: острый паренхиматозный гепатит, протекающий с поражением паренхимы органа. Хронический, характер-ся воспалительно-дистрофическими изменениями с умерено выраженным фиброзом. Этиология: токсические отравления, инфекции. Хронич. Гепатит может возникать при длительном поступлении токсических веществ. Патогенез: при остром гепатите_ некроз и лизис гепатоцитов. При хроническом их дистрофия, целостность внутридольковых капилляров, желчных протоков нарушается, что ведет к снижению желчеобразования и желчевыделения, развивается печеночная желтуха, поврежденные клетки печени теряют способность синтезировать гликоген, глюкозу, факторы свертывания крови, альбумины, участвовать в реакциях обмена аминокислот, жирных кислот, продуктов метаболизма, утилизировать аммиак и др. вредные продукты, синтезировать билирубин. Снижение барьерной функции печени сопровождается накоплением в крови и тканях вредных веществ, нарушаются функции н.с. , органов пищеварения, сердца, почек и др. органов. Симптомы: угнетение, уменьшение или потеря аппетита, повышение тем-ры, увелич. Объема печени , ее болезненность, проявв-ся синдром паренхиматозной желтухи: диорея, зуд кожи, расчесы, желтуха, повышение уровня в крови свободного билирубина, отмечается синдром печеночной недостаточности: расстройство пищ-я, плохое усвоение жиров, повышенная кровоточивость, общая интоксикация, резкое угнетение, вплоть до коматозного состояния, потеря упитанности, продуктивности, истощения и т.д. гепатит сопровождается увеличением селезенки, в крови снижается содер-е альбумина, повыненное количество альфо и бетто глобулинов, концентрация аммиака, холестерина, моча при гепотите темного цвета, в следствие выделения почками билирубина уробилина. Прогноз: если устранить причину, то благоприятный. Лечение: этиотропная терапия, назначают диетические корма, в качестве гепатопротекторов назначают витамины А,В, С, Е, кокарбоксилазу. Курс лечения 15-30 дней, ограничение применения противовоспалит. И иммунно- депрессивных средств. Для обезвреживания аммиака внутрь дают глутоминовую кислоту, при хронич. Гепотите назначают желчегонные средства (алохол).
Цирроз печени. Хронич болезнь, характериз наруш функций печени вследствие диффузного разрастания соед тк и глубоких структ изменений. Бывает: гипертрофический, атрофический.Этиология. Может возникать как самостоятельная болезнь с многообразием его клин проявлений (первчиный цирроз). Он возникает при недостатке в кормах витамина В6, отравлении ядовитыми растениями и вещ-ми, при скармливании недоброкач кормов. Вторичный цирроз – частый симптом какого-либо другого основного заболев жив-го, чаще инфекц-го или паразитарного, а также вследствие органич поражений цнс.Патогенез. Соединительная ткань разрастается вследствие первона¬чальных дистрофических и некротических повреждений паренхимы. Прогрессирование цирроза печени - характерная особенность его патогенеза. Механизм этого процесса связан с некрозом гепатоцитов, регенерацией, воспалительной реакцией и фиброзом. Некроз гепатоцитов - начальный движущий момент па¬тологического процесса при циррозе. Вслед за гибелью гепатоцитов начинается их регенерация, которая протекает в виде концентрического увеличения сохра-нившихся участков паренхимы, что ведет к образованию псевдодолек. Некроз гепатоцитов - одна из основных причин воспалительной реакции. Конечный результат циррозного процесса - разрастание фиброзной ткани со всеми функцио¬нальными расстройствами. При циррозе печени развивается портальная гипертензия. Она связана с блокированием кровотока вследствие сдавливания развет¬влений воротной вены узлами регенерирующих гепатоцитов или разросшейся фиброзной тканью. Секреция желчи резко сокращается, обезвреживающая функция печени падает, наступает нарушение всех видов обмена в-в, самоотравление организма.Симптомы. Бол разв-ся медленно и сопровожд расстройствами пищеварения с явл гипотонии преджелудков, гастрита и энтерита. Характерными являются умеренная анемия и лейкопения. Биохимич сдвиги многообразны и сопровожд-ся измен белковых компонентов и активности ферментов в сыворотке крови. Течение болезни длительное и обычно неблагоприятное.Диагноз. Ставится комплексно. Особенно эффективными явл-ся лапароскопия и биопсия печени.Лечение.Устран причины. Комплекс медикаментозного и симптоматического лечения, в частности диуретин, слабительные и серд ср-ва. В рацион заболевших жив-х включают дрожжи, витамины, углеводистые корма
27. Цирроз печени. Хронич болезнь, характериз наруш функций печени вследствие диффузного разрастания соед тк и глубоких структ изменений. Бывает: гипертрофический, атрофический.Этиология. Может возникать как самостоятельная болезнь с многообразием его клин проявлений (первчиный цирроз). Он возникает при недостатке в кормах витамина В6, отравлении ядовитыми растениями и вещ-ми, при скармливании недоброкач кормов. Вторичный цирроз – частый симптом какого-либо другого основного заболев жив-го, чаще инфекц-го или паразитарного, а также вследствие органич поражений цнс.Патогенез. Соединительная ткань разрастается вследствие первона¬чальных дистрофических и некротических повреждений паренхимы. Прогрессирование цирроза печени - характерная особенность его патогенеза. Механизм этого процесса связан с некрозом гепатоцитов, регенерацией, воспалительной реакцией и фиброзом. Некроз гепатоцитов - начальный движущий момент па¬тологического процесса при циррозе. Вслед за гибелью гепатоцитов начинается их регенерация, которая протекает в виде концентрического увеличения сохра-нившихся участков паренхимы, что ведет к образованию псевдодолек. Некроз гепатоцитов - одна из основных причин воспалительной реакции. Конечный результат циррозного процесса - разрастание фиброзной ткани со всеми функцио¬нальными расстройствами. При циррозе печени развивается портальная гипертензия. Она связана с блокированием кровотока вследствие сдавливания развет¬влений воротной вены узлами регенерирующих гепатоцитов или разросшейся фиброзной тканью. Секреция желчи резко сокращается, обезвреживающая функция печени падает, наступает нарушение всех видов обмена в-в, самоотравление организма.Симптомы. Бол разв-ся медленно и сопровожд расстройствами пищеварения с явл гипотонии преджелудков, гастрита и энтерита. Характерными являются умеренная анемия и лейкопения. Биохимич сдвиги многообразны и сопровожд-ся измен белковых компонентов и активности ферментов в сыворотке крови. Течение болезни длительное и обычно неблагоприятное.Диагноз. Ставится комплексно. Особенно эффективными явл-ся лапароскопия и биопсия печени.Лечение.Устран причины. Комплекс медикаментозного и симптоматического лечения, в частности диуретин, слабительные и серд ср-ва. В рацион заболевших жив-х включают дрожжи, витамины, углеводистые корма
Мочекаменная болезнь Забол, хар наруш обмена в-в в организме, сопровожд образов и отложением мочевых камней в почечной лоханке, мочевом пузыре и уретре.болеют овцы, КРС, пушные звери (норки). Бол встреч спорадически и в виде эндемий. Значит пора¬ж уролитиазисом регистр у свиней и молодняка КРС при наруш технологии выращ и откорма в специализир хозяйствах.Этиология. Наруш регуляции солевого обмена со стороны цнс, А-авитаминоз, наруш соотнош между кислотными и осн элементами корма, микроогранизмы (стафилококки, стрепт-ки), корма богатые фосфатами (костная мука), длит периодич застои мочи, климат факторы, воспал мочевых путей, наруш функции эндокр органов, в рационе избыток белка, фосфора, кальция, кремния, магния.Патогенез. Несбалансированность рациона по минер составу вызыв измен кисл-щелоч равновесия в организме, наруш об¬мен азота, углеводов, электролитов и воды. Возраст экскреция почками азота, кальция, фосфора, кремния, магния, натрия, калия, хлора и серы, а выдел воды сниж, в рез-те чего конц-ция солей в моче возраст. Уве¬л также конц-ция мукопротеидов в крови и выдел их с мочой. Мукопротеиды легко взаимод с кальцием, способствуя образов «матрицы» (основы) почечного камня, на которую в дальнейшем осаждаются те или иные соли. Выпад в осадок солей способствует уменьш содерж в моче защитных коллоидов (хондроитинсерной кислоты, муцина и сывороточ¬ных альбуминов).Большие камни, не создавать болезн явл; мелкие камни, смещаясь, нередко закупоривают мочеточники или уретру и вызыв затруднения в мочеотделении. Длит за¬купорка обоих мочеточников приводит к анурии и уремии. Закупорка одного мочеточника может не отразиться на уровне мочеотделения ввиду компенсаторной гипертрофии здоровой почки. В другой же почке может развиться гидронефроз. В ряде случаев подобная закупорка может закончиться разрывом мочевого пу¬зыря и уремией.Симптомы. Боль (постоянная и врем резкие приступы колик), гематурия, мочеиспуск частое болезненное, ↑ темп тела .В моче обнаруж: белок, лейкоциты, эпителий поч лоханки, микробы. Мочевые колики, измен состава мочи, мб разрыв моч пуз с последующим перитонитом и гибелью жив-го.Диагноз. Анамнез (кормление, водопой), клин призн (боль, гематурия) и лаб иссл мочи (осадок мочи, щелочность), в отл случаях рентген и УЗИЛечение. Обезболив и спазмолитич препараты, физиотерапия, катетеризация, хирург удал моч камней.При закупорке уретры моч камнями рекоменд-ся соблюдать следющ принципы:Снятие спазма гладких мышц Смещ камня в уретре с помощью катетера Устран болев припадков Промыв моч пуз с использ противовоспалит ср-вРазруш и вывед мочевых камней и песка из мочевывод путей При закупорке – ч/з катетер новокаинаБол реакции устранить – пояснич новок блокада 0,25% р-р Снятие воспал – внутримыш бициллин-3. В комплексе с этими вещ-ми примен дезинфиц моч сист лек-в: отвар листьев толокнянки, корня пырея, петрушки. Уродан и цистон – для разруш и вывед моч камней Профилактика: оптимизация усл содерж, кормления, поения. Избегают длит использ однообр продуктов, богатых солями, а также жёсткой митьевой воды. Рацион обогащ вит, системат прогулки, иссл осадок мочи.
30. Мочекаменная болезнь Забол, хар наруш обмена в-в в организме, сопровожд образов и отложением мочевых камней в почечной лоханке, мочевом пузыре и уретре.болеют овцы, КРС, пушные звери (норки). Бол встреч спорадически и в виде эндемий. Значит пора¬ж уролитиазисом регистр у свиней и молодняка КРС при наруш технологии выращ и откорма в специализир хозяйствах.Этиология. Наруш регуляции солевого обмена со стороны цнс, А-авитаминоз, наруш соотнош между кислотными и осн элементами корма, микроогранизмы (стафилококки, стрепт-ки), корма богатые фосфатами (костная мука), длит периодич застои мочи, климат факторы, воспал мочевых путей, наруш функции эндокр органов, в рационе избыток белка, фосфора, кальция, кремния, магния.Патогенез. Несбалансированность рациона по минер составу вызыв измен кисл-щелоч равновесия в организме, наруш об¬мен азота, углеводов, электролитов и воды. Возраст экскреция почками азота, кальция, фосфора, кремния, магния, натрия, калия, хлора и серы, а выдел воды сниж, в рез-те чего конц-ция солей в моче возраст. Уве¬л также конц-ция мукопротеидов в крови и выдел их с мочой. Мукопротеиды легко взаимод с кальцием, способствуя образов «матрицы» (основы) почечного камня, на которую в дальнейшем осаждаются те или иные соли. Выпад в осадок солей способствует уменьш содерж в моче защитных коллоидов (хондроитинсерной кислоты, муцина и сывороточ¬ных альбуминов).Большие камни, не создавать болезн явл; мелкие камни, смещаясь, нередко закупоривают мочеточники или уретру и вызыв затруднения в мочеотделении. Длит за¬купорка обоих мочеточников приводит к анурии и уремии. Закупорка одного мочеточника может не отразиться на уровне мочеотделения ввиду компенсаторной гипертрофии здоровой почки. В другой же почке может развиться гидронефроз. В ряде случаев подобная закупорка может закончиться разрывом мочевого пу¬зыря и уремией.Симптомы. Боль (постоянная и врем резкие приступы колик), гематурия, мочеиспуск частое болезненное, ↑ темп тела .В моче обнаруж: белок, лейкоциты, эпителий поч лоханки, микробы. Мочевые колики, измен состава мочи, мб разрыв моч пуз с последующим перитонитом и гибелью жив-го.Диагноз. Анамнез (кормление, водопой), клин призн (боль, гематурия) и лаб иссл мочи (осадок мочи, щелочность), в отл случаях рентген и УЗИЛечение. Обезболив и спазмолитич препараты, физиотерапия, катетеризация, хирург удал моч камней.При закупорке уретры моч камнями рекоменд-ся соблюдать следющ принципы:Снятие спазма гладких мышц Смещ камня в уретре с помощью катетера Устран болев припадков Промыв моч пуз с использ противовоспалит ср-вРазруш и вывед мочевых камней и песка из мочевывод путей При закупорке – ч/з катетер новокаинаБол реакции устранить – пояснич новок блокада 0,25% р-р Снятие воспал – внутримыш бициллин-3. В комплексе с этими вещ-ми примен дезинфиц моч сист лек-в: отвар листьев толокнянки, корня пырея, петрушки. Уродан и цистон – для разруш и вывед моч камней Профилактика: оптимизация усл содерж, кормления, поения. Избегают длит использ однообр продуктов, богатых солями, а также жёсткой митьевой воды. Рацион обогащ вит, системат прогулки, иссл осадок мочи.
Нефрит Поражение в одинаковой степени клубочков, канальцев и инверстиции почек. Подразд-ся: гломерулонефрит, инверстициальный нефрит (наиболее частая форма) и нефрито-невроз. Болеют все виды жив-х.Этиология. Нефриты по происх: первич и вторич. Первич – бол обусл общим иммунопатолог проц, либо бактер, либо лек пораж. Вторич -сопровожд инф-й гастроэнтерит, неспециф пневмонии, энзоотич бронхопневм, коллибактериоз, сальмонеллёз, кандидамикоз. Переохлажд, сырость в помещ.Симптомы. Уменьш или отсутс аппетита, пвыш жажды, темп в пред нормы или немного повыш, пульс учащён, артер давл высокое. При перкуссии болезн-ть в обл почек, мочеиспуск редкое, в мочев осадках – эритроциты, лейкоциты, почеч эпителий. При тяж теч бол – темп пониж, пульс замедлен, число дых движ замедлено, тоны сердца прослуш плохо, олигурия переходящ в анурию, мутная моча с белком, сахаром, эритроц, лейкоц. В стадии поч недостат признаки пораж г/мозга.Патогенез. Нефрит начинается с наруш кровообращ в сосудистом аппарате почек. Возник они в ответ на поврежд фиксирующимися в клубочках комплексами АГ-АТ, которые отклад-ся на базальн. мем¬бране клубочков. Первоначально возникший спазм сосудов клубочков приводит к повыш кровяного давления, сниж фильтрации и образования мочи. Временное прекращ кровотока в клубочках ведет к образ в ишемической почке ренина, повыш АД, и тем самым к восстан кровотока в клубочках. Но к этому времени стенки капилля¬ров успевают измениться настолько, что прониц базальной мембраны их увел, и в рез-те в просвет капсулы Шумлянского - Боумена начи¬н проникать не только альбумины, но и форменные эл-ты крови. Скопивш экссудат в капсуле Шумлянского сдавливает клубочки, еще больше нарушая кровообращ в почках. Поражение клубочкового аппарата, кроме повыш АД, приводит к задержке воды и хло¬ридов и развитию отеков, а также к нарушению выведения азотистых шлаков и азотемии. При очагиом нефрите патогенез менее сложен: он обусловлен непосредствен¬ным бак или токсич возд на эндотелий клубочков. Т.к. при очагиом нефрите поражается лишь только часть клубочков и канальцев, то явлений почечной недостаточности (гипертония, олигурия, отеки, уремия) обычно не наблюдается.Диагноз: Данные анамнеза, рез-ты клинич и патологоанат иссл, лаб анализ мочи и крови.Лечение: напр на устран причин заболев, воспалит проц и интоксикации, дают жив-м зелёный корм, воду огранич, помещ в тёплое сухое помещ.Назнач антибиотики пеницил ряда (пенициллин, бициллин-3, ампициллин, ампиокс). Проводят новокаиновую блокаду пограничных симпатич стволов и чревных нервов или поясничную блокаду у КРС. Витамины: тривитамин, тривит, витам гр В.Внутрив вводят гемодез (для вывед токсинов)Серд-сосуд недост снимают – р-р кофеина, камфорного масла.Аллергич реакцию сним – кортикостероидных препаратов (преднизолон, преднизон, гидрокортизон).Для улучш диуреза – 20-25% р-р магния сульфата.Профилактика: устран возд-е патог факторов, проводят меры на укрепление общего сост животного, меры по укрепл общего сост. Внимание проф-ке перв – жел-киш и респираторных болезней. Соблюд правил приготовл и хранения кормов.
31.Нефрит Поражение в одинаковой степени клубочков, канальцев и инверстиции почек. Подразд-ся: гломерулонефрит, инверстициальный нефрит (наиболее частая форма) и нефрито-невроз. Болеют все виды жив-х.Этиология. Нефриты по происх: первич и вторич. Первич – бол обусл общим иммунопатолог проц, либо бактер, либо лек пораж. Вторич -сопровожд инф-й гастроэнтерит, неспециф пневмонии, энзоотич бронхопневм, коллибактериоз, сальмонеллёз, кандидамикоз. Переохлажд, сырость в помещ.Симптомы. Уменьш или отсутс аппетита, пвыш жажды, темп в пред нормы или немного повыш, пульс учащён, артер давл высокое. При перкуссии болезн-ть в обл почек, мочеиспуск редкое, в мочев осадках – эритроциты, лейкоциты, почеч эпителий. При тяж теч бол – темп пониж, пульс замедлен, число дых движ замедлено, тоны сердца прослуш плохо, олигурия переходящ в анурию, мутная моча с белком, сахаром, эритроц, лейкоц. В стадии поч недостат признаки пораж г/мозга.Патогенез. Нефрит начинается с наруш кровообращ в сосудистом аппарате почек. Возник они в ответ на поврежд фиксирующимися в клубочках комплексами АГ-АТ, которые отклад-ся на базальн. мем¬бране клубочков. Первоначально возникший спазм сосудов клубочков приводит к повыш кровяного давления, сниж фильтрации и образования мочи. Временное прекращ кровотока в клубочках ведет к образ в ишемической почке ренина, повыш АД, и тем самым к восстан кровотока в клубочках. Но к этому времени стенки капилля¬ров успевают измениться настолько, что прониц базальной мембраны их увел, и в рез-те в просвет капсулы Шумлянского - Боумена начи¬н проникать не только альбумины, но и форменные эл-ты крови. Скопивш экссудат в капсуле Шумлянского сдавливает клубочки, еще больше нарушая кровообращ в почках. Поражение клубочкового аппарата, кроме повыш АД, приводит к задержке воды и хло¬ридов и развитию отеков, а также к нарушению выведения азотистых шлаков и азотемии. При очагиом нефрите патогенез менее сложен: он обусловлен непосредствен¬ным бак или токсич возд на эндотелий клубочков. Т.к. при очагиом нефрите поражается лишь только часть клубочков и канальцев, то явлений почечной недостаточности (гипертония, олигурия, отеки, уремия) обычно не наблюдается.Диагноз: Данные анамнеза, рез-ты клинич и патологоанат иссл, лаб анализ мочи и крови.Лечение: напр на устран причин заболев, воспалит проц и интоксикации, дают жив-м зелёный корм, воду огранич, помещ в тёплое сухое помещ.Назнач антибиотики пеницил ряда (пенициллин, бициллин-3, ампициллин, ампиокс). Проводят новокаиновую блокаду пограничных симпатич стволов и чревных нервов или поясничную блокаду у КРС. Витамины: тривитамин, тривит, витам гр В.Внутрив вводят гемодез (для вывед токсинов)Серд-сосуд недост снимают – р-р кофеина, камфорного масла.Аллергич реакцию сним – кортикостероидных препаратов (преднизолон, преднизон, гидрокортизон).Для улучш диуреза – 20-25% р-р магния сульфата.Профилактика: устран возд-е патог факторов, проводят меры на укрепление общего сост животного, меры по укрепл общего сост. Внимание проф-ке перв – жел-киш и респираторных болезней. Соблюд правил приготовл и хранения кормов.
Хроническая гематурия у животных — тяжелое энзоотическое заболевание крс с поражением (преимущественно почек и мочевого пузыря), клинически проявляющееся гематурией, анемией, прогрессирующим истощением.Течение болезни носит рецидивирующий характер с улучшением в начале весны до июля.Этиология. Болезнь встречается на Кавказе, Дальнем Востоке, в Причины болезни окончательно не выяснены. Предполагают воздействие радиоактивных, токсических веществ микробного, растительного и минерального происхождения.Симптомы. Выражены прогрессирующая гематурия, угнетенно, снижение аппетита, слабость, истощение, полиурия (мочеиспускание 15—20 раз в сутки), моча содержит белок, эритроциты, эпителиальные клетки, эритро- и лейкопения. Перед смертью — жажда, сердечная недостаточность, снижение температуры тела.Прогноз. Неблагоприятный. При обильных кровопотерях и истощении наступает смерть животных.Лечение. малоэффективно. Для остановки кровотечения использовать переливание крови, хлорид кальция. В случае анемии используют средства, применяемые при хронической постгеморрагической анемии (кампонол, витамин Bi2, препараты железа в сочетании с медью, аскорбиновой кислотой, переливание крови). Диета из кормов, богатых витаминами A, B1, B12, С. Лечебные мероприятия дают только временное улучшение.Профилактика. Проводят мелиоративные мероприятия по улучшению почв на пастбищах (осушение болот, обработка известью, суперфосфатом). Исследуют почву на скрытую кровь для выявления ранних стадий болезни.
33.Хроническая гематурия у животных — тяжелое энзоотическое заболевание крс с поражением (преимущественно почек и мочевого пузыря), клинически проявляющееся гематурией, анемией, прогрессирующим истощением.Течение болезни носит рецидивирующий характер с улучшением в начале весны до июля.Этиология. Болезнь встречается на Кавказе, Дальнем Востоке, в Причины болезни окончательно не выяснены. Предполагают воздействие радиоактивных, токсических веществ микробного, растительного и минерального происхождения.Симптомы. Выражены прогрессирующая гематурия, угнетенно, снижение аппетита, слабость, истощение, полиурия (мочеиспускание 15—20 раз в сутки), моча содержит белок, эритроциты, эпителиальные клетки, эритро- и лейкопения. Перед смертью — жажда, сердечная недостаточность, снижение температуры тела.Прогноз. Неблагоприятный. При обильных кровопотерях и истощении наступает смерть животных.Лечение. малоэффективно. Для остановки кровотечения использовать переливание крови, хлорид кальция. В случае анемии используют средства, применяемые при хронической постгеморрагической анемии (кампонол, витамин Bi2, препараты железа в сочетании с медью, аскорбиновой кислотой, переливание крови). Диета из кормов, богатых витаминами A, B1, B12, С. Лечебные мероприятия дают только временное улучшение.Профилактика. Проводят мелиоративные мероприятия по улучшению почв на пастбищах (осушение болот, обработка известью, суперфосфатом). Исследуют почву на скрытую кровь для выявления ранних стадий болезни.
Асцит (Брюшная водянка сопровождающейся накоплением транссудата в полости брюшины. Этиология. Причиной цирроз печени, протекающий с давления в системе воротной вены. .Патогенез. Основные звенья сложного патогенеза асцита - порталь¬ная гипертензия, гипоальбуминемия и расстройства электролитного обмена. Портальная гипертензия ведет к застою крови в системе воротной вены, выходу из сосудов воды и составных частей крови. Асцитическая жидкость представляет собой фильтрат плазмы крови. Снижение синтеза альбуминов крови вследствие поражения печени, длительного голодания, потеря их при болезнях почек ведут к онкотического давления крови, повышению порозности капилляров и выходу транссудата в брюшную полость. При циррозе печени и некоторых дру¬гих болезнях натрий накапливается в организме, что сопровождается внеклеточной осмолярности, задержкой воды и выходом ее в брюшную полость. Развитие асцита при сердечной недостаточности связано с замедлением кровотока.Симптомы. симметричное двустороннее выпячивание ниж-них и боковых частей брюшной стенки. Стенки живота напряжен¬ные, безболезненные. При толчке – волнообразные переливания жидкости. Перкуссия брюшной стенки даёт тупой звук с горизонтальной линией.Т тела чаще нормальная или (кахексия). В результате скопления большого ко¬личества жидкости в брюшной полости затрудняются дыхание, работа сердца, одышка. Заболевание протекает длительно. Прогноз. Зависит от осн заболеваний. В силу того, что они в большинстве не излечимы, то и прогноз при асците неблагоприятный. Гибель от истощения, т.к болезнь протекает длительно.Диагноз. Характ клин симатомы, пальпация, перкуссия и аускультация бр стенки. Для уточнения диагноза прокол брюшной стенки. При асците жидкость имеет свойства транссудата, а при перито¬ните - экссудата. Исключают: перитонитЛечение. в соответствии с показаниями по основной болезни ограничивают поваренную соль, уменьшают водопой, назначают мочегонные, сердечные и другие симптоматические средства. Наиболее радикальным лечением является пункция брюшной полости и освобождение её от жидкости. Показаны препараты, снижающие порозность кровеносных сосудов.
34. Асцит (Брюшная водянка сопровождающейся накоплением транссудата в полости брюшины. Этиология. Причиной цирроз печени, протекающий с давления в системе воротной вены. .Патогенез. Основные звенья сложного патогенеза асцита - порталь¬ная гипертензия, гипоальбуминемия и расстройства электролитного обмена. Портальная гипертензия ведет к застою крови в системе воротной вены, выходу из сосудов воды и составных частей крови. Асцитическая жидкость представляет собой фильтрат плазмы крови. Снижение синтеза альбуминов крови вследствие поражения печени, длительного голодания, потеря их при болезнях почек ведут к онкотического давления крови, повышению порозности капилляров и выходу транссудата в брюшную полость. При циррозе печени и некоторых дру¬гих болезнях натрий накапливается в организме, что сопровождается внеклеточной осмолярности, задержкой воды и выходом ее в брюшную полость. Развитие асцита при сердечной недостаточности связано с замедлением кровотока.Симптомы. симметричное двустороннее выпячивание ниж-них и боковых частей брюшной стенки. Стенки живота напряжен¬ные, безболезненные. При толчке – волнообразные переливания жидкости. Перкуссия брюшной стенки даёт тупой звук с горизонтальной линией.Т тела чаще нормальная или (кахексия). В результате скопления большого ко¬личества жидкости в брюшной полости затрудняются дыхание, работа сердца, одышка. Заболевание протекает длительно. Прогноз. Зависит от осн заболеваний. В силу того, что они в большинстве не излечимы, то и прогноз при асците неблагоприятный. Гибель от истощения, т.к болезнь протекает длительно.Диагноз. Характ клин симатомы, пальпация, перкуссия и аускультация бр стенки. Для уточнения диагноза прокол брюшной стенки. При асците жидкость имеет свойства транссудата, а при перито¬ните - экссудата. Исключают: перитонитЛечение. в соответствии с показаниями по основной болезни ограничивают поваренную соль, уменьшают водопой, назначают мочегонные, сердечные и другие симптоматические средства. Наиболее радикальным лечением является пункция брюшной полости и освобождение её от жидкости. Показаны препараты, снижающие порозность кровеносных сосудов.
35. Перитонит Огранич или разлит восп-е брюшины, сопровожд местными и общими призн-ми, наруш ф-ции важнейших органов и систем организма.Этиология. Перитонит явл-ся ре¬з-ом развития м/ф, попадающей в брюшину при травматич ретикулите, разрывах желудка и кишечника, матки, неумелом проколе рубца, наруш правил асептики и антисептики при внутрибрюшинном введении лек ср-в, провед руминотомии, травмах брюшной стенки. Перитонит развив при заносе м/ф в, брюшину из воспалит очага, располож в печени (абсцессы), легких асептическое восп-е брюшины, вызыв попад в нее разл неинфек¬ц агентов - крови, мочи, желчи, панкреатического сока, которые обладают агрессивным дейст-м на сероз обол.Патогенез. По хар-у выпота в брюшной полости выделяют сероз¬н, фибринозн, фибринозн-гнойный, гнойный, геморрагич и гнилост¬ный перитонит, разлитой и локализованный.. Он может меняться в зависимости от источника инф, хар-ра и вирулент м/ф, распрост-ти пат проц по брюшине и др.Попад в брюшину м/ф вызывает воспалит реакцию с ти¬пичными призн-ми: гиперемией, повыш прониц-ти капилляров, отеком, экссудацией. В общий кровоток поступ экзо- и эндотоксины, вызывая общий токсикоз организма. Локализация воспалит проц на брюшине ведет к замедл перистальтики кишечника, наруш пищев. Тяжело протек-й перитонит сопровожд наруш функций органов и систем (легочная, легочно-сердечная, печеночно-почечная недост-ть, гипотония, атония и парез рубца, желудка, кишечника,.Симптомы.. тяжело протек гнойный разлитой перитонит, особенно у лошадей, менее заметно - локальный перито¬нит, например у КРС при травм ретикулоперитоните.Характерные признаки перитонита - сниж или потеря аппетита, болезн-ть, напряж-ть и подтянутость брюш¬ной стенки, повыш t, резкое угнет, тахикардия, замедл или прекращ перистальтики желудка и кишечника. Движения огранич, походка напряж, вынужденное стояние с подтянутыми под живот конечностями (крупное животное) или длит лежание (мелкие жив-е). В анализе крови устанавл выраженный лейкоцитоз со сдвигом лейкограммы влево, ↑СОЭ, гематокрита, диспротеинемию. тяжело протек перитонит у лошадей - с явл колик, высокой темп тела, парезом кишечника. У плотоядных и всеядных перитонит нередко сопровожд рвотой. У мелких жив-х с помощью бимануальной пальпации устанавл не только болезненность, но и скопл экссудата. При разлитом перитоните перкуссией можно опред горизонтальную или волнистую линию притупл, которая смещается с измен положения тела жив-го.При разлитом перитоните, вызванном разрывом желудка и кишечника, состоян жив-го крайне тяжелое: резкий упадок сил, тахикардия, коллапс. При разрыве или прободении матки призн перитонита развив на 2-5-й дни: ↑ t тела, учащ пульс и дыхание, появл боли в брюш стенке, брюш мышцы напряж, живот подтя¬нут, у плотоядных и всеядных возможна рвота.Диагноз. Клиника и рез-ты иссл крови. Можно провести пункцию брюшной полости для опред хар-ра жидкости (экссудат при перитоните, транссудат при брюшной водянке). В экссудате белка до 5% и более, наличие гнойных телец, микробов, лейкоцитов (в мазках) в транссудате белка не более 2%.Лечение. В/мыш или в/брюш вводят стрептомицин или пенициллин); бициллин ,ампициллин, эритромицин, олеандомицин и др. В нач леч антимикробные ср-ва вводят в боль-ших дозах, чтобы создать нужную конц-цию их в организме, затем дозы сокращ. Из ср-в патогенет терапии вводят кальция хлорид, кальция глюконат, глюкозу, кофеин-бензоат натрия, карловар¬скую соль, руминаторные и др ср-ва. Периодически очи¬стит клизмы. У мелких жив-х при разлитом перитоните необходимо хирургическое вмешательство. Профилактика. Соблюд правила асептики и анти¬септики при провед пункций брюшной стенки и операций. Не допуск разрыва желудка и кишечника, прободения матки. Предупрежд травматич ретикулит.
35. Перитонит Огранич или разлит восп-е брюшины, сопровожд местными и общими призн-ми, наруш ф-ции важнейших органов и систем организма.Этиология. Перитонит явл-ся ре¬з-ом развития м/ф, попадающей в брюшину при травматич ретикулите, разрывах желудка и кишечника, матки, неумелом проколе рубца, наруш правил асептики и антисептики при внутрибрюшинном введении лек ср-в, провед руминотомии, травмах брюшной стенки. Перитонит развив при заносе м/ф в, брюшину из воспалит очага, располож в печени (абсцессы), легких асептическое восп-е брюшины, вызыв попад в нее разл неинфек¬ц агентов - крови, мочи, желчи, панкреатического сока, которые обладают агрессивным дейст-м на сероз обол.Патогенез. По хар-у выпота в брюшной полости выделяют сероз¬н, фибринозн, фибринозн-гнойный, гнойный, геморрагич и гнилост¬ный перитонит, разлитой и локализованный.. Он может меняться в зависимости от источника инф, хар-ра и вирулент м/ф, распрост-ти пат проц по брюшине и др.Попад в брюшину м/ф вызывает воспалит реакцию с ти¬пичными призн-ми: гиперемией, повыш прониц-ти капилляров, отеком, экссудацией. В общий кровоток поступ экзо- и эндотоксины, вызывая общий токсикоз организма. Локализация воспалит проц на брюшине ведет к замедл перистальтики кишечника, наруш пищев. Тяжело протек-й перитонит сопровожд наруш функций органов и систем (легочная, легочно-сердечная, печеночно-почечная недост-ть, гипотония, атония и парез рубца, желудка, кишечника,.Симптомы.. тяжело протек гнойный разлитой перитонит, особенно у лошадей, менее заметно - локальный перито¬нит, например у КРС при травм ретикулоперитоните.Характерные признаки перитонита - сниж или потеря аппетита, болезн-ть, напряж-ть и подтянутость брюш¬ной стенки, повыш t, резкое угнет, тахикардия, замедл или прекращ перистальтики желудка и кишечника. Движения огранич, походка напряж, вынужденное стояние с подтянутыми под живот конечностями (крупное животное) или длит лежание (мелкие жив-е). В анализе крови устанавл выраженный лейкоцитоз со сдвигом лейкограммы влево, ↑СОЭ, гематокрита, диспротеинемию. тяжело протек перитонит у лошадей - с явл колик, высокой темп тела, парезом кишечника. У плотоядных и всеядных перитонит нередко сопровожд рвотой. У мелких жив-х с помощью бимануальной пальпации устанавл не только болезненность, но и скопл экссудата. При разлитом перитоните перкуссией можно опред горизонтальную или волнистую линию притупл, которая смещается с измен положения тела жив-го.При разлитом перитоните, вызванном разрывом желудка и кишечника, состоян жив-го крайне тяжелое: резкий упадок сил, тахикардия, коллапс. При разрыве или прободении матки призн перитонита развив на 2-5-й дни: ↑ t тела, учащ пульс и дыхание, появл боли в брюш стенке, брюш мышцы напряж, живот подтя¬нут, у плотоядных и всеядных возможна рвота.Диагноз. Клиника и рез-ты иссл крови. Можно провести пункцию брюшной полости для опред хар-ра жидкости (экссудат при перитоните, транссудат при брюшной водянке). В экссудате белка до 5% и более, наличие гнойных телец, микробов, лейкоцитов (в мазках) в транссудате белка не более 2%.Лечение. В/мыш или в/брюш вводят стрептомицин или пенициллин); бициллин ,ампициллин, эритромицин, олеандомицин и др. В нач леч антимикробные ср-ва вводят в боль-ших дозах, чтобы создать нужную конц-цию их в организме, затем дозы сокращ. Из ср-в патогенет терапии вводят кальция хлорид, кальция глюконат, глюкозу, кофеин-бензоат натрия, карловар¬скую соль, руминаторные и др ср-ва. Периодически очи¬стит клизмы. У мелких жив-х при разлитом перитоните необходимо хирургическое вмешательство. Профилактика. Соблюд правила асептики и анти¬септики при провед пункций брюшной стенки и операций. Не допуск разрыва желудка и кишечника, прободения матки. Предупрежд травматич ретикулит.
Постгеморрагическая анемия Заболевание, возникающее после кровопотерь и проявляющееся ↓в крови содержания эритроцитов и Hb распространена в свиноводстве при каннибализме и пушном звероводстве при самопогрызании. остро /хронически.Этиология. Острая постгеморрагическая анемия из-за кровотечений, св-х с повреждением крупных кровеносных сосудов( артер-х). Причина:ранения, хирургические операции, перфорирующие язвы желудка и ки¬шечника, разрывы преджелудков и желудка при острой тимпании, разрывы матки и влагалища при родах .Хроническая постгеморрагическая анемия -при небольших кровотечениях, свя-ых с заб-ем почек, мочевого пузыря, эрозивно-язвенным ГЭ; длит-ых геморрагических диатезах, обусловлен¬ных недостатком в организме витаминов К и С. П.А наблюдают при некоторых ин¬фекционных болезнях с явлениями выраженного геморрагического диатеза пастереллез, чума свиней, инфекционная анемия лоша¬дей, при инвазионных, сопр-ся скры¬тыми кровотечениями (аскаридоз, парамфистоматидоз, Патогенез. При потере большого объема крови развивается острая гипоксия, одышкой и тахикардией. В результате ↓кро¬вяного давления →коллапс. Показатели красной крови (Hb и эритроциты) существенно не меняются. Из-за рефлекторного сужения сосудов и компенсаторным поступлением в кровоток депонированной крови. Через 1-2 суток наступает гидромическая стадия компенсации.из-за обильного поступления в кровоток тканевой жидкости быстро ↓в единице объема содерж-е Hb и эритроцитов. Цветовой показатель эритроцитов остается близким к нормальному. В связи с ↑ гипоксией и ↑содержания эритропоэтина в сыворотке ↑ костно¬мозговое кроветворение, ↑образование эритроцитов и выход их в кро-вяное русло→на 4-5-е сутки в крови в большом количестве появляются незрелые формы эритроцитов: полихроматофилы, эритроциты с базофильной рунктацией и ретикулоциты. Анемия приобретает гипохромный характер. в крови отмечается нейтрофильный лейкоцитоз и умеренный тромбоцитоз.В костном мозгу при острой П.А разв-ся реак¬тивная гиперплазия эритробластического типа. После острого периода гемоглобинизация эритробластических клеток восстанавливается и в кровяное русло поступают эритроциты с нормальным содерж-ем Hb.При хронической П.А, пока запасы железа в организме не исчерпаны; из-за ↑эритропоэза в крови поддерживается нормальный уровень эритроцитов при несколько ↓содержании Hb. В затянувшихся случаях запасы железа в организме исто¬щаются. Созревание эритробластических клеток задерживается. В кровь посту¬пают слабогемоглобинизированные эритроциты. Наблюдается также лейкопения с относительным лимфоцитозом. В этот период картина крови и костного мозга такая же, как при железодефицитной анемии.Симптомы. Клинические признаки во многом зависят от длительности кровотечения и количества потерянной крови Для острой постгеморрагической анемии характерны признаки коллапса и гипоксии. У больных жив-х появляются сонли¬вость и вялость, общая слабость/ шаткость при движении, фибриллярное подергивание отдельных групп мышц и расширение зрачков. Т тела понижена, кожа покрыта холодным липким потом. У свиней и собак бывает рвота. Кожа и видимые слизистые оболочки становятся анемичными. Падает артериаль¬ное и венозное давление, развиваются одышка и тахикардия. Сердечный толчок стучащий, первый тон усилен, второй ослаблен. Пульс частый, малой волны, слабого наполнения. Одновременно ослабевает моторная функция желудочно-кишечного тракта и редким становится мочеотделение. в крови ↓ количество эритроцитов и Hb .обнаружи¬вают гипохромные незрелые эритроциты - полихроматофилы, эритроциты с базофильной пунктацией и ретикулоциты. ↑содерж-е лейкоцитов, ( нейтрофильных и тромбоцитов). ↓вязкость крови и повышается СОЭ. При хроническом течении заболевания признаки на¬растают постепенно. Слизистые бледными, прогрессируют общая слабость, быстрая утомляемость, сонливое состояние. Больные больше лежат, снижают продуктивность, худеют. одышка, тахикардию, ослабление тонов сердца, появление функциональных эндокардиальных шумов. Пульс частый, нитевидный,↓ t тела. В подкожной клетчатке в обл.межчелюстного пространства, грудины, живота и конечностей появляются отеки.Из-за кислородного голодания, развития дистрофических процессов нарушается нормальная работа многих систем. В крови больных жив-х ↓ содерж-е эритроцитов и Hb, цветной показатель становится ниже единицы. Эритроциты различной величины и формы, бедные Hb. Анизоцитоз, пойкилоцитоз и гипохромия - характерные признаков для хронической постгеморрагической анемии. отмечают тенденцию к развитию лейко¬пении при относительном лимфоцитозе, снижение вязкости крови и повышение СОЭ. Диагноз. Острую постгеморрагическую анемию, обуслов¬ленную наружными кровотечениями, диагностировать несложно. Затруднения возникают при внутренних кровотечениях. с анамнестическими данными учитывают симптомы заболевания, результаты гематологических исследований (резкое снижение уровня Hb, эритроцитов, повышение СОЭ), обнаружение крови в пунктатах из полостей, в фекалиях и моче. При постановке диагноза на хроническую поетгеморрагическую анемию выявить источники повторяющихся кровопотерь, учитывать характерные из¬менения в красной крови - ↓общего количества эрит¬роцитов и особенно Hb, анизоцитоз, пойкилоцитоз и гипохромию эритроцитов. Затяжные постгеморрагичеекие анемии необходимо диф-ференцировать от железо- и витаминодефицитных анемий. Решаю¬щее значение имеет определение уровня содержания их в кормах и организме жив-х.Прогноз. Быстрая кровопотеря 1/3 общего объема крови может привести к шоку, а потеря более половины крови в боль¬шинстве случаев завершается смертью. Лечение. При постгеморрагической анемии принимают меры к остановке кровотечения, восполнению потерь крови и сти¬муляции кроветворения.. Наружные кровотечения останавливают общепринятыми хирургическими методами. для остановки кровоте¬чений, особенно внутренних, и при геморрагических диатезах, в/в вводят 10% р-р кальция хлорида ,каль¬ция глюконата, 10% р-р желатина, 5% р-р аскорбиновой кислоты. Для ↓ и остановки местных кровотечений - 0,1% р-р адреналина.Заместительная терапия в/в вводят стабилизированную одногрупповую кровь, плазму и сы¬воротку крови независимо от групповой принадлежности, в/в введение изотонического р-ра натрия хлорида, р-ра Рингер-Локка, р-ра глюкозы с аскорби¬новой кислотой, полиглюкина и других плазмозамещающих средств. Крове- и плазмозамещающие р-ры, солевые р-ры вводят медл, Из стимуляторов кроветворения - внутрь препараты железа в виде глицерофосфата, лактата, сульфата, карбоната, гемостимулина, препараты кобальта и меди, стимулиру¬ющие усвоение железа, образование его белковых комплексов и включение в синтез Hb. При заболеваниях ЖКТ препараты железа вводят парентерально.-ферроглюкин, железойодсодержащий препарат ДИФ-3. Из витаминных препаратов в качестве стимуляторов гемопоэза, вводят витамин В12 ,фолиевую и аскорбин кислоту. Больным жив-м при острой постгеморрагической анемии создают полный покой, при хронической - предоставляют не-обходимый моцион, во избежание травм и возобновления кровоте¬чения содержат изолированно, обеспечивают их полноценным рационом. Всеядным и плотоядным жив-м особенно полезна сырая печень.
36. Постгеморрагическая анемия Заболевание, возникающее после кровопотерь и проявляющееся ↓в крови содержания эритроцитов и Hb распространена в свиноводстве при каннибализме и пушном звероводстве при самопогрызании. остро /хронически.Этиология. Острая постгеморрагическая анемия из-за кровотечений, св-х с повреждением крупных кровеносных сосудов( артер-х). Причина:ранения, хирургические операции, перфорирующие язвы желудка и ки¬шечника, разрывы преджелудков и желудка при острой тимпании, разрывы матки и влагалища при родах .Хроническая постгеморрагическая анемия -при небольших кровотечениях, свя-ых с заб-ем почек, мочевого пузыря, эрозивно-язвенным ГЭ; длит-ых геморрагических диатезах, обусловлен¬ных недостатком в организме витаминов К и С. П.А наблюдают при некоторых ин¬фекционных болезнях с явлениями выраженного геморрагического диатеза пастереллез, чума свиней, инфекционная анемия лоша¬дей, при инвазионных, сопр-ся скры¬тыми кровотечениями (аскаридоз, парамфистоматидоз, Патогенез. При потере большого объема крови развивается острая гипоксия, одышкой и тахикардией. В результате ↓кро¬вяного давления →коллапс. Показатели красной крови (Hb и эритроциты) существенно не меняются. Из-за рефлекторного сужения сосудов и компенсаторным поступлением в кровоток депонированной крови. Через 1-2 суток наступает гидромическая стадия компенсации.из-за обильного поступления в кровоток тканевой жидкости быстро ↓в единице объема содерж-е Hb и эритроцитов. Цветовой показатель эритроцитов остается близким к нормальному. В связи с ↑ гипоксией и ↑содержания эритропоэтина в сыворотке ↑ костно¬мозговое кроветворение, ↑образование эритроцитов и выход их в кро-вяное русло→на 4-5-е сутки в крови в большом количестве появляются незрелые формы эритроцитов: полихроматофилы, эритроциты с базофильной рунктацией и ретикулоциты. Анемия приобретает гипохромный характер. в крови отмечается нейтрофильный лейкоцитоз и умеренный тромбоцитоз.В костном мозгу при острой П.А разв-ся реак¬тивная гиперплазия эритробластического типа. После острого периода гемоглобинизация эритробластических клеток восстанавливается и в кровяное русло поступают эритроциты с нормальным содерж-ем Hb.При хронической П.А, пока запасы железа в организме не исчерпаны; из-за ↑эритропоэза в крови поддерживается нормальный уровень эритроцитов при несколько ↓содержании Hb. В затянувшихся случаях запасы железа в организме исто¬щаются. Созревание эритробластических клеток задерживается. В кровь посту¬пают слабогемоглобинизированные эритроциты. Наблюдается также лейкопения с относительным лимфоцитозом. В этот период картина крови и костного мозга такая же, как при железодефицитной анемии.Симптомы. Клинические признаки во многом зависят от длительности кровотечения и количества потерянной крови Для острой постгеморрагической анемии характерны признаки коллапса и гипоксии. У больных жив-х появляются сонли¬вость и вялость, общая слабость/ шаткость при движении, фибриллярное подергивание отдельных групп мышц и расширение зрачков. Т тела понижена, кожа покрыта холодным липким потом. У свиней и собак бывает рвота. Кожа и видимые слизистые оболочки становятся анемичными. Падает артериаль¬ное и венозное давление, развиваются одышка и тахикардия. Сердечный толчок стучащий, первый тон усилен, второй ослаблен. Пульс частый, малой волны, слабого наполнения. Одновременно ослабевает моторная функция желудочно-кишечного тракта и редким становится мочеотделение. в крови ↓ количество эритроцитов и Hb .обнаружи¬вают гипохромные незрелые эритроциты - полихроматофилы, эритроциты с базофильной пунктацией и ретикулоциты. ↑содерж-е лейкоцитов, ( нейтрофильных и тромбоцитов). ↓вязкость крови и повышается СОЭ. При хроническом течении заболевания признаки на¬растают постепенно. Слизистые бледными, прогрессируют общая слабость, быстрая утомляемость, сонливое состояние. Больные больше лежат, снижают продуктивность, худеют. одышка, тахикардию, ослабление тонов сердца, появление функциональных эндокардиальных шумов. Пульс частый, нитевидный,↓ t тела. В подкожной клетчатке в обл.межчелюстного пространства, грудины, живота и конечностей появляются отеки.Из-за кислородного голодания, развития дистрофических процессов нарушается нормальная работа многих систем. В крови больных жив-х ↓ содерж-е эритроцитов и Hb, цветной показатель становится ниже единицы. Эритроциты различной величины и формы, бедные Hb. Анизоцитоз, пойкилоцитоз и гипохромия - характерные признаков для хронической постгеморрагической анемии. отмечают тенденцию к развитию лейко¬пении при относительном лимфоцитозе, снижение вязкости крови и повышение СОЭ. Диагноз. Острую постгеморрагическую анемию, обуслов¬ленную наружными кровотечениями, диагностировать несложно. Затруднения возникают при внутренних кровотечениях. с анамнестическими данными учитывают симптомы заболевания, результаты гематологических исследований (резкое снижение уровня Hb, эритроцитов, повышение СОЭ), обнаружение крови в пунктатах из полостей, в фекалиях и моче. При постановке диагноза на хроническую поетгеморрагическую анемию выявить источники повторяющихся кровопотерь, учитывать характерные из¬менения в красной крови - ↓общего количества эрит¬роцитов и особенно Hb, анизоцитоз, пойкилоцитоз и гипохромию эритроцитов. Затяжные постгеморрагичеекие анемии необходимо диф-ференцировать от железо- и витаминодефицитных анемий. Решаю¬щее значение имеет определение уровня содержания их в кормах и организме жив-х.Прогноз. Быстрая кровопотеря 1/3 общего объема крови может привести к шоку, а потеря более половины крови в боль¬шинстве случаев завершается смертью. Лечение. При постгеморрагической анемии принимают меры к остановке кровотечения, восполнению потерь крови и сти¬муляции кроветворения.. Наружные кровотечения останавливают общепринятыми хирургическими методами. для остановки кровоте¬чений, особенно внутренних, и при геморрагических диатезах, в/в вводят 10% р-р кальция хлорида ,каль¬ция глюконата, 10% р-р желатина, 5% р-р аскорбиновой кислоты. Для ↓ и остановки местных кровотечений - 0,1% р-р адреналина.Заместительная терапия в/в вводят стабилизированную одногрупповую кровь, плазму и сы¬воротку крови независимо от групповой принадлежности, в/в введение изотонического р-ра натрия хлорида, р-ра Рингер-Локка, р-ра глюкозы с аскорби¬новой кислотой, полиглюкина и других плазмозамещающих средств. Крове- и плазмозамещающие р-ры, солевые р-ры вводят медл, Из стимуляторов кроветворения - внутрь препараты железа в виде глицерофосфата, лактата, сульфата, карбоната, гемостимулина, препараты кобальта и меди, стимулиру¬ющие усвоение железа, образование его белковых комплексов и включение в синтез Hb. При заболеваниях ЖКТ препараты железа вводят парентерально.-ферроглюкин, железойодсодержащий препарат ДИФ-3. Из витаминных препаратов в качестве стимуляторов гемопоэза, вводят витамин В12 ,фолиевую и аскорбин кислоту. Больным жив-м при острой постгеморрагической анемии создают полный покой, при хронической - предоставляют не-обходимый моцион, во избежание травм и возобновления кровоте¬чения содержат изолированно, обеспечивают их полноценным рационом. Всеядным и плотоядным жив-м особенно полезна сырая печень.
Гемолитическая анемия Группа заболеваний, связ-ых с ↑разрушением крови, хар у↓ в крови содержания Hb и эритроцитов, появлением признаков гемолитической желтухи и при интенсивном гемолизе – Hb-урии. В зависимости от причины возникновения : врожденные (наследственные) и. приобретенные. Первые в результате гене-тических дефектов в эритроцитах, к-е становятся функцио¬нально неполноценными и нестойкими..Приобретенные гем. анемии связаны с воздейст¬вием причин, вызывающих разрушение эритроцитов (гемолитические яды, противоэритроцитарные АТ, паразиты, инфекции). Эти анемии довольно часто встреча-ются у всех видов жив-х. малокровия , ↑ в крови непроведенного билирубина, признаками гемолитической желтухи ,Hb-урией. Течение приобретенных гемолитических анемий острое. Аутоиммунные анемии могут протекать хронически.Этиология. Врожденные связаны с изменениями в структуре липопротеидов в мембране эритроцитов, нарушением активности фер¬ментов,с изменением в структуре и синтезе Hb (наследование Hb S, высокое содерж-е Hb А2 и Hb плода F).Приобретенные гем. анемии - при отрав¬лении гем. ядами - препаратами ртути, свинца, мышьяка, хлороформом, органическими кислотами, сероуглеро¬дом, нек.яд. растениями, ядом змей, возбуди¬телями ряда инф-х, кровепаразитарных болезней, меди¬каментами (сульфаниламидными препаратами, нитрофуранами. К причинам анемии у коров, относятся однообраз¬ное длительное кормление люцерной, ботвой свеклы, капустой, рапсом на фоне недостатка фосфора. У телят гем. анемия - после обильного поения холодной водой. Способствует развитию дефицит ви¬т. Е .гем. анемии связана с воз-ем на красную кровь противоэритроцитарных АТ). Патогенез. При гем. анемиях эритроциты разрушаются из-за внутрисосудистого гемолиза. При анемиях, вызванных гем. ядами и противоэритроцитарными АТ (гемолитическая болезнь, переливание крови), наблюдается внутрисосудистый гемолиз. Механизм развития гем. болезни у новорожденных жив-х в том, что при несовместимости родительских пар по доминантным АГ эритроцитов АГ , т. е. возникает плода, полученные по линии отца, могут вызы¬вать иммунизацию матери, сопровождающуюся образованием к ним АТ. эритроциты разрушаются в фагоцитах селезенки, печени и костного мозга. Развитие аутоиммун-ных гемолитических анемий связано с образованием в организме ауто АТ (гемолизинов, агглютининов), иммунных лимфоцитов и макрофагов, которые разрушают эритроциты→гемолизины вызывают внутрисосудистый ге¬молиз, а агглютинины склеивают эритроциты, к→е разру¬шаются в макрофагах. В эритроидной ткани ↑содерж-е незрелых форм эритронор-моцитов. В периферическую кровь ↑ выход полихроматофилов, ретикулоцитов и ядерных эритроцитов. Срок жизни незрелых эритроцитов укорочен, и они подвергаются быстрой элиминации из кровяного русла. ↑распад эритроцитов ведет к образованию избыточного количества билирубина, к-й не проводится через печень, накапливается в плазме крови и обусловливает развитие гемолити¬ческой желтухи. При массивном внутрисосудистом гемолизе эритроцитов Hb не успевает поглощаться клетками мононуклеарно-фагоцитарной системы и выделяется с мочой→ Hb-урия. Симптомы. При остром течении гем. анемий →гипоксии и изменениями со стороны аппарата кровообращения( бледность видимых слизистых и непигментированных участков кожи, та¬хикардия, одышка, угнетение, повышенная утомляемость, ↑t, ↓аппетита и расс-тво пищеварения. для гем.анемии - анемичность и желтушность видимых сли¬зистых, при гемолизе эритроцитов – Hb-урия. В крови больных жив-х ↓содерж-е эритроцитов, чем Hb, ↑количество эритроцитов с базофильной пунктацией, полихроматофилы, ретикулоциты и эритронормоциты. Отмечаются анизоцитрз и пойкилоцитоз, ↓ резистентность эритроцитов к гемолизу, ↑ СОЭ. Содерж-е лейкоцитов ↑.Из-за задержки созревания этих клеток в кровь поступают незрелые формы эритроцитов, к-е подвергаются ↑ элиминации .такой эритропоэз ↓ восстановление крови. У больных жив-х в крови ↑ содерж-е не¬проведенного билирубина, в фекалиях - стеркобилина, в моче- уробилина и Hb. Аутоиммунные гем. анемии могут протекать хро¬нически. Общее состояние изменяется посте-пенно. Одышка и тахикардия отсутствовать, из-за постепенной адаптацией к гипоксии, стойкое ↑ селезенки, печени. В пунктатах из печени и селезенки выявляют большое количество макрофагов с гемосидерином.. В крови отме-чают ↓содержания эритроцитов и Hb и ↑количества лейкоцитов, за счет лимфоцитов и эозинофилов. СОЭ ↑. Диагноз. На гем. анемии ставят с учетом анамнеза (попадание гем. ядов, перелива¬ния крови, , кач-во кормов, обилие водопоя, обеспечен¬ность фосфором и витамином Е и др.), кл-х признаков (анемия, желтуха и Hb-урия) и результатов лаб. Иссл-й (↓уровня эритро¬цитов и Hb, ↑в сыворотке содержания непрямого билирубина, в моче - уробилина и по¬явление Hb).. Лечение. устранение причин, снятие ги¬поксии и интоксикации, стимуляцию эритропоэза.. Если анемия вызвана ядами, промывают жкт назначают слабительные. В острых интоксикаций показано крово¬пускание с введением изотонического р-ра, В рацион вводят корма, богатые протеином, витаминами и железом (травоядным жив-м - зелень, хорошее сено, кон¬центраты; всеядным - мясокостную муку, печень и др.). Жив-х помещают в проветриваемое помещение и организуют еже-дневный моцион. Для снятия интоксикации в/в вводят гипертониче¬ские р-ры натрия и кальция хлорида, р-р глюкозы с ас¬корбинкой. стимуляцию эффективного эритропоэза, обеспечивающего поступление в кровь хорошо Hb-изированных эритроци¬тов( препараты железа, кобальта, меди, аскорбиновую кислоту, витамин В12). При послеродовой Hb-урии коров назна¬чают препараты фосфора: глицерофосфат железа, фосфен
37. Гемолитическая анемия Группа заболеваний, связ-ых с ↑разрушением крови, хар у↓ в крови содержания Hb и эритроцитов, появлением признаков гемолитической желтухи и при интенсивном гемолизе – Hb-урии. В зависимости от причины возникновения : врожденные (наследственные) и. приобретенные. Первые в результате гене-тических дефектов в эритроцитах, к-е становятся функцио¬нально неполноценными и нестойкими..Приобретенные гем. анемии связаны с воздейст¬вием причин, вызывающих разрушение эритроцитов (гемолитические яды, противоэритроцитарные АТ, паразиты, инфекции). Эти анемии довольно часто встреча-ются у всех видов жив-х. малокровия , ↑ в крови непроведенного билирубина, признаками гемолитической желтухи ,Hb-урией. Течение приобретенных гемолитических анемий острое. Аутоиммунные анемии могут протекать хронически.Этиология. Врожденные связаны с изменениями в структуре липопротеидов в мембране эритроцитов, нарушением активности фер¬ментов,с изменением в структуре и синтезе Hb (наследование Hb S, высокое содерж-е Hb А2 и Hb плода F).Приобретенные гем. анемии - при отрав¬лении гем. ядами - препаратами ртути, свинца, мышьяка, хлороформом, органическими кислотами, сероуглеро¬дом, нек.яд. растениями, ядом змей, возбуди¬телями ряда инф-х, кровепаразитарных болезней, меди¬каментами (сульфаниламидными препаратами, нитрофуранами. К причинам анемии у коров, относятся однообраз¬ное длительное кормление люцерной, ботвой свеклы, капустой, рапсом на фоне недостатка фосфора. У телят гем. анемия - после обильного поения холодной водой. Способствует развитию дефицит ви¬т. Е .гем. анемии связана с воз-ем на красную кровь противоэритроцитарных АТ). Патогенез. При гем. анемиях эритроциты разрушаются из-за внутрисосудистого гемолиза. При анемиях, вызванных гем. ядами и противоэритроцитарными АТ (гемолитическая болезнь, переливание крови), наблюдается внутрисосудистый гемолиз. Механизм развития гем. болезни у новорожденных жив-х в том, что при несовместимости родительских пар по доминантным АГ эритроцитов АГ , т. е. возникает плода, полученные по линии отца, могут вызы¬вать иммунизацию матери, сопровождающуюся образованием к ним АТ. эритроциты разрушаются в фагоцитах селезенки, печени и костного мозга. Развитие аутоиммун-ных гемолитических анемий связано с образованием в организме ауто АТ (гемолизинов, агглютининов), иммунных лимфоцитов и макрофагов, которые разрушают эритроциты→гемолизины вызывают внутрисосудистый ге¬молиз, а агглютинины склеивают эритроциты, к→е разру¬шаются в макрофагах. В эритроидной ткани ↑содерж-е незрелых форм эритронор-моцитов. В периферическую кровь ↑ выход полихроматофилов, ретикулоцитов и ядерных эритроцитов. Срок жизни незрелых эритроцитов укорочен, и они подвергаются быстрой элиминации из кровяного русла. ↑распад эритроцитов ведет к образованию избыточного количества билирубина, к-й не проводится через печень, накапливается в плазме крови и обусловливает развитие гемолити¬ческой желтухи. При массивном внутрисосудистом гемолизе эритроцитов Hb не успевает поглощаться клетками мононуклеарно-фагоцитарной системы и выделяется с мочой→ Hb-урия. Симптомы. При остром течении гем. анемий →гипоксии и изменениями со стороны аппарата кровообращения( бледность видимых слизистых и непигментированных участков кожи, та¬хикардия, одышка, угнетение, повышенная утомляемость, ↑t, ↓аппетита и расс-тво пищеварения. для гем.анемии - анемичность и желтушность видимых сли¬зистых, при гемолизе эритроцитов – Hb-урия. В крови больных жив-х ↓содерж-е эритроцитов, чем Hb, ↑количество эритроцитов с базофильной пунктацией, полихроматофилы, ретикулоциты и эритронормоциты. Отмечаются анизоцитрз и пойкилоцитоз, ↓ резистентность эритроцитов к гемолизу, ↑ СОЭ. Содерж-е лейкоцитов ↑.Из-за задержки созревания этих клеток в кровь поступают незрелые формы эритроцитов, к-е подвергаются ↑ элиминации .такой эритропоэз ↓ восстановление крови. У больных жив-х в крови ↑ содерж-е не¬проведенного билирубина, в фекалиях - стеркобилина, в моче- уробилина и Hb. Аутоиммунные гем. анемии могут протекать хро¬нически. Общее состояние изменяется посте-пенно. Одышка и тахикардия отсутствовать, из-за постепенной адаптацией к гипоксии, стойкое ↑ селезенки, печени. В пунктатах из печени и селезенки выявляют большое количество макрофагов с гемосидерином.. В крови отме-чают ↓содержания эритроцитов и Hb и ↑количества лейкоцитов, за счет лимфоцитов и эозинофилов. СОЭ ↑. Диагноз. На гем. анемии ставят с учетом анамнеза (попадание гем. ядов, перелива¬ния крови, , кач-во кормов, обилие водопоя, обеспечен¬ность фосфором и витамином Е и др.), кл-х признаков (анемия, желтуха и Hb-урия) и результатов лаб. Иссл-й (↓уровня эритро¬цитов и Hb, ↑в сыворотке содержания непрямого билирубина, в моче - уробилина и по¬явление Hb).. Лечение. устранение причин, снятие ги¬поксии и интоксикации, стимуляцию эритропоэза.. Если анемия вызвана ядами, промывают жкт назначают слабительные. В острых интоксикаций показано крово¬пускание с введением изотонического р-ра, В рацион вводят корма, богатые протеином, витаминами и железом (травоядным жив-м - зелень, хорошее сено, кон¬центраты; всеядным - мясокостную муку, печень и др.). Жив-х помещают в проветриваемое помещение и организуют еже-дневный моцион. Для снятия интоксикации в/в вводят гипертониче¬ские р-ры натрия и кальция хлорида, р-р глюкозы с ас¬корбинкой. стимуляцию эффективного эритропоэза, обеспечивающего поступление в кровь хорошо Hb-изированных эритроци¬тов( препараты железа, кобальта, меди, аскорбиновую кислоту, витамин В12). При послеродовой Hb-урии коров назна¬чают препараты фосфора: глицерофосфат железа, фосфен
60. Дизурия (подмокание) норок в зарубежной печати именуется «мокрым брюшком». Оно характе-ся наличием мокрого меха в области живота из-за смачивания его мочой. Шкурки, полученные от таких зверей, имеют дефекты, что резко снижает их стоимость. Кроме порок, это заболевание наблюдается у соболей; у крыс и хомяков.Этиология и патогенез. Установлена зависимость заболевания от вы-сокого содержания жира в рационе. Немаловажное значение имеет соот¬ношение кальция и фосфора. При ↑дачи кальция одновремен¬но с большим количеством жира образуются мыла, которые выделяются с мочой. Особенно влияет прогорклые жиры. Наруше¬ние жирового метаболизма вызывает изменения мочи, поверхностное на¬тяжение которой понижается. Моча с пониженным поверхностным натя¬жением смачивает волос и разъедает кожные покровы. Заболевают в ос¬новном самцы с большим живым весом. Иногда заболевание охватывает до 50% самцов фермы. Высказано предположение, что повышенная про¬дукция мужских половых гормонов имеет большое значение в развитии подмокания. Добавление метилтестостерола к нормальной диете вызыва¬ло усиление заболевания. Имеется наследственное предрасположение. На возникновение и течение заболевания большое влияние оказывает де¬фицит витаминов, в первую очередь А, Е и холина. Возникновению забо¬левания способствует интоксикация организма и развитие условнопато-генной микрофлоры. Симптомы. Заболевают щенки в возрасте 40—50 дней. Моча вытекает непроизвольно по каплям и смачивает волос вокруг наружных половых органов. Иногда намокает весь живот. Моча разъедает кожу, появляются эрозии и изъязвления, а затем некроз. Диагноз ставится на основании характерных клинических признаков.Лечение и профилактика. Лечение антибиотиками и сульфаниламид-ными препаратами неэффективно. Необходимо исключить из рациона корма с прогорклыми жирами и снизить количество жира до 15% от су¬хого вещества корма. Дачу костей сокращают до минимума. Увеличива¬ют нормы растительных кормов. Для лучшего усвоения углеводов овощи растирают в пасту. В связи с нарушением у больных зверей водного ба¬ланса организуют бесперебойное обеспечение их питьевой водой. В не¬благополучных хозяйствах в случае замерзания воды в поилках необхо-димо 3—4 раза в сутки поить зверей теплой водой.
60. Дизурия (подмокание) норок в зарубежной печати именуется «мокрым брюшком». Оно характе-ся наличием мокрого меха в области живота из-за смачивания его мочой. Шкурки, полученные от таких зверей, имеют дефекты, что резко снижает их стоимость. Кроме порок, это заболевание наблюдается у соболей; у крыс и хомяков.Этиология и патогенез. Установлена зависимость заболевания от вы-сокого содержания жира в рационе. Немаловажное значение имеет соот¬ношение кальция и фосфора. При ↑дачи кальция одновремен¬но с большим количеством жира образуются мыла, которые выделяются с мочой. Особенно влияет прогорклые жиры. Наруше¬ние жирового метаболизма вызывает изменения мочи, поверхностное на¬тяжение которой понижается. Моча с пониженным поверхностным натя¬жением смачивает волос и разъедает кожные покровы. Заболевают в ос¬новном самцы с большим живым весом. Иногда заболевание охватывает до 50% самцов фермы. Высказано предположение, что повышенная про¬дукция мужских половых гормонов имеет большое значение в развитии подмокания. Добавление метилтестостерола к нормальной диете вызыва¬ло усиление заболевания. Имеется наследственное предрасположение. На возникновение и течение заболевания большое влияние оказывает де¬фицит витаминов, в первую очередь А, Е и холина. Возникновению забо¬левания способствует интоксикация организма и развитие условнопато-генной микрофлоры. Симптомы. Заболевают щенки в возрасте 40—50 дней. Моча вытекает непроизвольно по каплям и смачивает волос вокруг наружных половых органов. Иногда намокает весь живот. Моча разъедает кожу, появляются эрозии и изъязвления, а затем некроз. Диагноз ставится на основании характерных клинических признаков.Лечение и профилактика. Лечение антибиотиками и сульфаниламид-ными препаратами неэффективно. Необходимо исключить из рациона корма с прогорклыми жирами и снизить количество жира до 15% от су¬хого вещества корма. Дачу костей сокращают до минимума. Увеличива¬ют нормы растительных кормов. Для лучшего усвоения углеводов овощи растирают в пасту. В связи с нарушением у больных зверей водного ба¬ланса организуют бесперебойное обеспечение их питьевой водой. В не¬благополучных хозяйствах в случае замерзания воды в поилках необхо-димо 3—4 раза в сутки поить зверей теплой водой.
51 эпилепсия.-заб-е х-ся периодическм повторяющимися припадками тонико-клонических судорог.болеют плотоядные. Яв-ся осложнением инф. инваз-х заб-ний,интокси-ции, ушибов и сотрясений г.мозга. Симптомы. –припадки судорог.за минуты перд ними-беспокойство,↑пугливость, бесцельные блуждания.началоо припадка –тонич.судорога мускулатуры конечностей, спины,шеи, челюстей.→клонич.поддергивания конечностей и жеват.движения с выделением пенистой слюны.Во время припадка зрачки расширенны, сознание потерянно, непроизв.мочеиспускание и дефекация, ↑кол-во дых и серд.движений.после припадка слабость и угнетение→приходит в норму.симптоматическая эпилепсия после инток-ций х-ся нарастанием силы и частоты припадков→к сметри от асфиксии и сс нед-ти.,лет исход после припадка. Лечение.направленно на ликвидацию основного заб-я.комплексное лечение.ограничение дачу протеина и соли., для ослабления припадков-бромиды, снотворные, успокаивающие, противосудорожные:люминал, веронал, дифенин, бензоал.при вторичных эпилепсия вирус.проис-я-в/в гексаметилентетрамин и глюкозу, в/м бийохинол. Кальция глюконат, вит.В,
51 эпилепсия.-заб-е х-ся периодическм повторяющимися припадками тонико-клонических судорог.болеют плотоядные. Яв-ся осложнением инф. инваз-х заб-ний,интокси-ции, ушибов и сотрясений г.мозга. Симптомы. –припадки судорог.за минуты перд ними-беспокойство,↑пугливость, бесцельные блуждания.началоо припадка –тонич.судорога мускулатуры конечностей, спины,шеи, челюстей.→клонич.поддергивания конечностей и жеват.движения с выделением пенистой слюны.Во время припадка зрачки расширенны, сознание потерянно, непроизв.мочеиспускание и дефекация, ↑кол-во дых и серд.движений.после припадка слабость и угнетение→приходит в норму.симптоматическая эпилепсия после инток-ций х-ся нарастанием силы и частоты припадков→к сметри от асфиксии и сс нед-ти.,лет исход после припадка. Лечение.направленно на ликвидацию основного заб-я.комплексное лечение.ограничение дачу протеина и соли., для ослабления припадков-бромиды, снотворные, успокаивающие, противосудорожные:люминал, веронал, дифенин, бензоал.при вторичных эпилепсия вирус.проис-я-в/в гексаметилентетрамин и глюкозу, в/м бийохинол. Кальция глюконат, вит.В,
46. Беломышечная болезнь - болезням селеновой и Е-витаминной недост-ти. встречается в хозяйствах с интенсивным ведением животноводства при ограничении движения молодняка.Этиология. Дефицит в рационе белка, незамен АК, вит Е, недостаток кобальта, марганца йода. Необесп-ть рациона берем жив-х сказ-ся на приплоде. Проявл наруш обменных процПатогенез. Развитие болезни связано с недост селена и вит Е и накопл в организме перекисей. Витамин Е ↓ (ингибирует), селен в составе глутатионпероксидазы разруш эти соед. При не¬дост селена в тк накапл недоокисленные прод обмена, наступа жировая инфильтрация и дистрофия печени, происходят деструктив¬ные измен в скелет и серд мышцах. Поражение мышц - основное звено в патогенезе беломышечной болезни молодняка. Развитие болезни сопро¬вожд снижен активности глутатионпероксидазы, амилазы, повыш активности лактатдегидрогеназы, аланинаминотрансферазы, увеличением в сы¬воротке крови альфа- и бета-глобулинов.Симптомы. Общее угнетение, слабость, шаткая походка, огранич подвижность, темп тела норм. Отёки суставов, нарушена функция сгибателей и разгибателей конечностей, парези или параличи отд частей тела. Аритмия, раздвоение второго тона. Дыха и пульс учащаются. Судороги, одышка, рот открыт, язык высунут. В крови снижен уровень вит Е, метионина, цистина, селена, ускорено СОЭ. В моче: белок, сахар, креатин..Диагноз. На основании этиологич, клинич, патологоанат и лаб данных.Лечение. Вводят селенит натрия подкожно или внутримыш 0,1-0,2 мг на 1 кг массы. Добавл вит Е однокомпонентно или в смеси сниж смертность, смешанные добавки из вит Е, селена и метионина. На 1 тонну комбикорма добавл токоферол.
46. Беломышечная болезнь - болезням селеновой и Е-витаминной недост-ти. встречается в хозяйствах с интенсивным ведением животноводства при ограничении движения молодняка.Этиология. Дефицит в рационе белка, незамен АК, вит Е, недостаток кобальта, марганца йода. Необесп-ть рациона берем жив-х сказ-ся на приплоде. Проявл наруш обменных процПатогенез. Развитие болезни связано с недост селена и вит Е и накопл в организме перекисей. Витамин Е ↓ (ингибирует), селен в составе глутатионпероксидазы разруш эти соед. При не¬дост селена в тк накапл недоокисленные прод обмена, наступа жировая инфильтрация и дистрофия печени, происходят деструктив¬ные измен в скелет и серд мышцах. Поражение мышц - основное звено в патогенезе беломышечной болезни молодняка. Развитие болезни сопро¬вожд снижен активности глутатионпероксидазы, амилазы, повыш активности лактатдегидрогеназы, аланинаминотрансферазы, увеличением в сы¬воротке крови альфа- и бета-глобулинов.Симптомы. Общее угнетение, слабость, шаткая походка, огранич подвижность, темп тела норм. Отёки суставов, нарушена функция сгибателей и разгибателей конечностей, парези или параличи отд частей тела. Аритмия, раздвоение второго тона. Дыха и пульс учащаются. Судороги, одышка, рот открыт, язык высунут. В крови снижен уровень вит Е, метионина, цистина, селена, ускорено СОЭ. В моче: белок, сахар, креатин..Диагноз. На основании этиологич, клинич, патологоанат и лаб данных.Лечение. Вводят селенит натрия подкожно или внутримыш 0,1-0,2 мг на 1 кг массы. Добавл вит Е однокомпонентно или в смеси сниж смертность, смешанные добавки из вит Е, селена и метионина. На 1 тонну комбикорма добавл токоферол.
47. Гипокупроз - вызывает хроническое заболевание крс («лизуха», анемия, понос), овец, реже свиней.Этиология. В орг-ме жив-х медь является биотическим элементом, обеспечи-м рост и развитие, кроветворение, норм.течение о.-в. процессов, процессов кератинизации и пигментации.. Медь необходима для всасывания пищевого железа, превращения его в органически связанную форму и для синтеза гемоглобина. Ряд окисл-х ферментов, катализ-х прямое окисление атмосферным кислородом и участвующих в процессах тканевого дыхания, содержат медь в качестве спец. металлокомпонента.. Патогенез. у животных снижается содержание меди в крови (в крови здоровых животных около 1 мг/л, при нед-ти — до 0,2 мг/л) и печени, нарушается синтез гемоглобина→развитие гипохромной анемии. ↓способность крови переносить кислород, прогрессирует кислородная нед-ть, в орг-ме накапливаются недоокисленные прод-ты (ацидоз). появляется понос, извращается аппетит, ↓продуктивность, у молодняка задерживается рост. Недостаток меди влияет на биосинтез витамина D и на кератинизацию (задерживается переход сульфгидрильных групп в дисульфидные), →остеодистрофий и изменений шерстного покрова. Симптомы. Синдром недос-ти меди х-ся спец. изменениями шерстного покрова: побурение, тусклость, жесткость, потеря извитости, выпадение. характерны зоны полной депигментации и ↓тонины волоса. развивается гипохромная анемия ,↓содержание гемоглобина, кол-во эритроцитов и абсолютное содержание гемогло¬бина в одном эритроците. бледность слизистых .постоянные и сильные поносы, ↓и извращается аппетит (лизуха), ↓упитанность, воспроизводительная способность. У лактирующих коров снижаются удои. Из-за дистроф-х изменений сер¬дечной мышцы отмечаются симптомы миокардоза и кардиофиброза; возможно развитие острой серде. Недост-ти. Кости истончены и хрупки. При недостатке меди и избытке молибдена, свинца и сульфатов в рационах беременных животных у нов-х возникает энзоотическая атаксия — болезнь, х-ся орган-ми и функц-и изменениями го¬ловного и спинного мозга.У поросят при недостатке в рационе меди задерж-ся рост, искрив¬ляются конечности, развивается общая слабость и анемия. Диагноз. Отсутствие спец. .ризнаков, за исключением изме¬нений шерстяного покрова требует для уточнения диагноза проведения хим. исслед-я кормов, крови и печени, так как медь отлагается глав¬ным образом в печени Лечение. Добавление к рациону меди сульфата крс, устраняет симптомы недостаточ¬ности. Гипокобальтоз - Эндемическая болезнь, обусловленная нед-стью в орг-ме ко¬бальта и х-я нарушением эритропоэза, белкового обмена, костной дистрофией и истощением. Болеют жвачные, реже лошади, свиньи и имеет много местных названий: су¬хотка, болотная болезнь (Эстония), энзоотический маразм, береговая болезнь (Австралия), Этиология. Причиной недостаточности кобальта является силосно-жомовое, бардяное ,однотипное кормление.Патогенез. Недостаточное поступление кобальта → ↓микробиального синтеза, цианкобаламина, нарушение гемопоэза, развитие макроцитарной гипохромной анемии. При недостатке вит. В12 затрудняется переход фолиевой кислоты в ее активную форму — тетрагидрофолиевую→нарушается син¬тез ДНК в кроветворных клетках. Задерживается их деление и созревание, чем и обусловлен переход нормоб-ластического эритропоэза в мегалобластический. Нарушение гемопоэза сопро¬вождается ↓о.-в. процессов в тканях и органах. Кобальт принимает участие в реакциях трансметилирования, активи¬зирует аргиназу, карбоангидразу, щелочную фосфатазу. Он необхо¬дим для синтеза микробиального белка. Поэтому при недостатке кобальта ↓усвоение кормового протеина, разв-ся отриц.азотный баланс, используется запас белков собственного тела→наступает сильное исхудание («сухотка»). При недостатке кобальта наруш-ся процессы синтеза орган. и мин. частей кости→остеодистрофии. Симптомы. Волосяной покров тусклый, слизистые бледные, ап¬петит переменный, «лизуха». Жив-е захватывают тряпки, бумагу, куски дерева, резину, облизывают стены, кормушки, поедют шерсть. отмечают гипотонию и атонию преджелудков, катар сычуга и кишечника, образование безоаров. Перистальтика кишечника ослаб¬ленная, кал суховатый.При ката¬ре сычуга и кишок наблюдаться диарея. ↓ упитанность и про-дуктивность, репродуктивная функция, развивается кахексия, волосы грубеют, местами выпадают (особенно у овец), кожа неэластичная, суховатая. В крови отмечают резкое снижение гемоглобина и эритроцитов соответвенно .Наблюдают макроцитарную анемию с полихромазией и пойкилоцитозом..Лечение и профилактика. добавки хлорида кобаль¬та, сульфата кобальта и других солей этого микроэлемента, их вводят в комбикорма в виде премиксов, в солевые брикеты, в таблетки полисолей микроэлементов, в лечебно-профилактические минеральные смеси. Избыток кобальта приводит к слабос¬ти, истощению, слюнотечению, отдышке, повышению в крови гемоглобина.
47. Гипокупроз - вызывает хроническое заболевание крс («лизуха», анемия, понос), овец, реже свиней.Этиология. В орг-ме жив-х медь является биотическим элементом, обеспечи-м рост и развитие, кроветворение, норм.течение о.-в. процессов, процессов кератинизации и пигментации.. Медь необходима для всасывания пищевого железа, превращения его в органически связанную форму и для синтеза гемоглобина. Ряд окисл-х ферментов, катализ-х прямое окисление атмосферным кислородом и участвующих в процессах тканевого дыхания, содержат медь в качестве спец. металлокомпонента.. Патогенез. у животных снижается содержание меди в крови (в крови здоровых животных около 1 мг/л, при нед-ти — до 0,2 мг/л) и печени, нарушается синтез гемоглобина→развитие гипохромной анемии. ↓способность крови переносить кислород, прогрессирует кислородная нед-ть, в орг-ме накапливаются недоокисленные прод-ты (ацидоз). появляется понос, извращается аппетит, ↓продуктивность, у молодняка задерживается рост. Недостаток меди влияет на биосинтез витамина D и на кератинизацию (задерживается переход сульфгидрильных групп в дисульфидные), →остеодистрофий и изменений шерстного покрова. Симптомы. Синдром недос-ти меди х-ся спец. изменениями шерстного покрова: побурение, тусклость, жесткость, потеря извитости, выпадение. характерны зоны полной депигментации и ↓тонины волоса. развивается гипохромная анемия ,↓содержание гемоглобина, кол-во эритроцитов и абсолютное содержание гемогло¬бина в одном эритроците. бледность слизистых .постоянные и сильные поносы, ↓и извращается аппетит (лизуха), ↓упитанность, воспроизводительная способность. У лактирующих коров снижаются удои. Из-за дистроф-х изменений сер¬дечной мышцы отмечаются симптомы миокардоза и кардиофиброза; возможно развитие острой серде. Недост-ти. Кости истончены и хрупки. При недостатке меди и избытке молибдена, свинца и сульфатов в рационах беременных животных у нов-х возникает энзоотическая атаксия — болезнь, х-ся орган-ми и функц-и изменениями го¬ловного и спинного мозга.У поросят при недостатке в рационе меди задерж-ся рост, искрив¬ляются конечности, развивается общая слабость и анемия. Диагноз. Отсутствие спец. .ризнаков, за исключением изме¬нений шерстяного покрова требует для уточнения диагноза проведения хим. исслед-я кормов, крови и печени, так как медь отлагается глав¬ным образом в печени Лечение. Добавление к рациону меди сульфата крс, устраняет симптомы недостаточ¬ности. Гипокобальтоз - Эндемическая болезнь, обусловленная нед-стью в орг-ме ко¬бальта и х-я нарушением эритропоэза, белкового обмена, костной дистрофией и истощением. Болеют жвачные, реже лошади, свиньи и имеет много местных названий: су¬хотка, болотная болезнь (Эстония), энзоотический маразм, береговая болезнь (Австралия), Этиология. Причиной недостаточности кобальта является силосно-жомовое, бардяное ,однотипное кормление.Патогенез. Недостаточное поступление кобальта → ↓микробиального синтеза, цианкобаламина, нарушение гемопоэза, развитие макроцитарной гипохромной анемии. При недостатке вит. В12 затрудняется переход фолиевой кислоты в ее активную форму — тетрагидрофолиевую→нарушается син¬тез ДНК в кроветворных клетках. Задерживается их деление и созревание, чем и обусловлен переход нормоб-ластического эритропоэза в мегалобластический. Нарушение гемопоэза сопро¬вождается ↓о.-в. процессов в тканях и органах. Кобальт принимает участие в реакциях трансметилирования, активи¬зирует аргиназу, карбоангидразу, щелочную фосфатазу. Он необхо¬дим для синтеза микробиального белка. Поэтому при недостатке кобальта ↓усвоение кормового протеина, разв-ся отриц.азотный баланс, используется запас белков собственного тела→наступает сильное исхудание («сухотка»). При недостатке кобальта наруш-ся процессы синтеза орган. и мин. частей кости→остеодистрофии. Симптомы. Волосяной покров тусклый, слизистые бледные, ап¬петит переменный, «лизуха». Жив-е захватывают тряпки, бумагу, куски дерева, резину, облизывают стены, кормушки, поедют шерсть. отмечают гипотонию и атонию преджелудков, катар сычуга и кишечника, образование безоаров. Перистальтика кишечника ослаб¬ленная, кал суховатый.При ката¬ре сычуга и кишок наблюдаться диарея. ↓ упитанность и про-дуктивность, репродуктивная функция, развивается кахексия, волосы грубеют, местами выпадают (особенно у овец), кожа неэластичная, суховатая. В крови отмечают резкое снижение гемоглобина и эритроцитов соответвенно .Наблюдают макроцитарную анемию с полихромазией и пойкилоцитозом..Лечение и профилактика. добавки хлорида кобаль¬та, сульфата кобальта и других солей этого микроэлемента, их вводят в комбикорма в виде премиксов, в солевые брикеты, в таблетки полисолей микроэлементов, в лечебно-профилактические минеральные смеси. Избыток кобальта приводит к слабос¬ти, истощению, слюнотечению, отдышке, повышению в крови гемоглобина.
54. Мочекислый диатез (падагра) Заболев, при котором повыш содерж мочевой к-ты в сыворотке крови и происходит отложение уратов (солей моч к-ты) в органах и тк птицы. Болеют птицы всех возрастов, их эмбрионы. Этиология. Усил кормление белковыми кормами жив-го происхожд (мясо, мясокостная мука, рыба), при скармлив корма богатого растит белками и недостат незаменимых аминокислот, при сухом концентрир-м типе кормления, при недостатке инсоляции, гиподинамии. Воспалит проц в почках – выс влажность, низкая t, содерж на сырой грязной подстилке, использ кормов, загрязн микробами и плеснев грибами, недостаток вит А. Патогенез. В основе патогенеза заболевания находится повышение уровня мочевой кислоты в крови. Но данный симптом не является синонимом заболевания, так как гиперурикемиятакже наблюдается при других заболеваниях (болезни крови, опухоли, заболевания почек и т. д.), чрезвычайно высоких физических перегрузках и питании жирной пищей. В патогенезе выделяют минимум три основных элемента патогенеза подагры1. Накопление мочекислых соединений в организме; 2. Отложение данных соединений в органах и тканях; 3. Развитие острых приступов воспаления в данных местах поражения, образования подагрических гранулем и подагрических «шишек» — тофусов, обычно вокруг суставов. Симптомы. Цианоз кожи и слизистых рта, глаз, развитие отёков головы и шеи, малоподвижность, одышка, ↓ аппетита, обильное выдел уратов в помёте, из клоаки непроизвольно выдел-ся полужидкие мочекислые соли, диарея. Кожа вокруг клоаки улажн-ся, гиперемируется, клоака раскрыта, перо вокруг неё выпадает. Обр-ся мочевой камень, наступ гибель от закупорки этих органов. Сниж и затем прекращается яйцекладка. Плохой аппетит, птица худеет, бледный гребень, анемия. Вялость движ, затем их огранич-ть и прекращ, хромота, опухание конечносте, деформация, кости становятся хрупкими и ломаются. Диагноз. Ставится по характ клин и патологоанат признакам. При необход-ти опред наличие моч к-ты и её солей в крови и тк. Исключ: хронич пастереллёз, стафилококкоз, сальмонеллёз. Лечение и профилактика. сбаланс-ть рацион по белковому и витам составу и незамен АК, включ в рацион зел и сочные корма. Трав мука, сено, сенаж должны сост-ть 15%, дрожжи – 3-5%, вводят свежую траву, морковь, капусту, кисломолочные или пропионовые культуры. Вместо питья назначают 2%-ный р-р углекислого лития, 0,5%-р-р карловарской соли. Кратковременно 2%-ный р-р гидрокарьоната натрия. Морк сок, отвар шиповника, витам чаи.
54. Мочекислый диатез (падагра) Заболев, при котором повыш содерж мочевой к-ты в сыворотке крови и происходит отложение уратов (солей моч к-ты) в органах и тк птицы. Болеют птицы всех возрастов, их эмбрионы. Этиология. Усил кормление белковыми кормами жив-го происхожд (мясо, мясокостная мука, рыба), при скармлив корма богатого растит белками и недостат незаменимых аминокислот, при сухом концентрир-м типе кормления, при недостатке инсоляции, гиподинамии. Воспалит проц в почках – выс влажность, низкая t, содерж на сырой грязной подстилке, использ кормов, загрязн микробами и плеснев грибами, недостаток вит А. Патогенез. В основе патогенеза заболевания находится повышение уровня мочевой кислоты в крови. Но данный симптом не является синонимом заболевания, так как гиперурикемиятакже наблюдается при других заболеваниях (болезни крови, опухоли, заболевания почек и т. д.), чрезвычайно высоких физических перегрузках и питании жирной пищей. В патогенезе выделяют минимум три основных элемента патогенеза подагры1. Накопление мочекислых соединений в организме; 2. Отложение данных соединений в органах и тканях; 3. Развитие острых приступов воспаления в данных местах поражения, образования подагрических гранулем и подагрических «шишек» — тофусов, обычно вокруг суставов. Симптомы. Цианоз кожи и слизистых рта, глаз, развитие отёков головы и шеи, малоподвижность, одышка, ↓ аппетита, обильное выдел уратов в помёте, из клоаки непроизвольно выдел-ся полужидкие мочекислые соли, диарея. Кожа вокруг клоаки улажн-ся, гиперемируется, клоака раскрыта, перо вокруг неё выпадает. Обр-ся мочевой камень, наступ гибель от закупорки этих органов. Сниж и затем прекращается яйцекладка. Плохой аппетит, птица худеет, бледный гребень, анемия. Вялость движ, затем их огранич-ть и прекращ, хромота, опухание конечносте, деформация, кости становятся хрупкими и ломаются. Диагноз. Ставится по характ клин и патологоанат признакам. При необход-ти опред наличие моч к-ты и её солей в крови и тк. Исключ: хронич пастереллёз, стафилококкоз, сальмонеллёз. Лечение и профилактика. сбаланс-ть рацион по белковому и витам составу и незамен АК, включ в рацион зел и сочные корма. Трав мука, сено, сенаж должны сост-ть 15%, дрожжи – 3-5%, вводят свежую траву, морковь, капусту, кисломолочные или пропионовые культуры. Вместо питья назначают 2%-ный р-р углекислого лития, 0,5%-р-р карловарской соли. Кратковременно 2%-ный р-р гидрокарьоната натрия. Морк сок, отвар шиповника, витам чаи.
42. Гиповитаминоз А. нед-ть ретинола – хронически протек заболев взрослых жив-х и растущ молодняка, возник на почве недост в орг вит А и недост-го поступл с кормами ретинола или его провитамина – каротина, хар-ся наруш обм вещ-в, задержкой роста, сниж продуктивности, воспроизвод спос-ти и общей резистентности к инфекц заболев. Этиология. Недост или отс-е вит А в корме, его нерац подбор и хранение (чаще в зимнее-весенний период). Наруш всасыв, усвоения и обмена каротина и ретинола при воспалит проц, тормож проц превращ каротиноидов в акт форму – ретинол, при недост фермента бета-каротин 15-диоксигеназы, измен состава рациона, бол печени, при отравл жив ядов вещ-ми, инфекц и паразит инфекц. Симптомы. Ксерофтальмия, кератинизация кожного эпителия и внутр органов, матовость волос покрова, потеря эласт кожи, шелушение, аллопеция (выпад волос), отставание в росте, слёзотечение, конъюнктивит, ослабл зрения в темноте (гемералопия). Наруш половой цикл, проц развития плода и оплодотвор, бесплодие, аборты, рожд нежизнеспос телят. Уменьш кол-во сперматозоидов. T, пульс и дых измен мало. Тоны сердца стан-ся глухими. Сниж уровня вит А и каротина в сыв крови, молоке, молозиве, печени. У КРС ретинола – ниже 20 мкг/100 мл, у свиней ретинол – снижен до 10 мк/100 мл. Диагноз. Анамнез, оценка качества корма, анализ рационов и клин признаков, содерж вит А в сыворотке крови. Лечение. Комплексная терапия, оптим усл содерж и полноценный рацион, обеспеч содерж в кормах каротина: зел трава, морковь, морк сок, настой сена или хвои, травян мука, силос. Диетотерапия. Препраты: рыбий жир, аквитал, аевит, р-ры ретинола ацетата, тривитамин, тетравит, преп вит А, аквиталхионин. Введение разл преп вит А, порошкообр – орально. Масляные и водораствор вводятся орально или париентально.
42. Гиповитаминоз А. нед-ть ретинола – хронически протек заболев взрослых жив-х и растущ молодняка, возник на почве недост в орг вит А и недост-го поступл с кормами ретинола или его провитамина – каротина, хар-ся наруш обм вещ-в, задержкой роста, сниж продуктивности, воспроизвод спос-ти и общей резистентности к инфекц заболев. Этиология. Недост или отс-е вит А в корме, его нерац подбор и хранение (чаще в зимнее-весенний период). Наруш всасыв, усвоения и обмена каротина и ретинола при воспалит проц, тормож проц превращ каротиноидов в акт форму – ретинол, при недост фермента бета-каротин 15-диоксигеназы, измен состава рациона, бол печени, при отравл жив ядов вещ-ми, инфекц и паразит инфекц. Симптомы. Ксерофтальмия, кератинизация кожного эпителия и внутр органов, матовость волос покрова, потеря эласт кожи, шелушение, аллопеция (выпад волос), отставание в росте, слёзотечение, конъюнктивит, ослабл зрения в темноте (гемералопия). Наруш половой цикл, проц развития плода и оплодотвор, бесплодие, аборты, рожд нежизнеспос телят. Уменьш кол-во сперматозоидов. T, пульс и дых измен мало. Тоны сердца стан-ся глухими. Сниж уровня вит А и каротина в сыв крови, молоке, молозиве, печени. У КРС ретинола – ниже 20 мкг/100 мл, у свиней ретинол – снижен до 10 мк/100 мл. Диагноз. Анамнез, оценка качества корма, анализ рационов и клин признаков, содерж вит А в сыворотке крови. Лечение. Комплексная терапия, оптим усл содерж и полноценный рацион, обеспеч содерж в кормах каротина: зел трава, морковь, морк сок, настой сена или хвои, травян мука, силос. Диетотерапия. Препраты: рыбий жир, аквитал, аевит, р-ры ретинола ацетата, тривитамин, тетравит, преп вит А, аквиталхионин. Введение разл преп вит А, порошкообр – орально. Масляные и водораствор вводятся орально или париентально.
50. Менингомиелит-воспаление оболочек спинного мозга и его вещества. Встречается у собак, лошадей.Многие причины для менингоэнцефалита и менингомиелита одинаковые: возбудители вирусных болезней, менингококки, стрептококки, стафилококки и др. Менингомиелит может быть как осложнение пневмонии, к. л. гнойного очага в организме, в результате распространения воспалит. процесса со стороны головного мозга и его оболочек, при сепсисе, проникающих ранениях и травмах позвоночника.Симптомы. В начальный период болезни отмечают ↑ местной чувствительности (гиперестезия), подергивание и тонические судороги мышц, оцепенение затылка и других участков . Устанавливают болезненность позвоночника. Походка напряженная, осторожная. Из-за дистрофических изменений и гибели нервных клеток появляются парезы и параличи конечностей, атрофия мышц, непроизвольные мочеиспускания и дефекация. При поражении спинного мозга в шейной его части развиваются спастическая параплегия, поражение диафрагмального нерва с расстройством дыхания. Расстройства чувствительности в виде гипестезии или анестезии носят проводниковый характер всегда с верхней границей, соответствующей уровню пораженного сегмента.При воспалении поясничной части спинного мозга и его оболочек наблюдаются периферический парапарез или параплегия конечностей с атрофией мышц, отсутствием сухожильных рефлексов, недержанием мочи и кала. Для поражения грудной части спинного мозга характерны спастический паралич конечностей с гиперрефлексией, выпадением брюшных рефлексов, задержкой мочи и кала, переходящие в недержание. Гнойный менингомиелит протекает с ↑температуры тела и плеоцитозом.Диагноз и дифференциальный диагноз. Диагноз ставят на основании клинических признаков: острое начало, общеинфекционные, общемозговые менингиальные симптомы. Исследуют цереброспинальную жидкость: количество белка в ней увеличивается до 2-8%, в осадке находят полинуклеары и много лимфоцитов.Острое воспаление головного мозга отличается от менингомиелита расстройством сознания и параличами черепных нервов. При столбняке бывает тризм и длительные судороги лицевых мышц. Исключают бешенство, переломы и травмы позвоночника.Лечение. По возможности устраняют причины, при необходимости удаляют хирургическим путем близлежащие гнойные очаги. Для ↓внутричерепного давления применяют гипертонические растворы поваренной соли, глюкозы, кальция хлорида, маннитола, кортикостероиды Применяют меры по предупреждению пролежней. , показано применение антибиотиков, сульфаниламидных препаратов при переходе процесса в подострую и хроническую стадию (2-4 недели). Область поражения спинного мозга обогревают грелками или лампами Соллюкс, применяют индуктотермию, дарсонвализацию, электрофорез калия или натрия йодида, УВЧ, электростимуляцию и массаж мышц конечностей. В/м вводят вит. В1, В12. При ↑t - ацетилсалициловая кислота внутрь/ Применяют прозерин, дибазол, биостимуляторы, рассасывающие препараты.
50. Менингомиелит-воспаление оболочек спинного мозга и его вещества. Встречается у собак, лошадей.Многие причины для менингоэнцефалита и менингомиелита одинаковые: возбудители вирусных болезней, менингококки, стрептококки, стафилококки и др. Менингомиелит может быть как осложнение пневмонии, к. л. гнойного очага в организме, в результате распространения воспалит. процесса со стороны головного мозга и его оболочек, при сепсисе, проникающих ранениях и травмах позвоночника.Симптомы. В начальный период болезни отмечают ↑ местной чувствительности (гиперестезия), подергивание и тонические судороги мышц, оцепенение затылка и других участков . Устанавливают болезненность позвоночника. Походка напряженная, осторожная. Из-за дистрофических изменений и гибели нервных клеток появляются парезы и параличи конечностей, атрофия мышц, непроизвольные мочеиспускания и дефекация. При поражении спинного мозга в шейной его части развиваются спастическая параплегия, поражение диафрагмального нерва с расстройством дыхания. Расстройства чувствительности в виде гипестезии или анестезии носят проводниковый характер всегда с верхней границей, соответствующей уровню пораженного сегмента.При воспалении поясничной части спинного мозга и его оболочек наблюдаются периферический парапарез или параплегия конечностей с атрофией мышц, отсутствием сухожильных рефлексов, недержанием мочи и кала. Для поражения грудной части спинного мозга характерны спастический паралич конечностей с гиперрефлексией, выпадением брюшных рефлексов, задержкой мочи и кала, переходящие в недержание. Гнойный менингомиелит протекает с ↑температуры тела и плеоцитозом.Диагноз и дифференциальный диагноз. Диагноз ставят на основании клинических признаков: острое начало, общеинфекционные, общемозговые менингиальные симптомы. Исследуют цереброспинальную жидкость: количество белка в ней увеличивается до 2-8%, в осадке находят полинуклеары и много лимфоцитов.Острое воспаление головного мозга отличается от менингомиелита расстройством сознания и параличами черепных нервов. При столбняке бывает тризм и длительные судороги лицевых мышц. Исключают бешенство, переломы и травмы позвоночника.Лечение. По возможности устраняют причины, при необходимости удаляют хирургическим путем близлежащие гнойные очаги. Для ↓внутричерепного давления применяют гипертонические растворы поваренной соли, глюкозы, кальция хлорида, маннитола, кортикостероиды Применяют меры по предупреждению пролежней. , показано применение антибиотиков, сульфаниламидных препаратов при переходе процесса в подострую и хроническую стадию (2-4 недели). Область поражения спинного мозга обогревают грелками или лампами Соллюкс, применяют индуктотермию, дарсонвализацию, электрофорез калия или натрия йодида, УВЧ, электростимуляцию и массаж мышц конечностей. В/м вводят вит. В1, В12. При ↑t - ацетилсалициловая кислота внутрь/ Применяют прозерин, дибазол, биостимуляторы, рассасывающие препараты.
43. Ожирение. Изб-е отложение жира в подкожной клетчатке и тканях орга-а, связ-е с нарушением обмена в-в. Различают экзогенное( алиментарное), и эндогенное (эндокринное) ожирение. Болезнь встречается у свиноматок, хряков, собак, кошек, у сухостой¬ных коров Причины алиментарного ожирения -избыточное энерг. кормление, свободный доступ животных к хорошо поедаемым кормам-концентратам, силосу, сенажу, кухонным отходам. Причина ожирения свиноматок и хряков- однотипное обильное высококон¬центр-е кормление.. Неблаг-м фактором является обильное кормление→принятые с кор¬мом жиры не успевают пройти норм. процессы обмена и в большом кол-ве отклад-ся в виде зап-го жира в орг-ме. Избыточному отложению жира в орг-ме способствует малый расход энергии при недост-ой подвижности .Причины эндокринного ожирения -гипотиреоз, гипогонадизм, гипо- гиперфункция гипоталамуса и гипофиза , гиперинсулизм, нарушения ЦНС. Эндокринное ожирение разв-ся из-за недос-ой продукции жиромобилизирующих гормонов — кортикотропина, ТТГ, СТГ, адреналина, глюкагона. Опреде-ленную роль в развитии алиментарного и эндокринного ожирения играет генетический фактор. Патогенез. Сущность алиментарного ожирения закл-ся в неадекват¬ном притоке энерг-х в-в в виде жиров и углеводов с их расхо-дом. Поступление углеводов и жиров превосходит их расход на энергонужды орг-ма →образовавшийся в избыточном кол-ве жир откладывается в сальнике, подкожной клетчатке и тканях. Развитие ожирения при гипотиреозе обусловлено ↓основного обмена и липолиза из-за недостатка тиреоидных гормонов, падения компен¬с-х мех-в гипоталамо-гипофизарной системы. Связь гиперинсулизма с ожирением объясняется тем, что при избытке инсулина тормозится липолиз, жир плохо расходуется и накапливается в тканях. Гипоталамо-гипофизарное ожирение связано с нарушением ф-ции цен-тра «насыщения» ,в ядрах гипоталамуса. Повреждение этих центров ведет к гиперфагии — избыточному потреблению корма и развитию ожирения. Развитие ожирения обусловливается также гипофункцией яичников, недостаточностью гормона роста (СТГ), кастрацией животных. При ожирении в крови и тканях накапливаются промеж-е продук¬ты обмена жиров, углеводов, белков, на стенках сосудов откладывается холестерол, развивается атеро- и артериосклероз. Избыточное отложение жира в печени ведет к ее жировой дистрофии. Ожирение сопров-ся отложени¬ем жира в молочной железе, морфофункциональными изменениями в фетоплацентарной системе — резкий отек хориона, разрыхление его волокнистых структур, у ожиревших свиноматок сопровождается ↓уровня в крови прогестерона, эстрадиола, остриола. ↑мертворожденность приплода, ↓масса поросят при рождении, отмечается их физ. неполноценность. задерживается созревание яйцеклеток, нарушается половой цикл, удлиняется межотельный период у коров. Ожирение у сухостойных коров является предрасполагающим фактором развития кетоза, дру угих животных — сахарного диабета. →к нарушению функции с-сс, органов дыхания, почек . Симптомы. Ожирение характеризуется избыточной массой,исчезает угловатость, приобретается округлость. Жи¬ровые отложения обнаруживают у корня хвоста, в обл. коленной складки живота и других участков тела. Седалищный бугор и маклок не заметны, Реакция на внешние раздражения у животных ↓, они менее активны, малоподвижны, больше лежат, ↓молочная продуктивность, наступает гипо- или агалактия, половая активность падает. Свиноматки и другие подсосные самки плохо кормят приплод → молодняк становится слабым и погибает. Ожирение сопровождается яловостью и бесплодием маточного поголовья, возникновением у коров Кетоза, гепатоза, миокардоза, ↑содержание в сыворотке крови общих липидов, фосфолипидов, холестерола, триглицеридов, липопротеинов очень низкой плотности, инсулина, андрогенов у самок и эстрогенов у самцов, ↓конц-ция тиротропина, СТГ, является гиперпротеинемия за счет ↑ уровня глобулинов при ↓альбуминов. Диагноз. Устанавливают по клиническим признакам. Эндокринное ожирение диагностируют путем длит.наблюдения, опреде-лил в крови содержания гормонов щитовидной железы, гипофиза. Лечение. Лечение эндогенного ожирения направлено на устранение основ-го заб-я. при гипофункции щитовидной железы -тиреоидин, трийодтироидин гидрохлорид. При ожирении, связанном с ↓функции яичников- фолликулин, синестрол, прогестерон. Для улучшения липидного обмена в печени - липотропные средства, вит. группы В.. Профилактика. Не допускают перекорма жив-х, следят за нормиро¬ванным их кормлением, орг-т разд-е сод-е и кормление су¬хостойных коров и других групп животных. Жив-х, склонных к ожирению, кормят часто, малы¬ми порциями. При дробном кормлении потребляемые энерг. в-ва успевают использоваться организмом на энергетические нужды и не от¬кладываются в виде жира в жировом депо и других органах.
43. Ожирение. Изб-е отложение жира в подкожной клетчатке и тканях орга-а, связ-е с нарушением обмена в-в. Различают экзогенное( алиментарное), и эндогенное (эндокринное) ожирение. Болезнь встречается у свиноматок, хряков, собак, кошек, у сухостой¬ных коров Причины алиментарного ожирения -избыточное энерг. кормление, свободный доступ животных к хорошо поедаемым кормам-концентратам, силосу, сенажу, кухонным отходам. Причина ожирения свиноматок и хряков- однотипное обильное высококон¬центр-е кормление.. Неблаг-м фактором является обильное кормление→принятые с кор¬мом жиры не успевают пройти норм. процессы обмена и в большом кол-ве отклад-ся в виде зап-го жира в орг-ме. Избыточному отложению жира в орг-ме способствует малый расход энергии при недост-ой подвижности .Причины эндокринного ожирения -гипотиреоз, гипогонадизм, гипо- гиперфункция гипоталамуса и гипофиза , гиперинсулизм, нарушения ЦНС. Эндокринное ожирение разв-ся из-за недос-ой продукции жиромобилизирующих гормонов — кортикотропина, ТТГ, СТГ, адреналина, глюкагона. Опреде-ленную роль в развитии алиментарного и эндокринного ожирения играет генетический фактор. Патогенез. Сущность алиментарного ожирения закл-ся в неадекват¬ном притоке энерг-х в-в в виде жиров и углеводов с их расхо-дом. Поступление углеводов и жиров превосходит их расход на энергонужды орг-ма →образовавшийся в избыточном кол-ве жир откладывается в сальнике, подкожной клетчатке и тканях. Развитие ожирения при гипотиреозе обусловлено ↓основного обмена и липолиза из-за недостатка тиреоидных гормонов, падения компен¬с-х мех-в гипоталамо-гипофизарной системы. Связь гиперинсулизма с ожирением объясняется тем, что при избытке инсулина тормозится липолиз, жир плохо расходуется и накапливается в тканях. Гипоталамо-гипофизарное ожирение связано с нарушением ф-ции цен-тра «насыщения» ,в ядрах гипоталамуса. Повреждение этих центров ведет к гиперфагии — избыточному потреблению корма и развитию ожирения. Развитие ожирения обусловливается также гипофункцией яичников, недостаточностью гормона роста (СТГ), кастрацией животных. При ожирении в крови и тканях накапливаются промеж-е продук¬ты обмена жиров, углеводов, белков, на стенках сосудов откладывается холестерол, развивается атеро- и артериосклероз. Избыточное отложение жира в печени ведет к ее жировой дистрофии. Ожирение сопров-ся отложени¬ем жира в молочной железе, морфофункциональными изменениями в фетоплацентарной системе — резкий отек хориона, разрыхление его волокнистых структур, у ожиревших свиноматок сопровождается ↓уровня в крови прогестерона, эстрадиола, остриола. ↑мертворожденность приплода, ↓масса поросят при рождении, отмечается их физ. неполноценность. задерживается созревание яйцеклеток, нарушается половой цикл, удлиняется межотельный период у коров. Ожирение у сухостойных коров является предрасполагающим фактором развития кетоза, дру угих животных — сахарного диабета. →к нарушению функции с-сс, органов дыхания, почек . Симптомы. Ожирение характеризуется избыточной массой,исчезает угловатость, приобретается округлость. Жи¬ровые отложения обнаруживают у корня хвоста, в обл. коленной складки живота и других участков тела. Седалищный бугор и маклок не заметны, Реакция на внешние раздражения у животных ↓, они менее активны, малоподвижны, больше лежат, ↓молочная продуктивность, наступает гипо- или агалактия, половая активность падает. Свиноматки и другие подсосные самки плохо кормят приплод → молодняк становится слабым и погибает. Ожирение сопровождается яловостью и бесплодием маточного поголовья, возникновением у коров Кетоза, гепатоза, миокардоза, ↑содержание в сыворотке крови общих липидов, фосфолипидов, холестерола, триглицеридов, липопротеинов очень низкой плотности, инсулина, андрогенов у самок и эстрогенов у самцов, ↓конц-ция тиротропина, СТГ, является гиперпротеинемия за счет ↑ уровня глобулинов при ↓альбуминов. Диагноз. Устанавливают по клиническим признакам. Эндокринное ожирение диагностируют путем длит.наблюдения, опреде-лил в крови содержания гормонов щитовидной железы, гипофиза. Лечение. Лечение эндогенного ожирения направлено на устранение основ-го заб-я. при гипофункции щитовидной железы -тиреоидин, трийодтироидин гидрохлорид. При ожирении, связанном с ↓функции яичников- фолликулин, синестрол, прогестерон. Для улучшения липидного обмена в печени - липотропные средства, вит. группы В.. Профилактика. Не допускают перекорма жив-х, следят за нормиро¬ванным их кормлением, орг-т разд-е сод-е и кормление су¬хостойных коров и других групп животных. Жив-х, склонных к ожирению, кормят часто, малы¬ми порциями. При дробном кормлении потребляемые энерг. в-ва успевают использоваться организмом на энергетические нужды и не от¬кладываются в виде жира в жировом депо и других органах.
55. Отравление поваренной солью Хлорид натрия явл необход частью корма. Его примен для улучш пищевар и возбужд аппетита. Он поддерж и регу¬л осмотич проц и содерж жидкости в организ, расслаб¬л спазм гладкой муск-ры, обладает кровоостанавливающим действием, повыш кров давл. Эта соль особенно необх травоядным жив-м, так как растит корм богат солями калия, которые при вывед из организма повыш выдел и без того дефицитных солей натрия. В вет практике хлорид натрия примен при воспалениях жкт, метеоризме, завалах преджелудков и желудка, для профилакт ацидоза, родильного пареза, задерж последа, при ле¬ч ран. При избыт поступл жив-м поваренной соли у них возник разл рода расстройства в функц-нии организ¬ма. К избытку хлорида натрия чувствительны все жив-е, но особенно свиньи, плотоядные, птицы и собаки, а из пушных зверей — норки. Этиология. Осн прич отравл явл избыточное поступ¬л жив-м соли с кормами,. Источниками поступл могут быть соленые корма, пищевые отходы. Предраспо¬лагающим к отравл фактором явл общая мин. недост-ть в орг-ме. что летальной дозой хлорида натрия для крс является 3-6 г/кг массы, лошадей — 2-3 г/кг, сви¬ней и плотоядных — 1,5-2 г/кг. На фоне мин. голодания гибель животных может наступить и при меньших ее количества-х.. Патогенез. отрицат действие повыш кол-в по¬вар соли в орг-е жив-х состоит в резком наруш изотони¬ческого сост крови, заключающегося в измен соотношения одно- и двухвалентных катионов, в частности, натрия и калия с одной стороны, маг¬ния и кальция — с другой. Известно, что первые два одновалентных элемен¬та обусловл возбужд рефлекторной деят-ти нервной системы, а магний и кальций — угнет. При обычных состояниях соотноше тех и других элементов таково, что обусловл норм функц-ние нервной системы. При потребл жив-ми соли в колич-ах, вы¬зыв отравл, уровень натрия в крови возрастает в 1,5-2 раза, а в эритроцитах — в 3-5 раз и составляет 150-280 мг%. В повыш кол-ах натрий и хлор накапл во всех органах и тк. В этом случае возник мыш дрожь, судорожные явл, а затем параличи конеч¬ностей. Симптомы. Сильная жажда, обильное пенистое слюнотечение, скрежетание зубами. Быстро нарастают признаки возбужд – стремление к движ вперёд, поднятие головы кверху, манежные движ, мыш дрожь, переходящая в судороги, паралич задней части тела, затем общий паралич. У свиней наблюдают дугообразное искривление позвоночника, позу сидячей собаки, жив-е судорожно раскрывает рот и хватает воздух. Наблюд-ся наруш в работе сердечно-сосудистой и дыхат системы, а также органов пищеварения. Диагноз. Подт-т рез-ми химич исслед содерж-го желудка, кишечника и печени на наличие натрия хлорида. Лечение. Антидот: в/в - 10%-ный р-р хлористого кальция, свиньям 5%-ный р-р хлорида кальция. Симптоматическое лечение: насыщ организма водой, освобожд жкт от содержимого, назнач обволакивающих вещ-в. Для уменьш всасыв повар соли внутрь задают жжёную магнезию (2-5г) или очищенную серу (2-3г). Назнач ср-ва для поддержания работы серд-сосудистой системы
55. Отравление поваренной солью Хлорид натрия явл необход частью корма. Его примен для улучш пищевар и возбужд аппетита. Он поддерж и регу¬л осмотич проц и содерж жидкости в организ, расслаб¬л спазм гладкой муск-ры, обладает кровоостанавливающим действием, повыш кров давл. Эта соль особенно необх травоядным жив-м, так как растит корм богат солями калия, которые при вывед из организма повыш выдел и без того дефицитных солей натрия. В вет практике хлорид натрия примен при воспалениях жкт, метеоризме, завалах преджелудков и желудка, для профилакт ацидоза, родильного пареза, задерж последа, при ле¬ч ран. При избыт поступл жив-м поваренной соли у них возник разл рода расстройства в функц-нии организ¬ма. К избытку хлорида натрия чувствительны все жив-е, но особенно свиньи, плотоядные, птицы и собаки, а из пушных зверей — норки. Этиология. Осн прич отравл явл избыточное поступ¬л жив-м соли с кормами,. Источниками поступл могут быть соленые корма, пищевые отходы. Предраспо¬лагающим к отравл фактором явл общая мин. недост-ть в орг-ме. что летальной дозой хлорида натрия для крс является 3-6 г/кг массы, лошадей — 2-3 г/кг, сви¬ней и плотоядных — 1,5-2 г/кг. На фоне мин. голодания гибель животных может наступить и при меньших ее количества-х.. Патогенез. отрицат действие повыш кол-в по¬вар соли в орг-е жив-х состоит в резком наруш изотони¬ческого сост крови, заключающегося в измен соотношения одно- и двухвалентных катионов, в частности, натрия и калия с одной стороны, маг¬ния и кальция — с другой. Известно, что первые два одновалентных элемен¬та обусловл возбужд рефлекторной деят-ти нервной системы, а магний и кальций — угнет. При обычных состояниях соотноше тех и других элементов таково, что обусловл норм функц-ние нервной системы. При потребл жив-ми соли в колич-ах, вы¬зыв отравл, уровень натрия в крови возрастает в 1,5-2 раза, а в эритроцитах — в 3-5 раз и составляет 150-280 мг%. В повыш кол-ах натрий и хлор накапл во всех органах и тк. В этом случае возник мыш дрожь, судорожные явл, а затем параличи конеч¬ностей. Симптомы. Сильная жажда, обильное пенистое слюнотечение, скрежетание зубами. Быстро нарастают признаки возбужд – стремление к движ вперёд, поднятие головы кверху, манежные движ, мыш дрожь, переходящая в судороги, паралич задней части тела, затем общий паралич. У свиней наблюдают дугообразное искривление позвоночника, позу сидячей собаки, жив-е судорожно раскрывает рот и хватает воздух. Наблюд-ся наруш в работе сердечно-сосудистой и дыхат системы, а также органов пищеварения. Диагноз. Подт-т рез-ми химич исслед содерж-го желудка, кишечника и печени на наличие натрия хлорида. Лечение. Антидот: в/в - 10%-ный р-р хлористого кальция, свиньям 5%-ный р-р хлорида кальция. Симптоматическое лечение: насыщ организма водой, освобожд жкт от содержимого, назнач обволакивающих вещ-в. Для уменьш всасыв повар соли внутрь задают жжёную магнезию (2-5г) или очищенную серу (2-3г). Назнач ср-ва для поддержания работы серд-сосудистой системы
57.Отравления ядовитыми растениями с поражениями пищеварительной системы.К ним относят раст, при поедании которых в определ вегетаци периоды у жив-х могут возник отравл, сопровожд-ся, в основном, поражеиием пищеварительной системы.Токсич действие их связано с раздраж сли¬з обол желудка и кишок, содержащимися в них ядовитыми алкалоидами, в частности соланином, из семейства пасленовых, гликозидами лютиковых, горчичными маслами рапса и горчицы и др. Кроме поражений желудочно-кишечного тракта, отравл могут сопровожд наруш функционирования сердца, почек, нэрвной системы и др.Этиология. Отравл жив-х происходит преимущественно на паст¬бищах, засоренных ядовитыми травами, и особенно в период цветения, когда в них содер-ся максим кол-во алкалоидов. Что касается рапса и горчицы, то отравл могут быть также их семенами и жмыхами. чаще крс. Патогенез. После поедания этих трав, в пищ. тракте из них освобожд токсич вещ-ва, вызыв воспал слиз обо¬лочки по всему его ходу и нередко с кровоизлиян. Всасываясь в кровь, они вызыв разруш и деформацию форменных элементов крови. Выделяясь через почки, токсические вещества расстраивают их функционирование и оказы¬вают вначале возбуждающее, затем угнетающее действие на центральную нерв¬ную систему. Могут нарушаться дыхательная и сердечно-сосудистая системы.Симптомы. Клинические признаки болезни проявляются уже через не¬сколько часов после пастьбы животных на засоренных ядовитыми травами пастбищах. Они быстро нарастают и четко выражены. У животных исчезает аппетит, появляется слюнотечение, прекращаются жвачка и отрыжка, возни¬кает гипотония и атония преджелудков, может быть тимпания, отмечается общее угнетение, бледность и желтушность слизистых оболочек, сердечно¬сосудистая и респираторная недостаточность, могут появляться судороги. Общая температура тела остается в пределах нормальных показателей.Диагноз и дифференциальный диагноз. Он основывается на анамнести¬ческих данных, результатах ботанического анализа трав на пастбищах и ха¬рактерных клинических симптомах. В дифф-диагнос-м отношении следует иметь в виду другие болезни из группы отравлений, кото¬рые исключаются по характерным для них признакам, а от сходных инфек¬ционных — по отсутствию лихорадки.Прогноз. При отравлении животных растениями из этой группы прогноз в большинстве случаев сомнительный или неблагоприятный.Лечение. Прекращают выпас животных на этом пастбище. Им промывают рубец и желудок, внутрь задают 2-3%-й раствор гидрокарбоната натрия или 0,1%-й раствор перманганата калия взрослому крупному рогатому скоту до 4-5 л. Назначают слабительные препараты, растительные масла, слизистые отвары. Внутривенно, подкожно, внутрибрюшинно, в виде клизм вводят изо¬тонические растворы хлорида натрия (0,9%) и глюкозы (4%) в соотношении 1:1, показаны натрия тиосульфат, сердечные препараты.Профилактика. Не допускать пастьбы животных в местах засоренных лю¬тиком, рапсом, горчицей и др. ядовитыми травами в период их цветения. Заготовку их осуществлять только на сено, не скармливать животным рапсо¬вые и горчичные жмыхи.Отравления ядовитыми растениями с поражениями нервной системы.К ним относятся растения, при поедании которых возникают отравления, сопровождающиеся преимущественно поражением нервной системы. Наиболь-шее токсическое значение имеют хвощи (полевой, болотный, луговой, зим¬ний), горчак, плевел опьяняющий, полынь, чемерица, гелиотроп, ежовник, белена и др. Токсическое действие их связано с влиянием на вегетативную нервную систему содержащимися в них сильнодействующими алкалоидами, сапонинами, гликозидами и другими веществами растений и кормов.Этиология. Отравление животных происходит преимущественно на паст¬бищах, засоренных ядовитыми растениями. Предрасполагающими фактора¬ми являются нарушение режима кормления, поения, минеральная недоста¬точность.Патогенез. Отравление возникает вследствие поражения центральной нерв¬ной системы ядами растений. Об этом свидетельствуют расстройства динами-ческой и статической координации, судороги, сменяющиеся угнетением, со¬стояние опьянения, мышечная слабость, параличи, понижение температуры тела и др. Поражения вегетативной нервной системы проявляются первона¬чально усилением, а затем торможением перистальтики кишок, аритмией и учащением пульса, расширением зрачков, редким мочеиспусканием. Возможны также поражения слизистой желудочно-кишечного тракта и печени, сопро-вождающиеся поносами и паренхиматозной желтухой.Симптомы. Уже через несколько часов после приема корма или пастьбы возникают нервные расстройства, сопровождающиеся возбуждением, пуг-ливостью, стремлением двигаться вперед, затем угнетением, дрожанием мус¬кулатуры, расширением зрачков. Наблюдаются слюнотечение, частое дыха¬ние, тахикардия. Болезнь проявляется также признаками гастроэнтерита, сердечно-сосудистой недостаточностью, общей слабостью. Диагноз и дифференциальный диагноз. Его ставят на основании анамне¬за, результатов ботанического анализа трав на пастбищах и в заготовленных кормах и характерных клинических симптомов.При дифференциации болезни следует исключить другие болезни из группы отравлений! для которых характерны определенные клинические симптомы.Прогноз. В большинстве случаев сомнительный и неблагоприятный.Лечение. Прекращ пастьбу жив-х на участках, где они заболели или скармлив корма, после которого у них появились клинич при¬зн отравл. Проводят промыв рубца (желудка), ставят клизмы, внутрь задают молоко, растит масла, слизистые отвары из крахмала, льняного семени, овса. Внутривен вводят 0,5%-й раствор новокаина из рас¬чета 0,5 мл на 1 кг массы животного. В качестве противотоксич ср-ва внутривенно инъецируют физ р-ры хлорида натрия (0,9%) и глюкозы (4%) в соотношении 1:1, крупным животным 500—1000 мл, назна-чают сердечные препараты. При расстройствах пищевар тракта при¬мен антимикробные препараты, вяжущие, обволакивающие.Профилактика. Перед освоением пастбищ для животных их тщательно осматривают, исследуют ботанический состав растительности, проводят разъяс¬нительную работу среди животноводов, дозированно скармливают заготов¬ленные корма с угодий, засоренных ядовитыми травами.Отравления растениями с фотодинамическим действием (зверобоем, гулявником, гречихой, клевером)Симптомы. Заболевают чаще овцы, реже др с/хоз жив-е. Отмечается эритематозный дерматит на голове, ушах, шее, в местах, наименее защищённых шерстью. Воспал кожи сопровожд-ся её опуханием, болезненностью и зудом, жив-е трутся пораж частями тела о разл предметы. При дерматите в обл головы бывают истечения из носа, глаз и рта. Наруш серд деят-ти и дых, угнетение, растр-во пищевар, желтушность слиз оболочек. Некрозы кожи. В тяж случ животное погибает.Диагноз. Анамнез, клин симптомы и лаб иссл.Лечение. Перегон жив-х в затенённые места. Исключить из рациона подозрит корма, слабит ср-ва, добавл соляную к-ту в питьевую воду. Пораж участки кожи обраб слабыми дезинфиц (ихтиоловая, цинковая, салициловая), противовоспалит (гидрокортизоновая, преднизолоновая) мазями. Антибиотикотерапия. Для устран зуда антигистаминные препараты. Тонизир ср-ва (кофеин, кальций, хлорид).Профилактика. Жив-х с непигментир кожей не выпасать в солнеч погоду на посевах этих раст. Корма, содерж фотодинамич раст, скармлив в смеси с др кормами, приучая к ним постепенно. Ведут плановую борьбу с сорняками.
57.Отравления ядовитыми растениями с поражениями пищеварительной системы.К ним относят раст, при поедании которых в определ вегетаци периоды у жив-х могут возник отравл, сопровожд-ся, в основном, поражеиием пищеварительной системы.Токсич действие их связано с раздраж сли¬з обол желудка и кишок, содержащимися в них ядовитыми алкалоидами, в частности соланином, из семейства пасленовых, гликозидами лютиковых, горчичными маслами рапса и горчицы и др. Кроме поражений желудочно-кишечного тракта, отравл могут сопровожд наруш функционирования сердца, почек, нэрвной системы и др.Этиология. Отравл жив-х происходит преимущественно на паст¬бищах, засоренных ядовитыми травами, и особенно в период цветения, когда в них содер-ся максим кол-во алкалоидов. Что касается рапса и горчицы, то отравл могут быть также их семенами и жмыхами. чаще крс. Патогенез. После поедания этих трав, в пищ. тракте из них освобожд токсич вещ-ва, вызыв воспал слиз обо¬лочки по всему его ходу и нередко с кровоизлиян. Всасываясь в кровь, они вызыв разруш и деформацию форменных элементов крови. Выделяясь через почки, токсические вещества расстраивают их функционирование и оказы¬вают вначале возбуждающее, затем угнетающее действие на центральную нерв¬ную систему. Могут нарушаться дыхательная и сердечно-сосудистая системы.Симптомы. Клинические признаки болезни проявляются уже через не¬сколько часов после пастьбы животных на засоренных ядовитыми травами пастбищах. Они быстро нарастают и четко выражены. У животных исчезает аппетит, появляется слюнотечение, прекращаются жвачка и отрыжка, возни¬кает гипотония и атония преджелудков, может быть тимпания, отмечается общее угнетение, бледность и желтушность слизистых оболочек, сердечно¬сосудистая и респираторная недостаточность, могут появляться судороги. Общая температура тела остается в пределах нормальных показателей.Диагноз и дифференциальный диагноз. Он основывается на анамнести¬ческих данных, результатах ботанического анализа трав на пастбищах и ха¬рактерных клинических симптомах. В дифф-диагнос-м отношении следует иметь в виду другие болезни из группы отравлений, кото¬рые исключаются по характерным для них признакам, а от сходных инфек¬ционных — по отсутствию лихорадки.Прогноз. При отравлении животных растениями из этой группы прогноз в большинстве случаев сомнительный или неблагоприятный.Лечение. Прекращают выпас животных на этом пастбище. Им промывают рубец и желудок, внутрь задают 2-3%-й раствор гидрокарбоната натрия или 0,1%-й раствор перманганата калия взрослому крупному рогатому скоту до 4-5 л. Назначают слабительные препараты, растительные масла, слизистые отвары. Внутривенно, подкожно, внутрибрюшинно, в виде клизм вводят изо¬тонические растворы хлорида натрия (0,9%) и глюкозы (4%) в соотношении 1:1, показаны натрия тиосульфат, сердечные препараты.Профилактика. Не допускать пастьбы животных в местах засоренных лю¬тиком, рапсом, горчицей и др. ядовитыми травами в период их цветения. Заготовку их осуществлять только на сено, не скармливать животным рапсо¬вые и горчичные жмыхи.Отравления ядовитыми растениями с поражениями нервной системы.К ним относятся растения, при поедании которых возникают отравления, сопровождающиеся преимущественно поражением нервной системы. Наиболь-шее токсическое значение имеют хвощи (полевой, болотный, луговой, зим¬ний), горчак, плевел опьяняющий, полынь, чемерица, гелиотроп, ежовник, белена и др. Токсическое действие их связано с влиянием на вегетативную нервную систему содержащимися в них сильнодействующими алкалоидами, сапонинами, гликозидами и другими веществами растений и кормов.Этиология. Отравление животных происходит преимущественно на паст¬бищах, засоренных ядовитыми растениями. Предрасполагающими фактора¬ми являются нарушение режима кормления, поения, минеральная недоста¬точность.Патогенез. Отравление возникает вследствие поражения центральной нерв¬ной системы ядами растений. Об этом свидетельствуют расстройства динами-ческой и статической координации, судороги, сменяющиеся угнетением, со¬стояние опьянения, мышечная слабость, параличи, понижение температуры тела и др. Поражения вегетативной нервной системы проявляются первона¬чально усилением, а затем торможением перистальтики кишок, аритмией и учащением пульса, расширением зрачков, редким мочеиспусканием. Возможны также поражения слизистой желудочно-кишечного тракта и печени, сопро-вождающиеся поносами и паренхиматозной желтухой.Симптомы. Уже через несколько часов после приема корма или пастьбы возникают нервные расстройства, сопровождающиеся возбуждением, пуг-ливостью, стремлением двигаться вперед, затем угнетением, дрожанием мус¬кулатуры, расширением зрачков. Наблюдаются слюнотечение, частое дыха¬ние, тахикардия. Болезнь проявляется также признаками гастроэнтерита, сердечно-сосудистой недостаточностью, общей слабостью.
Диагноз и дифференциальный диагноз. Его ставят на основании анамне¬за, результатов ботанического анализа трав на пастбищах и в заготовленных кормах и характерных клинических симптомов.При дифференциации болезни следует исключить другие болезни из группы отравлений! для которых характерны определенные клинические симптомы.Прогноз. В большинстве случаев сомнительный и неблагоприятный.Лечение. Прекращ пастьбу жив-х на участках, где они заболели или скармлив корма, после которого у них появились клинич при¬зн отравл. Проводят промыв рубца (желудка), ставят клизмы, внутрь задают молоко, растит масла, слизистые отвары из крахмала, льняного семени, овса. Внутривен вводят 0,5%-й раствор новокаина из рас¬чета 0,5 мл на 1 кг массы животного. В качестве противотоксич ср-ва внутривенно инъецируют физ р-ры хлорида натрия (0,9%) и глюкозы (4%) в соотношении 1:1, крупным животным 500—1000 мл, назна-чают сердечные препараты. При расстройствах пищевар тракта при¬мен антимикробные препараты, вяжущие, обволакивающие.Профилактика. Перед освоением пастбищ для животных их тщательно осматривают, исследуют ботанический состав растительности, проводят разъяс¬нительную работу среди животноводов, дозированно скармливают заготов¬ленные корма с угодий, засоренных ядовитыми травами.Отравления растениями с фотодинамическим действием (зверобоем, гулявником, гречихой, клевером)Симптомы. Заболевают чаще овцы, реже др с/хоз жив-е. Отмечается эритематозный дерматит на голове, ушах, шее, в местах, наименее защищённых шерстью. Воспал кожи сопровожд-ся её опуханием, болезненностью и зудом, жив-е трутся пораж частями тела о разл предметы. При дерматите в обл головы бывают истечения из носа, глаз и рта. Наруш серд деят-ти и дых, угнетение, растр-во пищевар, желтушность слиз оболочек. Некрозы кожи. В тяж случ животное погибает.Диагноз. Анамнез, клин симптомы и лаб иссл.Лечение. Перегон жив-х в затенённые места. Исключить из рациона подозрит корма, слабит ср-ва, добавл соляную к-ту в питьевую воду. Пораж участки кожи обраб слабыми дезинфиц (ихтиоловая, цинковая, салициловая), противовоспалит (гидрокортизоновая, преднизолоновая) мазями. Антибиотикотерапия. Для устран зуда антигистаминные препараты. Тонизир ср-ва (кофеин, кальций, хлорид).Профилактика. Жив-х с непигментир кожей не выпасать в солнеч погоду на посевах этих раст. Корма, содерж фотодинамич раст, скармлив в смеси с др кормами, приучая к ним постепенно. Ведут плановую борьбу с сорняками.
56. Микотоксикозы. Скармлив жив-м кормов и продук их технич переработки, испорч или пораж токсич грибами, вызыв различ¬ хар-ра отравл, сопровожд общими явл и пора-ж кожи. Опасными явл заплесневевшие вследствие неправильногс хранения жмыхи, корма, пораж ржавчиной, испорч мучнистые корма, загнившие овощи, заплесневевшие и загнившие зерновые и объемистые корма. Болеют животные всех видов, особенно чувствителен молодняк. Этиология. Отравления могут вызывать различные грибы, поражающие кормовые растения и корма, при нарушении технологии их возделывания и хранения. Фузариотоксикоз. Отравление возникает при поедании животными кор¬мов, пораженных токс. грибами из рода фузарий, поражающих зерно, сено, солому, комбикорма, стерню. Стахиботриотоксикоз. -при поедании животными зерна и стерни, пораже-ых грибами из рода стахиботриа. Клавицепстоксикоз.-при поедании животными кор¬мов, пораженных грибами из рода клавицепс (маточные рожки и др.). Устилаготоксикоз. -поедании животными кор¬мов злаковых культур, пораженных грибами твердой головни. Неспецифические микотоксикозы. Отравление возникает при скармлива нии животным различных испорченных кормов, загнивших, промерзших,отсыревших, залежалых и т. п., вследствие развития в них неспецифической микрофлоры и плесеней из родов аспергиллюс, мукор, пенициллиум и др. Для размножения и паразитирования грибов на кормах оптимальными усло¬виями являются температура выше 5°С и влажность выше 20-25%. Патогенез. Отравления животных кормами, пораженными такими гриба¬ми, вызывают токсические катары и воспаления пищеварительного тракта верхних дыхательных путей, колики, поражения печени, мочевой системы, поражения нервной системы, парезы, параличи, общую слабость, изменение температуры тела, расстройства сердечно-сосудистой и дыхательной систем, у беременных-аборты. Местное действие на кожу сопровождается воспалением и некрозом. У ло¬шадей в углах губ образуются изъязвления, трещины и омертвения. В орга¬низме животных жизнедеятельность этих грибов не осуществляется. Симптомы. В зав-ти от степени поражения корма, его кол-ва, возраста жив-го, пат. сво-в грибов, симптомы болезни могут сильно варьировать и она может протекать остро и хронически. Для микотоксикозов характерно одновременное заболевание многих живот¬ных, внезапность болезни и возникновение ее в связи с кормлением. В острых случаях выражены поражения нервной системы, сопровождаю¬щиеся возбуждением или угнетением, общей слабостью, нарушением коорди¬нации движений, судорогами, понижением кожной чувствительности. Фузариотоксикоз. Известны два вида токсических грибов из рода фу-зарий: F. graminearum и F. sporotrichiella. Ток. В-ва этих грибов опасны для животных и для чело¬века. Токсичность грибов резко возрастает при их жизнедеятельности в условиях низких температур. Отравление животных возникает при по¬едании кормов, пораженных фузариями (солома, сено, зернофураж, ком-бикорма), или при пастьбе по стерне после заморозков.Патогенез. Местное действие ядов гриба проявляется воспалением ко¬жи и слизистых оболочек с развитием очаговых некрозов. Общая инток¬сикация характеризуется нервным синдромом с появлением опьянения, слабости, угнетения и периодического возбуждения. Нарушаются функ¬ции органов пище-ия.Симптомы., В начале токсикоза набл-ся локомоторные наруше¬ния и расстройства координации движений: шаткая, неуверенная поход¬ка, подергивание мышц. Временами, особенно у лошадей, появляется воз¬буждение и беспокойство. К концу болезни животные лежат и без посто¬ронней помощи подняться не могут, наступает парез задних конечностей. Отмечаются угнетение, потеря кожной чувствительности и угасание реф¬лексов. Аппетит и жажда отсутствуют, быстро прогрессирует истощение. T норм. а у крс ↓до 36°. Устилаготоксикоз. Головневые грибы (сем. Ustilaginaccae) широко распространены в природе и поражают многие злаковые растения в пе¬риод вегетации.Токс-е значение имеют грибы твердой головни из рода Ustilago, паразитирующие на посевах ячменя, овса и других культур. Действующим началом головни являются многие алка¬лоиды, которые, по данным X. 3. Ибрагимова, в твердой головке ячменя содержатся от 1,08 до 1,3% (растворимая фракция) и обладают кумуля¬тивными свойствами. Отравление головней (устилаготоксикоз) наблюдается главным обра¬зом у молодняка животных в возрасте 2—6 месяцев при поедании фу¬ражного зерна, пораженного грибом в пределах 0,3—7,4%. Наиболее чувствительны к отравлению — поросята, в меньшей степени — телята и ягнята. Патогенез. Токсические алкалоиды головни обусловливают сосудисто-нервные расстройства с последующим нарушением обмена веществ, сер¬дечной деятельности, функции печени, почек и других органов в связи с развитием в них дистрофических процессов.Стахиботриотоксикоз – кормовой микотоксикоз с/хоз жив-х, чаще бывает у лошадей, крс, мелкого рогатого скота и свиней. Этиология. Возник в рез-те поедания или использ для подстилки сена, зерновых отходов и соломы, пораж токсич формой гриба Stahybotrys alterans.Симптомы. При подостром течении у лошадей заболев разв-ся стадийно: 1 стадия характ развитием некротического стоматита, риниты, конъюнктивиты, отёк нижней части головы; 2 стадия – слабость, сонливость, геморрагич диатез, растр-ва пищевар, кратковрем повыш t; 3 стадия – подъём t до 40-41,5 С, угнетение, слабость, наруш серд деят-ти, ярко выраж отёк головы.У КРС – угнетение, мыш дрожь, соливация, атония преджелудков, профузная диарея. Скрежет зубами, отёк межчелюстного пространства, сниж секреции молока, аборты.У свиней – некроз слиз обол рот полости, пятачка, кожи вымени. У овец – выпадение шерсти.Диагноз. Комплексно. Оценка качества корма, лаб и микотокс анализ.Лечение. Лечение больных жив-х симптоматическое, в целях исключ возможности возникн вторичной бактер-й инфекции назнач антибиотикотерапию.Клавицепстоксикоз – отравление жив-ми кормами, пораж грибами из рода клавицепс. Встречается 2 формы микотоксикоза: эрготизм и клаицепспаспалитоксикоз. Поражаются преимущественно взрослые животные, а также птицы.Симптомы. Эрготизм, возникающий у жив-х при поедании хлебных злаков, поражённых склероциями гриба, протек как в нервной или гангреозной форме. При развитии нервной формы заболев у жив-х отмечают выраж угнетение, наруш корд-ции движ, измен походки, судорожные сокращ отд групп мышц, парезы и параличи конечностей. В случае отравл токсинами грибка, паразитир-го на диких злаках, у жив-х появл-ся пугливость, мыш дрожь, наруш корд-ции движ, ритмичное покачив головой, шаткая походка, животное падает, обильная саливация, слюна сбивается в пену во рту и на губах.Диагноз. Проводят обязат оценку качества злаков, использующихся для кормления жив-х: органолептически и по результатам лаборат и микотоксикологического анализа.Лечение – симптоматическое
56. Микотоксикозы. Скармлив жив-м кормов и продук их технич переработки, испорч или пораж токсич грибами, вызыв различ¬ хар-ра отравл, сопровожд общими явл и пора-ж кожи. Опасными явл заплесневевшие вследствие неправильногс хранения жмыхи, корма, пораж ржавчиной, испорч мучнистые корма, загнившие овощи, заплесневевшие и загнившие зерновые и объемистые корма. Болеют животные всех видов, особенно чувствителен молодняк. Этиология. Отравления могут вызывать различные грибы, поражающие кормовые растения и корма, при нарушении технологии их возделывания и хранения. Фузариотоксикоз. Отравление возникает при поедании животными кор¬мов, пораженных токс. грибами из рода фузарий, поражающих зерно, сено, солому, комбикорма, стерню. Стахиботриотоксикоз. -при поедании животными зерна и стерни, пораже-ых грибами из рода стахиботриа. Клавицепстоксикоз.-при поедании животными кор¬мов, пораженных грибами из рода клавицепс (маточные рожки и др.). Устилаготоксикоз. -поедании животными кор¬мов злаковых культур, пораженных грибами твердой головни. Неспецифические микотоксикозы. Отравление возникает при скармлива нии животным различных испорченных кормов, загнивших, промерзших,отсыревших, залежалых и т. п., вследствие развития в них неспецифической микрофлоры и плесеней из родов аспергиллюс, мукор, пенициллиум и др. Для размножения и паразитирования грибов на кормах оптимальными усло¬виями являются температура выше 5°С и влажность выше 20-25%. Патогенез. Отравления животных кормами, пораженными такими гриба¬ми, вызывают токсические катары и воспаления пищеварительного тракта верхних дыхательных путей, колики, поражения печени, мочевой системы, поражения нервной системы, парезы, параличи, общую слабость, изменение температуры тела, расстройства сердечно-сосудистой и дыхательной систем, у беременных-аборты. Местное действие на кожу сопровождается воспалением и некрозом. У ло¬шадей в углах губ образуются изъязвления, трещины и омертвения. В орга¬низме животных жизнедеятельность этих грибов не осуществляется. Симптомы. В зав-ти от степени поражения корма, его кол-ва, возраста жив-го, пат. сво-в грибов, симптомы болезни могут сильно варьировать и она может протекать остро и хронически. Для микотоксикозов характерно одновременное заболевание многих живот¬ных, внезапность болезни и возникновение ее в связи с кормлением. В острых случаях выражены поражения нервной системы, сопровождаю¬щиеся возбуждением или угнетением, общей слабостью, нарушением коорди¬нации движений, судорогами, понижением кожной чувствительности. Фузариотоксикоз. Известны два вида токсических грибов из рода фу-зарий: F. graminearum и F. sporotrichiella. Ток. В-ва этих грибов опасны для животных и для чело¬века. Токсичность грибов резко возрастает при их жизнедеятельности в условиях низких температур. Отравление животных возникает при по¬едании кормов, пораженных фузариями (солома, сено, зернофураж, ком-бикорма), или при пастьбе по стерне после заморозков.Патогенез. Местное действие ядов гриба проявляется воспалением ко¬жи и слизистых оболочек с развитием очаговых некрозов. Общая инток¬сикация характеризуется нервным синдромом с появлением опьянения, слабости, угнетения и периодического возбуждения. Нарушаются функ¬ции органов пище-ия.Симптомы., В начале токсикоза набл-ся локомоторные наруше¬ния и расстройства координации движений: шаткая, неуверенная поход¬ка, подергивание мышц. Временами, особенно у лошадей, появляется воз¬буждение и беспокойство. К концу болезни животные лежат и без посто¬ронней помощи подняться не могут, наступает парез задних конечностей. Отмечаются угнетение, потеря кожной чувствительности и угасание реф¬лексов. Аппетит и жажда отсутствуют, быстро прогрессирует истощение. T норм. а у крс ↓до 36°. Устилаготоксикоз. Головневые грибы (сем. Ustilaginaccae) широко распространены в природе и поражают многие злаковые растения в пе¬риод вегетации.Токс-е значение имеют грибы твердой головни из рода Ustilago, паразитирующие на посевах ячменя, овса и других культур. Действующим началом головни являются многие алка¬лоиды, которые, по данным X. 3. Ибрагимова, в твердой головке ячменя содержатся от 1,08 до 1,3% (растворимая фракция) и обладают кумуля¬тивными свойствами. Отравление головней (устилаготоксикоз) наблюдается главным обра¬зом у молодняка животных в возрасте 2—6 месяцев при поедании фу¬ражного зерна, пораженного грибом в пределах 0,3—7,4%. Наиболее чувствительны к отравлению — поросята, в меньшей степени — телята и ягнята. Патогенез. Токсические алкалоиды головни обусловливают сосудисто-нервные расстройства с последующим нарушением обмена веществ, сер¬дечной деятельности, функции печени, почек и других органов в связи с развитием в них дистрофических процессов.Стахиботриотоксикоз – кормовой микотоксикоз с/хоз жив-х, чаще бывает у лошадей, крс, мелкого рогатого скота и свиней. Этиология. Возник в рез-те поедания или использ для подстилки сена, зерновых отходов и соломы, пораж токсич формой гриба Stahybotrys alterans.Симптомы. При подостром течении у лошадей заболев разв-ся стадийно: 1 стадия характ развитием некротического стоматита, риниты, конъюнктивиты, отёк нижней части головы; 2 стадия – слабость, сонливость, геморрагич диатез, растр-ва пищевар, кратковрем повыш t; 3 стадия – подъём t до 40-41,5 С, угнетение, слабость, наруш серд деят-ти, ярко выраж отёк головы.У КРС – угнетение, мыш дрожь, соливация, атония преджелудков, профузная диарея. Скрежет зубами, отёк межчелюстного пространства, сниж секреции молока, аборты.У свиней – некроз слиз обол рот полости, пятачка, кожи вымени. У овец – выпадение шерсти.Диагноз. Комплексно. Оценка качества корма, лаб и микотокс анализ.Лечение. Лечение больных жив-х симптоматическое, в целях исключ возможности возникн вторичной бактер-й инфекции назнач антибиотикотерапию.Клавицепстоксикоз – отравление жив-ми кормами, пораж грибами из рода клавицепс. Встречается 2 формы микотоксикоза: эрготизм и клаицепспаспалитоксикоз. Поражаются преимущественно взрослые животные, а также птицы.Симптомы. Эрготизм, возникающий у жив-х при поедании хлебных злаков, поражённых склероциями гриба, протек как в нервной или гангреозной форме. При развитии нервной формы заболев у жив-х отмечают выраж угнетение, наруш корд-ции движ, измен походки, судорожные сокращ отд групп мышц, парезы и параличи конечностей. В случае отравл токсинами грибка, паразитир-го на диких злаках, у жив-х появл-ся пугливость, мыш дрожь, наруш корд-ции движ, ритмичное покачив головой, шаткая походка, животное падает, обильная саливация, слюна сбивается в пену во рту и на губах.Диагноз. Проводят обязат оценку качества злаков, использующихся для кормления жив-х: органолептически и по результатам лаборат и микотоксикологического анализа.Лечение – симптоматическое
7. Гиперемия и отёк лёгких. Забол, характ переполн кровью легочн капилляров с послед выпотеванием плазмы крови в просвет бронхов, бронхиол и полости альвеол и инфильтрацией выпотом междольковой соед тк. Акт и пасс гиперемия, акт и гипостат отёк лёгких. Этиология: Акт гиперем и акт отёк – при напряж и частом дых во время скачки у спорт жив, при вдых жив горяч возд, действ сильно раздр газов, сильн возбужд. Пасс гиперем и гипостат отёк – при декомпенсированном пороке сердца, травмат перикардите, миокардитах, итокс, бол почек, тепл и солн ударе. Симптомы: в теч неск часов появл возбужд, буйство, страх, дых напряж, учащ, одышка, глухой влажн кашель,, жив стоит с широко расставл передн конечностями, ноздри расширены, во время откашлив из носа выд-ся пена с красн оттенком. Аускульт: мелко и крупнопузырчат хрипы в трахее, бронхах и лёгких, дых жёсткое. Перкуторный звук тимпанический, затем притупл. При пасс гиперем медленнее. Диагноз: на осн характ клин симптомов. Лечение: устран этиолог факторов, внутривенно в макс дозах гипертонические р-ры кальция хлорида, натрия хлорида, глюкозы. Рекоменд умерен кровопускания (0,5% крови от массы тела однократно). При пасс гиперем подкожно вводят серд ср-ва: кофеин, кордиамин, эфир. Профилактика: напр на соблюд режима эксплуатации спорт и раб жив, предохр от перегрев, от вдых раздраж и ядов газов.
#7. Гиперемия и отёк лёгких. Забол, характ переполн кровью легочн капилляров с послед выпотеванием плазмы крови в просвет бронхов, бронхиол и полости альвеол и инфильтрацией выпотом междольковой соед тк. Акт и пасс гиперемия, акт и гипостат отёк лёгких. Этиология: Акт гиперем и акт отёк – при напряж и частом дых во время скачки у спорт жив, при вдых жив горяч возд, действ сильно раздр газов, сильн возбужд. Пасс гиперем и гипостат отёк – при декомпенсированном пороке сердца, травмат перикардите, миокардитах, итокс, бол почек, тепл и солн ударе. Симптомы: в теч неск часов появл возбужд, буйство, страх, дых напряж, учащ, одышка, глухой влажн кашель,, жив стоит с широко расставл передн конечностями, ноздри расширены, во время откашлив из носа выд-ся пена с красн оттенком. Аускульт: мелко и крупнопузырчат хрипы в трахее, бронхах и лёгких, дых жёсткое. Перкуторный звук тимпанический, затем притупл. При пасс гиперем медленнее. Диагноз: на осн характ клин симптомов. Лечение: устран этиолог факторов, внутривенно в макс дозах гипертонические р-ры кальция хлорида, натрия хлорида, глюкозы. Рекоменд умерен кровопускания (0,5% крови от массы тела однократно). При пасс гиперем подкожно вводят серд ср-ва: кофеин, кордиамин, эфир. Профилактика: напр на соблюд режима эксплуатации спорт и раб жив, предохр от перегрев, от вдых раздраж и ядов газов.
8.плевриты.причина:микрофлора вторичные при пневмониях, туберкулезе, мыте, септицемии.Из-за микрофлоры плевра раздражается и стан-ся болез-ной. Последствия воспалит.процесса – эксудация, пролиферация и заполнение плевральной полости эксудатом ↓ наполнение вен,сниж-ся арт.давление.→нарушается дыхание,наруш-ся газообмен и функ-ние ссс.Эксудат сдавливает легкие до ателектаза и сердце вызывая одышку→тахикардия затруднения диастолы. Симптомы.сухой кашель, одышка, ↑ t. Сухой плеврит- болез-ность при надавливании на грудную клетку. Эксудативный плеврит-по мере накопления эксудата нарастает одышка,асфиксия.жидкий эксудат сдавливает сердце →отеки в обл.подгрудка и живота.жив-ные стоят, ↓кол-во мочи. Лечение комплексно. Антибиотики и сульфаниламидные препараты.10% р-р cacl,, горчичники,раздражающие мази,мочегонные и слаб-е(рассасывание жидкого эксудата)
8.плевриты.причина:микрофлора вторичные при пневмониях, туберкулезе, мыте, септицемии.Из-за микрофлоры плевра раздражается и стан-ся болез-ной. Последствия воспалит.процесса – эксудация, пролиферация и заполнение плевральной полости эксудатом ↓ наполнение вен,сниж-ся арт.давление.→нарушается дыхание,наруш-ся газообмен и функ-ние ссс.Эксудат сдавливает легкие до ателектаза и сердце вызывая одышку→тахикардия затруднения диастолы. Симптомы.сухой кашель, одышка, ↑ t. Сухой плеврит- болез-ность при надавливании на грудную клетку. Эксудативный плеврит-по мере накопления эксудата нарастает одышка,асфиксия.жидкий эксудат сдавливает сердце →отеки в обл.подгрудка и живота.жив-ные стоят, ↓кол-во мочи. Лечение комплексно. Антибиотики и сульфаниламидные препараты.10% р-р cacl,, горчичники,раздражающие мази,мочегонные и слаб-е(рассасывание жидкого эксудата)
9. Эмфизема лёгких («раздутие, вздутие»)Бол опр-ся как пат расшир лёгких, сопровожд увел их объёма вследствие переполн возд и сниж или потерей эластичн лег тк. Альвеолярная (лёгк расшир за счёт альвеол тк) и интерстициальная (возд проник и накапл в междольчатой соед тк; по теч – острая и хронич, по происх – первичная и вторичная, по локализации – огранич и диффузная. Встреч у всех жив, особенно у спортивных и выполн тяж работу. Альв более распростр. Этиология: Альв эмф возник вследствие тяж работы, вы сур обм проц в орг; интерстиц эмф – попадание вдых возд в междольк тк после разрыва бронхов или образования каверн, причиной чему могут быть чрезмерн физ нагрузки. У КРС она может возник при травме лёгких инород предметами, проник из преджелудков. Патогенез: При увел бронх-го сопротивл сдавл мелкие разветвл бронхов, опорожнение альвеол затрудняется, происх их растяж, а в дальнейшем и деструкция межальвеолярных перегородок. Наруш соотнош вентиляции и кровотока приводит к сниж насыщ артер крови кислородом, развитию дых-го ацидоза. Симптомы: быстрая утомляемость, сниж работосп, продукт, учащ серд деят-ти, одышка. Хронич теч бол сопр кашлем, хрипами, жёстким везикул дыханием. Набл расшир ноздрей, выдыхат одышка, брюшной тип дых, западение межрёберн промежутков, выдыхаемая струя возд слабая. Аускультация уст ослабл везикулярного дых, серд толчка, учащ пульса. Перкуссия – обнаруж громкий коробочный звук. Интерстиц эмф сопр острым теч – резко ухудш общее сост с нараст призн асфиксии, одышки, цианоза слиз обол, серд-сосуд недост. Аускультация опр мелкопузырч хрипы и крепитация. Диагноз: на осн анамнеза, клин симпт, спец методов иссл. Рентгенолог иссл – уст наличие просветл лег поля в эмфизем участках лёгких. При дифф-ции искл пневмонии, плеврит, гидроторакс. Лечение: Осущ комплексно. Освоб от работы, хорошие усл кормления и содерж. Отхаркив препараты, ингаляции, для расшир бронхов подкожно вводят р-ры атропина сульфата, эуфиллина, в случ аллерг происх эмф рекоменд кальция хлорид, калия бромид. Интерст эмф – леч напр на устран и смягч кашля и таким образом предотвращ дальнейшего проникнов возд в междольк простр-во лёгких и нормализ-цию функц ссс. Профилактика: состоит в предотвращ причин, вызыв эмфизему, а также в леч жив от основных, приведших к эмф болезней
9. Эмфизема лёгких («раздутие, вздутие»)Бол опр-ся как пат расшир лёгких, сопровожд увел их объёма вследствие переполн возд и сниж или потерей эластичн лег тк. Альвеолярная (лёгк расшир за счёт альвеол тк) и интерстициальная (возд проник и накапл в междольчатой соед тк; по теч – острая и хронич, по происх – первичная и вторичная, по локализации – огранич и диффузная. Встреч у всех жив, особенно у спортивных и выполн тяж работу. Альв более распростр. Этиология: Альв эмф возник вследствие тяж работы, вы сур обм проц в орг; интерстиц эмф – попадание вдых возд в междольк тк после разрыва бронхов или образования каверн, причиной чему могут быть чрезмерн физ нагрузки. У КРС она может возник при травме лёгких инород предметами, проник из преджелудков. Патогенез: При увел бронх-го сопротивл сдавл мелкие разветвл бронхов, опорожнение альвеол затрудняется, происх их растяж, а в дальнейшем и деструкция межальвеолярных перегородок. Наруш соотнош вентиляции и кровотока приводит к сниж насыщ артер крови кислородом, развитию дых-го ацидоза. Симптомы: быстрая утомляемость, сниж работосп, продукт, учащ серд деят-ти, одышка. Хронич теч бол сопр кашлем, хрипами, жёстким везикул дыханием. Набл расшир ноздрей, выдыхат одышка, брюшной тип дых, западение межрёберн промежутков, выдыхаемая струя возд слабая. Аускультация уст ослабл везикулярного дых, серд толчка, учащ пульса. Перкуссия – обнаруж громкий коробочный звук. Интерстиц эмф сопр острым теч – резко ухудш общее сост с нараст призн асфиксии, одышки, цианоза слиз обол, серд-сосуд недост. Аускультация опр мелкопузырч хрипы и крепитация. Диагноз: на осн анамнеза, клин симпт, спец методов иссл. Рентгенолог иссл – уст наличие просветл лег поля в эмфизем участках лёгких. При дифф-ции искл пневмонии, плеврит, гидроторакс. Лечение: Осущ комплексно. Освоб от работы, хорошие усл кормления и содерж. Отхаркив препараты, ингаляции, для расшир бронхов подкожно вводят р-ры атропина сульфата, эуфиллина, в случ аллерг происх эмф рекоменд кальция хлорид, калия бромид. Интерст эмф – леч напр на устран и смягч кашля и таким образом предотвращ дальнейшего проникнов возд в междольк простр-во лёгких и нормализ-цию функц ссс. Профилактика: состоит в предотвращ причин, вызыв эмфизему, а также в леч жив от основных, приведших к эмф болезней
Алиментарная дистрофия Характеризуется общим истощением, нарушением обмена веществ, дистрофическими и атрофическими процессами в паренхиматозных и других органах.Этиология. недостаток питатель¬ных веществ в рационах животных. Сопутствующей причиной исхудания является чрезмерная эксплуатация рабочих животных.Патогенез. В орг-зме голодающих животных прежде всего истощаются резервы углеводов, главным образом в печени. Обеднение печени глшогеном ведет к возбуждению ее хеморецепторов. Раздражение передается в централь¬ную нервную систему, оттуда по афферентным нервным путям к жировой ткани. Под воздействием адреналина, норадренали-на, а также глюкокортикоидов из жировых депо (подкожный, околопочечный жир, сальник) в ток крови в возрастающем количестве начинают поступать нейтральные жиры и жирные кислоты. Липемия способствует усиленному использованию органами и тканями жира как основного источника энергии с избыточным образованием межуточных токсических продуктов — кетоно¬вых тел, масляной кислоты и др. Кроме того, обилие хиломикронов в крови ведет к жировой инфильтрации печени, переходящей в жировую дистрофию, которая может завершиться циррозом. Наступает угнетение важнейших функ¬ций организма. Так, расстройство функции желудочно-кишечного тракта проявляется гипосекрецией, снижением ферментативных процессов пищева¬рения и всасывания питательных веществ корма. В результате этого белки расщепляются до стадии альбумоз или пептонов, углеводы до декстринов, которые плохо всасываются эпителием кишечника и выводятся вместе с фе-калиями, что усугубляет их недостаток.Кратковременное недостаточное кормление не оказывает существенного влияния на репродуктивную функцию самок и самцов. Длительный недо¬корм сопровождается понижением секреции гипофизарного гонадотропина, в результате чего у самцов происходит снижение образования тестостерона, подавляется сперматогенез. У самок нарушается половой цикл, снижается масса матки, наступают атрофические изменения в яичниках, ухудшается созревание фолликулов.Симптомы. В зависимости от потери массы животного алиментарную дис-трофию условно разделяют на три стадии. Первая стадия характеризуется потерей массы тела на 15-20%, вторая — на 20-30% и третья — более 30%. При потере массы до 40% и более обычно наступает гибель животного.В первой стадии из клинических симптомов наиболее характерными явля¬ются снижение упитанности, продуктивности и работоспособности. Ее можно рассматривать как патологическое состояние, полностью нормализующееся после устранения причин и предоставления животным полноценного рациона.Во второй и третьей стадиях заболевания происходят морфофункциональ-ные изменения в органах и тканях. Исхудание, слизистые оболочки анемич-ные, сухие с синюшным оттенком Волосяной покров взъерошен¬ный, тусклый. У овец отмечается голодная тонина шерсти, появляются участки облысения (алопеция). Рост молодняка приостанавливается или полностью пре-кращается. Секреция и моторика желудочно-кишечного тракта понижены, дефекация затруднена, дыхание замедленное, ↓ t, тоны сердца ослаблены. При потере более 30% массы тела (третья стадия) животные теряют способность к передвижению, лежат, самостоятельно не поднимаются. Аппетит отсутствует или резко понижен, перистальтика преджелудков, же¬лудка и кишечника замедленная, кал сухой, тонус ануса расслаблен. Темпера¬тура тела понижена, дыхание замедленное, тоны сердца слабые.При всех стадиях болезни отмечают снижение в крови гемоглобина, коли¬чества эритроцитов, лейкоцитов (лейкопения), сахара (гипогликемия), обще¬го белка сыворотки крови (гипопротеинемия). В первую стадию болезни уста¬навливают кетонемию и кетонурию. Во второй и третьей стадиях болезни моча низкой относительной плотности, кислой реакции.Течение и прогноз. Течение обычно длительное. При переводе животных на полноценные рационы и проведения соответствующего лечения в первую и вторую стадии заболевания исход обычно бывает благоприятный. В третью стадию, когда развиваются глубокие, необратимые процессы в органах и тка¬нях, часто наступает гибель животного.Диагноз. Основанием для диагноза служат анамнестические данные, скуд¬ное кормление, характерные клинические признаки.Лечение. Направлено на постепенное восстановление важнейших жизнен¬ных функций организма, нормализацию обмена веществ, упитанности и про¬дуктивности. Лошадям, крупному рогатому скоту, овцам и другим травояд¬ным животным дают бобовое, бобово-злаковое сено хорошего качества, овес, дерть ячменную, комбикорм, жмых, шрот, зеленые корма, картофель, мор¬ковь, свеклу, молоко (для молодняка); свиньям — мешанки из вареного кар¬тофеля, отрубей, зерновой дерти, комбикорма, травяной муки, обрат, моло¬ко, комбинированный силос, зеленые корма; плотоядным — мясо, печень, рыбу, творог, мясные супы, каши. Часть кормов животным дают в осоложен¬ном или дрожжеванном виде, зерно проращивают, корнеплоды измельчают. Назначают свежий рыбий жир, АБК, ПАБК. Для восстановления моторики желудочно-кишечного тракта, повышения его секреторной функции дают карловарскую соль, назначают малые дозы сульфата магния или сульфата натрия (70-80 г), горечи. Парентерально вводят гидролизин Л-103, амино-пептид-2 и другие белковые препараты. Внутривенно или подкожно назнача¬ют глюкозу в дозе 0,3-0,5 г на 1 кг массы животного в форме 5-20%-х ра-створов. Внутрь или внутримышечно вводят витаминные препараты.
41. Алиментарная дистрофия Характеризуется общим истощением, нарушением обмена веществ, дистрофическими и атрофическими процессами в паренхиматозных и других органах.Этиология. недостаток питатель¬ных веществ в рационах животных. Сопутствующей причиной исхудания является чрезмерная эксплуатация рабочих животных.Патогенез. В орг-зме голодающих животных прежде всего истощаются резервы углеводов, главным образом в печени. Обеднение печени глшогеном ведет к возбуждению ее хеморецепторов. Раздражение передается в централь¬ную нервную систему, оттуда по афферентным нервным путям к жировой ткани. Под воздействием адреналина, норадренали-на, а также глюкокортикоидов из жировых депо (подкожный, околопочечный жир, сальник) в ток крови в возрастающем количестве начинают поступать нейтральные жиры и жирные кислоты. Липемия способствует усиленному использованию органами и тканями жира как основного источника энергии с избыточным образованием межуточных токсических продуктов — кетоно¬вых тел, масляной кислоты и др. Кроме того, обилие хиломикронов в крови ведет к жировой инфильтрации печени, переходящей в жировую дистрофию, которая может завершиться циррозом. Наступает угнетение важнейших функ¬ций организма. Так, расстройство функции желудочно-кишечного тракта проявляется гипосекрецией, снижением ферментативных процессов пищева¬рения и всасывания питательных веществ корма. В результате этого белки расщепляются до стадии альбумоз или пептонов, углеводы до декстринов, которые плохо всасываются эпителием кишечника и выводятся вместе с фе-калиями, что усугубляет их недостаток.Кратковременное недостаточное кормление не оказывает существенного влияния на репродуктивную функцию самок и самцов. Длительный недо¬корм сопровождается понижением секреции гипофизарного гонадотропина, в результате чего у самцов происходит снижение образования тестостерона, подавляется сперматогенез. У самок нарушается половой цикл, снижается масса матки, наступают атрофические изменения в яичниках, ухудшается созревание фолликулов.Симптомы. В зависимости от потери массы животного алиментарную дис-трофию условно разделяют на три стадии. Первая стадия характеризуется потерей массы тела на 15-20%, вторая — на 20-30% и третья — более 30%. При потере массы до 40% и более обычно наступает гибель животного.В первой стадии из клинических симптомов наиболее характерными явля¬ются снижение упитанности, продуктивности и работоспособности. Ее можно рассматривать как патологическое состояние, полностью нормализующееся после устранения причин и предоставления животным полноценного рациона.Во второй и третьей стадиях заболевания происходят морфофункциональ-ные изменения в органах и тканях. Исхудание, слизистые оболочки анемич-ные, сухие с синюшным оттенком Волосяной покров взъерошен¬ный, тусклый. У овец отмечается голодная тонина шерсти, появляются участки облысения (алопеция). Рост молодняка приостанавливается или полностью пре-кращается. Секреция и моторика желудочно-кишечного тракта понижены, дефекация затруднена, дыхание замедленное, ↓ t, тоны сердца ослаблены. При потере более 30% массы тела (третья стадия) животные теряют способность к передвижению, лежат, самостоятельно не поднимаются. Аппетит отсутствует или резко понижен, перистальтика преджелудков, же¬лудка и кишечника замедленная, кал сухой, тонус ануса расслаблен. Темпера¬тура тела понижена, дыхание замедленное, тоны сердца слабые.При всех стадиях болезни отмечают снижение в крови гемоглобина, коли¬чества эритроцитов, лейкоцитов (лейкопения), сахара (гипогликемия), обще¬го белка сыворотки крови (гипопротеинемия). В первую стадию болезни уста¬навливают кетонемию и кетонурию. Во второй и третьей стадиях болезни моча низкой относительной плотности, кислой реакции.Течение и прогноз. Течение обычно длительное. При переводе животных на полноценные рационы и проведения соответствующего лечения в первую и вторую стадии заболевания исход обычно бывает благоприятный. В третью стадию, когда развиваются глубокие, необратимые процессы в органах и тка¬нях, часто наступает гибель животного.Диагноз. Основанием для диагноза служат анамнестические данные, скуд¬ное кормление, характерные клинические признаки.Лечение. Направлено на постепенное восстановление важнейших жизнен¬ных функций организма, нормализацию обмена веществ, упитанности и про¬дуктивности. Лошадям, крупному рогатому скоту, овцам и другим травояд¬ным животным дают бобовое, бобово-злаковое сено хорошего качества, овес, дерть ячменную, комбикорм, жмых, шрот, зеленые корма, картофель, мор¬ковь, свеклу, молоко (для молодняка); свиньям — мешанки из вареного кар¬тофеля, отрубей, зерновой дерти, комбикорма, травяной муки, обрат, моло¬ко, комбинированный силос, зеленые корма; плотоядным — мясо, печень, рыбу, творог, мясные супы, каши. Часть кормов животным дают в осоложен¬ном или дрожжеванном виде, зерно проращивают, корнеплоды измельчают. Назначают свежий рыбий жир, АБК, ПАБК. Для восстановления моторики желудочно-кишечного тракта, повышения его секреторной функции дают карловарскую соль, назначают малые дозы сульфата магния или сульфата натрия (70-80 г), горечи. Парентерально вводят гидролизин Л-103, амино-пептид-2 и другие белковые препараты. Внутривенно или подкожно назнача¬ют глюкозу в дозе 0,3-0,5 г на 1 кг массы животного в форме 5-20%-х ра-створов. Внутрь или внутримышечно вводят витаминные препараты.
Профилактика. При снижении упитанности животных норму энергетиче¬ского и протеинового питания повышают на 10-15% до ее восстановления. При недостатке кормов используют азотсодержащие небелковые средства, дрож¬жи кормовые, веточный корм, обработанные древесные отходы, побочные про-дукты кожевенной промышленности, животный жир, отходы переработки под¬солнечника, травяную муку, водоросли и другие нетрадиционные корма.
40. Кетоз Заб-е, сопровожд накоп¬л в орга-ме кетоновых тел, пораж вследствие этого гипофизарно-надпочечниковой системы, щитовидной, околощито¬видных желез, печени, сердца, почек и других органов, встреч у молочных коров, многоплодных овцематок , жвачных жив-х. Кетоз коров. Заболев ранее описывали под разл названиями: ацетонемия, токсемия молочных коров, белковая интоксикаци,.Не следует кетоз называть ацетонемией (кетонемией, кетонурией), т.к. ↑в крови кетоновых тел и появл их в боль-шом кол-ве в моче явл одним из призн кетоза, при этом наиболее ярко прояляющимся в начале болезни. Кетонемия (кетонурия) может быть при тяжелой форме сах диабета, воспалит проц в организме, голодании и некоторых других первичных болезнях, но патогенез повыш кетоновых тел в крови и моче иной, чем при кетозе.Этиология. Кетоз коров - заболев полиэтиологи¬ческой природы, в возникн которого основную роль играют дефицит энергии в фазу интенсивной лактации, белковый пере¬корм, поедание кормов, содерж много масляной к-ты. Болезнь наиболее ярко проявл в первые 6-10 недель после отела, когда необх большие энергет затраты на обра¬зов молока. Кетоз встреч в хоз-х с высоко-концентратным типом кормления, где в рационах коров недостает длиностебельчатого сена, что приводит к наруш рубцового пищевар и развитию бол. Во многих случаях осн причина кетоза у коров и др жвачных жив-х - скармли¬в им недоброкач кормов, содерж большое кол-во масляной и уксусной к-от (силос, сенаж, жом, барда и др.). Существенным фактором, способствующим возникн кетоза, служат ожирение, гиподинамия, недостаток инсоляции и аэрации. Патогенез. Предрасположенность жвачных жив-х к заболев кетовом обусл особенностью рубцового пищевар, поступл в ор¬ганизм углеводов не в виде глюкозы, а в виде летучих жирных к-от, возмож¬ностью всасыв в кровь большого кол-ва аммиака. В рез-те бакте-риальной ферментации в рубце сахар и крахмал корма расщепл-ся почти полностью, клетчатка - более чем наполовину. Продуктами расщепл угле¬водов являются летучие жирные к-ты (ЛЖК): уксусная, пропионовая, масляная и др. Эти к-ты могут образ-ся в некотором кол-ве в рубце в процессе распада и синтеза белка. При оптимальной структуре рациона в содержимом рубца соотношение ЛЖК таково: 65% уксусной, 20 - пропионовой и 15% масляной кислот, при измене¬нии условий кормления это соотношение меняется. У коров за счет всасывания из пищеварительного тракта покрывается от 10 до 20% расхода глюкозы, за счет глюконеогенеза из летучих жирных кислот (пропионата) и небелковых в-в (лактата, пирувата) - от 30 до 60, из белков и аминокислот - от 25 до 30%. Хотя для жвачных жив-х глюконеогенез является важнейшим путем поступления глюкозы в организм, однако из летучих жирных кислот выраженным глюкогенным эффектом обладает пропионовая кислота. Уксусная кислота не является глюкогенной, и ее введение в рубец не вызывает увеличения глюкозы в крови, Масляная кислота обладает выраженным кетогенным свойством. При недостаточном поступлении в организм пропионовой кислоты и избыточном при¬токе масляной и уксусной кислот создаются условия для повышения кето-генеза. Второй предпосылкой для накопления в организме жвачных жив-х кетоновых тел является возможность поступления из преджелудков в кровь большого количества аммиака, который тормозит реакции цикла трикарбоновых кислот, связывая альфа-кетоглутаровую кислоту. Недостаток энергии в рацио¬нах коров в фазу интенсивной лактации сопровождается дефицитом пропионата и глюкозы в организме, торможением регенерации щавелевоуксусной кислоты, а следовательно, и реакций трикарбонового цикла. При дефиците глюкозы ↑глюконеогенез за счет главным образом липидов→приводит к образованию значительного количества свободных жирных кислот, из которых легко образуются кетоновые тела. Содерж-е жив-х на рационах с избытком концентрированных кормов (белка) приводит к нарушению рубцового пищеварения, изменению рН рубцо-вого содержимого, дисбалансу ЛЖК, поступлению в кровь большого количества масляной кислоты, аммиака, кетогенных аминокислот при недостаточном при¬токе глюкопластических в-в. Избыток аммиака ведет к нарушению ф-ции центральной нервной системы, эндокринных органов, печени, сердца и, как было указано выше, прерывает реакции цикла трикарбоновых кислот, подавляет процесс генерации щавелевоуксусной кислоты. Белковый перекорм ведет к обогащению организма кетогенными аминокисло¬тами (лейцин, фенилаланин, тирозин, триптофан, лизин), в процессе превращения которых образуется свободная ацетоуксусная кислота. При поступлении в организм избытка масляной кислоты с недоброкачествен¬ными кормами из нее в процессе утилизации образуются бета-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты и ацетон. Кетогенез усиливается и при поступлении с кормом большого количества уксусной кислоты. На ее утилизацию и использование на жир молока и другие нужды необходимо определенное количество глюкогенных в-в. При их недостатке реакция цикла трикарбоновых кислот тормозится и из уксусной кис¬лоты образуются кетоновые тела. Что касается ожирения как предрасполагающего фактора, то здесь у жив-х с высоким генетическим потенциалом продуктивности в фазе интенсивной лактации недостаток энергии рациона покрывается за счет запаса жира, при ис¬пользовании которого образуются кетоновые тела. При накоплении в организме избыточного количества кетоновых тел и длительном их действии в патологи¬ческий процесс вовлекаются центральная нервная система, нейроэндокринная система - гипоталамус, гипофиз и кора надпочечников, щитовидная, околощи¬товидные железы, яичники, печень, сердце, почки и другие органы, в них воз-никают дистрофические изменения, нарушается функция. При длительном воздействии кетоновых тел на органы эндокринной системы, в частности на щитовидную и околощитовидные железы, наступает их гипофунк¬ция и развивается вторичная остеодистрофия. Под воздействием кетоновых тел и других продуктов нарушенного метаболизма развиваются миокардиодистро-фия, гепатоз, возможно гломерулонефрит, уролитиаз, панкреолитиаз и другие болезни. Симптомы. Для кетоза характерен сложный симптомо-комплекс, проявляющийся расстройством сердечно-сосудистой, пищеварительной, нервно-эндокринной систем, печени и других органов, изменениями показателей крови, мочи, молока, рубцового содержимого. Клиническое проявление болезни зависит от силы и продол¬жительности воздействия на организм кетогенных факторов, степени кетогенеза, адаптационных возможностей и индивидуаль¬ных особенностей жив-го. При остром течении болезни у ново¬тельных коров на первый план выступают невротический, гастро-энтеральный и гепатотоксический синдромы. Жив-е временами возбуждены, необычно раздражены, чувствительность кожи по¬вышена (гиперестезия). Возбуждение вскоре сменяется угнетением, жив-е становятся вялыми, сонливыми, больше лежат. Деятель¬ность рубца ослаблена, движения его вялые, наблюдается запор или длительный упорный понос. Отмечается сопорозное или ко¬матозное состояние, напоминающее картину послеродового пареза. Острое течение кетоза иногда сопровождается токсической дистро-фией печени: быстро нарастающее угнетение, переходящее в де¬прессию и сонливость, резкое увеличение, болезненность печени. Печеночная кома нередко заканчивается гибелью жив-го. При остром течении болезни наблюдают, кроме того, тахи¬кардию), учащенное дыхание (,в период угнетения дыхание иногда замедленное (до 8-12 в 1 минуту). Т тела обычно в пределах нормы. Упитанность быстро падает, удой снижается, иногда наступает срыв лактации. В совр-х условиях ведения молочного скотоводства ке-тоз у коров протекает преимущественно подостро и хронически, с несколько иной, часто стертой клинической картиной, т.к. этиологические факторы обычно действуют продолжительное время и кетогенез менее выражен. У больных жив-х отме¬чают матовость волосяного покрова, глазури копытцевого рога. Коровы угнетены, вялы, взгляд безучастный, реакция на внешние раздражители ослаблена, больше лежат, неохотно встают, дви¬жения медлительные, осторожные, нервно-мышечный тонус по¬нижен, наблюдается мышечная дрожь. Т тела в пре¬делах нормы. Аппетит изменчивый, чаще пониженный, жив-е вяло поедают концентраты или отказываются от них, лучше едят сено, корнеплоды, корма, сдобренные патокой. Диагноз. Ставят комплексно, проводят анализ синдроматики стада .Лечение. В/в и внутрибрюшинно с помощью шприца вводят глюкозу 1-2 раза в сутки глицерин внутрь с водой или метиоин, вн/м глюкокортикоидные гормоны.
40. Кетоз Заб-е, сопровожд накоп¬л в орга-ме кетоновых тел, пораж вследствие этого гипофизарно-надпочечниковой системы, щитовидной, околощито¬видных желез, печени, сердца, почек и других органов, встреч у молочных коров, многоплодных овцематок , жвачных жив-х. Кетоз коров. Заболев ранее описывали под разл названиями: ацетонемия, токсемия молочных коров, белковая интоксикаци,.Не следует кетоз называть ацетонемией (кетонемией, кетонурией), т.к. ↑в крови кетоновых тел и появл их в боль-шом кол-ве в моче явл одним из призн кетоза, при этом наиболее ярко прояляющимся в начале болезни. Кетонемия (кетонурия) может быть при тяжелой форме сах диабета, воспалит проц в организме, голодании и некоторых других первичных болезнях, но патогенез повыш кетоновых тел в крови и моче иной, чем при кетозе.Этиология. Кетоз коров - заболев полиэтиологи¬ческой природы, в возникн которого основную роль играют дефицит энергии в фазу интенсивной лактации, белковый пере¬корм, поедание кормов, содерж много масляной к-ты. Болезнь наиболее ярко проявл в первые 6-10 недель после отела, когда необх большие энергет затраты на обра¬зов молока. Кетоз встреч в хоз-х с высоко-концентратным типом кормления, где в рационах коров недостает длиностебельчатого сена, что приводит к наруш рубцового пищевар и развитию бол. Во многих случаях осн причина кетоза у коров и др жвачных жив-х - скармли¬в им недоброкач кормов, содерж большое кол-во масляной и уксусной к-от (силос, сенаж, жом, барда и др.). Существенным фактором, способствующим возникн кетоза, служат ожирение, гиподинамия, недостаток инсоляции и аэрации. Патогенез. Предрасположенность жвачных жив-х к заболев кетовом обусл особенностью рубцового пищевар, поступл в ор¬ганизм углеводов не в виде глюкозы, а в виде летучих жирных к-от, возмож¬ностью всасыв в кровь большого кол-ва аммиака. В рез-те бакте-риальной ферментации в рубце сахар и крахмал корма расщепл-ся почти полностью, клетчатка - более чем наполовину. Продуктами расщепл угле¬водов являются летучие жирные к-ты (ЛЖК): уксусная, пропионовая, масляная и др. Эти к-ты могут образ-ся в некотором кол-ве в рубце в процессе распада и синтеза белка. При оптимальной структуре рациона в содержимом рубца соотношение ЛЖК таково: 65% уксусной, 20 - пропионовой и 15% масляной кислот, при измене¬нии условий кормления это соотношение меняется. У коров за счет всасывания из пищеварительного тракта покрывается от 10 до 20% расхода глюкозы, за счет глюконеогенеза из летучих жирных кислот (пропионата) и небелковых в-в (лактата, пирувата) - от 30 до 60, из белков и аминокислот - от 25 до 30%. Хотя для жвачных жив-х глюконеогенез является важнейшим путем поступления глюкозы в организм, однако из летучих жирных кислот выраженным глюкогенным эффектом обладает пропионовая кислота. Уксусная кислота не является глюкогенной, и ее введение в рубец не вызывает увеличения глюкозы в крови, Масляная кислота обладает выраженным кетогенным свойством. При недостаточном поступлении в организм пропионовой кислоты и избыточном при¬токе масляной и уксусной кислот создаются условия для повышения кето-генеза. Второй предпосылкой для накопления в организме жвачных жив-х кетоновых тел является возможность поступления из преджелудков в кровь большого количества аммиака, который тормозит реакции цикла трикарбоновых кислот, связывая альфа-кетоглутаровую кислоту. Недостаток энергии в рацио¬нах коров в фазу интенсивной лактации сопровождается дефицитом пропионата и глюкозы в организме, торможением регенерации щавелевоуксусной кислоты, а следовательно, и реакций трикарбонового цикла. При дефиците глюкозы ↑глюконеогенез за счет главным образом липидов→приводит к образованию значительного количества свободных жирных кислот, из которых легко образуются кетоновые тела. Содерж-е жив-х на рационах с избытком концентрированных кормов (белка) приводит к нарушению рубцового пищеварения, изменению рН рубцо-вого содержимого, дисбалансу ЛЖК, поступлению в кровь большого количества масляной кислоты, аммиака, кетогенных аминокислот при недостаточном при¬токе глюкопластических в-в. Избыток аммиака ведет к нарушению ф-ции центральной нервной системы, эндокринных органов, печени, сердца и, как было указано выше, прерывает реакции цикла трикарбоновых кислот, подавляет процесс генерации щавелевоуксусной кислоты. Белковый перекорм ведет к обогащению организма кетогенными аминокисло¬тами (лейцин, фенилаланин, тирозин, триптофан, лизин), в процессе превращения которых образуется свободная ацетоуксусная кислота. При поступлении в организм избытка масляной кислоты с недоброкачествен¬ными кормами из нее в процессе утилизации образуются бета-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты и ацетон. Кетогенез усиливается и при поступлении с кормом большого количества уксусной кислоты. На ее утилизацию и использование на жир молока и другие нужды необходимо определенное количество глюкогенных в-в. При их недостатке реакция цикла трикарбоновых кислот тормозится и из уксусной кис¬лоты образуются кетоновые тела. Что касается ожирения как предрасполагающего фактора, то здесь у жив-х с высоким генетическим потенциалом продуктивности в фазе интенсивной лактации недостаток энергии рациона покрывается за счет запаса жира, при ис¬пользовании которого образуются кетоновые тела. При накоплении в организме избыточного количества кетоновых тел и длительном их действии в патологи¬ческий процесс вовлекаются центральная нервная система, нейроэндокринная система - гипоталамус, гипофиз и кора надпочечников, щитовидная, околощи¬товидные железы, яичники, печень, сердце, почки и другие органы, в них воз-никают дистрофические изменения, нарушается функция. При длительном воздействии кетоновых тел на органы эндокринной системы, в частности на щитовидную и околощитовидные железы, наступает их гипофунк¬ция и развивается вторичная остеодистрофия. Под воздействием кетоновых тел и других продуктов нарушенного метаболизма развиваются миокардиодистро-фия, гепатоз, возможно гломерулонефрит, уролитиаз, панкреолитиаз и другие болезни. Симптомы. Для кетоза характерен сложный симптомо-комплекс, проявляющийся расстройством сердечно-сосудистой, пищеварительной, нервно-эндокринной систем, печени и других органов, изменениями показателей крови, мочи, молока, рубцового содержимого. Клиническое проявление болезни зависит от силы и продол¬жительности воздействия на организм кетогенных факторов, степени кетогенеза, адаптационных возможностей и индивидуаль¬ных особенностей жив-го. При остром течении болезни у ново¬тельных коров на первый план выступают невротический, гастро-энтеральный и гепатотоксический синдромы. Жив-е временами возбуждены, необычно раздражены, чувствительность кожи по¬вышена (гиперестезия). Возбуждение вскоре сменяется угнетением, жив-е становятся вялыми, сонливыми, больше лежат. Деятель¬ность рубца ослаблена, движения его вялые, наблюдается запор или длительный упорный понос. Отмечается сопорозное или ко¬матозное состояние, напоминающее картину послеродового пареза. Острое течение кетоза иногда сопровождается токсической дистро-фией печени: быстро нарастающее угнетение, переходящее в де¬прессию и сонливость, резкое увеличение, болезненность печени. Печеночная кома нередко заканчивается гибелью жив-го. При остром течении болезни наблюдают, кроме того, тахи¬кардию), учащенное дыхание (,в период угнетения дыхание иногда замедленное (до 8-12 в 1 минуту). Т тела обычно в пределах нормы. Упитанность быстро падает, удой снижается, иногда наступает срыв лактации. В совр-х условиях ведения молочного скотоводства ке-тоз у коров протекает преимущественно подостро и хронически, с несколько иной, часто стертой клинической картиной, т.к. этиологические факторы обычно действуют продолжительное время и кетогенез менее выражен. У больных жив-х отме¬чают матовость волосяного покрова, глазури копытцевого рога. Коровы угнетены, вялы, взгляд безучастный, реакция на внешние раздражители ослаблена, больше лежат, неохотно встают, дви¬жения медлительные, осторожные, нервно-мышечный тонус по¬нижен, наблюдается мышечная дрожь. Т тела в пре¬делах нормы. Аппетит изменчивый, чаще пониженный, жив-е вяло поедают концентраты или отказываются от них, лучше едят сено, корнеплоды, корма, сдобренные патокой. Диагноз. Ставят комплексно, проводят анализ синдроматики стада .Лечение. В/в и внутрибрюшинно с помощью шприца вводят глюкозу 1-2 раза в сутки глицерин внутрь с водой или метиоин, вн/м глюкокортикоидные гормоны.
Паралитическая миоглобинурия-остропрот-щее заболевание, сопров-ся накоплени¬ем в мышцах молочной кислоты и других к-т, их измене¬нием, парезом задней части туловища, выделением с мочой миоглобина.Болеют хорошо упитанных лошадей, Этиология. Причины— обильное кормление лошадей, в период продо-го перерыва в работе, содержание животных без проводок, последующая напряженная работа или тренинг. миоглобинурия у лошадей встречается чаще после праздничных дней, «праздничная болезнь».Патогенез. Возникновению заболевания предшествует избыточное накоп¬ление в мышцах гликогена. При физ.нагрузке гликоген мышц ис¬п-ся как энергетическое в-во. когда животное после обильного кормления и продолж-го отдыха быстро подвергается чрез.физ. нагрузке, в мыш¬цах происходит ↑распад гликогена с образованием большого ко¬л-ва молочной и других кислот, к-е вызывают набухание и уплотнение мышечных волокон. Набухшие и уплот¬ненные мышечные волокна сдавливают проходящие между ними кровенос¬ные капилляры→наступает недостаток кислорода. Проис¬ходит перерождение и распад мышечных волокон. Продукты распада мышц и гликогена, поступая в кровь, вызывают токсемию, сдвиг кислотно-щелоч¬ного равновесия в сторону ацидоза→резким подавлени¬ем функции ЦНС, дистрофией почек, сердца, появлением протеинурии. Связь миоглобина с белком мышц становится непрочной, и он посту: в кровь. Почечный порог у миоглобина низкий, и он выделяется с мочой окрашивая ее Симптомы. после начала работы лошадь начинает потеть, появляется дрожание мышц, напряженность движений, шаткость зада→ спотыкается и падает, с определен усилием приподнимает переднюю часть туловища и принимает позу сидящей собаки→лошадь ложится, вытягивает передние конечности, голову, попытка подняться становится безуспешной из-за пареза тазовых конечностей. мышцы крупа и поясницы становятся твердыми и м чувствительными, припухшими. t тела вначале нормальная, →по мере нарастания интоксикации, появления осложнений повышается до 39,5°С Частота пульса составляет 80-100 и бол минуту, тоны сердца ослабленные, приглушенные. Аппетит сохранен, я да усилена, акт глотания затруднен. Перистальтика кишечника ослабляется, мочеиспускание редкое, →вследствие возможного пареза мочевого пузыря прекращается. Лошадь сильно потеет, кожа влажная с запахом мочевины и прод-в промеж-го обмена, появляются пролежни, травмы, особенно головы. У крс заболев-ю предшествует длительное безвыгульное содержание и хорошее кормление животных. Болезнь про¬является уплотнением мышц тазовых конечностей и крупа, парезом зада.Патогномичный признак болезни — миоглобинурия, окрашивание мочи в красный, красно-коричневый или темно-бурый цвет.В тяж. случаях болезни миоглобинурия через 30-50 минут после появления первых признаков заболевания, В легких случаях болезни (синдром «ско-ванности движений») миоглобинурия отсутствует. В крови замедле¬ние СОЭ, ↑ сахара ,молочной кислоты, ↓ резервной щелочности СО2 и содержание магния.Течение и прогноз. Тяжелая форма 5-6 дн. зак-ся летальным исходом из-за интоксикации организма и развития сепсиса , гипостатической пневмонии. Средней тяжести 3-4 дня и при лечении оканч-ся выздоровлением. Легкая форма (синдром «скованности движений») заканчивается вы¬здоровлением в течение 2—3 дней без врачебного вмешательства.У крс миоглобинурия протекает в более легкой фор¬ме, чем у лошадей, однако случаи летального исхода отмечаются .Диагноз. Не вызывает трудностей. Наблюдается своеобразное изменение мышц, парез задних частей туловища, миоглобинурия. необходимо отличать от мы-шечного ревматизма, столбняка, травматического повреждения позвоноч¬ника. При столбняке бывает возбуждение, при мышечном ревматизме — болезненность мышц, при травмах позвоночника — участки повреждения. Перечисленные болезни протекают без признаков миоглобинурии.Миоглобинурию у крс следует дифференцировать от гемоглобинурии и гипомагниемии, беломышечной болезни. При гемоглобинурии не бывает характерных изменений в мышцах, парезов задних частей туловища, моча при отстаивании разделяется по цвету на два слоя: верхний — светлый, нижний — окрашенный в темно-вишневый цвет. В осадке мочи находят большое количество эритроцитов. Для гипомагниемии (пастбищной тетании) характерно резкое снижение в крови содержания магния, отсутствие в моче миоглобина.Беломышечная болезнь имеет эндемический характер, при ней отсутствует миоглобинурия.Лечение. полный покой, Тяжело больных, находящихся в лежачем положении, переворачивают каждые 3-4 часа. Кормят хороший сеном из разнотравья, кормовой свеклой, морковью, дают болтушку из отрубей. Поение обильное. Для нейтр-ции кислых продуктов тканевого распада в/в лошадям раствор гидрокарбоната натрия. Введение пищевой соды повторяют ежедневно ш протяжении 2-3 дней. слабительного эффекта путем введение внутрь 200-соду добавляют карловарскую соль дробными дозами, очистительные клизмы, удаляют мочу из мочевого пузыря путем его катетеризации или массаж; через прямую кишку.Тонус жкт поддерж-т введением в/в 10% -го раствора хлорида натрия и 10%-го раствора хлорида кальция . Эффективны токоферол, тиамин и аскорбиновая кие лота. Витамин Е вводится в форме масляного концентрата подкожно / в/м .Тиамина бромид подкожно , в/м или вн/ ежедневно. Аскорбиновую кислоту вводят в/в или дают внутрь. В/в или подкожно вводят 1%-i раствор метиленовой сини, приготовленный на 25%-м растворе глюкозы. в/в 0,5%-го раствора никотиновой кислоты и 10 мл препарата но-шпы. В/ в глюкала в с подкожным введением 20% -го р-ра камфорного масла и в/м 6%-го р-ра тиамина. Для уменьшения интоксикации в/в 30%-го р-ра тиосульфата натрия.. Профилактика. В нерабочие дни норму скармливания концентратов сокращают упитанным лошадям на 40-70%, животным средней упитанность на 10-25%, обязательно организуют проводку или выездку. Не допускаю перекорма лошадей концентратами, кухонными отходами и другими высоко энергетическими кормами.
44. Паралитическая миоглобинурия-остропрот-щее заболевание, сопров-ся накоплени¬ем в мышцах молочной кислоты и других к-т, их измене¬нием, парезом задней части туловища, выделением с мочой миоглобина.Болеют хорошо упитанных лошадей, Этиология. Причины— обильное кормление лошадей, в период продо-го перерыва в работе, содержание животных без проводок, последующая напряженная работа или тренинг. миоглобинурия у лошадей встречается чаще после праздничных дней, «праздничная болезнь».Патогенез. Возникновению заболевания предшествует избыточное накоп¬ление в мышцах гликогена. При физ.нагрузке гликоген мышц ис¬п-ся как энергетическое в-во. когда животное после обильного кормления и продолж-го отдыха быстро подвергается чрез.физ. нагрузке, в мыш¬цах происходит ↑распад гликогена с образованием большого ко¬л-ва молочной и других кислот, к-е вызывают набухание и уплотнение мышечных волокон. Набухшие и уплот¬ненные мышечные волокна сдавливают проходящие между ними кровенос¬ные капилляры→наступает недостаток кислорода. Проис¬ходит перерождение и распад мышечных волокон. Продукты распада мышц и гликогена, поступая в кровь, вызывают токсемию, сдвиг кислотно-щелоч¬ного равновесия в сторону ацидоза→резким подавлени¬ем функции ЦНС, дистрофией почек, сердца, появлением протеинурии. Связь миоглобина с белком мышц становится непрочной, и он посту: в кровь. Почечный порог у миоглобина низкий, и он выделяется с мочой окрашивая ее Симптомы. после начала работы лошадь начинает потеть, появляется дрожание мышц, напряженность движений, шаткость зада→ спотыкается и падает, с определен усилием приподнимает переднюю часть туловища и принимает позу сидящей собаки→лошадь ложится, вытягивает передние конечности, голову, попытка подняться становится безуспешной из-за пареза тазовых конечностей. мышцы крупа и поясницы становятся твердыми и м чувствительными, припухшими. t тела вначале нормальная, →по мере нарастания интоксикации, появления осложнений повышается до 39,5°С Частота пульса составляет 80-100 и бол минуту, тоны сердца ослабленные, приглушенные. Аппетит сохранен, я да усилена, акт глотания затруднен. Перистальтика кишечника ослабляется, мочеиспускание редкое, →вследствие возможного пареза мочевого пузыря прекращается. Лошадь сильно потеет, кожа влажная с запахом мочевины и прод-в промеж-го обмена, появляются пролежни, травмы, особенно головы. У крс заболев-ю предшествует длительное безвыгульное содержание и хорошее кормление животных. Болезнь про¬является уплотнением мышц тазовых конечностей и крупа, парезом зада.Патогномичный признак болезни — миоглобинурия, окрашивание мочи в красный, красно-коричневый или темно-бурый цвет.В тяж. случаях болезни миоглобинурия через 30-50 минут после появления первых признаков заболевания, В легких случаях болезни (синдром «ско-ванности движений») миоглобинурия отсутствует. В крови замедле¬ние СОЭ, ↑ сахара ,молочной кислоты, ↓ резервной щелочности СО2 и содержание магния.Течение и прогноз. Тяжелая форма 5-6 дн. зак-ся летальным исходом из-за интоксикации организма и развития сепсиса , гипостатической пневмонии. Средней тяжести 3-4 дня и при лечении оканч-ся выздоровлением. Легкая форма (синдром «скованности движений») заканчивается вы¬здоровлением в течение 2—3 дней без врачебного вмешательства.У крс миоглобинурия протекает в более легкой фор¬ме, чем у лошадей, однако случаи летального исхода отмечаются .Диагноз. Не вызывает трудностей. Наблюдается своеобразное изменение мышц, парез задних частей туловища, миоглобинурия. необходимо отличать от мы-шечного ревматизма, столбняка, травматического повреждения позвоноч¬ника. При столбняке бывает возбуждение, при мышечном ревматизме — болезненность мышц, при травмах позвоночника — участки повреждения. Перечисленные болезни протекают без признаков миоглобинурии.Миоглобинурию у крс следует дифференцировать от гемоглобинурии и гипомагниемии, беломышечной болезни. При гемоглобинурии не бывает характерных изменений в мышцах, парезов задних частей туловища, моча при отстаивании разделяется по цвету на два слоя: верхний — светлый, нижний — окрашенный в темно-вишневый цвет. В осадке мочи находят большое количество эритроцитов. Для гипомагниемии (пастбищной тетании) характерно резкое снижение в крови содержания магния, отсутствие в моче миоглобина.Беломышечная болезнь имеет эндемический характер, при ней отсутствует миоглобинурия.Лечение. полный покой, Тяжело больных, находящихся в лежачем положении, переворачивают каждые 3-4 часа. Кормят хороший сеном из разнотравья, кормовой свеклой, морковью, дают болтушку из отрубей. Поение обильное. Для нейтр-ции кислых продуктов тканевого распада в/в лошадям раствор гидрокарбоната натрия. Введение пищевой соды повторяют ежедневно ш протяжении 2-3 дней. слабительного эффекта путем введение внутрь 200-соду добавляют карловарскую соль дробными дозами, очистительные клизмы, удаляют мочу из мочевого пузыря путем его катетеризации или массаж; через прямую кишку.Тонус жкт поддерж-т введением в/в 10% -го раствора хлорида натрия и 10%-го раствора хлорида кальция . Эффективны токоферол, тиамин и аскорбиновая кие лота. Витамин Е вводится в форме масляного концентрата подкожно / в/м .Тиамина бромид подкожно , в/м или вн/ ежедневно. Аскорбиновую кислоту вводят в/в или дают внутрь. В/в или подкожно вводят 1%-i раствор метиленовой сини, приготовленный на 25%-м растворе глюкозы. в/в 0,5%-го раствора никотиновой кислоты и 10 мл препарата но-шпы. В/ в глюкала в с подкожным введением 20% -го р-ра камфорного масла и в/м 6%-го р-ра тиамина. Для уменьшения интоксикации в/в 30%-го р-ра тиосульфата натрия.. Профилактика. В нерабочие дни норму скармливания концентратов сокращают упитанным лошадям на 40-70%, животным средней упитанность на 10-25%, обязательно организуют проводку или выездку. Не допускаю перекорма лошадей концентратами, кухонными отходами и другими высоко энергетическими кормами.
Гиповитаминоз Д (рахит) Хронич заболевание молодняка, возникающее из-за дефицита вит D, кальция, фосфора и сопровожд явл ненормального образования костной ткани и деформ. измен растущего костяка (скелета), в к-м преобл хрящевая масса. Болеет молодняк до 1 года в стойловый период.Этиология. Возникн болезни связано с недост или отсутствием в кормах, вит D или недостат его образованием из провитамина из-за светового голодания (УФЛ). Наруш ф-ий паращит желёз, однообр рацион при недостатке солей кальция и фосфора, большое содерж в кормах кислых эквивалентов, болезни пищев системы и др пат процессы, сопровожд наруш кисл-щел равновесия в кислую сторону.Симптомы. Ухудш аппетита, уменьш прироста массы тела, извращ вкуса, вялость, напряж походка, хромота, жив больше лежит, болезн-ть костей. Деформация костей, X-образная постановка конечностей, искривл трубчатых костей передних конечностей, позвоночника, гр клетка сплющивается с боков, живот отвисает и увел в размере. Иссл крови: резкие наруш в содерж вит. D, щелочной фосфатазы, лимонной к-ты, гормонов паращитовидных желёз и коры надпочечников, а также кальция, фосфоры, щелочного резерва.Патогенез. Вит. D проявляет своё специфич действие не в виде соед, которое образ-ся в коже под влиянием ультрафиолета или поступ в организм с пищей, а в форме активных метаболитов, последовательное преобразование к-х происходит в печени → в почках с участием специфических ферментов — гидроксилаз. белковые системы закладываются и достигают маx активности в процессе эмбриогенеза и постнатального развития неодновременно. Временное отставание любой из систем, участв- в утилизации в. D, может быть причиной нарушения мин. обмена. К числу подобных причин относиться нарушения всасывания витамина D в кишечнике из-за недостаточного образования и секреции желчи, малая активность гидроксилазы печени и почек, участв-х в биосинтезе активных метаболитов, нехватка белков, транспорти-х активные формы вит. D, дефицитная эффективность систем, участв-х в транспорте ионов Са через энтероцит. Нарушения фосфорно-кальциевого обмена, связанные с гиповитаминозом D, низким уровнем тиреокальцитонина и гиперпаратиреозом→к ↓окисли.процессов, развитию ацидоза в кости, углубляющего изменения клеточного метаболизма и нарушающего норм. процесс обызвествления хрящевой и остеоидной ткани. арушения в обмене веществ сочетаются со сдвигами в системе ферментов. Установлено ↓ в крови активности фосфорилазы и ↑активности щелочной фосфатазы .↑ активность щелочной фосфатазы, стимулированная гормонами паращитовидных желез, → перемоделирование кости за счёт остеокластов и остеобластов. Избыточная остеоидная гиперплазия из-за недостаточного образованием диокси-вит. D, контролирующего синтез белковой стромы кости (неконтролируемая остеоидная гиперплазия).Диагноз. Учитываются условия кормления и содерж, клин признаки, данные рентгеногр и биохим иссл.Лечение. Устран причины, вводить вит D, диетотерапия, УФ облуч молодняка. Назнач вит D2, дают препараты кальция и фосфора. В Телятниках облучатели ЭО1-30м или ОЭ-2 (3-3,5 ч), ИКУФ-1
46. Беломышечная болезнь - болезням селеновой и Е-витаминной недост-ти. встречается в хозяйствах с интенсивным ведением животноводства при ограничении движения молодняка.Этиология. Дефицит в рационе белка, незамен АК, вит Е, недостаток кобальта, марганца йода. Необесп-ть рациона берем жив-х сказ-ся на приплоде. Проявл наруш обменных процПатогенез. Развитие болезни связано с недост селена и вит Е и накопл в организме перекисей. Витамин Е ↓ (ингибирует), селен в составе глутатионпероксидазы разруш эти соед. При не¬дост селена в тк накапл недоокисленные прод обмена, наступа жировая инфильтрация и дистрофия печени, происходят деструктив¬ные измен в скелет и серд мышцах. Поражение мышц - основное звено в патогенезе беломышечной болезни молодняка. Развитие болезни сопро¬вожд снижен активности глутатионпероксидазы, амилазы, повыш активности лактатдегидрогеназы, аланинаминотрансферазы, увеличением в сы¬воротке крови альфа- и бета-глобулинов.Симптомы. Общее угнетение, слабость, шаткая походка, огранич подвижность, темп тела норм. Отёки суставов, нарушена функция сгибателей и разгибателей конечностей, парези или параличи отд частей тела. Аритмия, раздвоение второго тона. Дыха и пульс учащаются. Судороги, одышка, рот открыт, язык высунут. В крови снижен уровень вит Е, метионина, цистина, селена, ускорено СОЭ. В моче: белок, сахар, креатин..Диагноз. На основании этиологич, клинич, патологоанат и лаб данных.Лечение. Вводят селенит натрия подкожно или внутримыш 0,1-0,2 мг на 1 кг массы. Добавл вит Е однокомпонентно или в смеси сниж смертность, смешанные добавки из вит Е, селена и метионина. На 1 тонну комбикорма добавл токоферол.
Нефрозы дистрофия почек – болезнь с преимущ дистрофич пораж канальцев в виде амилоидного, жирового перерождения, мутного набухания или некроза без воспалит реакций со стороны сосудистых клубочков. Делят на: некротический, амилоидный, липоидный.Этиология: отравл солями тяж мет сулёмой, мышьяком, хлорорган соед (гексахлоран). Стрептококк и вирусная инф, хронич гнойные проц, рахит, диатез, повыш радиоакт. Патогенез. Нефрозы, развив в рез-те иммунодефицитного сост организма. Длительно протек инфекц или не¬заразные болезни резко сниж защитные реакции организма. Нарушается синтез иммуноглобулинов, которые вырабатывают АТ, одновременно ↑ уровень амилоидного белка в крови, →диспротеинемию, протеинурию и развитие отеков. В острых случаях развития нефроза токсины с током крови → в почки и поражают нефроны. нарушается базальная мембрана клубочков, состоящая из мукополисахаридов и не содержащая коллагеновых волокон. Ее проницаемость ↑, и в ультрафильтрат поступают белки плазмы крови с малой молекулярной массой: сывороточные альбумины, альфа-глобулин, трансферрин, церулоплазмин. .поражается канальцевый эпителий, который теряет способность селективной реабсорбции. Нарушение обратного всасывания белка→протеинурии, а активизация всасывания воды ведет к олигурии. В результате большой потери белков плазмы крови онкотическое давление крози и появляются отеки. Однако развитие отека связано не только с протеинурией, но и с повышенной секрецией альдостерона, обусловливающего удержание в ор¬ганизме электролитов и тем самым задержку воды и возникновение тканевого отека. Выделяющийся с мочой белок частично свертывается в просвете канальцев, образуя гиалиновые цилиндры, которые могут служить основой для эпителиаль¬ных, зернистых и лейкоцитарных цилиндров. Коагуляция белка в просвете ка¬нальцев и базальной мембране может привести к обтурационной анурии с высо¬кой уремией. Длительное выделение с мочой трансферрина и церулоплазмина при хроническом течении нефроза обусловливает развитие анемии, ацидоза, истощения и снижение резистентности организма.Симптомы: при отравл – картина интоксикации, избират пораж почек, гастроэнтерит, рвота, пониж темпер тела, учащ пульса, сниж мочевыдел, выдел моча низкой относит плотности, содержит белок, гиалиновые, зеристые, эпител цилиндры. При тяж теч болезни – анурия, ацидоз, гипохлоремия. Бывает асцит, отёчность подкожной клетчатки.Развитие липоидного нефроза – увелич почек, в моче обнаруж жировые и гиалиновые цилиндры. Химическое иссл выявл холестерин.Диагноз: анамнез, клин симпт, патологан вскрытие, исследов мочи и крови.Лечение: устран прич болезни. При нач стадиях проводят промыв желудка, глубокие клизмы и голодная диета.Антитоксич терапия – антидот унитол (внутривенно), для снятия интоксикации – глюкоза с кофеином, гемодез, р-р натрия хлорида. Щадящая диета. Назнач вит преп (А, D, E, C, B12) – внутривенным введением 2-5%-ного р-ра двууглекислой соды.Профилактика: недопущ попад ядов минерального и растит-го происхожд в организм жив-го с кормом и водой, прав хранение и прриготовл кормов.
32. Нефрозы дистрофия почек – болезнь с преимущ дистрофич пораж канальцев в виде амилоидного, жирового перерождения, мутного набухания или некроза без воспалит реакций со стороны сосудистых клубочков. Делят на: некротический, амилоидный, липоидный.Этиология: отравл солями тяж мет сулёмой, мышьяком, хлорорган соед (гексахлоран). Стрептококк и вирусная инф, хронич гнойные проц, рахит, диатез, повыш радиоакт. Патогенез. Нефрозы, развив в рез-те иммунодефицитного сост организма. Длительно протек инфекц или не¬заразные болезни резко сниж защитные реакции организма. Нарушается синтез иммуноглобулинов, которые вырабатывают АТ, одновременно ↑ уровень амилоидного белка в крови, →диспротеинемию, протеинурию и развитие отеков. В острых случаях развития нефроза токсины с током крови → в почки и поражают нефроны. нарушается базальная мембрана клубочков, состоящая из мукополисахаридов и не содержащая коллагеновых волокон. Ее проницаемость ↑, и в ультрафильтрат поступают белки плазмы крови с малой молекулярной массой: сывороточные альбумины, альфа-глобулин, трансферрин, церулоплазмин. .поражается канальцевый эпителий, который теряет способность селективной реабсорбции. Нарушение обратного всасывания белка→протеинурии, а активизация всасывания воды ведет к олигурии. В результате большой потери белков плазмы крови онкотическое давление крози и появляются отеки. Однако развитие отека связано не только с протеинурией, но и с повышенной секрецией альдостерона, обусловливающего удержание в ор¬ганизме электролитов и тем самым задержку воды и возникновение тканевого отека. Выделяющийся с мочой белок частично свертывается в просвете канальцев, образуя гиалиновые цилиндры, которые могут служить основой для эпителиаль¬ных, зернистых и лейкоцитарных цилиндров. Коагуляция белка в просвете ка¬нальцев и базальной мембране может привести к обтурационной анурии с высо¬кой уремией. Длительное выделение с мочой трансферрина и церулоплазмина при хроническом течении нефроза обусловливает развитие анемии, ацидоза, истощения и снижение резистентности организма.Симптомы: при отравл – картина интоксикации, избират пораж почек, гастроэнтерит, рвота, пониж темпер тела, учащ пульса, сниж мочевыдел, выдел моча низкой относит плотности, содержит белок, гиалиновые, зеристые, эпител цилиндры. При тяж теч болезни – анурия, ацидоз, гипохлоремия. Бывает асцит, отёчность подкожной клетчатки.Развитие липоидного нефроза – увелич почек, в моче обнаруж жировые и гиалиновые цилиндры. Химическое иссл выявл холестерин.Диагноз: анамнез, клин симпт, патологан вскрытие, исследов мочи и крови.Лечение: устран прич болезни. При нач стадиях проводят промыв желудка, глубокие клизмы и голодная диета.Антитоксич терапия – антидот унитол (внутривенно), для снятия интоксикации – глюкоза с кофеином, гемодез, р-р натрия хлорида. Щадящая диета. Назнач вит преп (А, D, E, C, B12) – внутривенным введением 2-5%-ного р-ра двууглекислой соды.Профилактика: недопущ попад ядов минерального и растит-го происхожд в организм жив-го с кормом и водой, прав хранение и прриготовл кормов.
Гиперемия г.мозга.- переполнение и застой крови в сосудах→↑внутричерепного давления и нарушение ф-ций нервных клеток.различают: активную(артери-ю)-у молодых жив-х из –за ↑притока крови к г.мозгу и его обол-м.и пассивную(застойную)-у старых ж-х при ↓оттока венозной крови из сосудов мозга.это втоичные процессы.Встреч-ся у спортив.лошадей, плем.быков. Причины: активная- при тяж.работе половом возбуждении, аутотоксикации при инф. и незар-х бол-х, отравлении мин. и раст. Ядами, передозировки лек-в. Венозная при травм.перикардите, эксуд.плеврите, эмфиземе легких. Патогенез.Из-за ↑оттока артер.крови ↑внутричереп.давление и нарушается гемоэнцеф.барьер. Действие мех.фактора наруш-т метаболизм в нер-х клетках, разв-ся отек мозга. Электролиты проникая через барьер вызывают функц.сдвиги в активности клеток→чрезм.раздражение н-х клеток и преобладанием возбуждения над тормож-м.Симптомы. активная-возбуждение, стремление вперед, аггресия, буйство, обостренная реакция на звук.раздраж-ли.зрачки расширены, сердечный толчок стучащий, пульс частый.дыхание аритмичное,аппетит↓, жвачка редкая. Пассивная- угнетение, апатия,сонливость, ↑глубоких рефлексов, нарушение координации, частый пулься малого наполнения.Лечение.при активной-оберегают от травм, содержат на толстой подст-ке,холод.примочки на обл.черепа. при возбуждении-кровопускание. Дляослабления возб-я –в/м сернокислую магнезию,аминазин,рампун, В/В- хлоралгтдрат, бромиды. Анемия г.мозга х-ся ослаблением ф-ции коры г.мозга из-за недост. Кровооб-я в сосудах мозга и его обол-х. Причины первичной острой анемии-недост.приток к мозгу артер.крови при кровотеч-ях, сс недост-ти,острым расширением желудочков, артер.гипотонией; вторичной анемии-травмат.шок, ушиб,травма; хронич.анемии-поражение кроветворения, лейкемии,водянке, опухолях г.мозга. Патогенез. Из-за недост-го притока с артер.кровью кислорода и пит. в-в в клетках наруш-ся процесс возбуждения и торможения→извращение нервно-рефлекторной деят-ти, ↓мыш. Тонуса, расс-ву секреции и моторики желудка и кишечника, легочного и тканевого газообмена. Симптомы. При осторой анемии-общ.слабость,шаткость, угнетение, потеря условных рефлексов.во время обморока деят-ть сердца слабая, пульс артер.малый, частый, слизистые бледные, зрачки расширенны,рвота. Хронич.анемия-вялость,апатия, атаксия,супорозное состояние. Лечение.при анемия, обусл-х перераспред-м крови- растирание кожи жгутами, ингаляции нашатырем,. На голову кладут горячие компрессы, делают холодные клизмы. Для стим-ции работы сердца-кофеин, камфору, ингаляции кислорода. При постгемморагич. анемии- меры к остановки кровотечения- В/В гемостатическое средства(р-р хлорида ,глюконата натрия, викасол) , кровезамещающие жидкости(полиглюкин, реополиглюкин)
49.Гиперемия г.мозга.- переполнение и застой крови в сосудах→↑внутричерепного давления и нарушение ф-ций нервных клеток.различают: активную(артери-ю)-у молодых жив-х из –за ↑притока крови к г.мозгу и его обол-м.и пассивную(застойную)-у старых ж-х при ↓оттока венозной крови из сосудов мозга.это втоичные процессы.Встреч-ся у спортив.лошадей, плем.быков. Причины: активная- при тяж.работе половом возбуждении, аутотоксикации при инф. и незар-х бол-х, отравлении мин. и раст. Ядами, передозировки лек-в. Венозная при травм.перикардите, эксуд.плеврите, эмфиземе легких. Патогенез.Из-за ↑оттока артер.крови ↑внутричереп.давление и нарушается гемоэнцеф.барьер. Действие мех.фактора наруш-т метаболизм в нер-х клетках, разв-ся отек мозга. Электролиты проникая через барьер вызывают функц.сдвиги в активности клеток→чрезм.раздражение н-х клеток и преобладанием возбуждения над тормож-м.Симптомы. активная-возбуждение, стремление вперед, аггресия, буйство, обостренная реакция на звук.раздраж-ли.зрачки расширены, сердечный толчок стучащий, пульс частый.дыхание аритмичное,аппетит↓, жвачка редкая. Пассивная- угнетение, апатия,сонливость, ↑глубоких рефлексов, нарушение координации, частый пулься малого наполнения.Лечение.при активной-оберегают от травм, содержат на толстой подст-ке,холод.примочки на обл.черепа. при возбуждении-кровопускание. Дляослабления возб-я –в/м сернокислую магнезию,аминазин,рампун, В/В- хлоралгтдрат, бромиды. Анемия г.мозга х-ся ослаблением ф-ции коры г.мозга из-за недост. Кровооб-я в сосудах мозга и его обол-х. Причины первичной острой анемии-недост.приток к мозгу артер.крови при кровотеч-ях, сс недост-ти,острым расширением желудочков, артер.гипотонией; вторичной анемии-травмат.шок, ушиб,травма; хронич.анемии-поражение кроветворения, лейкемии,водянке, опухолях г.мозга. Патогенез. Из-за недост-го притока с артер.кровью кислорода и пит. в-в в клетках наруш-ся процесс возбуждения и торможения→извращение нервно-рефлекторной деят-ти, ↓мыш. Тонуса, расс-ву секреции и моторики желудка и кишечника, легочного и тканевого газообмена. Симптомы. При осторой анемии-общ.слабость,шаткость, угнетение, потеря условных рефлексов.во время обморока деят-ть сердца слабая, пульс артер.малый, частый, слизистые бледные, зрачки расширенны,рвота. Хронич.анемия-вялость,апатия, атаксия,супорозное состояние. Лечение.при анемия, обусл-х перераспред-м крови- растирание кожи жгутами, ингаляции нашатырем,. На голову кладут горячие компрессы, делают холодные клизмы. Для стим-ции работы сердца-кофеин, камфору, ингаляции кислорода. При постгемморагич. анемии- меры к остановки кровотечения- В/В гемостатическое средства(р-р хлорида ,глюконата натрия, викасол) , кровезамещающие жидкости(полиглюкин, реополиглюкин)
Болезни органов дыхания птиц. Ринит и синусит-воспаление слиз-й нос.ходов и прид-х синусов.причины.нарушение теплового режима, повыш.влажность, сквозняки.Патогенез-при резких колебаниях t сох-ся , пов. влажности, пыли прилив крови к слиз-м дых.путей, что спос-т отеку и усилению экссудата.Симптомы-синижен аппетит, дыхание частое,истечения из нос.отверстий, отек и катар.воспаление коньюктивы и век.Лечение- промывают нос.ходы р-ми бороной к-ты, альбуцида, фурацилина; прогревание инфракрасными облуч-ми.Аэросакулит(пневмоаэроцистит)-воспаление легких и воздух.мешков.Патогенез-распр-е воспаления по слиз-ой всех отделов, активизация микрофлоры, усиление оттека и трансудации.симптомы-угнетение, сонлив-ть,при дыхании слышны булькающие звуки, истечения из глаз и носа, отек век и прид-х синусов, закопорка нос.ходов.вытянута шея и раскрыт клюв. Лечение.промывать нос.ходы и прид.синусы. В/М инъекции препаратов йода.
гипотермия-переохлаждения и гипертермия_перегрев.
болезни органов пищ-я у птиц. Воспаление зоба х-ся атонией и расширением зоба, накоплением в нем кормов,жидкости и газов. Причина-недобр, легкоброд-е корма.Патогенез-атония зоба или засорение что ведет к катар.воспалению слиз-ой зоба с экссудацией и отеком стенок зоба.размножение микрофлоры и гниение корма, скопление газов, растяжение стенки зоба.расст-во питани, увел-й зоб нарушает движение крови по сосудам шеии сдавливает трахею что ведет к развитию венозного застоя в обл.головы и шеи, отечности и асфиксиии. Симптомы-потемнение гребня, цианоз кожи,угнетение,гнил.запах из зо рта.Лечение- промывание-хлорид натрия, молочная кис-та, риванол; массаж..голодня диета. Закупорка зоба х-ся переполнением зоба кормом, потерей тонуса мускулатуры зоба и развитием непроходимости.причина поедание сильно разбух.кормов.Лечение. оперативное вмешательство.
#53.болезни органов пищ-я у птиц. Воспаление зоба х-ся атонией и расширением зоба, накоплением в нем кормов,жидкости и газов. Причина-недобр, легкоброд-е корма.Патогенез-атония зоба или засорение что ведет к катар.воспалению слиз-ой зоба с экссудацией и отеком стенок зоба.размножение микрофлоры и гниение корма, скопление газов, растяжение стенки зоба.расст-во питани, увел-й зоб нарушает движение крови по сосудам шеии сдавливает трахею что ведет к развитию венозного застоя в обл.головы и шеи, отечности и асфиксиии. Симптомы-потемнение гребня, цианоз кожи,угнетение,гнил.запах из зо рта.Лечение- промывание-хлорид натрия, молочная кис-та, риванол; массаж..голодня диета. Закупорка зоба х-ся переполнением зоба кормом, потерей тонуса мускулатуры зоба и развитием непроходимости.причина поедание сильно разбух.кормов.Лечение. оперативное вмешательство.
СУЛЬФАНИЛАМИДЫ Это противомикроб ср-ва синтезированные на основе амидосульфаниловой к-ты.эти преп-ты состоят из бензоль кольца и 2-х аминогрупп.подавляют жизнедеят разных кокков.они задерживают рост бактерий т.к они похожи по строению на парааминобензольную к-ту (она исп-ся в микроб кл-ке для построения своего белка), поэтому микроб кл-ка начин потреблять сульванил-д, если его конц в 2-5тыс раз больше этой к-ты.Преп-ты вызыв задержку роста микроб кл-ки –бактериостатическое действие, конкурентный анатагонизм идет. Выделение ч/ з почки.в о-ме они связаны с белками, проходят ГЭБ, плаценту. Проходя ч/з почки подверг-ся ацетилированию, чниж-ся активность и растворимость преп-та, это способст-ет обр-ю моч камней, чтобы этого небыло назнач-ют щелочное питье.Их примен на ранних стад заб-я.Лечение курсовое, min 3дн.СУльф-ды резорбтивного действия ::1. Сульф-ды коротк д-я.(время за кот конц в крови сниж-ся в 2 раза 8час) Стрептоцид (стрептозон).Антимикробно д-ет на стрептококк, певмокок,кишеч палка.д-е бактериостатич-е. при в/в больших доз д-е бактериолитическое.примен внутрь при ангине, заб верх дых пут, мыт,послеродов сепсис, пиелит, цистит. Наружно – лечение инфицир ран. Противопок болезни крови, нефриты, нефрозы.Дозы для всех 30-50мг/кг. Норсульфазол (цибазол) антимикроб д-е на стрептококк, стафилококк, пневмококк, киш палка, сиб язва, сальмонеллез, пастерилез. Хор всас вжкт, равномер распр-ся.побоч:гематурия, агранулоцитоз.примен при перитоните, пневмонии, плеврите,ангине, сепсисе, эндометрите, мастите, бак инфек.2. Сульф-ды средней прод-ти д-я (10-24часа) Сульфазин (адиазин).из жкт всас медленно.при гастроэнтерите, диспепсии, бронхопневмон, лярингите, ангине, пуллорозе птиц, кокцидиозе. 3.Сульф-ды длительного д-я( 24-48час). Бисептол в его состав входит триметаприм и сульфаниламид.Сульф-д нарушает синтез белка. Тримет-м ингибирует фрмент редуктазу, котор учвств в синтезе белка микробной кл-ки. Преп-т оказ 2-ой эффект. Бактериостатич д-е. порош раств в вод. Д-ет на грамм+ и- бактерии. Примен при инфек верх дых пут, мочевывод пут, интеритах, миненгитах. Противопок:аллергия, наруш-е ф-ции печени и почек.в/в,в/м. .НИТРОФУРАНЫ Действие химеотерапевтич, антибак.в основе антимикроб д-я лежит то, что они нарушают поглощение микроб кл-кой кислорода. Происх это в рез-те нарушения передачи электронов с флавиновых фер-тов на цитохромы. И у микроб кл-ки наруш-ся окислит- восстан процессы. Сила антимикроб д-я завис от интенсивности дыхат процессов в кл-ке.Чем они сильнее, тем сильнее противомик д-е.Действ на грамм + и- бактер, крупные вирус, трихомомнады, лямблии. В терапев дозах улучшают обмен в-в, повыш кол-во белка, сахара, фосфора, карбоната, увелич-ют кол-во Hb, усил эритропоэз.К ним м.б. привыкание микроб кл-ки, но медленно. Побоч: поражение почек, токсическая дистрофия печени, аллергия, наруш-е зрения, кровоизлиян, эозинофилия. Фурацилин Оказ бактериостатич д-е на энтеробактерии, кишеч пал, стафилококк, стрептококк, сальмонелла, возб-ль газовой гангрены. Не раздр-ет ткани,усилив грануляционный процесс (заживление).при заб жкт врунтрь. Нуруж – ожоги, флегмоны, конъюктивит, отит, цистит, мастит. Конц 1:5000крс объем до 500мл. Фуразолидон. При внутрь пониж-ет кислотность ж-ка и к-ка. Примен при забол жкт, пуллороз, сальмонеллез, трихоманоз у быков. в/м суспензию10% на рыбъем жире.доза 10мг/кг. Вып палочки, свечи. Фурадонин пор жжет цв, малораст в вод. Вып таб 0,05гр пор.действ на энтеробактерии, быстро всас из жкт. До 40% выд-ся с мочей.Накапл-ся в кислой моче у плотояд. Примен при заб-ях жкт, мочевывод путей, мочекам бол, рожа, септицимия, пневмония.
СУЛЬФАНИЛАМИДЫ Это противомикроб ср-ва синтезированные на основе амидосульфаниловой к-ты.эти преп-ты состоят из бензоль кольца и 2-х
аминогрупп.подавляют жизнедеят разных кокков.они задерживают рост бактерий т.к
они похожи по строению на парааминобензольную к-ту (она исп-ся в микроб кл-ке
для построения своего белка), поэтому микроб кл-ка начин потреблять сульванил-д,
если его конц в 2-5тыс раз больше этой к-ты.Преп-ты вызыв задержку роста микроб
кл-ки –бактериостатическое действие, конкурентный анатагонизм идет. Выделение ч/
з почки.в о-ме они связаны с белками, проходят ГЭБ, плаценту. Проходя ч/з почки
подверг-ся ацетилированию, чниж-ся активность и растворимость преп-та, это
способст-ет обр-ю моч камней, чтобы этого небыло назнач-ют щелочное питье.Их
примен на ранних стад заб-я.Лечение курсовое, min 3дн.СУльф-ды резорбтивного
действия ::1. Сульф-ды коротк д-я.(время за кот конц в крови сниж-ся в 2 раза
8час) Стрептоцид (стрептозон).Антимикробно д-ет на стрептококк, певмокок,кишеч
палка.д-е бактериостатич-е. при в/в больших доз д-е бактериолитическое.примен
внутрь при ангине, заб верх дых пут, мыт,послеродов сепсис, пиелит, цистит.
Наружно – лечение инфицир ран. Противопок болезни крови, нефриты, нефрозы.Дозы
для всех 30-50мг/кг. Норсульфазол (цибазол) антимикроб д-е на стрептококк,
стафилококк, пневмококк, киш палка, сиб язва, сальмонеллез, пастерилез. Хор всас
вжкт, равномер распр-ся.побоч:гематурия, агранулоцитоз.примен при перитоните,
пневмонии, плеврите,ангине, сепсисе, эндометрите, мастите, бак инфек.2. Сульф-ды
средней прод-ти д-я (10-24часа) Сульфазин (адиазин).из жкт всас медленно.при
гастроэнтерите, диспепсии, бронхопневмон, лярингите, ангине, пуллорозе птиц,
кокцидиозе. 3.Сульф-ды длительного д-я( 24-48час). Бисептол в его состав входит
триметаприм и сульфаниламид.Сульф-д нарушает синтез белка. Тримет-м ингибирует
фрмент редуктазу, котор учвств в синтезе белка микробной кл-ки. Преп-т оказ 2-ой
эффект. Бактериостатич д-е. порош раств в вод. Д-ет на грамм+ и- бактерии.
Примен при инфек верх дых пут, мочевывод пут, интеритах, миненгитах.
Противопок:аллергия, наруш-е ф-ции печени и почек.в/в,в/м. .НИТРОФУРАНЫ Действие
химеотерапевтич, антибак.в основе антимикроб д-я лежит то, что они нарушают
поглощение микроб кл-кой кислорода. Происх это в рез-те нарушения передачи
электронов с флавиновых фер-тов на цитохромы. И у микроб кл-ки наруш-ся окислит-
восстан процессы. Сила антимикроб д-я завис от интенсивности дыхат процессов в
кл-ке.Чем они сильнее, тем сильнее противомик д-е.Действ на грамм + и- бактер,
крупные вирус, трихомомнады, лямблии. В терапев дозах улучшают обмен в-в, повыш
кол-во белка, сахара, фосфора, карбоната, увелич-ют кол-во Hb, усил эритропоэз.К
ним м.б. привыкание микроб кл-ки, но медленно. Побоч: поражение почек,
токсическая дистрофия печени, аллергия, наруш-е зрения, кровоизлиян,
эозинофилия. Фурацилин Оказ бактериостатич д-е на энтеробактерии, кишеч пал,
стафилококк, стрептококк, сальмонелла, возб-ль газовой гангрены. Не раздр-ет
ткани,усилив грануляционный процесс (заживление).при заб жкт врунтрь. Нуруж –
ожоги, флегмоны, конъюктивит, отит, цистит, мастит. Конц 1:5000крс объем до
500мл. Фуразолидон. При внутрь пониж-ет кислотность ж-ка и к-ка. Примен при
забол жкт, пуллороз, сальмонеллез, трихоманоз у быков. в/м суспензию10% на
рыбъем жире.доза 10мг/кг. Вып палочки, свечи. Фурадонин пор жжет цв, малораст в
вод. Вып таб 0,05гр пор.действ на энтеробактерии, быстро всас из жкт. До 40%
выд-ся с мочей.Накапл-ся в кислой моче у плотояд. Примен при заб-ях жкт,
мочевывод путей, мочекам бол, рожа, септицимия, пневмония.
РЕПАРАТЫ ЙОДА Фарм св-ва зависят от того,в каком виде сод-ся йод в этих преп-тах.1.Преп-ты с элементами I2(спирт р-р I).хар-но местнораздраж,противомикроб д-е.2.Ионы I в препар-тах.оказ резорбтивное д-е. (KI,NaI). I легко вступает в различ р-ции,легко распад-ся с обр-ем свобод-го I.В кислой среде не ионизируется. Источник его-морские водоросли,подземные бурые воды. Примен йод наружно как антисептич,раздражающие при восполит заб кожи,слиз об, внутрь как антигельминт,при хронич отравлен ртутью,свинцом,при недостат в рационе.выд-ся почками,жкт,пот и мол ж-зами.выд-е I начин сразу и продолж 20дн.Спиртовой р-р йода (сол йоди спиритуоза)5%.примен наружнр как антисептич, раздражающее ср-во при поражен кожи и слиз об,ранениях,фурункулез,свищ.кровоостанавл св-во.Водный р-р действует как окислитель. Бактерицид и противовосп д-е связано с тем, что идет денатурация белка. При нанесе на кожу идет гиперемия,жжение,м.б.некроз(10%).Ядовит для чесот клещей,некот гельминтов.Возможно отравлен.Возник-ет гастроэнтерит,заб почек,отек легких,катар верх дых путХор раст в спирте,хлороформе,плох в воде. 1:1500. телятам по 50мл..снятие рвоты.KI NaI бесцвет кристалл не содержат свободного I и не раздр ткани,поэтому нет бактериостатич д-я. Всас-ся и способств рассасыванию продуктов восп-я.в/в особ при актиномикозе0,01г/кг. Внутрь 0,02г/кг 12 дней. При пневмонии в/в. При образов-и экссудатов внутрь 1г/100кг. Выд-ся ч/з почки. Противопок заб-ся печени. Йодоформ крись лимонно-желт цв, раств в спирте,разлаг на свету.примен раруж как антисептик присыпки, мази, для обработ инфицир ран.внутрь как противобродильное и антисептич ср-во. При свете,кислороде и на тканях выд-ся I2 и оказ вяжущее,антисеп,противоброд,противогриб д-е. при флегмонах,маститах.дозы внутрь круп2-5г,хрю0,1-0,3,плотояд0,05-0,2,птиц0,01-0,1. Йодинол прозрач жидкость темно-син цв.продукт присоединения йода к поливиниловому спирту. Д-е за счет I2.прим при диспепсии,дифтирии,заб жкт,вагиниты. Внутрь:порос3-25мл/гол,телят5-25,плотояд0,4мл/кг.1%р-р.Йодонат водный р-р комплекса поверхностноактивного в-ва с йодом. Жидк темно-кор цв с запах йода. Антимикроб д-е, большая проницаемость в ткани. Примен как антисептик для обеззараж кожи поля операции. .РВОТНЫЕ,РУМИНАРОНЫЕ,ОТХАРКИВАЮЩИЕ. Рвота –рефлекторный защитный акт, котор вызыв отделен содержим-го ж-ка против перестальтики. По способу вызыв-я рвоты дел на: 1) Преп-ты рефлекторного действия. Возд-ют на корень языка, глотку, слиз ж-ка, кишок, брюшину.Трава термопсиса содерж 5 алкалоидов, действие преоблад отхарк со слизистой жкт рефлекторное. Усил желуд секрецию. Ядовит, настой 1:400.в основе д-я лежит прямое возбуждающее влияние на вротный и дыхат центы, раздражение рецеп-ров слиз об-ки ж-ка и к-ка, что приводит к рефлектор усилению секреции бронх ж-з, а при увеличении доз – к рвоте. Алкалоиды облад как отхаркив так и рвот д-ем. Настой как отхарк ср-во при заб дыхат путей и легких.дозы круп 0,5-1гр,мелк0,05-0,2. вып:коробка200гр.Чемерица(Rhizoma Veratri) исп-ся корневище. В ней сод-ся алкалоиды провератрин, первин, они раздраж-ют слиз об-ку ж-ка. Вызыв руменаторное и рвотное д-е. можно примен наружно при эктопаразитах. Руменаторно действует у крс и мрс, при этом исп-ся как настой или настойка. Настой-внутрь, настойка в/в 10-12мл/гол. Она токсична для крс, при передозе диспепсия. Для свин соб исп как рвотное ср-во для борьбы с эктопаразитами. Исп при переполнении рубца, темпонии, для обработки блох. Доза свин0,5-2гр,соб0,05-0,2.Вератрин бел или с желт оттенком пор, нераст в вод, раст в спирет. Содержит смесь алкалоидов мексиканского растения сабодиллы. При внутрь раздражает рецепторы преджел-ов, ж-ка и рефлекторно усил-ет их сокращение, а у соб и свин вызыв рвоту. При п/к введен рвота. Угнетает серд деят и пониж кров давл. 0,5%спирт р-р как рвотное и румин ср-во, при ослаблении ф-ции поперечнопол м-ц. в б дозах – яд.2) Преп-ты центрального действия.возбужд-ся паросимп нервы и вызыв рвота. Апоморфин гидрохлорид получают из морфина. Порош, раств в воде на 60%, р-ры не стойкие. Вводят п/к, рвота наступ быстро и от маленьких доз (ч/з 3-6мин начин и длится 15 мин). Рвоту вызыв в терапевтич дозах у соб, кош, свин.При б дозах у жив наступ-ет возб-е а затем угнетен-е. у лош и крс – симптомы беспокойства. Сред доза – жадное поедание корма, облизывание. Усил секрецию бронхиаль ж-з но действие это кратковрем, поэтому как отхарк не примен.Применяюту крс при лизухе, у овец при поедании шерсти, у птиц при выдер перьев.дозап/к круп0,02-0,05гр/гол,свин0,01-0,02,мелк0,002-0,003г/гол. Р-р 0,1%. e coб и свин как рвот ср-во при отравлен.
ПРЕПАРАТЫ ЙОДА Фарм св-ва зависят от того,в каком виде сод-ся йод в этих преп-тах.1.Преп-ты с элементами I2(спирт р-р I).хар-но
местнораздраж,противомикроб д-е.2.Ионы I в препар-тах.оказ резорбтивное д-е. (KI,NaI). I легко вступает в различ р-ции,легко распад-ся с обр-ем свобод-го I.В кислой среде не ионизируется. Источник его-морские водоросли,подземные бурые
воды. Примен йод наружно как антисептич,раздражающие при восполит заб кожи,слиз
об, внутрь как антигельминт,при хронич отравлен ртутью,свинцом,при недостат в рационе.выд-ся почками,жкт,пот и мол ж-зами.выд-е I начин сразу и продолж 20дн.Спиртовой р-р йода (сол йоди спиритуоза)5%.примен наружнр как антисептич,
раздражающее ср-во при поражен кожи и слиз
об,ранениях,фурункулез,свищ.кровоостанавл св-во.Водный р-р действует как окислитель. Бактерицид и противовосп д-е связано с тем, что идет денатурация
белка. При нанесе на кожу идет гиперемия,жжение,м.б.некроз(10%).Ядовит для чесот
клещей,некот гельминтов.Возможно отравлен.Возник-ет гастроэнтерит,заб почек,отек
легких,катар верх дых путХор раст в спирте,хлороформе,плох в воде. 1:1500.
телятам по 50мл..снятие рвоты.KI NaI бесцвет кристалл не содержат свободного I и не раздр ткани,поэтому нет бактериостатич д-я. Всас-ся и способств рассасыванию продуктов восп-я.в/в особ при актиномикозе0,01г/кг. Внутрь 0,02г/кг 12 дней. При пневмонии в/в. При образов-и экссудатов внутрь 1г/100кг. Выд-ся ч/з почки. Противопок заб-ся печени. Йодоформ крись лимонно-желт цв, раств в спирте,разлаг на свету.примен раруж как антисептик присыпки, мази, для обработ инфицир
ран.внутрь как противобродильное и антисептич ср-во. При свете,кислороде и на тканях выд-ся I2 и оказ вяжущее,антисеп,противоброд,противогриб д-е. при флегмонах,маститах.дозы внутрь круп2-5г,хрю0,1-0,3,плотояд0,05-0,2,птиц0,01-0,1.
Йодинол прозрач жидкость темно-син цв.продукт присоединения йода к поливиниловому спирту. Д-е за счет I2.прим при диспепсии,дифтирии,заб жкт,вагиниты. Внутрь:порос3-25мл/гол,телят5-25,плотояд0,4мл/кг.1%р-р.Йодонат водный р-р комплекса поверхностноактивного в-ва с йодом. Жидк темно-кор цв с запах йода. Антимикроб д-е, большая проницаемость в ткани. Примен как антисептик для обеззараж кожи поля операции.
.РВОТНЫЕ,РУМИНАРОНЫЕ,ОТХАРКИВАЮЩИЕ. Рвота –рефлекторный защитный акт, котор
вызыв отделен содержим-го ж-ка против перестальтики. По способу вызыв-я рвоты
дел на: 1) Преп-ты рефлекторного действия. Возд-ют на корень языка, глотку, слиз
ж-ка, кишок, брюшину.Трава термопсиса содерж 5 алкалоидов, действие преоблад
отхарк со слизистой жкт рефлекторное. Усил желуд секрецию. Ядовит, настой 1:400.в основе д-я лежит прямое возбуждающее влияние на вротный и дыхат центы, раздражение рецеп-ров слиз об-ки ж-ка и к-ка, что приводит к рефлектор усилению секреции бронх ж-з, а при увеличении доз – к рвоте. Алкалоиды облад как отхаркив так и рвот д-ем. Настой как отхарк ср-во при заб дыхат путей и легких.дозы круп
0,5-1гр,мелк0,05-0,2. вып:коробка200гр.Чемерица(Rhizoma Veratri) исп-ся
корневище. В ней сод-ся алкалоиды провератрин, первин, они раздраж-ют слиз об-ку ж-ка. Вызыв руменаторное и рвотное д-е. можно примен наружно при эктопаразитах. Руменаторно действует у крс и мрс, при этом исп-ся как настой или настойка.
Настой-внутрь, настойка в/в 10-12мл/гол. Она токсична для крс, при передозе диспепсия. Для свин соб исп как рвотное ср-во для борьбы с эктопаразитами. Исп при переполнении рубца, темпонии, для обработки блох. Доза свин0,5-2гр,соб0,05-0,2.Вератрин бел или с желт оттенком пор, нераст в вод, раст в спирет. Содержит
смесь алкалоидов мексиканского растения сабодиллы. При внутрь раздражает рецепторы преджел-ов, ж-ка и рефлекторно усил-ет их сокращение, а у соб и свин
вызыв рвоту. При п/к введен рвота. Угнетает серд деят и пониж кров давл.
0,5%спирт р-р как рвотное и румин ср-во, при ослаблении ф-ции поперечнопол м-ц.
в б дозах – яд.2) Преп-ты центрального действия.возбужд-ся паросимп нервы и вызыв рвота. Апоморфин гидрохлорид получают из морфина. Порош, раств в воде на 60%, р-ры не стойкие. Вводят п/к, рвота наступ быстро и от маленьких доз (ч/з 3-6мин начин и длится 15 мин). Рвоту вызыв в терапевтич дозах у соб, кош, свин.При б дозах у жив наступ-ет возб-е а затем угнетен-е. у лош и крс – симптомы
беспокойства. Сред доза – жадное поедание корма, облизывание. Усил секрецию бронхиаль ж-з но действие это кратковрем, поэтому как отхарк не примен.Применяюту крс при лизухе, у овец при поедании шерсти, у птиц при выдер перьев.дозап/к круп0,02-0,05гр/гол,свин0,01-0,02,мелк0,002-0,003г/гол. Р-р 0,1%. e coб и свин как рвот ср-во при отравлен.
3 КИСЛОТЫ Соединения, которые диссоциируют в водных р-рах с обр-ем катионов
(положительно заряж-ых ионов водорода) и анионов. По степени диссоциации
подраздел на сильные – с выраженной диссоциацией (50%азотная, серная, соляная);
средние (от1-50%,фосфорная); слабые (1% борная). Антимикроб д-е связано с
изменением рН среды, обезвож-ем бак кл-ок и обр-ем альбуминатов. Местно д-ют на
ткани противовосп-но, раздражающе и некротически. При внутрь – повыш-ют
активность пепсина, усиливают отделение желуд и панкреатич сока,
противобродильно. Противоядие при отравлен – слабые щелочи. Молочная к-та
(оксипропионовая) сиропообразная желтоват жидк кислого вкуса.смеш-ся с
водой,спиртом,эфиром. Слабое антимикроб и вирулицидное д-е, расслабляет
сфинктеры ж-ка и к-ка, д-ет антисептич и противобродильно, спосбств лучшему
усвоению корма. Примен для дезинфек воздуха птицевод помещ при инфек лярингите,
респератор микоплазмозе. Как антисептик при трихомонозе крс спиринцевание. Как
прижигающее ср-во для удален новоорбразован, язв. Внутрь противобродиль, при
остром расширен ж-ка, метиоризме, хрон восполен ж-ка. Борная к-та бесцыет крист
пор, раст в вод. Примен как антисептик р-ры при восполен слиз об-чек. Присыпки и
мази при пораж кожи. Соляная к-та (хлористоводородная) бесцвет прозрач летуч
жидкость с спец зап, кислая. Исп-ют: 1 часть к-ты, 2 воды с конц хлористого
водорода 8,2%. Антимикроб д-е, особ в сочет с хлоридом Nа. При внутрь – усил-ет
актив-ть пепсина, способств-ет перевариванию белков и эвакуации пищи из ж-ка,
регулир тонус превратника, повыш секрец поджел ж-зы и желчи, предотвр развитие
гнилостной микрофлоры, улучшает всас и исп-е железа. При бродиль и гнилост
процессах, диспепсиях, пониженной кислотности желуд сока, при жкт инфекциях у
птиц.Серная к-та бесцвет прозрач густая жидк, хор раст в вод, спирте, выделяя
тепло. Примен ее в смеси с крезолом для дезинфек навоза.5%р-р смеси исп против
вегетативных форм микро-омов, а 10% против споровых форм.Уксусная к-табесцвет
прозрач жидк с резким зап, кислая. Антимикроб, вирулицид, противопаразитар,
противовосполит, кератолитич, прижигающее д-е. примен как ср-во,регулирующее
работу жкт при атониях, тимпаниях преджелудков и вздутиях ж-ка. Наружно как
антисептич и противовосполит ср-во в виде компрессов, примочек. Аэрозольно для
дезинфек помещ при ящуре. Надуксусная к-та (НУК) готовят смешивая уксусный
ангидрат с 30%перикисью водорода и водой 4:1:5. активна к многим возб-лям (бак и
вир), примен аэрозольно.
Фармакодинамика включает понятия о фармакологич. эффектах, локализации д-я и
мех-мах д-я ЛВ. Т.е. как, где и каким образом д-т ЛВ в орг-ме. Введённое в орг-м
ЛВ на молекулярном уровне взаимод-т непосредственно с опред-ми рецепторами
клетки, располож-ми на плазмотической мембране, во внутриклеточных структурах и
цитоплазме, в рез-те чего возникает ответная р-я клетки, с последующим
распространением комплекса эффектов на орган и орг-м в целом. . Фармакокинетика
– это всасывание, распр-е в орг-ме, депонирование, биотрансформация (метаболизм)
и выведение ЛВ. Позволяет рассматривать взаимотн-я между ЛВ и орг-мом на уровне
концентраций фарм-х в-в в различ. органах и бтол. жидкостях орг-ма, что обеспеч.
более точны анализ закономерного распределения лекарств, их биодоступности,
локализации, положительного и побочного д-я. Основа для создания оптимальных
схем лечения.
1
1.Закон України "Про охорону праці". Загальні положення.
2.Засоби індивідуального захисту при роботі з електроустаткуванням.
3.Причини пожеж.
4.Пожежонебезпечність будівель.
5.Охорона праці жінок .
6.Гарантії прав громадян на охорону праці.
7.Поняття про виробничий травматизм, професійні захворювання і отруєння.
8.Вимоги до виробничого освітлення.
9.Поняття про горіння. Причини пожеж.
10.Охорона праці молоді.
11.Причини електротравматизму і його попередження.
12.Види і форми горіння.
13.Класифікація приміщень і зовнішніх установок за степенем ураження
14.Класифікація зон, приміщень і будівель за вибуховою і пожежною небезпекою.
15.Надання долікарської допомоги при ураженні електрострумом.
1.РћРЎРќРћР’Р? РћРџ- дисципліна СЏРєР° вивчається Р· метою формування Сѓ майбутніх спеціалістів навиків Р· правових питань, питань гігієни, РѕСЃРЅРѕРІ техніки безпеки С– РѕСЃРЅРѕРІ пожежної безпеки.
Складається з 5 розділів
1- правові та організаційні питання з охорони праці
2- основи гігієни та виробничої санітарії
3- основи техніки безпеки
4- основи пожежної безпеки
РћРЎРќРћР’Р? ПОЛОЖЕННЯ Р—РђРљРћРќРЈ РџР Рћ РћРҐРћР РћРќРЈ ПРАЦІ
СТ.1- поняття про ОП
ОП – система правових, організаційно-технічних, соціально-економічних , санітарно-гігієнічних заходів, засобів які спрямовані на збереження життя та здоров’я працівників в процесі праці.
СТ-2- сфера та дії закону
Даний закон розповсюджується на всі підприємства установи і організації незалежно від форми власності і виду діяльності.
СТ-3- законодавство про ОП
Складається з даного закону, кодексів «законів про працю в Україні» та інших документів
СТ-4- державна політика в ОП
- приорітитет надається збереженню життю та здоров’я людини по відношенню до результатів виробничої діяльності підприємства
- повна відповідальність роботодавця для створення безпечних та нешкідливих умов праці
- міжнародне співробітництво в галузі ОП використання світового досвіду щодо покращення умов праці і підвищення безпеки.
СТ -5- права іноземних громадян і осіб без громадянства на ОП
Особи без громадянства та іноземні громадяни які працюють і розташовані на тиреторії України мають такі самі права на ОП як і громадяни України.
2.Елекктро-захисні засоби – вироби що служать для захисту людей, які працюють з електроустаткуванням від ураження електрострумом, а також від дії електричної дуги, електромагнітних полів.
Електрозахисті засоби поділяються на 3 види
1- ізолювальні
2- огороджуючи
3- запобіжні
ІЗОЛЮЮЧІ – призначені для ізоляції від електроустановок, які знаходяться під напругою.
Поділяються на – основні та додаткові
До основних належить такі ізоляції яких витримує протягом тривалого часу напругу електроустановок. Тому ними можна доторкатись до струмопровідних частин. При роботі 1000V – діелектричні рукавиці, ізолювальні штанги, інструменти з ізольованими ручками, струмовімірювальні кліщі. При роботі понад 1000V – ізолювальні штанги, покажчики напруги. До додаткових належить – призначені для підвищення дії основних. Діелектричні колоші, ізолювальні гумові килимки, ізолювальні підставки, рукавиці , боти.
Огороджувальні – призначені для тимчасового огородження струмопровідних частин також для заземлення струмопровідних частин.
Запобіжні – засоби призначені для захисту працівників від випадкового падіння з висоти а також для забезпечення піднімання на висоту. Для захисту від світлової, теплової дії електричної дуги, спецвзуття.
3.Основними причинами пожеж є необережне поводження з вогнем, порушення правил монтажу та експлуатації електроустаткуванням побутових електроприладів, приладів отоплення, пустощі дітей з вогнем. Найбільш небезпечними є роботи з вогнем, вогневими роботами вважають операції пов’язані з використанням відкритого вогню, іскроутворенням, та нагрівом деталей.
До вогневих робіт належать також газо та електрозварювання, бензино-газорізання, механічна обробка металу з утворенням іскор… виконавці робіт повинні бути проінструктовані про заходи пожежної безпеки особами які за це відповідають.
Вогневими роботами - виробничі операції, пов'язані з викор. відкритого вогню, іскроутв. та нагрівом деталей, устаткування, конструкцій до температур, що здатні викликати займання горючих речовин і матеріалів, парів легкозаймистих рідин. Пожежі через виникнення коротких замикань, перевантаження електродвигунів, освітлювальних та силових мереж внаслідок великих місцевих опорів, роботу несправних або залишених без нагляду електронагрівальних приладів складають більше 25% всіх випадків
4.Вимоги щодо конструктивних та планувальних рішень промислових об'єктів, а також інших питань забезпечення їхньої пожежо значною мірою визн. Категорією приміщень та будівель за пожежною небезпекою. Визначення категорії приміщення проводиться з урахуванням показників пожежовибухонебезпечності речовин та матеріалів, що там знаходяться (використовуються) та їх кількості. Приміщення за пожежною небезпекою поділяються на п'ять категорій (А, Б, В, Г, Д).Визначення категорій приміщень проводяться з урахуванням показників пожежовибухо-небезпечних речовин та матеріалів, що там знаходяться та їх кількості. Всі приміщення згідно цих показників поділяють на 5 категорій.
Кат. А – горючі гази, легкозаймисті рідини з температурою спалахування менше 28’.
Кат. Б – горючий пил, волокна, легкозаймисті рідини при темпер. спалахування понад 28’
Кат. В – горючі та важкогорючі рідини, тверді горючі і важкогорючі матеріали.
Кат. Г – не горючі реч. І мат. В гарячому розжареному та розплавленому стані.
Кат. Д – негорючі речовини і матеріали в холодному стані.
5.Забороняється застосування праці на тяжких роботах, роботах з шкідливими та небезпечними умовами праці, а також на підземних роботах. Забороняється залучати працю жінок до піднімання вантажу вага яких перевищує нормі. Жінки що мають дітей від 3-14р не можуть залучатися до роботи в нічний час , надурочни х робіт , робіт у вихідні дні, а також відправлятися у відрядження. Жінки які мають 2-х дітей та більше віком до 15р мають скорочений робочий день на 1 годину і їм додається додаткова оплачувана відпустка 5 календарних дні. Вагітним надається оплачувана відпустка 126 календарних дні. Забороняється відмовляти жінкам на прийняття і знижувати зарплату якщо вони вагітні або мають дітей віком до 3р. У законодавстві про охорону праці приділяється значна увага наданню пільг вагітним жінкам і жінкам, які мають дітей віком до трьох років. Таких жінок забороняється залучати до роботи у нічний час, до надурочних робіт і робіт у вихідні дні, а також направляти у відрядження (ст. 176 КЗпП). Крім цього, жінки, що мають дітей віком від трьох до чотирнадцяти років або дітей-інвалідів, не можуть залучатися до надурочних робіт або направлятися у відрядження без їх згоди (ст. 177 КЗпП). Вагітним жінкам, відповідно до медичного висновку, знижують норми виробітку, норми обслуговування, або вони переводяться на іншу роботу, яка є легшою і виключає вплив несприятливих виробничих факторів, із збереженням середнього заробітку за попередньою роботою (ст. 178 КЗпП).
6.ОСНОВНІ ГАРАНТІЇ ПРАВ НА ОХОРОНІ ПРАЦІ
Законодавство України закріпило рівні основні права та гарантії працівників на ОП.
1- право громадян на ОП при укладанні трудового договору
2- право працівників на ОП під час роботи на підприємстві
3- має право відмовитись від дорученої роботи якщо утворюється небезпечна ситуація для життя
4- права на пільги на компенсації за тяжкі та шкідливі умови праці
5- відшкодування власником шкоди працівникам у разі ушкодження їх здоров’я
6- відшкодування моральної шкоди , проводиться власником якщо небезпечні та шкідливі речовини призвели до моральної травми порушень.
Відшкодування моральної шкоди проводиться власником, якщо небезпечні або шкідливі умови праці призвели до моральної травми потерпілого, порушення його
нормальних життєвих зв язків, вимагають від нього додаткових зусиль для організації свого життя. Власник зобов'язаний створити в кожному структурному підрозділі і на робочому місці умови праці відповідно до вимог нормативних актів, а також забезпечити додержання прав працівників, гарантованих законодавством про охорону праці. Має вжити термінових заходів для допомоги потерпшим, залучити при необхідності професійні аварійнорятувальні формуван
7.Виробнича травма – порушення анатомічної цілісності організму внаслідок впливу небезпечних і шкідливих виробничих факторів.
Травми поділяються на види
1- механічні
2- електричні
3- хімічні
4- психофізіологічні
5- біологічні
Розслідуванню підлягають травми отримані внаслідок тілесних ушкоджень а також утоплення, обмороження, теплові удари, отруєння. Травми отримані під час ліквідації пожеж, аварій, стихійного лиха...
До гострих захворювань та отруєнь належать випадки що стались від одноразового впливу на людський організм небезпечних та шкідливих факторів.
ГОСТРІ ПРОФЕСІЙНІ ЗАХВОРЮВАННЯ – спричиняються дією хімічних речовин різних видів випромінювань, а також значних фізичних перевантажень. Гострі професійні захворювання спричиняються дією шкідливих речовин у випадку коли їх гранична норма перевищує норму у повітрі робочої зони.
Розслідуванню підлягають травми, що привели до втрати працівником працездатності хоча б на 1 день.
8.Світло займає одне з перших місць, відомо що біля 90% інформації сприймається органом зору. Під час будь-якої діяльності втомлюваність очей залежить від напруженості зоревого м’яза. Недостатнє а надмірне освітлення призводить до виробничого травматизму, а саме 5% всіх травм. Для створення сприятливих умов зорової роботи, які б виключали швидку втомлюваність очей, виник. проф. захвор., нещасних випадків і сприяли підвищенню продуктивності праці та якості продукції, виробниче освітлення повинно відповідати вимогам.
До виробничого освітлення ставляться такі вимоги:
1- створювати таку освітленість яка відповідає х-ру роботи.
2- забезпечити рівномірність і постійність рівня освітленості
3- не створювати засліплю вальної дії
4- повинно бути достатнє для розрізнення речей
5- просте і надійне в експлуатації
9.Горіння – процес реакції окислення , яке супроводжується виділенням диму та появою полум’я. для горіння необхідно наявність 3 сполук (- джерело горіння, - окислювач, - предмет горіння). Розрізняють 2 види горіння
1- повне – пр. достатній кількості кисню
2- неповне
Вибух — надзвичайно швидке хімічне перетворення, що
супроводжується виділенням енергії і утворенням стиснутих газів, здатних
виконувати механічну роботу. Детонація — це горіння, яке поширюється зі швидкістю кілька тисяч метрів за секунду. Виникнення детонації пояснюється стисненням,
нагріванням та переміщенням незгорівшої суміші перед фронтом полум'я,
що призводить до прискорення поширення полум'я і виникнення в суміші
ударної хвилі. Спалах — швидке згоряння горючої суміші без утворення стиснутих
газів, яке не переходить у стійке горіння. Самоймання — виникнення горіння під впливом джерела запалювання. Спалахування — займання, що супроводжується появою полум'я. Салшзай.мання — початок горіння без впливу джерела
запалювання. Самоспалахування —самозаймання, що супроводжується появою,
полум'я. Тління — горіння без випромінювання світла, що, як правило,
розпізнається з появою диму.
Основними причинами пожеж є необережне поводження з вогнем, порушення правил монтажу та експлуатації електроустаткуванням побутових електроприладів, приладів отоплення, пустощі дітей з вогнем. Найбільш небезпечними є роботи з вогнем, вогневими роботами вважають операції пов’язані з використанням відкритого вогню, іскроутворенням, та нагрівом деталей.
До вогневих робіт належать також газо та електрозварювання, бензино-газорізання, механічна обробка металу з утворенням іскор… виконавці робіт повинні бути проінструктовані про заходи пожежної безпеки особами які за це відповідають
10.Неповнолітні це особи що не досягли віку 18р.
Забороняється залучати працю неповнолітніх до застосування праці на тяжких роботах та піднімати речі яких маса перевищує норм, роботах з шкідливими та небезпечними умовами праці, а також на підземних роботах. Неповнолітні не дозволяється приймати на роботу 14р ,у період літніх канікул та 15р-х приймати з згодою одного з батьків для них робочий тиждень складає 24год, віком 16-18р 36год. Зарплата виплачується в повному обсязі. Звільняти з ініціативи власника тільки за згодою комісії. Держава враховує фізичні, фізіологічні та ін.. особл. молоді, виявляє турботу про здоров'я молодого покоління. Законом України „Про охорону праці" (ст. 14) забороняється застос. праці неповнолітніх, осіб віком до 18р, на важких роботах і на роботах із шкідливими або небезпечними умовами праці, а також на підземних роботах. Звільнення неповнолітніх з ініціативи власника або уповноваженого ним органу допускається, крім додержання загального порядку звільнення, тільки за згодою районної (міської) комісії в справах неповнолітніх (ст. 198 КЗпП).
11.До основних причин електротравматизму відносять
1- дотик до не струму ведучих частин внаслідок недотримання правил техніки безпеки
2- дотик до не струму ведучих частин обладнання яке опинилось під напругою через пошкодження ізоляції
3- випадкова подача напруги до електроустановок, в яких працюють люди
4- використання несправних ручних електроінструментів
5- робота в безнадійних засобів захисту
6- відсутність надійного захисту електроустановок.
Основними причинами електротравматизму є:
— недостатня навченість, несвоєчасна перевірка знань та присвоєння груп кваліфікації за технікою безпеки персоналу, котрий обслуговує електроустановки;
— порушення правил влаштування, технічної експлуатації та техніки безпеки електроустановок;
— неправильна організація праці;
— неправильне розташування пускової апаратури та розподільних пристроїв, захаращеність підходів до них;
— порушення правил виконання робіт в охоронних зонах ЛЕП, електричних кабелів та ліній зв'язку;
— несправність ізоляції, через що металеві неструмопровідні частини обладнання виявляються під напругою;
— обрив заземлювального провідника
12.Горіння – процес реакції окислення , яке супроводжується виділенням диму та появою полум’я. для горіння необхідно наявність 3 сполук (- джерело горіння, - окислювач, - предмет горіння). .). За швидкістю розповсюдження полум'я горіння поділяється на дефлаграційне (в межах 2—7 м/с), вибухове (при десятках і навіть сотнях метрів за секунду) і детонаційне (при тисячах метрів за секунду). Розрізняють 2 види горіння
1- повне – пр. достатній кількості кисню
2- неповне
Форми горіння
1- вибух – швидке хімічне перетворення, яке супроводжується виділенням енергії і утворення стиснутих газів які здатні призвести до руйнувань.
2- детонація – надзвичайно швидке горіння з швидкістю 1000м/с
3- спалах – швидке згоряння горючої суміші яке не переходить у стійке горіння.
4- займання – виникнення горіння під впливом джерела запалювання
5- спалахування – займання яке супроводжується появою полум’я
6- самозаймання – початок горіння без впливу джерела запалювання
7- тління – горіння без випромінення світла, та супроводжується появою диму.
13.Згідно правил облаштування електроустановок всі приміщення поділяють на 3 категорії
1- особливо небезпечні – відносять приміщення з відносною вологістю, яка близька до 100% та приміщення з хімічно активним середовищем
2- підвищеною небезпекою – відносять приміщення з відносною вологістю 75% і більше, а також жаркі приміщення з температурою повітря більше 35’. Приміщення в яких є в наявності струмопровідні підлоги…
3- приміщення без підвищеної небезпеки – приміщення які не вказані в 1 і 2 категоріях.
За характером середовища розрізняють наступні виробничі
приміщення:
— нормальні — сухі приміщення, в котрих відсутні ознаки жарких та запилених приміщень та приміщень з хімічно активним Середовищем;
— сухі — відносна вологість повітря не вище 60%;
— вологі — відносна вологість повітря 60—75%;
— сирі — відносна вологість повітря протягом тривалого часу перевищує 75%, але не досягає 100%;
— особливо сирі — відносна вологість близько 100%, стіни, стеля, предмети вкриті вологою;
— жаркі — температура повітря протягом тривалого часу перевищує +30 °С;
— запилені — наявний в приміщенні пил, котрий виділяється, осідає на дротах та проникає всередину машин, апаратів; приміщення можуть бути з струмопровідним або з неструмопровідним пилом;
14.Приміщення поділяються на вибухо та пожежо-небезпечні. Вибухо-небезпечна зона – простір в якому є або може з’явитись вибухонебезпечні речовини або суміші.
Пожежонебезпечна зона – простір де можуть знаходитись горючі речовини.
Пожежо небезпечні класифікуються згідно класів–
Кл. п-1 – зони приміщень де застосовуються або зберігаються горючі рідини з температурою спалахування 61’.
Кл. п-2 – зони де виділяються горючий пил або волокна
Кл. п-2а – зони де є тверді або волокнисті горючі речовини
Кл. п -3 – зовнішні установки де використовуються горючі рідини з температурою спалахування більше 61’.
Вибухонебезпечні поділяються -
Кл. в – 1 – зони приміщень в яких виділяються горючі гази та здатні при нормальних умовах створювати вибухонебезпечні суміші.
Кл. в-1а – зони приміщень в яких утворення вибухонебезпечних сумішей можливе при аваріях.
Кл. в-1б – горючі гази та рідини використовують в невеликих кількостях без застосування відкритого полум’я
Кл. в-1г – зовнішні установки що містять вибухонебезпечні гази, при цьому утворення сумішей можливе лише при аваріях
Кл. в – 2 – зони приміщень де можливе утворення вибухонебезпечних сумішей з пилу та волокон внаслідок аварій.
Кл. в-2а- зони приміщень де утворення вибухонебезпечних сумішей пилу чи волокон можливе при нормальному режимі роботи.
15.РџРћР РђР—РљРђ ЕЛЕКТРР?ЧНР?Рњ РЎРўР РЈРњРћРњ. Невідкладна РїРѕРјС–С‡: Необхідно звільнити постраждалого РІС–Рґ контакту Р· струмом (виключити джерело електроживлення, або скинути обірваний РїСЂРѕРІС–Рґ дерев'СЏРЅРѕСЋ СЃСѓС…РѕСЋ гілкою; якщо рятувальник одягнутий Сѓ РіСѓРјРѕРІС– чоботи С– РіСѓРјРѕРІС– рукавички, то можна відтягнути РІС–Рґ електропроводу). РџСЂРё припиненні дихання — штучне дихання методом «із рота РІ рот», або «із рота РІ РЅС–СЃВ». РџСЂРё припиненні серця — непрямий масаж серця. Введення медикаментів проводить медична бригада. Госпіталізація РЅР° носилках РІ РѕРїС–РєРѕРІРµ, хірургічне, або реанімаційне відділення. Лише лікар може робити РІРёСЃРЅРѕРІРѕРє РїСЂРѕ стан Р·РґРѕСЂРѕРІ'СЏ потерпілого. Якщо потерпший дихає СЂС–РґРєРѕ С– судорожно, але Сѓ РЅСЊРѕРіРѕ РЅРµ намацується пульсу необхідно відразу зробити Р№РѕРјСѓ штучне дихання.
vologa
16.Горючість і вогнестійкість будівельних матеріалів.
17.Відповідальність адміністративного персоналу за порушення вимог
18.Надання долікарської допомоги при опіках і обмороженнях.
19.ЗІЗ. Класифікація ЗІЗ.
20.Державне соціальне страхування.
21.Заходи по попередженню негативного впливу на організм людини
22.Пожежна техніка, зв'язок і сигналізація.
23.Організація служби охорони праці на підприємстві. Структура і чисельність,
24.Надання долікарської допомоги при отруєннях.
25.Обов'язки осіб відповідальних за пожежну безпеку.
26.Захист від природної і статичної електрики.
27.Способи гасіння пожеж.
28.Навчання з питань охорони праці.
29. Первинні засоби пожежогасіння. Відповідальність за порушення
30.Загальні причини нещасних випадків.
16.За показниками горючості всі речовини та матеріали поділяються на 3 класи
1- горючі
2- важкогорючі
3- не горючі
ГОРЮЧІ – речовини які здатні до самозаймання та займання від джерела запалювання, та можуть самостійно горіти після його вилучення. До них належать всі органічні матеріали.
ВАЖКОГОРЮЧІ – речовини та матеріали які здатні до займання від джерела запалювання а після його вилучення не здатні самостійно горіти. До них належать матеріали до яких належать горючі та негорючі частини
НЕГОРЮЧІ – речовини та матеріали які не здатні до горіння на повітрі нормального складу
ВОГНЕСТІЙКІСТЬ – здатність будівельних матеріалів та конструкцій зберігати свою несучу здатність та чинити опір нагріванню до критичної температури, утворення наскрізних тріщин і поширенню вогню.
17.ВІДПОВІДАЛЬНІСТЬ ЗА ПОРУШЕННЯ ПРО ОП
При порушені відповідальності працівники повинні притягуватись до відповідальності:
1- Дисциплінарна – полягає у накладанні дисциплінарних стягнень передбачених законодавством.
2- Адміністративна – накладається на посадових осіб винних у порушені законодавства про ОП у вигляді грошового стягнення
3- Матеріальна – включає відповідальність працівника так і власника . несуть матеріальну шкоду заподіяну підприємству.
4- Кримінальна – настає якщо порушення про ОП створило небезпеку для життя або здоров’я громадян.
Власник підприємства (установи) або уповноважена ним особа (орган) несе матеріальну відповідальність за заподіяну шкоду працівникові незалежно від наявності вини, якщо не доведе, що шкода заподіяна внаслідок непереборної сили або умислу потерпілого. Збитки у зв'язку з порушеннями законодавства про охорону праці можуть включати відшкодування потерпілому втраченого заробітку, одноразову допомогу, додаткові витрати на лікування, протезування, якщо потерпший залишився живим, а також витрати на поховання в разі смерті потерпілого, одноразову допомогу на сім'ю та на утриманців.
18.Надання долікарської допомоги при опіках
Опіки виникають внаслідок впливу високої температури, міцних кислот, лугів, різних випромінень. Опіки опрацьовують 33% розчином спирту та накладають пов’язку. Зрізати пухир заборонено, при сильному болі можна обприскувати знеболюючими засобами. При хімічних опіках потрібно дуже добре промити водою .. при опіках кислотою накладають пов’язку з 4% розчином гідрокарбонату натрію, оцтовою кислотою. Опіки І ступеня обробляють 33% розчином спирту, ІІ-Ш-IV ступеня — 33% розчином спирту і накладають стерильні пов'язки. Розкривати чи зрізати пухирі не потрібно.
Відмороження настає при тривалому впливі холоду на тіло . холод викликає загальне охолодження. Потерпілого треба помістити в воду кімнатної температури 32-34’ потім натерти горілкою. Перша допомога передбачає зігрівання як відмороженої частини тіла, так і всього організму. Хворого треба перевести в тепле приміщення, дати теплого чаю, кави. Відморожену частину обережно розтирають чистими руками (руки потрібно добре вимити, протерти спиртом або одеколоном). Розтирати потерпілого снігом не рекомендується. Коли відновиться кровообіг, з'являться чутливість, почервоніння, відчуття тепла, уражену ділянку протирають спиртом чи одеколоном і накладають стерильну пов'язку. Відморожену ділянку, на якій є пухирі, змертвіння шкіри, розтирати не можна, слід тільки накласти стерильну пов'язку. Змащувати відморожені ділянки жиром, мазями не рекомендується. Потрібно вжити відповідних заходів, щоб запобігти повторному охолодженню хворого.
19. ЗІЗ) застосовують тоді, коли безпека робіт не може бути забезпечена конструкцією та розміщенням устаткування, організацією виробничих процесів, архітектурно-планувальними рішеннями та засобами колективного захисту ЗІЗ поділяються на засоби захисту органів дихання, спецодяг, спецвзуття, засоби захисту рук, голови, обличчя, очей, органів слуху, шкіри, засоби захисту від падіння з висоти та ін.
Захист органів дихання здійснюється за допомогою протигазів та респіраторів. За принципом дії протигази поділяються на фільтруючі та ізолюючі. До спецодягу відносяться: куртки, штани, комбінезони, халати плащі тощо
Спеціальне взуття класифікується в залежності від захисних властивостей аналогічно спецодягу. Воно поділяється на чоботи, півчоботи, черевики, півчеревики, валянки, бахіли.
Засоби захисту голови дозволяють недопустити травмування голови при виконанні монтажних, будівельних, навантажувально-розвантажувальних робіт, при видобутку корисних копалин.
Найбільш розповсюджені засоби захисту голови — каски, які поділяються на каски захисні загального призначення
Засоби захисту рук — це різні види рукавиць, рукавичок, напальчників, дерматологічних засобів (мазі, пасти, креми). Рукавиці та рукавички виготовляють із бавовни, льону, шкіри, шкірзамінника, гуми, азбесту, полімерів та ін.
Для захисту очей РІС–Рґ твердих частинок, Р±СЂРёР·РѕРє кислот, лугів та Інших хімічних речовин, Р° також випромінювань застосовують такі засоби Індивідуального захисту, СЏРє окуляри. РўРёРї окулярів добирається Р·Р° ГОСТ 12.4.013-85 залежно РІС–Рґ РІРёРґСѓ роботи. До засобів захисту обличчя відносяться ручні, неголовні та універсальні щитки. Найбільш часто РЅР° виробництві використовуються: щиток електрозварювальника універсальний Р©РРЈ-1, щиток захисний ЩЗ, захисна маска РЎ-40, захисна сітчата маска .
20.СОЦІАЛЬНЕ СТРАХУВАННЯ
Згідно з Законом "Про загальнообов'язкове соціальне страхування у зв'язку з тимчасовою втратою працездатності та витратами, зумовленими народженням та похованням" працівники, а в окремих випадках і члени їх сімей, забезпечуються в порядку державного соціального страхування:
1) допомогою по тимчасовій непрацездатності, вагітності, пологах і догляду за дитиною до досягнення нею трирічного віку;
2) допомогою з нагоди народження дитини, допомогою на поховання;
3) пенсіями по старості, по інвалідності, в разі втрати годувальника, пенсіями за вислугу років для деяких категорій працівників.
По тимчасовій непрацездатності сума виплати може дорівнювати повному заробітку.
Соціа́льне страхува́ння — фундаментальна основа державної системи соціального захисту населення, що уможливлює матеріальне забезпечення і підтримку непрацездатних громадян за рахунок фондів, сформованих працездатними членами суспільства.
державне соціальне страхування — це система прав, обов'язків і гарантій, яка передбачає надання соціального захисту, що включає матеріальне забезпечення громадян у разі хвороби, повної, часткової або тимчасової втрати працездатності, втрати годувальника, безробіття з незалежних від них обставин, а також у старості та в інших випадках, передбачених законом, за рахунок грошових фондів, що формуються шляхом сплати страхових внесків власником або уповноваженим ним органом (далі — роботодавець), громадянами, а також бюджетних та інших джерел, передбачених законом.
21.Р—РђРҐРћР”Р? УСУНЕННЯ НЕГАТР?ВНОГО Р’РџР›Р?Р’РЈ
Боротьба з шумом ведеться в 3 напрямках
1- зниження шуму в джерелі утворення, за рахунок конструктивних , технологічних заходів.
2- зниження шуму шляху його поширення від джерела до робочого механізму.
3- зменшення шкідливого впливу за рахунок ЗІЗ.
Заходи захисту від вібрації поділяють
1- механічні
- усунення вібрації в джерелі виникнення і на шляху поширення
- застосування деталей з пластмас
- віброгасіння
- балансування обертових деталей
2- організаційні
- раціональне чергування праці та відпочинку
- активний відпочинок
- заборона понад нормованої роботи
3- лікувально-профілактичні
- ультрафіолетове випромінення
- повітряний обігрів
- масаж та прийом вітамінних препаратів
22.Пожежна техніка. Апарати пожежогасіння поділяють на пересувні (пожежні автомобілі), стаціонарні установки, вогнегасники (ручні до 10 л та рухомі або стаціонарні, об'ємом понад 25 л) і пожежне обладнання (водопровід, шланги).
Автомобілі пожежні поділяють на автоцистерни, які доставляють на пожежу воду й розчин піноутворювача, та спеціальні - для інших вогнегасних засобів і для певних об'єктів (автомобіль порошкового гасіння АП-3; аеродромні - АА-40, АА-60; повітряного гасіння -АВ-40).
Пожежний зв’язок можна підрозділити на зв’язок повідомлення (своєчасний прийом викликів на пожежі), диспетчерський зв’язок (керування силами і засобами для гасіння пожеж) і зв’язок на пожежі (керівництво пожежними підрозділами).
. Пожежна сигналізація буває:
- променева, кожен повідомлювач приєднується до окремої пари проводів;
- кільцева, всі повідомлювачі приєднуються до одного загального проводу.
Автоматичний повідомлювач — це прилад оповіщення, який реагує на характерні ознаки пожежі: дим, радіаційне випромінювання, підвищення температури. Радіоізотопний повідомлювач реагує на ультрафіолетове випромінювання. Димові повідомлювачі працюють на фотоелементах або іонізаційних камерах.
Ручний пожежний повідомлювач — це повідомлювач, СЏРєРёР№ приводиться РІ РґС–СЋ ручним СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј. Р’СЃС– пожежні РїРѕВвідомлювачі Р·'єднані лініями Р·РІ'СЏР·РєСѓ С–Р· пожежним приймальним пультом.
23.Згідно з Законом України „Про охорону праці" (ст. 23) служба
охорони праці створюється власником або уповноваженим ним органом
на підприємствах, в установах, організаціях незалежно від форм власності
та видів їх діяльності для організації виконання правових, організаційнотехнічних,
санітарно-гігієнічних, соціально-економічних і лікувалЬно профілактичних заходів, спрямованих на запобігання нещасних випадків, професійних захворювань і аварій в процесі праці.
Служба охорони праці підпорядковується безпосередньо керівникові підприємства. За своїм посадовим становищем та умовами оплати праці керівник служби охорони праці прирівнюється до керівників основних виробничо-технічних служб підприємства. Служба охорони праці
в залежності від чисельності працюючих може функціонувати як самостійний структурний підрозділ або у вигляді групи спеціалістів чи одного спеціаліста, у тому числі за сумісництвом. Служба охорони праці формується ізспеціалістів, які мають вишу освіту та стаж роботи за профілем виробництва не менше 3 років. Спеціалісти з середньою спеціальною освітою приймаються в службу охорони праці у виняткових випадках.
24. Харчові отруєння. Екологічно брудні і недоброякісні продукти (м’ясо, риба, молоко, желе, морозиво, торти) викликають харчову токсичну інфекцію. Наявні в них токсини викликають харчові отруєння. Хвороба проявляється раптово через 2 – 4 години після вживання отруєних продуктів, а іноді – через 20 – 26 годин. Спостерігається нудота, повторне блювання, біль в животі, рідке часте випорожнення із слизом чи кров’ю. Знижується артеріальний тиск, частішає або слабшає пульс, з’являється блідість, спрага, температура підвищується до 40°С, катастрофічно розвивається серцево-судинна недостатність, судоми м’язів, колапс і смерть. Долікарська допомога: негайно промити шлунок водою; багато пити теплої води, кефіру; викликати постійне блювання; пити вугілля-карболен; не їсти протягом двох діб і багато пити рідкого (чай, кава); зігрівати руки, ноги потерпілого грілками.
25.Особи організації зобов’язані
- розробляти комплексні заходи щодо забезпечення пожежної безпеки
- розробляти і затверджувати положення інструкції, що діють в межах підприємства та здійснювати контроль за їх додержанням
- забезпечувати додержання протипожежних вимог стандартів, норм, правил
- організовувати навчання працівників правилам пожежної безпеки
- створювати у разі потреби відповідно до встановленого порядку підрозділи пожежної охорони та необхідне функціонування матеріально-технічної бази
- утримувати в справному стані засоби протипожежного захисту і зв’язку не допускати їх використання за призначенням
- проводити службові розслідування випадків пожеж
26.Статистична електрика –сукупність явищ що пов’язані з накопиченням вільних електричних зарядів на поверхні речовин матеріалів і обладнання.
Захист від електрики проводиться 3 способами
1- запобіганням виникнення і накопичення статичної електрики
2- прискорення стікання електричних зарядів з поверхонь до яких дотикається людина
3- нейтралізація вільних електричних зарядів
І- спосіб досягається такими методами
- заміна небезпечних технологій.
- зменшення швидкості руху рідин по трубопроводах.
- виготовлення матеріалів які труться з однакових речовин.
ІІ- спосіб досягається такими методами
- заземлення установок
- збільшення електропровідності матеріалів шляхом нанесення антистатиків
- збільшення відносної вологості повітря
ІІІ- спосіб досягається такими методами
- нейтралізацією зарядів шляхом здійснення процесу іонізації повітря
природна електрика
основним джерело природної електрики є блискавка. Одним із засобів захисту від неї є блискавковідвід. Цей пристрій сприймає удар і відводить струм в землю.
Блискавковідвід по конструкції буває
- стрижневі
- тросові
- сітчасті
за кількістю бувають (- одинарні, - подвійні, - багатократні).
27.Способи гасіння поділяють на 4 види
1- охолодження горючих речовин
- суцільними струменями води
- розпиленням
- перемішування горючих речовин
2- ізоляція горючих речовин
- шаром піни
- шаром продуктів вибуху
- утворення розривів в горючій речовині
- вогнегасними смугами
3- розбавлення повітря горючих речовин
- водяна пара
- негорючими газами
- тонко розпиленнями струменями води
4- спосіб хімічного гальмуванням
- вогнегасними порошками
- галогено-вулглеводні вогнегасники
28.НАВЧАННЯ Р— РџР?РўРђРќР¬ РћРџ . Працівники РїС–Рґ час прийняття РЅР° роботу С– РІ процесі роботи РїРѕРІРёРЅРЅС– проходити Р·Р° рахунок роботодавця інструктаж, навчання Р· питань РѕС…РѕСЂРѕРЅРё праці, Р· надання першої медичної РґРѕРїРѕРјРѕРіРё потерпілим РІС–Рґ нещасних випадків С– правил поведінки Сѓ разі виникнення аварії.
Працівники, зайняті на роботах з підвищеною небезпекою або там, де є потреба у професійному доборі, повинні щороку проходити за рахунок роботодавця спеціальне навчання і перевірку знань відповідних нормативно-правових актів з охорони праці.
Перелік робіт з підвищеною небезпекою затверджується спеціально уповноваженим центральним органом виконавчої влади з нагляду за охороною праці
Навчання та перевірку знань з ОП проводять СЛУЖБА КАДРІВ, або інші посадові особи які віддані наказу по підприємству. Працівники які працюють на роботах з підвищеною небезпекою проходять навчання і перевірку знань в спеціальних закладах які мають дозвіл та ліцензію на право проведення. Всі інші працівники проходять навчання безпосередньо на підприємствах. Посадові особи та спеціалісти що проводять навчання і перевірку знань до початку виконаних ними трудових обов’язків і періодично 1раз в 3 роки.
Вищі посадові особи та викладачі ОП проходять навчання в інституті 1раз на 5 років.
29.До первинних засобів пожежогасіння відносяться такі засоби які призначені для ліквідації невеликих пожеж, а також для їх гасіння на початковій стадії до приїзду пожарної. До первинних засобів належать вогнегасники, пожежний інвентар,, пожежні інструменти.
Вогнегасники поділяються
- переносні – до 20кг
- пересувні – 25л-100л
По виду речовини яка використовується в них
- хімічно та повітряно-пінні, - вуглекислотні, - порошкові , - хладонові.
До пожежного інвентарю відносять
- бочки з водою до 200л, - пожежні відра, - лопати, - покривала з негорючого теплоізоляційного полотна 2*2м.
До пожежного інструменту відносять
- гаки, - ломи, - сокири, - нірки, - багри
Контроль за виконання вимог пожеж безпеки проводять державні інспектори пожежного нагляду в разі виявлення порушень мають право:
1- притягти до адміністративної відповідальності посадових осіб, винних у порушені пожежних правил, норм, а також не виконанні приписів органів державного пожежного нагляду.
2- застосувати штрафні сансії до підприємств за порушення встановлених законодавчих правил пожежної безпеки у розмірі до 2% заробітної плати підприємства за місяць.
30.ЗАГАЛЬНІ РџР Р?Р§Р?РќР? НЕЩАСНР?РҐ Р’Р?ПАДКІВ
Всі причини нещасних випадків поділяють на 5 груп
1- ОРГАНІЗАЦІЙНІ
- не проведення інструктажів з ОП
- слабкий контроль з боку ОП за дотримання правил техніки безпеки на місцях роботи.
- не виконання заходів щодо охорони праці
2- ТЕХНІЧНІ
- не справність обладнання
- не досконалість конструкції
- відсутність захисного обладнання на обертових машинах
3- САНІТАРНО-ГІГІЄНІЧНІ
- недостатнє або надмірне освітлення
- підвищена вібрація та шум
- загазованість та запиленість
4- РџРЎР?РҐРћ-ФІЗІОЛОГІЧНІ
- монотонність праці
- хворобливий стан працівника
- необережність
- помилкові дії через перевтому
5- ЕКОНОМІЧНІ
- недостатня зарплата та не своєчасність виплати
- понадормовані роботи
- робота по сумісництву
1
1) Чистота - це вміст чистого насіння досліджуваної породи в партії. Визначають відношенням ваги чистого насіння до початкової ваги взятих для аналізу наважки виражені у %. Чистота не визначається у стратифікованому насінні.
Визначення чистоти насіння проводять початково по одній наважці, у всіх поступивши на аналіз зразків насіння, де не кондиційне по чистоті, але конвенційне по схожості, життєздатності, доброякісності проводять повторне визначення чистоти, якщо показник його по першій наважці нижче встановленої норми на 1% і менше. При арбітражному державному і перевірчому виявленні якості насіння, чистоту визначають за 2 наважками. Наявність чи відсутність бурянів визначають у всіх порід за середнім зразком. При аналізі наважки насіння на чистоту виділяють: чисте насіння досліджуваної породи, відхід і домішок. До чистого насіння досліджуваної породи відносять: а) ціле нормальне розвинуте насіння не залежно від їх кольору .б) дрібне насіння але по розмірах рівне чи більше половини середнього нормального розвинутого насіння. в)насіння, що наклюнулось, те що наклюнулось, те корінець якого пробив шкірку, але ще не пробився за її межі. г)насіння здорове по загальному вигляду але з тріснувшою шкіркою, кісточкою шкарлупою, оплоднем. До відходів насіння відносимо наступні фракції: а) проросле, дрібне, щупке, недорозвинуте, пусте і сплюснуте, роздавлене, розрізане, бите, загнивше ,пошкоджене гризунами і хворобами.
2) Схема змішування в ЛК рослин - це порядок точного взаємного розташування на лк площі рослин різних порід. Тип змішування рослин в лк – це особливість сумісної участі в лк деревних порід різних груп. Є деревнотіньовий, деревночагарниковий і комбінований тип змішування. Деревночагарниковий на площі кожна рослина головної породи чергується з чагарником, спосіб має 2 варіанти: дво- і одно чагарниковий. При двочагарниковому головна порда чергується з низьким чагарником потім з високим (Г-Ч-Вч-Ч-Г-Ч; Ч-Г-Ч-Вч-Г-Ч). При одно чагарниковому використовується 1 вид чагарника (Ч-Г-Ч-Г-Ч-Г). Деревнотіньовий тип - головна порода чергується з супутньою породою. Комбінований поєднує той і той спосіб. Спосіб змішування рослин в лк –це порядок формування на лк площі дерев однієї породи відносно дерев інших порід. Способи змішування: рядами, почергово в ряду ,ланками в ряду ,кулісами і шаховий. Кожен із них може бути застосований у будь-якому типі.
4) Густота- це к-ть деревних і чагарникових рослин що вирощують на одиницю на л/к площі. Визначається розміщенням садивних місць на л/к площі. Розміщення садивних місць передбачає визначення відстані між рядами і кроками посадки в ряду. Вибір цих параметрів залежить від біологічних особливостей тих порід, типу лісорослиних оптимальною при занижені густоти залишаються невикористані потенційні резерви продуктивності даних умов. При завищені культури відстають у рості, окремі екземпляри гинуть. При проектуванні штучних насаджень установлюють початкову висоту. Наприк. початкова густота для культур в сухих борах і суборах становить не менше 7 тис/га, в сирих умовах не менше 5тис/га.
7). Перед початком масового достиганя лг підприємства проводять попереднього обстеження лісонасіннних об’єктів, з контрольним збором шишок плодів насіння , для попереднього визначення їх якості і пошкодження шкідниками і хвороби. Під час попереднього обстеження здійснюють контрольний збір насіння. Де буде масово заготовлятися лісорослинна сировина. Для цього на однорідній ділянці площею до 3 га відбирають 3 дерева, площею 3-10 га – 5 дерев, 11-50 – 10 дерев. контрольні дерева для збору насіння відбирають в різних умовах освітлення. Шишкиі плоди збирають у верхній частинах крони. Кількість зібраного насіння повинно забезпечити отримання середнього зразка. На лісосіках гол користування кі-ть контрольних дерев і маса зібраного насіння можуть бути збільшенні. Насіння зібране в період попереднього обстеження лісонасінних об’єктів перед його масовою заготівлею підлягає внутр госп переробці посівної якості. При цьому якість насіння визначається шляхом розрізування . доброякісне насіння – це насіння з здоровим зародком, і кольором. Для перевірки посівної якості вик пророщування в стакані Огієвского, чашках Петрі .
8). Сіянці сосни треба вирощувати на дост родючих супіщаних і суглинистих грунтах. Частіше посів проводять ранньою весною, рідше восени. Весняні посіви проводять в самі рання строки, у волгий прогрітий грунт. Попердня підгот насіня. Намочують 18-24год. Осінні посіви рекомендують проводити за 2-3тижні до настання стійких морозів. Посіви мульчують тирсою, соломою, торфом. Посів стрічковий 4-6 рядний. Глибина загорт 0.5-1.5см. сходи зявляються на 14-20 добу. Необхідне притінення. Після появи появи сходів проводять прорідження їх до оптимальної густоти. Після появи сходів необх оприскування проти хвороби шютте., р-ном бордоської рідини.
9) Плодоношеня(репродуктивна здатність)- процес утворення стиглого, життєздатного насіння. В кожної рослини поч. плодоношення залеж. від біологічних особливостей виду, походження(вегетативне, насіннєве) і спадкових ознак. В більшості дерев плодоношення настає в 10-20 річному віці в чагарників 3-8 віці, однак на початок плодоношення , впливають чинники нс(світло, тепло). Чим кращі умови світлового і теплового режиму, тим раніше починає плодоносити дерево.(напр. на узліссі сосна починає плодоносити в 10 а в насадженні 20). З підвищенням трофності грунту від оптимального віку початок плодоношення запізнюється а зи зниженням родючості прискорюється. Початок плодоношення насаджень залежить від густоти складу насадження віку насадження типу лісорослинних умов, наявність дерев першого другого класу росту.
11) Обробіток грунту посідає важливе місце в комплексі агротехнічних заходів щодо вирощуваня і забезпечення високого виходу стандартного садивного матеріалу. Завдання обробітку грунту : 1) ств оптимального воднго теплового, повітряного і поживного режимів,2) забезпечення найкращих умов для кореневого живлення і росту кореневих систем, 3) знищення бурянів шкідників і збудників хвороб, 4) ств сприятливих умов для висіву насіння посадки рослин, і внесення добрив , захисту грунту від ерозії. Обробіток грунту – одноразове мех. Діяння на орний шар робочими органами ґрунтообробних знарядь, прийоми обробітку грунту – це оранка, лущення, культивація, боронування. Є такі системи обробітку: 1) зяблевий – сист.. має місце в розсаднику різних ґрунтових кліматичних умов, включає лущення, глибоку оранку восени, раннє боронування навесні для зменшення інтенсивності випаровування для поверхні грунту, 1-і більше культивацій і передпосівне боронування . 2) чорний пар – сист.. є ефективним заходом накопичення вологи, поліпшення фіз.. вл.. грунту і боротьби з бурянами. Обробіток грунту за цією системою починається восени прийомами зяблевого обробітку. Наступної весни раннє боронування , а влітку проведеня 4-6 культивацій для знищення бур’янів. Наступної осені глибока оранка, а вже після другої зими, ранє весняне боронування. Потім передпосівна культивація і боронування. 3)Ранній пар - відрізняється тим що основна оранка проводиться не восени ,а весною потім проводяться літні культивації, осіння либока оранка, через зиму боронування і передпосівні культивація і боронування. Обробіток застовуєть в розсадниках, коли викопування сіянців проводиться не восени а весною. 4) зайнятий пар весною на площі зорані восени, проводять посів зернових культур, або зернобобових. Після збирання цих культур. Проводять певну к-ть літніх культивацій і заст. Тех. Прийоми що властиві чорному пару. 5) сидеральний пар – відрізняється що весною на площі проводять посів рослин-сидератів,які після відростання і накопичення органічної маси, заорюють в грунт. Кожна система обробітку має свої особливості, оле найбільш ефективно є зяблева.
12) Догляд за ЛК- комплекс агротехнічних і лісівничих заходів спрямованих на поліпшення умов, приживлюваності і росту культивованих порід. До агротехнічних доглядів відносяь: 1) оправлення сіянців чи саджанців механізованим способом чи після дії на них несприятливих погодніх умов(розмиву грунту чи витискання морозами); 2) розпушування грунту з одночасним видаленням в рядах і міжряддях травяної рослинності, самосіву і порослі малоцінних порід; 3) скошування травяної рослинності в осінній період в рядах і міжряддях; 4) використання гербіцидів, для пригнічення росту травяної і небажаної рослинності. Мета доглядів створити сприятливі умови для росту лк., скорочення строків зімкнення і переводу в покриту лісом площу. Усунення негативного впливу і порослі малоцінних порід. Основний вид догляду рихлення грунту і боротьба з трав росл. Грунт у рядях і міжряддях в перші 2 роки після садіння розпушують на глибину 8-10см, а в наступні роки 4-6, при цьому зменш розхід вологи і випаровування, покращуються умови для поглиняння атм опадів зм тепловий режим грунту. К-ть розпушувань за 1 вегет період залежить від стану лк площу, структури верхнього шару грунту. Тривалість кількістьі строки доглядів визн типом лісорослинних умов, способом обробітку грунту, методом і способом ств лк., віком сад мат. На поліссі заст. 7-10 доглядів протягом 4р(І- 3-4; ІІ – 2-3; ІІІ – 1-2; ІУ – 1). В лісостепу 10-12 доглядів протягом 5р(І – 4-5; ІІ – 3; ІІІ – 1-2; ІУ і У – 1).
13) Види стиглості насіння: фізіологічний, врожайний. Достигаюче насіння спочатку набуває фізіологічної стиглості , коли зародок насіння уже здатний проростати, але ще не втратив зв’язку з материнським деревом, отримуючи від нього поживні речовини. В цей період багато поживних речовин у насінні міститься у вигляді низькомолекулярних сполук. Врожайна стиглість настає після припинення обміну р-н, між материнським деревом і насінням. У насінні завершується накопичення поживних речовин крохмалю, білків. Процеси життєдіяльності майже завершуються, припиняється формування насіння. Покрив насіння стає щільним і мало проникним для води і повітря. Насіння переходить у стан спокою. Фізичний зв'язок між деревом і насіння може припинятись одразу після достигання(дуб, горіх, тополя), або зберігатися тривалий час(модрина сосна, ялина,граб, липа). За строками морфологічної стиглості : 1) породи з раннім достиганням насіння(кін травня – поч. червня) – вяз клен , тополя. 2) породи з достиганням насіння в середині літа(липень-серпень) – абрикос, берези, вишня , алича, жимолость. 3)Породи з достиганням в кінці літа( кін серпень –вересень) крушина, ліщина, горіх. 4) породи з пізнім достиганням ( кінець вересень- жовтень) дуб, липа, клен граб.
14). При інвентаризації сад.. мат.. встановлюють наявність його у звітному році по породах, віку, якості, стандартного, що відповідає стандартам. Сад мат підлягає обліку по закінченню вегет періоду, але до початку викопування, окремо по кожному полю посівного і шкільного відділення, по кожній породі, з урахуванням віку і походження. В посівному відділенні облік сіянців ведеться шляхом суц переляку на облікових відрізках. Місце закладання облікових відрізків, довжина визначається індивідуально, але обліком має бути охоплено не менше 2% посів, а при нерівномірному – 5. облік проводиться діагональним ходом. На обліковому відрізку перераховують всі сіянці з одночасним виділенням їх загальної к-сті стандартних і результ заносять до польової карти івентаризація сіянців і укорінених живців.
15) Щоб забезпечити успіх у вирощуванні посадкового матеріалу є правильний вибір ділянки під розсадник: 1) грунти мають бути дост родючими, з вмістом гумусу у верхньому горизонті більше 2%, юобре дренованими , свіжими, легкого і середнього мех. Складу. Ці грунти забезпечують добрий розвиток кореневої системи полегшують викопку посад матеріалу. 2) щоб запобігти пораженню сходів грибами що викликають їх полягання , треба не використовувати ділянки з важкими суглинистими грунтами.. 3) рельєф рівний з нахилом не більше 2-3, бажано із Зх і ПдЗх експозицією. Розсадник треба закладати поблизу водойм.
17) Лісонасіна ділянка-це високопродуктивна ділянка природного лісу чи л/к яка сформована для одержаня насіня ціними спадковими і посівними якостями. ПЛНД створюється для отримання на протязі тривалого часу насіня ціними спадковими і посівними якостями,покращене нормальне. Використовують високопродуктивні висоякісі ділянки природного лісу або культури що зростають в оптимальних для даної породи лісорослиних умов в найбільш поширених типах лісу. Насадженя має бути не менше 3 класу бонітету. ПЛНД закладають в чистих і мішаних насадженях з перевагою головної породи у верхньому ярусі. ПЛНД хвойних порід закладають в 5-8 річних молодняках, в яких жива крона з добре розвиненими гілками знаходиться не вище0.5-1м від поверхні грунту.для дубових і букових насаджень насіного походженя вік дерев є 40-60рр, порослевого походженя 10-15рр. на ПЛНД виконують л/г заходи з формуванням і доглядом,тобто зрідженя яке проводять декілька раз. Оптимальна зімкнутість 0.6,у разі її збільшеня проводять селекційні рубки що сприяє підвищеню плодоношеня. ТЛНД є основним джерелом отримання насіня з дерев листяних порід.для хвойних порід цим джерелом є лісосіки головного користуваня відвеведені в норм.насадженях. ТЛНД-це ділянки природних пристигаючих та стиглих насаджень,насаджень нормальної селекційної категорії спец.підготовлені для заготівля лісового насіня,до заміни їх ПЛНД. Площу ТЛНД визначають на основі конкретного л/г підприємства. Насіння з урахуваннямможливого його переміщення до лісонас.. районування. Площу ТЛНД розділяють на ділянки щорічного лісокорист.. та відзнач.. обмежувальними стовпами. Площу рубки ТЛНД визначають з врахуванням компенсації не заготовлено в не врожайні роки насіння.
18) Для вирощування ялини звичайної кращими грунтами є родючі свіжі, можна також вирощувати і на тяжких грунтах, але в цьому випадку в грунт необхідно вносити торф, компост та інші орг добрива. Сіянці ялини чутливі до різних весняних заморозків, тому весняні посіви проводяться трохи пізніше. Насіння може проростати без підготовки. Для підвищення родючості може бути стратифікація 1-2 тижні, або намочування . посів стрічковий 6-8 рядків, норма висіву насіння 1.8 на грам м п, глибина загортання 0.5 -1.5 см. Посіви мольчують сходи появляються після 2-3 тижні , чутливий до опіків кореневої шийки.. сіянці вирощують 2-3.
63) Заготовлене насіння формують у окремі партії за ознаками однорідності і відповідно до стандартів . Партія насіння –це певна за масою к-тю однорідного насіння одного виду чи різновиду на якого складені паспорт і етикетка. Однорідна партія є та ,якої насіння зібране в одакових умовах зростання: однакові типи лісорослинних умов і типи лісу ,на однаковій висоті над рівнем моря і схилах однакових з позицій в межах однієї вікової групи насажень. На одній лісонасінй ділянці чи плантації, заготовлене в насадженнях однакове за лісівничою цінністю, за часом, сезоном збору , способом переробки плодів і насіння, термінами добування насіння і шишок, однакове за умовами зберігання, кольором, блиском, запахом, вологістю, пошкодженістю. На партію насіння заводять паспорт певного зразка із зазначеною датою його складання, назвою породи, господарства, яке заготовило дану партію насіння, та його поштова і телефонна адреса, час збору насіння. Плодів і шишок, масу партії, місце збору, таксаційні хар-ки насд., плантації або ділянки лісівничу цінність насіння та інші відомості. Лісничий і його помічник є відповідальними за складання паспорта в лісництвах. Паспорт завіряється підписом особи, яка відповідає за формування партії насіння і початку його організації яка заготовила дану партію насіння. Зібрані в паспорті відомості дають змогу правильно вирішувати питання використання насіння в л/к справі. паспорт складається двох примірників ( 1залишається в організації яка заготовила насіння, а копію паспорта разом з іншими документами із з середнім зразком відправляють на лісонасінну інспекцію. відправивши всю партію насіння організація відправник висилає адресатові оригінал).
61) Стратифікація - це основний спосіб передпосівної підготовки насіня,викор.для насіня з глибоким і вимушеним спокоєм. Насін. (ялини,модрини,сосни) проростає без підготовки але стратифікація підвищує енергію проростання і ґрунтову схожість, покращує ріст сіянців. При стратифікації насіння треба забезпечити: 1-відповідну t, вологе середовище, доступ повітря. Насіння змішують з субстратом 1/3 .(отримана суміш просіванням торфу через сито d до 5мм). Крупнозернистий річковий пісок добре промитий материковий пісок. Нас. перекладається шарами субстрату, суміш зволожують до 50-60% повної вологоємкості щоб забезпечити доступ повітря її періодично перемішують. Стратифікацію проводять в ящиках або траншеях, t повітря повинна бути 0-5 С, проводять стратифікацію у спец підвалах. Суміш насіння піском розсипають в деревяні ящики в дні і стінках ящика роблять отвори d 0.5-1см для кращої вентиляції. Суміш перемішують через 2-3дні. Стратифікацію в траншеях проводять при великому об’ємі насіня. Траншеї є зимові промерзаючи і не промерзаючи, і літні. Стратифікація під снігом (снігування) –дрібне насіння снігують в марлевих мішках у великих снігових траншеях. Насіння в мішках насипають до 1/3,1/4 обєму.розміщуючі на очищеній поверхні грунту. Розрівнюють насіня до товщини 2-3см і засипають шарм ущільненого снігом який закривається шаром соломи тирси і зілля. В ящиках насіня змішують із снігом і зверху накривають снігом. насіння з під снігу вибирають на передодні висівання, прогрівають, і підсушують до стану сипкості і після чого висівають.
56) Вид л/к - це л/к що х-ся часом створення, принципом формування і початковим складом. За часом створення: попередні і наступні. За принципом формуваня: суцільні і часткові. За початковим складом: чисті і змішані. Попередні л/к створені під наметом стиглого материнського насадження для його заміни в найближчі роки проведення головного фрубання. Створюють посадкою і посівом під наметом деревостану за 3-10р до його рубання. Під наметові л/к створені під наметом лісу з метою формування складніших і продуктивніших насаджень. Створюються у віці існуючих низькоповнотних деревостанів, щоб до часу їх рубання вони дали товарну деревину і підвищили продуктивність і стійкість основного намету. Рекомендовано створювати насадженя 2-3 класу віку з повното не більше 0.7. наступні-це часткові чи суцільні л/к що створюються після вирубки деревостану якщо площа після цього не поновилась, чи погано поновилась головною породою. Суцільні лк що створюються на площах де відсутнє природне поновлення чи на ділянках що не були під лісом з рівномірним розміщеням культивованих порід на сій площі. Часткові л/к що створюються на ділянках де є природне поновлення але його не достатньо для формування високопродуктивних деревостані бажаного складу. Головну породу вводять коридорами або куртинно-груповим способом. Чисті це л/к що складаються з одного виду дерев чи чагарників, змішані лк до складу яких входять декілька видів дерев чи чагарників.
32) У процесі зберігання насіння не рідше ніж 1-2 рази на місяць його піддають візуальному обстеженню. У разі виявлення зміни блиску, появи плісняви, всю партію насіня просушують і повторно перевіряють на посівну якість. Особливо в процесі зберігання стежать за зміною вологості насіння. Закладаючи насіння на зберігання в герметичну тару на насіння кладуть індикаторний папірець, що змінює колір в залежності від вологсті повітря. Зміна кольору індикатора свідчить про потребу негайного підсушування насіння.
31) Заготовлене насіння переважно не можливо висіяти відразу в грунт воно певний час зберігається на складах. Період між збором і висівом може тривати від декількох днів до декількох років. Зберігання насіння листяних до пешої весни, хвойних до першої осені за роком збору – короткочасне, зберігання насіння протягом довшого терміну довгочасне. У процесі зберігання насіння потрібно попередити проростання зародка що досягається дотриманням відповідних т і вологості, вони повинні бути такими щоб зберігалась життєздатність , але щоб він не проростав. Підвищення температури і вологості прискорює обмін речовин рослин, що скорочує термін його збереження. Життєздатність ялиці зберігається 2р, хоч через рік знижується майже вдвічі. Під час зберігання насіння зазнає дії різних чинників НС(вологість, т, О2). Оптимальна вологість для більшості листяних порід 8-12%. Інтенсивність дихання залежить від вологості і температурних умов зберігання , низькі температури сповільнюють інтенсивність дихання вологого насіння, тоді як підвищені стимулюють цей процес. Насіння більшості порід зберігають при т від 0 до +5. насіння в процесі дихання поглинає кисень, виділяє воду і СО2. насіння що призначене для висівання зберігаю в сухих приміщеннях, чи складах, насіннєсховищах., які обладнані приладами для реєстрації т і вологості повітря, в середині приміщення, вентиляційними системами, що створюють опт умови. Відносна вологість повітря не перевищує 70%. Склад має бути забезпечений необх тарою, та інвентарем. Приміщення дезинфікують. Насіння зберігають відкритим, в мішках, ящиках, засіках, насипом, або закритим спосом( в герм тарі), в бутлях. Насіння хвойних очищають попередньо просушують до певної вологості і заповнених до верху герм закритих бутлях. Пробки заливають воском. При цьому вологість насіння модрини – 8-9, сосни – 6.5-7.5%. при тривалому зберігання насіння у тару в мішки кладуть речовину що поглинають вологу. Насіння ялиці зберігає схожість до 3 років при вологості 12-13%, сосни – до 1р.
20). Для вирощування сіянців дуба підбирають ділянки з родючими суглинистими грунтами. Краще висівати жолуді весною у вологий грунт, але можна і восени. При осінніх посівах вони можуть бути знищені гризунами, або вимерзлі. А при ранніх весняних, сходи часто пошкоджуються заморозками. Посів стрічковий , глибина посіву 5-7см. Одночасно вносять гранульований суперфосфат. Передпосівна підготовка стратифікація при т 0-5. на протязі 1-3 місяців. Сходи дуба появляються через 10-30 днів. Бажане розпушування грунту в міжряддях, до появи сходів. Для одержання добре розвинутої мичкуватої кореневої системи, після утв першої пари листочків, підрізають корені на глибину 10-12 см, після цього сіянці поливають. З появою перших при знаків ураженя дуба борошнистою росою, їх оприскують колоїдною сіркою.
46). До органічних добрив відносять: гній , компост, гноївка, торф, сапропель, зелені добрива. По своєму складу вони є повними. Вони не лише збагачують грунт поживними речовинами, а поліпшують його фізіологічні властивості. Норми внесення орг добрив вказують в т/г. компост приготовляють в купах на спец відведених для цього ділянках, для цього використовують листя, опилки солому. Купи закладають шириною 0.5 м . торф низинний вміщує достатню к-сть поживних речовин має найменшу кислотність. В порівнянні з торфом, верохідним болі, тому його використовують на важких грунтах . сапропель – цінне добриво що вміщує 95% орг р-н. , і майже все необхідне для росту і розвитку рослин(азот, фосфор. Калій, вапно, біостимулятори) , утворюється в озерах, чи озерах зі слабкою течією. До осені значна частина рослин відмирають і осідають. Зелені добрива – рекомендується використовувати в районах з достатнім зволоженням, в першу чергу на легких, супіщаних. Використовують люпин, горох, і бобові.
27) Стратифікація - це основний спосіб передпосівної підготовки насіня,викор.для насіня з глибоким і вимушеним спокоєм. Насін. (ялини,модрини,сосни) проростає без підготовки але стратифікація підвищує енергію проростання і ґрунтову схожість, покращує ріст сіянців. При стратифікації насіння треба забезпечити: 1-відповідну t, вологе середовище, доступ повітря. Насіння змішують з субстратом 1/3 .(отримана суміш просіванням торфу через сито d до 5мм). Крупнозернистий річковий пісок добре промитий материковий пісок. Нас. перекладається шарами субстрату, суміш зволожують до 50-60% повної вологоємкості щоб забезпечити доступ повітря її періодично перемішують. Стратифікацію проводять в ящиках або траншеях, t повітря повинна бути 0-5 С, проводять стратифікацію у спец підвалах. Суміш насіння піском розсипають в деревяні ящики в дні і стінках ящика роблять отвори d 0.5-1см для кращої вентиляції. Суміш перемішують через 2-3дні. Намочування - застосовують з вимушеним спокоєм . насіння на мочують у воді кімн т. при цьому насіня заповнюють у мішки , які погружають у воду (сосни зв -18, модрини – 24год, берези – 4) після намочування насіння просушують до сипкого стану. Гідротермічний вплив – застос для для покращ водопроникності через тверду оболонку насіння до його зародку. Застос для акації і гледичії . насіння насипається в посуду і заливається водою т 80, перемішується на протязі 10-15 хв. Після цього насіня змішуют з вологим піском. Обробка насіння мікроелементами - насіня намочують речовинами кімн температури, що містять стимулятори росту( сірчана к-та, солі, марганцю, міді, цинку). Стимулятори росту – гіберелін, геретероауксин, бурштинова к-та. Скарифікація – проводиться для того щоб порушити цілісність оболонки, для того щоб вона стала водопроникною. Дезинфекція – полягає в протруюванні хім. Препаратами з метою знищення збудників хвороб.
45). Посів проводять на рівнинних ділянках з супіщаними або легкосуглиниситими грунтами, весною, літом, восени., зимою. Літні посіви рекомендують там де однолітні сіянці не досягають стандартних розмірів, а 2-річні проростають. Для літніх посівів вик свіжо зібране насіння а для весняних спец підготовлене, стратифікація 1-2 місяці. Посіви легко присиплюються землею, торфом. Потім прикатують легким котком, для притиснення насіння до землі, присипають соломою і поливають. Грунт має бути постійно вологим в період проростання насіння поливи проводять щоденно. На другий рік вирощування здійснюють підкормку азотними і фосфатними добривами. Культивацію і полив 1-2 рази на літо. При вирощуванні берези з затіненням щити встановлюють, як тільки почнуть появлятися сходи, добрі результати дають осінні і зимові посіви.
34). Для того щоб підвищити родючість грунту треба періодично вносити мін добрива. Найчастіше вносять азот, фосфор, калій. Якщо добрива містять ці елементи їх називають повними ,якщо идин чи 2 неповними. Азотні: азот один із основних елементів живлення недостаток азоту в грунті призводить до сповільнення росту. Листя рослин невеликих розмірів набираю блідого кольору. Ці добрива у вигляді селітри, чи сечовини вносять весною. Фосфорні – фосфор відіграє важливу роль в житті ядра , і приймає безпосередню участь у фотосинтезі,є важливим фактором накопичення в рослині цукрів і перетворюють їх в жири. Роль фосфору в початковій стадії росту деревних рослин. Недостаток фосфору негативно відбивається на розвитку кореневої системи в зв’язку з цим і на ріст цієї рослини. Калійні – випускаються у вигляді калійних солей, хлористого калію, сильвініту. Достатньо забезпечує рослин підвищує морозостійкість рослин.
52). Зберігання жолудів в ямах. На зберігання жолуді закладають при настанні постійних заморозків. Для цього на сухому підвищеному, не затоплюваному місці. Викопують траншеї шириною 1м, глибиною 1.5, довжиною 10. дно ями має бути вище рівня ґрунтових вод не менше ніж 1.5м. на 1м траншеї поміщають 600 кг жолудів . у траншеї шар жолудів 2-3см чергують з шаром свіжого грунту 3-5 см, щоб не проникала в траншею вода, зверху засипають землею до 5м., який закриває краї траншеї до 0.5м. вологість жолудів 60%, по центру ями встановлюють трубу, для контролю температури. Ями обкопують по периметру канаву 0.4м глиб, 0.3 шир. У нижній частині , 0.7 у верхній. Стінка канави збоку траншеї має бути прямою. Зберігання жолудів за Лотоцьким з 32-гої, застосовують коли жолуді закладають у траншеї одразу з після збору, без попереднього просушування . для цього викопують траншеях, стінки і дно зволожують. Шар жолудів тов 3см, черг з шаром піску 5см. Жолуді засипають з зволоженим піском зверху вкладаючи шар сухого листя, на яке насипають землю 0.5м. навесні жолуді виймають з траншеї, сортують, розсипають, перелопачують і зволожують після чого накльовуються. Зберігання жолудів в лісі під снігом і листям: з настанням постійних заморозків на підвищеному місці розчищають ділянку на якій розкладають сухе листя дуба і клена до 20см., на яке висипають шар жолудів 6-10см, і шар листя 15-20см. З настанням морозів товщину шару збільшує до 30см , при випаданні снігу листя покривають шаром снігу до 60см., і ущільнюють на весні після танення снігу шар листя зменшують до 6-10см поступово. Зберігання жолудів у снігу: застосовують у районах зі стійким сніговим покривом. Готують площадку за наявності достатньої кількості снігу і т повітря не нижче – 3. на утрамбований сніг товщиною 20-30 см. Кладуть до 4 шарів жолудів. Чергуючи шар жолудів 10-15 см з шаром снігу 20см. Купи засипають снігом до 1м висотою і покривають листям чи соломою. Зберігання у жолудесховищах: зберігають у невеликих к-тях. Цей спосіб дає змогу спостерігати за їх станом і регулювати т. зберігання у льодосховищах. Встановлені режими т і вологості відповідають біолог особливостям жолудів, тому вони добре зберігають початкову посівну якість під час тривалого зберігання. Сховища –льодовий масив де є декілька камер що з’єднані між собою коридором. В проточній воді : водоймища глибиною до 2 м з проточною водою наприкінці жовтня – поч. листопада жолуді насипають кошики з лози місткістю 40-50кг., заповнюючи до 6-7см до краю , у воді жолуді набрякають. Їх щільно закривають і опускають у водоймища, зберігають до весняного висівання. Виняті з води жолуді зразу висівають. Внаслідок вимивання з води поживних речовин жолуді загнивають.
39) Метод ств. ЛК – сукупність техн. Засобів що забезпечують створення лк садіння сіянців саджанців та висівання а ще поєднування садіння і висівання , у виробництві застосовують такі способи розсаджування лісових культур: рядкови – це спосіб посадки, прия кому посадкові місця розміщуються рівномірно рядами що знаходяться на однаковій відстані один від одного. Стрічковий – спосіб посадки при якому 2 або декілька рядів зближені один до одного утворюють стрічка віддаль між ряками однакова, а відстань між стрічками більша. Коридорний – застосовується на зрубах зарослими малоцінними породами, прорубують коридори ширина яких не менше 1м висоти рослин, між коридорами лишається не вирубаний простір шириною 4-8 м . в коридорах здійснюють обробіток грунту і висаджують сіянці головної породи. Біогрупами – спосіб посадки заст. В категорії лісокультурної площі Б обробіток здійснюють посадками 0.5х0.5 і 1х1 на кожній площі розміщують певну кількість рослин які створюють біогрупи. Розміщення біогруп може бути рівномірне або ні. Таких біогруп може бути 200-400 на га а якщо малих то 600-800. широкосмуговий розміщують на широкій смузі 8-12м при цьому такої ширини залишається міжсмуговий простір цей спосіб посадки використовується при залісненні схилів що мають значну удовж а також згарищ без природного поновлення та при заліснення. Вузько смуговий – ширина становить 2.5- 8м.
59). При селекційній оцінці за сукупністю цінних ознак і властивостей стиглі пристиглі і серередньовікові нас., а також дерева в них поділ на селекційні категорії. Плюсове дерево – дерево в одновіковому насадженні, що за такс і госп цінними показниками помітно переважає дерева того самого виду і віку, що ростуть в однакових з ним умовами . Д плюсового перевищує середній на 30% а висота має бути на 10% за середнє. Плюсове дерево має мати прямий повно деревний добре очищений стовбур, високо підняту крону, не допускається пошкодження і має добре плодоносити. На кожне таке дерево скл паспорт. Обгороджують на висоті 1.5м білою смужкою. На якій ставлять номер. Мінусове дерево – це _____ помітно поступає _____. Відносять всі низькорослі, діам., яких не перевищує 80%середнього і ін., дерева, що мають вади. Насіння збір заборонено. Нормальне дерево – в насадженні з середнім фенотипом проявом госп.. цінних властивостей і ознак.Є: кращі нормальні і середні. Середні діам.. в межах 0,8-1,2 середн.. діам.. насадж.. Насіння загот.. для ств.. виробничих культур; кращі діам.. викор для ств.. клонових плантацій і зал.ЛК. Плюсове насадж..- найпродуктивніше і найякісніше насадж.. у верхньому ярусі участь плюсових і кращих нормальних дерев, що за своїми властив.. наближ.. до плюсових є макс.. для даних умов місцезростання. До плюсових зарах.. насадж.. повнота 0.6-0.5. На кожне насадж.. скл.. паспорт. Нормальне насадж.. високої і середн.. продуктивності і якості для даних умов місцезростання, їх викор.. для закладання лісонасінасінних ділянок, збору насіння. Мінусове насадж.. низько продуктивне і низькоякісне насадж.
19). Селекційні категорії насіння: сортове – одержане з вегетативного потомства плюсових дерев, внаслідок запилення цілеспрямовано підібраними запилювачами. Покращене – зібране з плюсових і кращих нормальних , але з невідомими запилювачами. Нормальне – заготовлене з норм насаджень на тимчасових і постійних ділянках. Елітне – отримане під час здійснення перехресного запилення між вегетативним потомством елітних дерев, перевірених за якостю. Гібридне – отримане від схрещення рослин окремих видів і форм на спец плантаціях , якому властиве явище гетерозному ефекту.
29) Життєздатність – це потенційна здатність насіння проростати. Це кількість живого насіння виражена у % від заг к-ті насіня що взяте для аналізу. Визначають забарвлюючі зародки індигокарміном, тетразолом або розчином йодистого калію. Індигокармін проникає в мертві клітини, тканини зародка, забарвлюючи їх в синій колір, живі клітини не проникні, викор..0.05% р-ну індигокарміну. Тетразол забарвлює живі клітини мертві залишає не забарвлені., викор.. 0.5 р-ну тетразолу. Йодистий калій забарвлює крохмаль що утворюється в живих клітинах зародка і під впливом розчину йоду змінює свій колір. Життєздатні зародки цілком забарвлені із незабарвленими плямами на сім’ядолях зародка якщо вони займають менш 1/3 поверхні із маленькою незабарвленою цяткою на кіеці коріня. До нежиттєздатного насіня зараховують інші категорії для фарбувня зародків сосни викор.йодистий калій. Життєздатним важають насіня зародки якого:цілковито забарвлені в темний колір від сірого до чорного. Нежиттєздатним вважають насіня зародки якого мають забарвленя в сірий або чорний колір сім’ядолі або весь зародок забарвлений в жовтий колір. Життєздатність і всі категорії нежиттєздатного насіня визначаються як середнє арифметичне в результаті всіх проб і виражається у %. Якщо життєздатність 4 крон по 100насінин становить 1-85%, 2-88%,3-91%,4-84%,середнє-87%. Результат між найбільшим і найменшим становить 7,допустиме 13. тобто насіня життєздатне..
22) Глибина загортаня насіня впливає на проростаня насіня і розвито сходів,при глибокому загортані насіня насіня забезпечується вологою, але сходам трудніше пробитися на поверхню і вони пізніше появляються, а при дуже глибокому загортані не зявляються взагалі,воно можк опинитися в сухому шарі грунту і загинути. Глибина загортаня залежить від величини насіня, грунтово кліматичних умов, часу висіваня, термінів посівів,від зони посіву,поливу і покритя. Залежно від глибини заляганя за величиною насіня поділяють на групи:1-дуже дрібне насіня(береза.вільха.верба)-насіня не загортають а злегка притрушують і коткують,2-дрібне насіня(сосна.ялина,модрина)-глибина загортаня 0.5-1.5см.3-середнє насіня(липа.ясенн,граб,вяз)-глибина загортаня 1.5-3см.4-крупне насіня(ліщина,дуб,кедр)-3-5см.5-дуже крупне(каштан,горіх)-5-8см. Глибина загортаня має перевищувати в 3-4рази його величину.
43)посадка л/к –це основний спосіб штучного лісовідновленя, він більш надійний і економніший,виправдованіший ніж посів. Садіня лісу дають перевагу на сухих грунтах з швидким пересихаючим верхнім горизонтом. На родючих грунтах де швидко розвивається травяна рослинність а також на ділянках пошкоджених вітровою і водною ерозією-кращий час посадки –весна. Посадка має такі перваги перед посівом:скорочується строк вирощуваня насаджень,висаджені сіянці і садженці менш заростаютьбурянами,на вирощуваня сіянцівв розсаднику потрібно в 5-7 разів менше насіня ніж для посіву л/к площі. Недоліки:деформація кореневої системи.
49) перваги при висівні лісу: техніка посіву простіша, коренева система не подається деформації і механічному пошкодженю, немає потреби в закладці розсадника,насадженя біологічно більш стійкі і довговічні. Недоліки: необхідність в проведені ретельних і частих доглядів на протязі довготривалого періоду,великий розхід насіня,обмеженя ділянок де можна проводити посів. При посіві дрібного насіня не завжди можна отримувати дружні сходи.
26) у природних насадженях насадженях рівниної частини України зустрічається дуб зв.червоний і пухнастий. Насіня дуба зв займає 95%, він має властивість протистояти стихійним природним явищам тому застос при штучному лісорозведенні у степу і створені захисних насаджень. Культивують в пергу чергу на родючих грунтах де раніше росли дубові насадженя 1 і 2 класу бонітету. На полісі культури дуба створюють сівбою жолудів, висаджуванням сіянців і садженців в степу і лісостепу перевагу відають сівбі, в жолудів добре розвиваються кореневі системи довжина кореня в перший рік досягає до 1.5 м а в 5 років5-6 р. при створені л/к дуба використовують материнське насіня місцевог значеня молоді пагони дуба чутливі до пізніх весняних заморозків, для них створюють шуби-природне відновленя інших порід або супутні породи чагарники в змішуваних культурах. Вони захищають рослини від заморозків і створюють бокове затіненя сприяючи формуваню рівних і тонких стовбурів. Кращими типами лісорослиних умов є волого груди і вологі суг руди, дуб створює деревостан 1 і 1а класу бонітету- свіжих грудах і сугрудах. Супутніми породами для дуба є липа клен гостр.калина горобина, скумпія,крушина,бирючина. З головних порід ялина,сосна,модрина і ясен- поращують екологічні фактори середовища підвищує продуктивність деревостанів. Схема змішуваня в лісостепу в Д2-Д3 кулісами з трьох рядів ялини і трьох дуба. В рядах ялини вводять ліщину і калину. В С2-С3 куліси з трьох рядів дуба з трьома рядами сосни між якими по одному ряду липи клена граба. А свіжих вологих і сирих лісових грунтах в умовах Д2-Д3 супутніми для дуба і ясена є липа клен і граб. При ведені в насадженя модрину потрібно щоб її не було більше 20% бо вона є більш конкурентно здатна і може витіснити дуб. В степових умовах в Д1-Д2 і С1-С2 супутні проди дуба є липа,клен, ясен, добрим супутником є груша і яблуня. Небажано дуб вирощувати з ясеном зв який конкурує з дубом за волого , і не вводити швидкорослі породи. Культури дуба є суцільними, чистими і коридорний спосіб при якому в коридорі шириною 3-6м відстань між центрами 6-12м, в кожному два ряди дуба.
41) для проведеня робіт з технічног прийманя інвентаризації, атестації, переведеня у вкрити лісовою рослинітю землі, передачі в експлуатацію л/к наказом керівника створюється підприємства, створюються комісії що відповідають за стан л/к об’єктів. До складу комісії при обліку оцінки якості робіт в лісовому фонді включається представник лісовпорядної служби який повинен безпосередньо брати участь в роботі комісії або в пізніший час обстежити всі л/к об’єкти на яких здійснено лісогосподарські заходи в рік обліку,зробити свої висновки, зафіксувати підписом достовірність інформації у матеріалах комісії. Технічному прийманю підлягають усі закінчені роботи посівних віділенях розсадників,шкільних плантаціях на лісокультурних та агролісомеліоративних площах, на ділянках залишених під природне поновленя. При технічному приймані встановлюється відповідність обсягів, термінів і якісних показників здійснених технологічних заходів,параметрами та вимогами технічних проектів,стандартів,нормативних актів. Технічне прийманя проведених робіт з лісовідновленням і лісорозведенням проводиться безпосередньо після закінченя робіт, але не пізніше 10 днів після їх завершеня. Технічне прийманя робіт в лісорозсадниках проводиться не пізніше 15 днів після висіву. А технічне прийманя по закладаню шкільних віділені плантацій не пізніше 10 днів з часу закінченя робіт. Технічне прийманя виконаних робіт оформляється актом. В акті враховуються всі відхиленя від технічного проекту, ділянки що невідповідають вимогам проекту за розміщеням рослин,технології та агротехнікою ствлореня шкілок та плантацій підлягають виправленю.
47) сосна зв не вибаглива до грунту переносить сухий клімат і водночас надлишок води в грунті її можна розводити на різних типах грунтів від сухих піщаних і закінчуючи мокрими торф’янистими. Культури сосни створюють в борах суборах сугрудах, умов місце зростаня:А1 по А3, В1 по В3,С1 по С3. в умовах сухих суборів головною породою є сосна звичайна.супутні береза повисла, переважаючі категорії лісових площ голі або слабо зарослі піски, прогалини. На зрубах прокладають смуги шириною 2.7-2м. на інших категоріях обробіток грунту суцільний. Головну породу сосну зв садять рядамиз розміщеням 2-0.5м. лісові культури л/к створюють 4-5 рядів сосни зв із рядом берези. Опад берези покращує розкладаня підстилки, збагачує грунт гумусом. Можлива домішка сосни зв з сосною банкса яка захищає сіянці сосни зв від перегріваня, сприяє накопиченю підстилки, її водять не більше 20%. Сіянці висаджують раньою весно. Агротехніку доглядів проводять на протязі 4-5рр.
35) на території україни налічується понад 20 видів ялини. З них господарсько ціне значеня має ялина зв. Найкращими умовами для росту ялини зв є волого субори С3 і вологі груди Д3. ялинові насадженя здатні утворювати грубу підстилку з підвищеною кислотністю для прискореня мінералізації підстилки у культури ялини слі вводити листяні породи. Супутніми умовами ялини є модрина сибірська, дуб зв, липа, клен, граб, з чагарників ліщина зв, калина зв, і горобина. Кращою схемою змішуваня для ялини є чергуваня 1-2 ряди ялини з 1 рядом модрини. Такі культури вводять супутні листяні породи чистим рядом або ланками у чергувані з чагарником. Культури ялини можна створювати з домішкою сосни зв у свіжих субоах ялина росте повільніше ніж сосна тому доцільніше головною породою уводити сосну а ялину через 3-5рядів як домішок. На зрубах згарищах і галавинах де очікується природне поновленя закладають часткові культури ялини, кращий садивний матеріал 4-5 річні садженці. Садіня проводять в ручну. Культури ялини створюють суцільні і частковим способом змішуваня. Суцільний застосовують в більшосі випадків.
54)інвентаризацію л/к проводять з 1 жовтня протягом місяця. Мета інвентаризації визначеня приживлюваності та збереженості л/к. інвентаризації підлягають л/к що мають1-2-3 роки, інвентаризацію проводить комісія (центральна,підкомісія), для визначеня приживлюваності л/к потрібно закласти пробні площі в найбільш характерних місцях. На пробній площі повино бути не менше 4% від загальної кількості від садивних місць. Якщо площа ділнки до 10га, не менше 2%, якщо більше 10 га по ширині пробна площа повина охоплювати 2 повні схем, змішуваня або 4 ряди головної породи у чистих культурах. На пробній площі проводять суцільний перелік культивованих рослин в розрізі порід, отримані дані переводять на 1га і визначають приживлюваність. Приживлюваність-це відношеня рослин що прижилися до початкової к-ті виражений у %. Дані переліку заносять до польвої карти. Під час проведеня інвентаризації візуально оцінюють стан культур(дуже добрий, добрий, задовільний, і не задовільний). За даними інвентаризації визначають потребу садивного матеріалу. Заходи по покращеню л/к. якщо відпад не рівномірний доповненя проводять при будь якій приживлюваності л/к що мають приживлюваність 25% і менше підлягають сприяню і важається загиблими. У акті вказується:місце знаходженя, причину створеня,причину загибелі, і рік створеня.
60) Переваги садня лісу: скорочується строк вирощуваня насаджень, висаджені сіянці і садженці менше заростають бурянами, на посаджені садженці застосовують менше доглядів. Недоліки:деформація кореневої системи.
Преваги при висівані:техніка посіву простіша, коренева система не підається механічному пошкодженю і доформації, немає потреби у закладані розсадник, насадженя більш стійкі і довговічні, меші затрати. Недоліки:необхідність в проведені частих доглядів на протязі тривалого періоду. Великий розхід насіня, при посіві дрібного насіня не завжди можна отримати дружні сходи.
48)Е такі види садивного матеріалу що застосовуються у розсадниках:Сіянець, садженець, живець.Сіянець-це молода деревна чи чагарникова рослина вирощена знасіння у відкритому чи закритомув грунті лісового розсадника без пересаджування. Садженець- це садивний матеріал вирощений з пересадженого сінця або укоріненої частини деревної рослини. Живець – це живець заготовлений з недерв*янілим пагоном разом з листком чи хвоєю.
24)Реконструкція малоцінних насаджень- це комплекс заходів спрямованих на докорінну зміну складу повноти і форми насаджень введенням порід. Залежно від віку насаджень, його повноти, складу, походження, а також лісорослинних умов категорії лісів та ін. факторів реконструкція насаджень здійснюється: Коридорним, кулісним, суцільним та куртинним способами. Суцільний спосіб реконструкції застосовується коли деревостани визначаються низькими лісівничими, захисними, господарськими і декоративними якостями. Застосовуються при закладці чистих культур, інтродукційних деревних порід(сосна кримська, ясен зелений). Короридорний спосіб- є найбільш поширений в Україні, застосовується в молодняках висотою 1,5-2 м. При реконструкції цим способом прокладають коридори шириною 70- 100% висоти підросту з відстанню між центрами коридорів 4-6 м. Куртинний спосіб застосовується на Поліссі в лісостепу при реконструкції молодників і насаджень будь якого віку знерівномірною повнотою. Головні а також супутні породи вводять окремими групами на галявинах і прогалинах, грунт готують вручну площадками, розміром 1х1 чи 2х2 м. Реконструкція молодих насаджень дає позитивні результати при проведенні своєчасних доглядів за створеними культурами.
23) Організація території розсадника.Одним з принципових питань,які забезпечують успіх вирощування посадкового матеріалу є підбір території під лісовий розсадник. 1)Грунти повинні бути достатньо родючими, звмістом гумусу у верхньому горизонті >2% , добре дренованими, свіжими, легкого і середнього мех.. складу такі грунти забезпечують добрий розвиток кореневої системи і плекшують викопку посадкового матеріалу 2) Щоб запобігти ураженню сходів сіянців грибами необхідно використовувати ділнки з важкими і суглинистими грунтами , рельєф рівнинний з нахилом не > 2-3%, бажано з Зх, Пд-Зх експозиції, розсадник необхідно закладати поблизу джерел води, або в місцях де можна створити водоймища для поливу, залягання ґрунтових вод при закладанні розсадника для піщаних- 1;1.5 м, супіщаних- нн менше 2.5 м., суглинистих- не менше 3-4м.
58) Суцільний обробіток грунту проводять на площі категорії А, глибина обробітку грунту має бути не менше величини заглиблення робочих органів лісосадильної машини. Оранка проводиться на глибину грунту 25-30 см. Грунти з неглибоким гумусовим горизонтом обробляються на всю потужність, состерігається при цьому щоб на поверхню не виносився ілювіальний горизонт, бо тоді поверхня гунту швидко вердне і його аерація різко погіршується. Весною грунт боронується а перед початком лісокультурних робіт здійснюється передпосадкова культивація на глибину садіння з одночасним боронуванням. На задернілих ділянках грунт обробляється системою чорного пару. Лущення , очіння оранка, весняне боронування 3-х разове, 4-х разова культивація літом, глибока осіння оранка та весняне боронування. А на ділянках без бур*янів заст. Зяблевий обробіток грунту: Лущення, осіння оранка, весняне боронування. На задернілих ділянках, пустищах, на землях що вийшли с під С/г користування, проводять суцільний або частковий обробіток грунту плугами заг. Призначення. Для суцільного обробітку грунту використовують плуги: ПЛН-4-35, ПН-4-40. Для оранки осуш. Боліт заст. плуги ПКБ-75 і ПБН-75, для оранки заболечиних площ за чагарником висотою 4 м. плуг ПБН-100а. Для наступного обробітку грунту використовують важкі зубові борони, дискові і польові культиватори. Однак суцільний обробіток грунту вимагає велик застрат тому його заст.. рідко.
30) частковий обробіток грунту застосовується,в таких умовах де неможна чи немає необхідності здійснювати суцільний обробіток грунту.Суцільний обробіток на нетозкорчованих зрубах, камянистих грунтах, зрубах з недостатньою к-стю підросту і самосіву головних порід ділянка зарослими листяними молодниками, рідинах, пісках, гірських схилах, де суцільний обробіток може викликати ерозію чи заболоченя ділянок. Частина грунту що обробляється складає 50% загальної площі. На свіжих зрубах де відсутня злакова рослинність грунт розпушується смугами на глибину 10-15см, з перемішеням мін.шару з підстилкою і ґрунтовим покривом. Найкраще весною перед садінням з використуням фрез ПЛУ-0.8 на давніх зрубах та ін. площах де є злакові буряни пороводиться оранка плугами лемішного типу. Найбільш поширеною категорією ЛК площ є свіжі зруби де прокладені смуги важкими дисковими боронами. Частковий обробіток грунту смугами забезпечує розпушуваня верхніх найбільш родючого шару грунту та його повне збереження при цьому створ. Такі умови для росту рослин як і при суцільному обробітку . На зрубаш з груповим розміщеням природного поновленя де неможна використати плуги ,культиватори і борони застосовують обробіток грунту площадками що проводиться по вікнах серед прородньго поновлення деревних порід у сирих і мокрих типах лісорослиних умов. Залежно від дернованості грунту площадки можуть бути пониженими і підвіщеними і на рівні поверхні грунту. На містях з рівним рельєфом надмірним зволощеням мікропідвіщення здійснюють плугами ППН-40, ПН-50. В сирих типах підвищення здійснюють чагарниково болотними плугами.
28. Атестації підлягають ЛК які не переведені в вкриті лісом рослинністю землі. 1-2-3роки ЛК та захисні насадженя атестуються під час проведеня інвентаризації. Клас якості ЛК встановлюється такими показниками: 1-відповідність проекту 2-приживлюваність 3-стан. ЛК 1-класу якості повинні повністю відповідати проекту. Приживлюваність повина бути нормативною і вища, стан дуже добрий. ЛК 2-класу якості допускається заміна супутніх порід приживлюваністю на 7% і менше нижча нормативної, стан добрий. 3-клас якості допускається заміна технології створення, заміна супутніх порід, наявність головних порід (+,-, 10%) від проектної. Приживлюваність на 7,1% нижча нормативної але не нижча 50%, стан задовільний. ЛК що невідповідають вимогам 3-класу якості важають не атестованими. Не атестовані культури включають відомість атестацій на наступний рік і намічають заходи для поліпшеня їх стану. Лісові культури що мають вік 4р. і більше атестуються за такими показниками: 1-наявність і приживлюваність головних порід, 2- збереженість супутніх порід, 3- стан.
36. Плодоношеня- це процес утвореня стиглого життєздатного насіня. Початок полодоношеня злежить від багатьох біологічних особливостей виду, спадкових ознак. В більшості дерев плодоношеня настає в 10-20р. в чагарників 3-8р. однак на початок плодоношеня впливають чиники навколишніх середовищ: світло, живленя тепло. Чим кращі умови світлового і теплового режиму тим раніше починає плодоносити дерево. Наприклад на узлісі сосна починає плодоносить в 10р. а в насаджені 20р. з підвищеням трофності грунту від оптимального рівня початок плодоношеня дещо запізнюється, а з зниженям родючості прискорюється. Початок плодоношеня залежить від густоти, складу насадженя, віку насадженя, типу лісорослиних умов, наявність дерев!-2класу росту.
51) після проростаня насіня і утвореня перших сходів проводять такі види доглядів: притіненя або побілка,розпушуваня грунту, проріджуваня сіянців, підрізаня кореневої шийки, зрошеня сіянців. Притіненя або побілка сіянців- застосовується для захисту нижніх сходів від прямого сонячного променя, і можливих опіків кореневої шийки а також для послаблня нагріваня зниженя випаровуваня води. Для затіненя застосовують щити сплетені з гілок, соломи, або збиті з дошок. Щити становлюються з південої сторони під кутом 35-40 градусів від поверхні грунту. Розпушуваня грунту – і знищеня бурянів проводять одночасно окремі розпшуваня застосовують при появі ґрунтової кірки після зрошеня або дощу і також при тривалих посухах. К-ть розпушень залежить від ступеня забурянілості. Прорідженя сіянців здійснюють з метою покращеня умов росту і розвитку кращих рослин. Кращі сіянці залишають а гірші видаляють, після проріджуваня на першому пагоному метрі повино залишитися 40-60 сіянців висіяних порід, та 100-150 хвойних. Підрізаня кореневої системи застосовується з метою формуваня у сіянців добре розвиненої мичкуватої кореневої системи,підрізаня проводять за допомогою ножів спеціальної конструкції ніж Малиновського на глибину 10-15см. Зрошеня посівів- можна проводити підживлюваня, необхідність поливу можна визначити візуально.
6). До садивного матер.. з закритою кореневою системою належать сіянці і садженці, коренева система яких знах.. всередині грудки грунту чи ємкості з субстратом. Перевагою ств.. насадж.. є продовження строків садіння лк, підвищення їх приживлюваності, а недолік є необхідність переміщ.. значної маси субстрату разом з сад.. матер.. під час транспорт.. і садіння. Види садивного матеріалу: 1.Насіння в оболонці- сад.. матер.. у вигляді укладених у оболонку з пресованого субстрату насінин.2.Сіянці з закритою кор… систем..-сад.. матер.., одержаний шляхом сівби насіння і вирощ..рослин у субстраті.3.Сіянці і садженці з напіввідкритою кор… сист..- сад.. матер.., вирощений у рулонах з не травмованою кор… сист,.. без твердої оболонки, але з грудкою субстрату.4.Сіянці з закритою кор… сист..- сад.. матер.., одержаний шляхом дорощування сіянців з відкритою кор… сист.. у грудці суботсрату або без неї.5.Дички(дерева) з грудкою землі(субстрату)- сад.. матер..,що одержаний викоп.. рослин з грудкою грунту у нас.. чи на лісонас.. ділянках у деревостанах і наступним пакуванням кор… сист.. з землею у ємкості різного виду.Вирощування сіянців з закритою кор…сист..- сотоподібні блоки закріплюють на піддонах, подають конвеєром під бункер, де заповнюють субстратом, ущільнюють. При вирощуванні в теплиці чи при вирощ.. у відкритому грунті насіння висів.. в комірки. Потім піддони з сотоподібними комірками подають під бункер, де насіння присипають шаром піску. Піддони з насінням поміщають на 3-4 місяці у теплиці з підігрівом і зрошенням. Під дією вологи оболонки відділяються одна від одної. У липні сіянці досягають станд.. розмірів і придатні до висаджування на лісокультурну площу. Перед садінням обробляють фунгіцидами і відправляють на місце висаджування.
62) до появи сходів проводять такі роботи:післяпосівне розпушуваня грунту, каткуваня, полив, мульчуваня,покритя посівів,знищеня бурянів і розпушуваня. Головним завданям догляду за посівами до появи сходів є створеня сприятливих умов для проростаня насіня та отримання дружніх сходів. Зрошуваня грунту проводять для збагаченя верхнього шару грунту вологою для кращого проростаня насіня. Є два способи зволоженя грунту:дощуваня,поливу борозни. Післяпосівне розпушуваня грунту проводять переважно на осінніх посівах з метою недопущеня пересиханя грунту та знищеня кірки проводять зубовими боронами. Коткуваня-проводять легкими катками для того щоб насіня краще прилягало до частинок грунту,та з метою забезпеченя капілярного підйому води до насінини. Полив посіві сприяє появі дружніх сходів проводять обережно особливо для посівів насіня незначної величини. Найкращим способом поливу є дрібнекапілярне дощуваня. Мульчуваня-потребують посіви дрібного насіня глибина загортаня яких не перевищує 2см,його застосовують для збереженя вологи у верхньому шарі грунту,зменшити випаровуваня не допустити утвореня кірки,створити оптимальні тепловий і повітряний режим. Після проростаня насіня і утвореня перших сходів проводять такі види догляду:притіненя або побілка,розпушуваня грунту або знищеня бурянів,проріджуваня сіянців, підрізаня кореневої шийки, зрошеня сіянців.
5) Сухі плоди очіщають від різних домішок, а підчас збирання з поверхні землі від грудочок землі та інших домішок .Для очищення великих плодів (дуба бука каштана) використовують грохоти. При цьому плоди проходять через отвори сітки а домішки залишаються. Для очищення від домішок дрібних плодів використовують сита. Для цілковитої очистки плодів через вічка решита пропускають плоди і домішки, використовують у декілька етапів, використовуючи при кожній наступній очисці решити з меншими отворами. Одержання насіння зі сухих плодів зводиться до просушування та очищення від домішок. Зібрані в серешки крилаті горішки більшості видів берези, багато насіння розкривні боби жовтої акації , коробочки тополі та верби після достигання одразу викидають насіння. Тому сережки, боби та коробочки збирають де що не достиглими для повного достигання їх розкладають на брезенті тонким шаром, періодично перегортаючи. Насіння бобових добувають після просушування, відокремлюючи його від стулок на віялках або на решитах в ручну. Насіння берези від лусочок відокремлюють в ручну на металевих ситах з діаметром вічок 2мм. Насіння випадає через отвори лусочки залишаються на ситі. Насіння тополі чи верби відокремлюють від коробочок та пуху в ручну, перетираючи їх на решитах з різними діаметрами отворів, залежно від розміру насіння тих чи інших видів верби та тополі. Добувати насіння з сережок берези та коробочок тополі і верби можна також на насіннє очесних машинах МОС-1, СУМ-1. В наслідок обезкрилювання маса насіння зменшується. Соковиті плоди і ягоди переробляють протягом 1-3дня холодним способом. Закисання і самозігрівання плодів знижує посівну якість насіння. Плоди до місць переробки транспортують у відкритій тарі а потім розсипають під наметом шаром 20см. у сухому провітреному місці періодично перелопачують. Перед переробкою плоди очищають, розминають у дішках, в отриману масу доливають воду розмішують і дають відстоятися. Повно зернисте насіння опускається на дно, амякоть і порожнє насіння спливають на поверхню, потім промивають декілька разів. Ще їх перетирають на решитах у дішці з водою повно зернисте насіння опускається на дно а м’якоть і порожнє на поверхню, його видаляють. Сухий спосіб викор.. для переробки не виликих партій ці плоди є ціною стороною в харч промисловості.
42) відібрані з різних місць партії виїмки насіня окремо висипають на гладку поверхню ретельно розрівнюють розглядають і порівнюють за запахом кольром блиском,засмічінісю та іншими ознаками. Якщо немає різних відміностей виїмки з’єднують і утворюють вихідний зразок у разі виявленя різних відміностей між окремими виїмками що свідчить про неоднорідність партії насіня. Вихідні зразки складають за однорідними виїмками з відповідним поділом партії насіня на окремі частини. Кожну видвлену частину однорідного насіня оформляють як окрему партію маса вихідного зразка повина бути не меншою від десятиразової маси середнього зразка. Від малих партій насіня відбирають середні зразки половиної маси без складаня вихідного зразка. Середній зразок виділяють з виділяють з вихідного зразка. Для визначеня чистоти 1000 насінин енергії проростаня, схожості(життєздатності або доброякісності). Зараженості фітопатогеними та пошкодженями шкідниками.середній зразок з вихідного виділяють за допомогою спеціальних розділювачів. А найчастіше методом хрестоподібного діленя для цього методу насіня висівають на гладку поверхню.ретельно перемішують і розрівнюють рівним шаром. Квадратної форми завтовшки до 3 см для дрібного і не більше 10см для великого
Lisivn
Задача 1: 3C3Oc2Б2Д-50м3
1.До рубки:
50м/куб :10=5м/куб-1одиниця
С-3*5=15
Ос-3*5=15
Б-2*5=10
2.Шукаємо скільки м/куб буде вирубано
Ос-15
Б-10м-100%
хм/куб-50%
Х=10*50/100=5м
3.шукаємо запас кожної породи після рубки
С-15м
Ос-15-15=0м
Б-10-5=5м
Д-10м
4.шукаємо запас всього деревостану після рубки
15+0+5+10=30м
5.шукаємо скільки м/куб припадає на 1 одиницю
30:10=3м
6.шукаємо коефіцієнт для кожної породи
С-15:3
Б-5:3
Д-10:3
7.формула складу
5с2б3д
Задача 2:Дано:n=40шт
s=4м
др-56
сер-15
вел-6шт
грунт вологий
1.Переводимо підріст у переважаючу групу висот
56+15+6=77
77:3=25,7(1/3)
25,7*2=51,4 (2/3)
Під дрібний бо56>51,4
2.Переводимо у переважаючу групу, Для переводу в інші категорії потрібно коефіцієнти переважаючого підросту прийняти за одиницю, а коефіцієнти підросту який беремо за Х
0.5-1
0,8-Х
Х=0,8*1/0,5=1,6
15*1,6=24
Переводимо великий у дрібний
0.5-1
1,0-Х
Х=1,1/0,5=2,0
6*2,0=12шт
3. Знайти загальну кількість підросту
56+24+12=92
4.шукаємо кількість підросту на 1 га
N=92*(10000/40*4=5750шт/га
5. Робимо оцінку поновлення
6 Намічаю заходи
1. Ліс як об’єкт господарської і природної діяльності. Ліси займають майже 1/3 частини землі і дають половину первинної продукції її біосфери. Із загальної біомаси сконцентрованої на суші більше 90% зосереджено в лісах. Ліс-явище природи величезних географічних масштабів, його неможливо відокремити від конкретного регіону з властивими йому кліматом, грунтами, рельєфом. Ліс підтримує і регулює склад атмосфери є джерелом кисню і інших продуктів. Ліс є одночасно і об’єктом господарської діяльності людини. В Україні є ціла галузь, яка називається л/г. Лісове господарство-це галузь виробництва, призначена організовувати, впорядковувати і використовувати лісові ресурси, а також відтворювати, підвищувати продуктивність та охороняти його від пошкоджень. Структура галузі л/г: Державне Агентство Лісових ресурсів – Обласні управління лісового і мисливського госп.- лісгоспи - лісництва - майстерські дільниці(об’їзди) – обходи.
2. Значення лісу в сучасних умовах. Ліси вкривають 30% суші землі, але розподілені вони вкрай нерівномірно. Лісистість України становить 15,7%. Ліси забезпечують 60% кисню для людини. Значення лісу для народного господарства: 1-використання ростучого дерева-як засіб боротьби з шкідливими природними явищами(полезахисні, водоохоронні, гірські, піскоукріплюючі), як засіб покращення клімату(приміські ліси, парки), як лікувальний фактор(санітарно-курортні ліси), як пам’ятки природи та місця проживання тварин(заповідники, заказники). 2-використання лісу як джерела різних продуктів – технічне(живиця, смоли), лікарська сировина, харчові продукти(плоди, ягоди, соки), продукти мисливства(хутро, мясо, трофеї), продукти рибальства, корми(сінокосіння, випас тварин), насіння, підщеп і іншого посад. матеріалу. 3-використання лісу, як джерела сировини – з деревини виготовляють понад 20тис. різних мА теріалів.
3.Мета концепції полягає полягає у забезпеченні сталого розвитку л/г підвищенні ролі лісового сектору в державі.
Основними завданнями концепції є:1)Удосконалення нормативно правової бази у галузі л/г. 2)Оптимізація структури л/г підприємств та організацій. 3)Збільшення лісистості території до науково-обгрунтованого рівння. 4)Нарощування ресурсного і екологічного потенціалу лісу. 5)Збереження біологічного різноманіття лісових екосистем.6)Вирішення лісівничо-екологічних проблем в регіоні.7)Ефективне використання лісових ресурсів на ринкових засадах.8)Розвиток л/г науки і освіти.9)Розширення ніжнародного співробітництв.
4.Ліс так як і інші природні системи (поле,луг,болото) є складною природною системою. Врезультаті взаємодії лісових дерев між собою вони змінюють не тільки зовнішню форму але й внутрішню структуру і деякі біологічні властивості порід(вік стиглості).
Ліс формує своє власне середовище.
Основною відмінністю є:Взаємовплив дерев та вплив сукупності дерев на оточуюче середовище:поле,річки,села.
Отже ліс-це складна само поновлювана,саморегульована відкрита система живої природи.
Відмінність лісу від інших формацій:1)довговічність. 2)специфічний склад фауни
5.Лісове насадження(ДСТУ)-це сукупність дерев, у яких виявляється не тільки взаємний вплив одне на одного, але і на займаний ними грунт та атмосферу.
Лісове насадження- це ділянка лісу, що відрізняється від інших панівною породою. Назву насадженню дають по панівній породі.
У складі будь-якого лісу виділяють дві частини:1)Надземна(стромо сфера).2)Підземна(ризосфера)
Надземна частина: -лісове насадження та його складові рослинні елементи(деревостан, підлісок, підріст).
Підземна частина-це товща грунту, яку пронизує коренева система і у ній оселяються коріння дерев. Чагарників і різні мікро і макроорганізми.
6.Підріст - деревні рослини природного походження що ростуть під наметом лісу здатні створювати деревостани висота якого не перевищує 1/4 висоти деревостану. Він буває насіннєвого і вегетативного походження.Підлісок – чагарникі рідше дерева що ростуть під наметом лісу, і нездатні утворити деревостан у конкретних умовах. Сприяє формуваню стовбурів очищенню від сучків захищаю пверхнню грунту протидіє стоку: є місце гніздування птахів і пепреховуваню звірів.; кормовою базою для фауни; ягід горіхів для людини. Негативний : перешкоджає появі підросту. Буває густий 0.8-1 середній 0.4 – 0.7 Рідкий до 0.4Підгін – дерева або чагарники які сприяють прискореному росту та поліпшеню форми стовбура головної деревної породи. Підгону потребують майже всі головні породи вибирають з тіне витривалих повільно ростучіх порід. Роль підгону можуть виконувати і головні породи.
7.До морфології лісового масиву відносяться узлісся, зруб, згарище та пустище. Узлісся - це смуга лісу яка розташована на межі з безлісним простором . розрізняють зовнішні, внутрішні, закриті , відкриті , навітряні, завітряні, теплі ,холодні, Пн. Пд. Зх. Сх. Узлісся зовнішні узлісся – це периферійна сторона лісового масиву, а внутрішнє узлісся – спрямовані на галявини що знаходяться в середині масиву. Відкриті узлісся – виникають у деревостанів які не мають нижніх ярусів у підліску, а закриті характеризуються густыми щільними багатоярусними деревостанами. Навітряні – спрямовані проти вітру, а протилежні їм завітряні. Узлісся зберігають лісове середовище в лісовому масиві і захищають його від суховіїв пошкодження вітром, розвіювання і виносу підстилки, наносу насіння бур’янів та інших несприятливих явищ. Зруб – це ділянка земель лісового фонду на якій вирубано ліс. Стіна лісу – це частина лісу, що прилягає до зрубу. Згарище – це ділянка лісу на якій повністю згорів ліс. Пустище – це згарище або зруб які більше 10р. знаходяться в безлісному стані.
8.Відмінні ознаки деревостану. До відмінних ознак деревостану відносять: походження деревостану; форма -//-; вік; бонітет; склад; зімкнутість намету; повнота; густота; товарність; середній діаметр і висота; запас; Форма і склад деревостануФорма - це сукупність ярусів деревостану що характеризують його будову. Бувають прості і багато ярусні. Найвищі дерева відносять до першого ярусу, другий виділяють при умовах середня висота відрізняється не менше як на 20% ;повнота не менше 0.3; запас на 1га. Не менше 30м.куб Склад деревостану це перелік деревних порід ярусу із зазначеням частки кожного із них у загальному запасі деревостану. По складу чисті і мішані. Чисті деревостани певної породи з іншими 90%, мішані є 2 чи більше породи . склад деревостану виражається формулою з 2-х частин 1, коефіцієнт породного складу 2. назва породи. Коефіцієнт запис У цілих числах їх сума 10. якщо порода займає 1-4% у формулі пишиться +. У формулі 1 місце головна порода . знаючі формулу складу і запас можна встановити запас кожної породи і навпаки знаючі запас кожної породи можна записати формулу складу. Вік – це чісло років деревостанів, він може визначатися в роках, класах віку і вікових періодах (групах.) в укр.. тривалість 1 класу віку становить 10 р. А для швидкорослих 5р.
Вікові періоди Вік для порід
Хвой. тл Інші породи
1. молод 1-20 (І-ІІ) 1-10
2.жерд 21-40(І-IV) 11-20
3.середн 41-60(IV- VІ) 21-30
4.присти. 61-80(VІ- VІІІ) 31-40
5.стиглі 81-100(ІХ-Х) 41-60
6.перест 101-120(ХІ-ХІІ)
101->
101-<
61->
За віком деревостани поділяються на: одно вікові абсолютно вікові різно вікові. Одновікові це деревостани в яких дерева відрізняються за віком ніж на 1 клас віку. Різно вікові коли різниця 2 і > класыв выку, абсолютно одновікові це коли всі дерева мають 1 вік. Вік розладнання деревостанів в результаті старіння дерев називається віком природної стиглості . вік можна визначіти по річних кільцях на пеньку а у хвойних від віком до 40р. по кількості лутовок. Вік встановлюється для деревостанів природного походження до5р. штучного до 1-го. походження – це спосіб виникненя деревостану. Є штучний та природний. В свою чергу поділяються на насіннєві та вегетативні. Хвойні породи бувають лише насіннєві вегетативне має такі ознаки:1. гніздове розміщення стовбурів .2. шаблевидний згін кореневої частини 3. більш швидкий ріст 4. недовговічність дерев 5. наявність крупних листків в кроні.6. гірші технічні якості деревини 7. раніше наступає поновлення 8. більша пошкодженість хворобами.9. неможливість досягнути крупних розмірів в стиглому віці.Повнота – ступінь щільності розміщення дерев у деревостані є абсолютно відносна. Абсолютна вимірюється через суму площ поперечних перетинів стовбурів на висоті 1,3 м в м куб. на га. Або в натурі повнотоміром або суцільним переліком. Відносна визначається в 1-ці і її долях. Щоб її знайти потрібно абсолютну повноту даного насадження поділити на абсолютну повноту нормального насадження з таблиць ходу росту. Густота – це кількість дерев на 1-ці площі лісу. Із збільшенням віку густота зменшується, щоб знайти густоту в характерному місті закласти пробну площу, порахувати на ній всі дерева і перевести на 1га. Бонітет – це показник продуктивності деревостану що залежить від лісо рослинних умов. Бонітет визначається в класах (є 5 класів), при цьому 1-5 клас поділено на підкласи( 1a, 1B,1c,1d,1f,5a,5b.) найвищім класом є 1f. найнижчім 5b. Щоб знайти клас бонітету потрібно знайти середній вік, середню висоту, а для листяних походження за таблицями(бонітетні шкали.) Зімкнутість крон деревостану- це відношення суми площ горизонтальних проекцій площ дерев до загальної площі відповідної ділянки лісу. Вимірюється в 1-х і її долях більше 1 не буває, в натурі визначається візуально по наявності просвітів між кронами, якщо просвітів немає то зімкнутість 1,0. насадження зімкнутісь намету 0.8-1.0 звуть високо зімкнутими, якщо 0.7 нормально зімкнуті, якщо 0.4- 0.6 нисько зімкнуті, якщо 01.-0.3рідколіся.
9. Вплив клімату на ліс. Клімат – це статистичний багаторічний режим погоди в даній місцевості, що визначається географічним положенням. Типи лісу: тундра; тайга; мішані, хвойні та листяні ліси; мусонний клімат помірних широт; клімат степів;середземноморський; зона субтропічних лісів. Клімат обумовлює продуктивність лісів, так в суворих умовах продуктивність низька (3- 5 клас), а в Лісостепу(1 – 1а клас). Однак в межах 1 природної зони продуктивність залежить від ґрунту, вологи, t. Клімат впливає на якість деревини: ПН- щільна деревина, ПД-мяка. Від клімату залежать морфологічні показники: плодоношення на Пн. слабке; урожайні роки рідше; насіння дрібніше; Не тільки клімат впливає на рослинність, але й ліс впливає на клімат. Зимою в лісі тепло, влітку сука дохуя комарів.
10. Зональність лісів. В залежності від клімату виділяють природні зони: тундра, лісотундра, лісова зона, лісостеп, степ, напівпустеля, пустеля. Лісотундра – карликові сосни. береза і ін. Лісова зона- різні по складу і продуктивності насадження в основному це тайгові ліси з ял, сосни, мод, і ін. Частина лісової зони становлять мішані ліси. Лісостеп - поширені лугово-степова і лісова зони. Лсоутворюючими породами тут є дуб, лип, яс, кл, гр., бер, ос, сосна. Степ – різно – травно – типчаково – ковилі степи і чагарниковий степ. В напівпустелях і в пустелях переважають трави, а в субтропіках багата деревна рослинність. У гірській місцевості у зв’язку з підняттям над рівнем моря то тут рослинність розміщена поясами на певних висотах і явище зміни породного складу лісів - вертикальна поясність.
11. Природні зони і лісорослинні райони України. Рівнинна частина України поділяється на 3 зони: 1. Зона мішаних лісів (Укр. Полісся)2. лісостеп 3. степ Полісся займає 20% території укр. Але тут зосереджені 42,2% лісів Укр. Пн межа проходить по державному кордоні з Білорусією. А Пд приблизно через міста Володимир-Волинський, Луцьк, Рівне, Житомир, київ, Ніжин, Глухів. Тут переважають соснові, вільхові, березові, грабово-дубові насадження. Лісо степ займає 34% Укр. Але тута 23% лісів Укр. Північна межа проходить по південній межі полісся. А південна межа проходить через Котовськ, Первомайськ, Кіровоград, гирло р. Ворскла, Вовчанськ, Красноград. Тут переважають дуб ясен бук граб сосна береза, осика, липа, клен. Степ займає 40% Укр. Але тут лише 11.4% лісів Укр. північна межа проходить по південній межі лісостепу. А південна межа до узбережжя морів і кримських гір. Переважають акація, береза, бобівник, вишня степова, терен, і інші. Крим – займає 3-4 % Укр. Основна лісо твірна порода – Дуб. В лісах Укр. Карпат переважають насадження смереки 41% бука 35% Дуба-9% ялиці 4%
12.Значення тепла в житті лісу. Розвиток будь-якого рослинного організму відбувається в певних температурних межах. Температура при якій розвиток розвиток рослинного організму іде найбільш інтенсивно називається оптимальною. Темпер. впливає на дозрівання насіння; ріст сходів; розпускання листя; Ріст коріння і сокорух починається при t вище 0, стебел і листя при +6. З підвищення t грунту посилюється інтенсивність діяльності мікрофлори, що сприяє кращому засвоєнню азоту, фосфору, і ін. речовин. Бруньки розкриваються при t повітря +10, а грантовій t +5 після тривалого обігрівання дерева. Фотосинтез може відбуватись при t 0-50, але оптимальна t 20-30. Головна сприятлива умова для росту це вдале співвідношення t ді вологи. Теплові умови конкретної лісової ділянки визначаються: географ. координатами, віддаленістю від океану, стрімкістю і напрямком схилу, сезоном року, годиною дня, рівнем над морем. Тепло відіграє позитивну роль тільки до певної межі. Так у пустелях попри велику суму тепла ліс не росте через відсутність мін вологи. Ліс споживає тепло при фотосинтезі, випаровування вологи з поверхні грунту і крон дерев, нагріванні повітря і грунту, при нагрівання грунтової вологи , стовбурів і крон.
13. Вплив крайніх температур на ріст і розв ролин.
Тканини рослин тільки до певної межі здатні переносити екстремуми температур. 1). Опік кореневої шийки які характер відмир камбію в місті дотику шийки коріння з перегрітим грунтом. Круговий опік шийки – смерть рослини. Опіку підлягають неодеревянілі сходи і однорічні сіянці хв.. порід. 2). опік кори стовбура виникає від раптового освітлення стовбура дерев з пвд боку після вирубки смуги лісу. Висока температура вбиває камбій кора на цьому місці відмирає і злущується, незахищена деревина пошкод гнилями. Опік кори найчастіше буває у порід з тонкою темною корою. Опік не є небезпечним для життя дерева.
3. опік листя буває у жаркі дні у півд. Широтах у каштана, кленів, ялини, ялиці. Швидке і раптове зниження температури спричиняє відмирання окремих органів і цілих дерев внаслідок механ руйнувань тканин при утворені льоду та осушувані, коли кристали льоду які виникли у між клітинах і витяг воду із клітин. Під дією низьких температур виникає таке: обмерзання квіток, завязі, листя, пагонів крони. Обмерзання веде до загибелі асиміляційного апарату внаслідок чого потрібна повторна витрата речовин на його відновлення- це ослаблює стійкість рослин др. Ентомошкідників і грибкових захворювань, зменшує приріст і виклик зниження продуктивності. Витискання сіянців і саджанців буває при замерзанні надмірно насичених вологою важких глинистих грунтів розбухання яких верхній шар грунту піднімається на 5-10 см (1-5 р.) Морозобійні тріщини утвор у випадку переохолодження поверхні стовбура після рабтового зниження температури. Пошкодь у свіжих умовах більша ніж у сухих на пд. Схилах сильніша ніж на пн.. По часу появи заморозки був.: пізні весняні, і ранні осінні.
14.Відношення деревних порід до тепла. Серед дерев є теплолюбні і невибагливі до тепла види. Вибагливість порід до тепла змінюється в просторі і часі. Так молоді дерева вибагливі до тепла і чутливі до t коливань весною і на початку літа. Холодостійкість теплолюбних порід - це здатність переносити низькі додатні температури 1-6 тривалий час. Такі рослини терплять від згубної дії низьких +температур. Теплолюбність – це вибагливість порід до тепла в вегетаційний період. Зимостійкість – це спроможність порід зимувати без пошкоджень. Морозостійкість – це стійкість порід до впливу мінусових температур. По відношенню до заморозків: дуже чутливі(горіх грец. ялиц. Бук, дую, акац. Ялин. Ясен. звич), менш чутливі(кл, мод, с,звич), стійкі(вільх.чорн., бер, гороб, осик, кашт,кінськ). Погребняк: дуже теплолюбні (дуб пробковий, кедр, кипарис, саксаул) теплолюбні (кашт.їст, дуб пухнаст, горх.волоськ, акац,біл, гледич,) середньо вибагливі (дуб звич, граб, кл, вяз, ясн, кл,явір, бук, лип, барх,амур, вільх,чорн) мало вибагливі (ос, топол,бальзам, вільх,сіра, гороб, бер, ялц,біл, ялн., ялц,сибірськ, мод, сос,звич,кедр)
15. Регулювання температурного режиму в лісі. щОБ захистити дерева від сильних заморозків та осоння, вживають такі заходи: 1) культивування порід чутливих до крайніх t в поєднанні з посівами вівса та інших с/г культур. 2) зрідження густого закритого узлісся 3) культивування чутливих до крайніх t порід на ПН схилах. 4)використання лише елітного районованого насіння. 5)прорідження молодняків тільки після закінчення весняних заморозків. 6)ств, димових завіс перед заморозками для зменшення втрат тепла поверхнею. 7) скорочення фотоперіоду в особливо цінних дерев, екзотів через накривання грядок фанерними щитами 8)мульчування сіянців проти їх витискання. 9)прискорене ств, лісового середовища через викор, попереднього і супутнього поновлення, 10) загортання насіння в розсаднику перегнійним грунтом та вкривання грядок снігом, для затримання появи сходів де є пізні весняні заморозки.
16. Значення світла в житті лісу. Світло – це електромагнітне випромінювання, хвилі, яке відчувається зором. Світло потрапляє на землю у вигляді проміння. За участю світла відбувається утв, хлорофілу, фотосинтезу, транспірація, утв, і ріст тканин, бруньок, листків, квіток, плодів і ін.. Рослини добре пристосовані до розсіяної радіації, що ніколи не досягає шкідливого для хлоропластів значення. Пристосовані реакції: 1)змінюється нахил площини листка відносно прямого сонячного проміння 2) у деяких рослин поверхня листя покрита волосками, або волосковом нальотом.3) набуває сланкої форми крони у підросту. Найбільше значення має короткохвильове випромінюванняз довжиною хвилі 0,39-0,71 мкм. За дією біоекологічною на рослини це діапазон радіації поділяється на: 1)ультрафіолетну2)фотосинтетичну активну радіацію3)ближню та дальну інфрачервону. Сонячні промені що падають на лісовий намет частково поглинаються відбуваються і лише незначна доля досягає поверхні грунту. Такі види освітлення: Верхнє світло, переднє світло, заднє світло, нижнє світло, наскрізне світло.
17. Відношення деревних порід до світла.
У деяких рослин поверхня листя покрита волосками. Тільки 1-2% сонячного світла використав для створення орган речовин. Значна частина забезпеч. Транспірацію дихання та інші фізіологічні процеси. Багато світла в кроні збільшує врожай насіння
Про міру світлолюбливості деревостанів свідчать такі ознаки: 1) густота облиствіня крони(густокронені породи є ті невитривалими ял, бк, яц), а дерева з ажурною кроною є світлолюбивими. 2) тривалість і міра очищення стовбура від сучків, у тіневитрив порід стовбур пізніше очищ від сучків, а в світлолюб раніше і на більшу висоту. 3) густота одновікових деревостанів в однорідних умовах і зв’язана з нею швидкість процесу зріджування. 4) довго тривалість життя підросту під наметом деревостану підріст ті невитривалих порід може зберіг під наметом деревостану тривалий час, а підріст світлолюбивих дерев швидко гине під наметом. 5) швидкість росту дерев у перші десятиліття світлолюб порід як правило в першу половину віку швидша.
18. Ознаки світлолюбивих і ті невитривалих росли. (Галас і Кулик уроди не дають друкувати шпори…) Ознаки світло вибагливості: густота облистяності крони; тривалість і міра очищення стовбурів від сучків; густота деревостанів в однорідних умовах і зв’язана з нею швидкість процесу зрідження; довго тривалість життя підросту під наметом деревостану; швидкість росту дерев у перше десятиліття; товщина і тріщинуватість кори; показником вибагливості порід до світла є форма листя; світлолюбові породи мають дрібне насіння і частіше плодоносять, деревина світлолюбивих порід з ядром, а а у ті невитривалих без ядра.
19. Методи регл. темпер. та світл. режиму в лісі. Щоб захистити дерева від сильних морозів, осоння, вжив такі заходи: 1) прискор створення лісового середовища через використ попереднього і супутнього поновлення 2) культивування порід чутливих до крайніх тмп. в поєднані з посівами вівса т.д. 3)вибір напрямку і ширини лісосік з таким розрах., щоб затінок деревостанів захищав схід або сходи деревних порі. 4) зрідження густого закритого узлісся. 5) культивування чутливих до крайніх температур порід (ялиця, бук) на інших схилах. 6) прорідж. Молодняків тільки після закінч весняних заморозків.
20.Вода розчиняє мінеральні речовини грунту, бере участь у фотосинтезі,транспірації єбудівельним матеріалом для клітин і тканин.Вона необхідна для життєдіяльності плазми,підтримки клітинного тургору,для засвоєня і транспортуваня,поглинутих коріням елементів живленя.Недостача води затримує ріст і знижує продуктивність деревостану.Безпосередньо для росту і накопиченя маси дерев використовується лише близько 0,001%поглинутої води, більша частина її витрачається на транспірацію.Відаючи вологу через листову поверхню дерева регулюють свій температурний режим.Вода входить в склад атмосфери,взалежності від стану і концентрації міняє температуру повітря і грунту,робить доступними для рослин поживні речовини,ослаблює сонячну радіацію.
21. Водний баланс- співвідношення опадів що випали і суми стоку і вологи що випарувалась визнач по формулі Висоцького: N=A+F+V+T де N –опадиV-випаровування 15-20% A-поверхневий стік 15-35% Т-транспірація 30-50% F-поверхневий стік 20-40%. Роль лісів у перерозподілі опадів полягає у зменшенні поверхневого стану і фізичного випаровування та збільшення південного стоку і транспірації
22. Відношення деревних порід до вологи.
Розрізняють: 1) потреба у волозі 2) вимогливість рослин до вологи. Потреба у волозі – це к-сть вологи яка необхідна для нормальної життєдіяльності рослин. Вимогливість рослин у волозі – це здатність рослин задовольнчти необхідну к-сть вологи в тих чи інших умовах.
В залежності від потреби у к-сті вологи Погребняк пропонує розділити всі деревні породи на такі групи: 1) ультра ксерофіти – це крайні сухолюби, ростуть в посушливих районах. 2) ксерофіти – це сухолюби пристосовані до значної втрати вологи і ростуть в умовах недостатньої вологості. 3) ксеромезофіти – це перехідна група від сухолюбів до порід середньо вибагливих. 4) мезофіти – це середньо вибагливі рослини до зволоження. 5) мезогігрофіти – це породи які вимагають достатньої к-сті вологи. 6) гігрофіти – це рослини дуже чутливі до посухи, ростуть в умовах надмірного зволоження витримуючи недостачу в грунті вологи.
23. гідрологічна роль лісу.
В гірських умовах і на океанічних узбережжях ліс збільшує к-сть вологи. Ліс затримує поверхневий стік. У лісових містях опадів випадає на 12-14% більше ніж у безлісних. Ліси сприяють збільш атмосферних опадів за рахунок відводу пари в атмосферу знижуючи над лісом температуру повіря і тиску, наявність над лісом спадних повітряних потоків. Ліс зволожує клімат і грунт висушуючи болота. Гідрологічна роль лісу змін в залежності від лісорослиних умов, а в їх межах від склд і віку древостанів враховуючи всі фактори Г.М.Висоцький сформулював свій тезис «Ліс сушить рівнини і зволожує гори».
М.О.Ткаченко розділив всі ліси в залежності від їх призначення і ролі на 4 категорії: 1) водо-охороні ліси 2) захисні ліси 3) водо регулюючі ліси 4) водо-охороно захисні ліси.
24. Значеня складових частин повітря для рослин.
У повітрі промислових центрів і за їх межами містються димові гази аерозолі, викиди заводів, фабрик…. Вони можуть еребувати у рідкому, твердому, газоподібному стані. Найбільш небезпечні для лісів домішки повітря поділ. на аерозолі і газоподібні. Серед них найшкідл. Для деревних порід та людей це сірчаний ангідрид, фтористий водень, сірководень, амоній, ацетилен, вихлопні гази. Накопичення сполук сірки, оксидів міді, цинку, свинцю, у хвої призводить до її відмирання і опаду, тому під впливом полютантів гинуть в першу чергу соснові, ялинові, ялицеві ліси.Дія загазованості на ліс залежить не тільки від складу і концентрації газів, але й від пори року, погоди, грунту, повноти, складу…Шкідлива дія полютантів на ліс проявляється в основному в період вегетації.. Чисті деревостани страждають від отруєння газами більше ніж мішані. Газостійкісфть рослин більша на родючих грунтах.
25. Забруднення повітря і його вплив на ліс. Забруднення атмосфери планети збільшилось на 20% порівняно з початком 20 ст, Джерела викидів: Природні, Антропогенні. Домішки повітря поділяють на: аерозолі, газоподібні. Сірчаний ангідрид, фтористий водень, і інші шкідливі для людини і рослин. Для рослин дуже шкідливі фтор 0,1мл- 1л/повітря викликає загибель дерев. Дія загазованості на ліс залежить не тільки від складу і концентрації газів, але й від пори року, погоди і ін.. Шкідлива дія політ антів на ліс проявляється в основному в період вегетації, але хвойні породи крім модрини страждають від отруєння і в зимку. Газостійкість вища на родючих грунтах.
26.Відношення деревних порід до забруднення повітря. Шляхи підвищення стійкості лісових насаджень.
Діляться на 3 групи:
1. Толерантні
(відносять Ял. Кол. Туя. Зах. Ака. Біл. Кл. Ясенелистий. Липа) 2.середньо чутливі (ялівець, мод.сибір. бархат ам. Береза пов.) 3. дуже чутливі (ялиця.біл сос.вей, явір ясен звич, Заходи:1, Формування мішаних багато ярусних деревостанів де переважають газостійкі дерева, із макс. Повнотой. 2,У задимлених районах перехід до ефективного ниско стовбурного господарства з раньою стигл. 3створення культур з швидкорослих стійкіх порід 4,.внесення добрив.5,формування щільних захиснис узлісь 6,ведення підліску.
27.Шляхами підвищеня газостійкості є:
1)формуваня мішаних багатоярусних деревостанів де переважають стійки до газів породи з максимально можливою у даних умовах повнотою.,2)у задимлених районах перехід до ефективного низькостовбурного господарства з раньою технічною стиглістю. 3)створеня культур з швидкорослих стійких порід. 4)внесеня добрив, 5)формуваня щильних захісних узлісь. 6)веденя підліску, 7)для підвищеня стійкості порід до полютантів насадженя удобрюють сечовиною,супер фосфатом,молотим вапном. В умовах задимленя внесеня добрив сприятливо позначається нарость ялини,бо зменшує шкідливу дію сірки на неї.Для попередженя пошкодженя сполуками втору рослини рекомендують оприскувати розчином вапна,а для боротьби з сірчаним газом не сильно пошкоджені крони сосни оприскують двох процентним розчином соди з невеликою добавкою марганцівки.
28. Роль вітру є позитивна і негативна:
Позитивна:1)посилює транспірацію,2)сприяє кращому переміщеню грунтових розчинів до крони.3)охолоджує листя і запобігає перегріву,4)швидкість вітру до 2-3м/с підвищує ефективність фотосинтезу, 5)розповсюджує плоди,насіня,пилок,6)вітри протидіють заморозків на грунті, перемішуючи холодні шари повітря з більш теплими,7)північні вітри знижують високі літні температури.
Негативна:1)сильний вітер,а тим більше сухий і тривалий,може стати причиною усиханя асиміляційного апарату і цілого дерева,тому що коренева система не встигає або неспроможна забезпечити листя необхідною кількістю води.2)при великій швидкості вітру повітря з міжклітинного простору виходить на зовні,тому різко зростає висиханя листя,3)вітер поширює спори і збудників хвороб,викликає вітрову ерозію грунту,суховії,чорні бури.
29.Фізична дія вітру на ліс. Вітер звільняє крони дерев від навалу снігу запобігаючи сніголому, зміцнює кореневу систему, розвиваючи цим вібростійкість порід.Вітер погіршує форму крон і стовбура, збільшує його прикоренуватість, збіжливість, впливає на висоту дерева.Вітер спричиняє вітровали, буреломи, посилює випаровування з поверхні грунту і рослин виникає об листування гілок. Видуває листя з захисних насаджень та узлісь збіднюючи цим грунти, обриває листя, плоди, обламує гілки.
30.Вплив лісу на вітер. Коли потік повітря зустрічає ліс, він збиратиметься над лісом і обтікатиме його. Ліс змінює швидкість вітру підвітряного завітряного боків. З повітряного боку швидкість вітру починає зменшуватись на відстань подвійної висоти дерев від узлісся, а з завітряного помітно слабшає до відстані десятиратної висоти насаджень.
31.Шляхи підвищення вібростійкості насаджень є:1)ств. Вітроупорних узлісь. 2)Вирощування багато продуктивних насаджень з вітростійких порід.3)Своєчасне проведення доглядових рубань.4)Правильний вибір напрямку лісосіки і напрямку рубань.
32.Грунт-це пухкий поверхневий шар земної кори, який має властивості родючості і тому здатний забезпечити поглинання і розвиток рослин і давати врожай і в якому розміщена основна маса рослинних коренів. Найбільш поширені лісові грунти: -підзолистий; -дерново-підзолистий; -сірі-лісові; -бурі-лісов. Основне значення грунту-забезпечити деревні рослини мінерально-поживними речовинами. На багатих грунтах ростуть різні по складу мішані насадження, при цьому в грунті залишаються достатньо речовин для живлення підліску і ЖНП.Грунти впливають і на інтенсивність росту дерев. Одна і таж порода в умовах добре дренованих суглинків чи супісків досягає до віку стиглості І ,Іа бонітету. А у бідних чи заболочених умовах лише ІV-V бонітету. Грунт впливає і на якість деревини.Так сосна що виросла на багатих грунтах утв. рихлу деревину, а в бідних умовах деревина більш щільна(кондова).
33. Вплив насаджень на лісо рослинних властивостях грунтів залежить від їх породного складу, віку,зімкнутості намету в структурі деревостану, а також від генетичних особливостей грунту. Розрізняють грунтопокращуючі та грунтопогіршуючі породи. До перших відносять ті, опад яких утворює слабо кислий чи нейтральний гумус ( ільмові, ясен, вільха, береза, липа, граб) опад грунтопогіршуючих порід перетворюється у грубий гумус. До них належать всі хвойні модрини, дуба, бука і осики в стиглому віці. Однак проточна волога і добра аерація сприяють пом’якшенню гумусу а надлишок застійної вологи недостача тепла погана аерація приводять до утворення кислого гумусу і в насадженнях переважанням грунтопокращуючих порід. В деревостанах у міру їх формування поступово встановлюється тісний зв'язок між типом перегноюі середовищем
34. Вплив лісу на грунт. Грунтопокращ. і грунтопогіршуючі породи. Вплив лісу на грунт обумовлений не тільки зменшенням під наметом радіації, але і ізолюючими властив. лісової підстилки і гумусового горизонту. Ліс суттєво впливає на грунти через лісову підстилку та життєдіяльність кореневих систем. Лісовий покрив сприяє поліпшенню хім., та фіз., властив., грунту (азот, фосфор, К, Ка). Лісові піщані грунти під впливом гумусу стають більш важкими, а глинисті важкі під впливом перегною стають більш легкими. Завдяки великій і глибокій кореневій системі ліс змінює не тільки грунт, а й материнську грунтоутвор., породу і залучає до кругообігу зольні елементи що містяться в ній. Вплив насаджень на лісо рослинні властивості грунтів залежить від їх породного складу, віку, зімкнутості намету в структурі деревостану, а також від генетичних особливостей грунту.(наприклад: найб., вміст гумусу в березов., та модринов.,) ялина з усіх порід найбільше окислює грунт. До грунтопокращ., відносять ті опад яких утвор., слабо кислий чи нейтральний гумус (ільмові,ясен,клен,вільха,береза,липа,граб) опад грунтопогірш., порід перетвор., у грубий гумус.(всі хв., крім – модрини,дуба,бука і осики в стиглому віці).Однак проточна волога в грунті і добра аерація сприяють пом’якшенню гумусу, а надлишок застійної вологи, недостача тепла, погана аерація сприяють до утворення кислого гумусу і в насадж, Лісова підстилка має величезне значення. Вона зачищає грунт від ущільнення, висихання і промерзання, впливає на природнє насіннєве поновлення, на ліс і продуктивність лісу…
35. Рослинний опад і формування лісової підстилки. Лісова підстилка – має величезне значення, вона захищає грунт від ущільнення, висихання, промерзання, впливає на насіневе поновлення, на ріст, продуктивність лісу. Має високу водопроникність, накопичення великих запасів вологи. Будова лісової підстилки: 1) листя, хвоя, свіжо опалі гілки, кора 2)напівперегнивший опад 3) перегнивший опад або гумус. Розрізняють 3 основні типи лісової підстилки:Муль(мякий гумус),модер,мор(грубий). Гумус визнач. грунтову родючість, містить основні елементи живлення рослин. При розкладанні його під дією мікроорганізмів поживні речовини стають доступними рослині. Муль має нейтральну чи слабо кислу реакцію(РН від 6.0-7.5) і містить багато поживних речовин. Утвор в результ розкладання опаду широколистяних порід(беруть участь дощові черви, мікроорганізми, бактері, гриби(товщин 2см).Багатий на азот і зольні речовини,це найкращі грунти для росту насаджень. В ЖНП є ялиця, копитняк, кропива… Модер – утвор. в результаті опаду листяних чи хвойнолистяних насаджень. В умовах модера форм. Стійка лісова підстилка, розкладання якої проходить повільно. Товщина її 3-5см.Реакція грунту-слабокисла РН від 5.5-4, обмін речовин між деревостаном і грунтом сповільнений. В ЖНП переваж, веснівка дволиста, ожина дібровна, бухорник. Модер займає проміжне положення між мулем і морем. Мор - утвор, в сосняках і ялинниках на бідних грунтах в умовах анаеробного розкладання грибів при участі анаеробних бактерій.Недостача кисню сповільнює процес утвор. і мінералізації гумусу. В рез. На поверхні грунту накопич. Шар слабо розкладних орг. Решток (грубий або кислий гумус) реакція-кисла РН 3,0-4,5. характеризується особливістю мору є різкий перехід до підзолистого горизонту грунту. Коріння хвойних порід густе заселяє нижні горизонти шару. В ЖНП переважають – чорниця, брусниця. Товщина шару 5 – 20 см.
37. Рослини як індикатори вологості та родючості лісових грунтів.
45. Ознаки дерев вегетативного походження. Дерева вегетативного походження мають ознаки: 1)гніздове розміщення 2)шаблевидний згин стовбура в комлі 3)більш швидкий ріст в перші роки життя4) недовговічність у 3 і наступній генераціях 5)наявність крупніших листків в кроні 6) гірші технічні якості деревини 7)раніше наступає плодоношення 8) більша пошкодженість хворобами 9) неможливість досягти крупних розмірів у стиглому віці.
1,Ліс як об’єкт природи і господарської діяльності.
2. Значення лісу в сучасних умовах. ^
3. Концепція розвитку лісового господарства України.
4,Ліс як природна система.
5,Поняття про лісове насадження.
6,Компоненти насадження, їх лісівниче і господарське значення.
7. Морфологія лісового масиву.
8,Відмінні ознаки деревостану.
9,Вплив клімату на ліс.
10,Зональність лісів.
11,Природні зони і лісорослинні райони України.
12. Значення тепла в житті лісу.
13. Вплив крайніх температур на ріст і розвиток деревних рослин.
14. Відношення деревних порід до тепла.
І5. Регулювання температурного режиму в лісі.
16. Значення світла в житті лісу.
17. Відношення деревних порід до світла.
18. Ознаки світлолюбивих і тіневитривалих деревних рослин.
19. Методи регулювання світлового режиму в лісі.
20. Значення вологи в житті лісу.
21. Водний баланс в лісі.
22. Відношення деревних порід до вологи.
23. Гідрологічна роль лісу.
24. Склад повітря та його значення для лісу.
25. Забруднення повітря і його вплив на ліс.
26. Відношення деревних порід до забруднення повітря.
27 Шляхи підвищення газостійкості лісових насаджень.
28. Роль вітру в регулюванні біологічних і фізіологічних процесів, що проходять у рослинних організмах.
29. Фізична дія вітру на ліс.
30,Вплив лісу на вітер.
31,Шляхи підвищення вітростійкості лісових насаджень.
32. Взаємозв’язок лісу і грунту.
33. Відношення деревних порід до грунту.
34. Вплив лісу на грунт.
35. Рослинний опад і формування лісової підстилки.
36. Заходи по підвищенню родючості лісових ґрунтів.
37. Рослини як індикатори вологості та родючості лісових грунтів.
38. Значення ЖІШ для лісу.
39. Заходи по боротьбі з негативним впливом ЖНП на поновлення лісу.
40. Позитивний і негативний вплив фауни на ліс.
41. Регулювання чисельності лісової фауни.
42. Поняття про поновлення лісу, його види і значення.
43. Природне насіннєве поновлення лісу, етапи та їх характеристика.
44. Природне вегетативне поновлення лісу.
45. Ознаки дерев вегетативного походження.
46. Лісівнича оцінка природного насіннєвого і вегетативного поновлення.
47. Облік природного поновлення лісу.
48,Сприяння природному поновленню лісу. Поняття про ріст і розвиток деревних рослин.
49,Фактори, що впливають на взаємодію деревних рослин у деревостанах.
50. Вікові періоди в житті лісу.
51. Диференціація дерев у лісі та її причини.
52. Класифікація дерев у лісі за ростом та її практичне значення.
53. Лісівнича характеристика насаджень чистих і мішаних, простих і багатоярусних. 4-54. Значення підліску і підгону.
55. Види лісозмін.
56. Варіанти лісозмін характерні для лісів України.
57. Регулювання процесів лісозмін.
58 . Лісівничо-екологічна типологія.
59. Основні класифікаційні одиниці лісової типології.
60. Лісівничо-екологічна характеристика борів, суборів, сугрудів і грудів. ч-бі. Визначення типів лісу в польових умовах.
62. Значення лісової типології для науки та практики лісогосподарського виробництва.
38.живий надґрунтовий покрив- сукупність мохів, лишайників, травянистих рослин та напівчагарників, що ростуть на лісових землях.Негативний вплив ЖНП 1. злакові та осокові трави відмираючи утвор. потужний шар на поверхні грунту, а їх корені щільну дернину що перешкоджають проникненню насіння в грунт, що затримує природне поновлення лісу. Аналогічно і мохи перешкоджають проникненню насіння, тому, що в них насіння проростає, але не досягає грунту (зависання насіння). 2. Покрив небезпечний для деревних сходів як конкурент що забирає вологу, пож. реч, світло, і тепло. 3. ЖНП – може висушувати грунт випаровуючи вологу і утримуючи частину опадів на своїх надземних частинах. 4. Покрив впливає на поширення шкідливих представників тварин і грибів. В ньому, особливо в злаках живуть миші, що знищують вел. кількість насіння Лісов. Порід. 5. Лишайники верес, злаки, сприяють виникненню і поширенню лісових пожеж. 6. Деякі трави служать проміжними господарями грибів шкідливих для сосни (мати й мачуха, хрестовик, осока). Для ялини(грушанка, багно), для ялиці(зірочник).
39.Заходи боротьби з негативним впливом ЖНП: 1)Регулювання густоти і зімкнутості крон насаджень. 2)Мінералізація поверхні грунту. 3)Агротехнічні прийоми обробітку грунту. 4)Хімічні методи боротьби з злаково-осиковими бурянами. 5)Формування підліску.
40. Позитивне – 1. Знищення птахами шкідливих комах. 2. Поширення насіння деревних порід. 3. Удобрення грунту, впливають на обмін речовин між грунтом і корінням, покращують його структуру, водопроникність, аерацію. 4. Мінералізація грунту. 5. Знищення мишей(лисиця, ласка, борсук). 6. Тварини і птахи є джерелом м*яса, хутра і інших товарів, а також є об*єктом полювання. 7. Мають естетичне значення. Негативне - 1. Комахи пошкоджують листя, хвою, кору, деревину, коріння, плоди дерев. 2. Мишовидні гризуни і птахи поїдають багато насіння дерев і кущів. 3. Лосі, кабани, олені, зайці знищують молоді культури і молодняки. 4. Лисиці можуть передавати сказ.
41.На кількість і видовий склад фауни дуж впливає діяльність людини. -Суцільне рубання -Доглядові рубання - збір не деревної продукції- Випас худоби - Застосування хімікатів - Шкідливі викиди підприємств- Туризм - Браконьєрство різко зменшує кількість фауни В той же час розвішуючи шпаківні, розсиляючи мурашники, проводячи біотехнічні заходи, підгодівлю, розселення, боротьбу з браконьєрством, можна збільшити чисельність звірів і птахів. 42. Лісопоновлення – це активна форма природного, штучного і комбінованого поновлення лісу на територіях де раніше був ліс.Лісопоновлення буває природнє штучне комбінованеПрироднє- утворення нового покоління без втручання людини. Насіневе і вегетативнеШтучне – утворення нового покоління лісу людиною. Посів насіння садіння сіянців саджанців або живців.Комбіноване – поєднує природнє і штучне на одній і тій же площі.За часом появи поділяється на;Попереднє – під наметом лісуСупутнє– під час вибіркового чи поступового рубєання деревостану.Подальше – проходить на зрубахЗначення : Деревостани білбше пристосовані до умов росту-економія коштів на створення лісових культур-Скорочується термін вирощування стиглих деревостанів
43. Насіннєве поновлення лісу – це природне поновлення лісу, коли молоде покоління утворюється з насіння, воно відбувається у 4 етапи; 1) плодоношення деревних порід 2) проростання насіння і утворення сходів 3) адаптація і виживання сходів 4) адаптація і розвиток підросту. 1)плодоношення; у продовж життя всі деревні породи багато разів плодоносять вік з якого вони починають плодоносити наз. Віком змужнілості або віком поновлюваної стиглості. У світлолюбивих порід він настає раніше ніж у ті невитривалих. У деревостанах поч.. пізніше плодоносити на 20 р. ніж на свободі. Паросткові деревостани поч.. плодоносити раніше насіннєвих . на врожайність насіння впливають погодні умови під час формування квіткових бруньок, цвітіння, утворення зав’язі. Періодичність насіннєвих років( дуб 6-8р.,сосна 3-5р.)чим сприятливіший клімат тим частіше повторюються врожайні роки. Неоднакове плодоношення дерев до різних класів Крафта( плодоносять лише дерева І-ІІІ класів.) – грунтові умови – повнота насадження – наявність різних хвороб – наявність комах для дерев які запилюються комахами – від співвідношення чоловічих і жіночих квітів у однодомних і головних жіночих у дводомних. Опадання насіння може бути швидким або продовжується кілька місяців. Насіння може розповсюджуватись вітром, птахами, фауни, під дією сили земного тяжіння . 2 етап; для проростання насіння потрібно волога, тепло і кисень; 4 етап;тривалість життя підросту під наметом лісу різна і залежить від біологічних особливостей порід.
44. При вег. Поновленні лісу молоде покоління утворюється з пневих чи кореневих паростків. Пневі паростки з’являються з сплячих і придаткових бруньок, які закладаються одночасно з формуванням річного кільця і здатні довгий час існувати не даючи пагони. Для отримання пневих паростків роблять посадку на пень – спосіб штучного відновлення паростків зрубуванням дерев і чагарників щоб стимулювати пробудження сплячих або придаткових бруньок та інтенсивний ріст пагонів, також це може відбуватися після рубання або дуже негативного впливу деяких факторів. Цим розмножуються майже всі листяні породи і деякі хвойні(тис, сосна смол.). Паросткова здатність залежить: від віку. Кількість паростків залежить від діаметра пня (з груб. Більш), від бонітету (чим нижч. Тим більш), від умов росту(в гірш. Більша), від походження (внасін. Більша), від висоти пня(з вищого більша). При зимовому рубанні дерева паростки утворюються весною, а при весняному-влітку, тоді вони не встигають одерев’яніти і гинуть зимою. Кореневі паростки-це пагони які утворились з придаткових бруньок на корінні дерев. В деяких видів дерев зявляються як при рості так і після зрубування дерева чи в місцях пошкодження коріння. Окремі види можуть розмножуватись стебловими відводками та кореневищами.
45 Переваги насіннєвого поновлення; 1) довговічність насаджень.2)більш тривалий ріст по висоті та об’єму.3) високі тех.. якості деревини. 4) накопичення до віку стиглості більш крупно мірних сортиментів високого відсотка виходу ділової деревини з високою товарною вартістю. Недоліки нас. Походження; 1) порівняно рідка повторюваність насіннєвих років і низька урожайність за несприятливих лісо рослинних умов.2) тривалий період поновлення.3) відносно повільний ріст в перші 20-25р. 4) необхідність додаткових витрат на зах. Сприяння насіннєвого походження. Переваги вег. Походження; 1) швидкий ріст в перші роки життя.2) одержання нового покоління без додаткових витрат.3) більша надійність при вирощуванні у важких лісо рослинних умовах( болотах, солонців грунти і т.д.).4) швидке створення лісової обстановки сприятливі для подальшого поновлення більш цінних порід.5) краще передавання спадкових властивостей материнських порід. Недоліки вег. Поновлення; 1) недовговічність насаджень( особливов ІІІ і подальших генерацій). 2) відносно швидке припинення інтенсивного росту.3)неможливість досягнення крупних розмірів дерев. 4) більш низькі тех.. якості деревини і її товарність. 5) пошкодженість гнилями у ранньому віці.
46 переваги насіннєвого поновлення: - Довговічність насадження- Більш тривалий ріст по висоті і об’єму- Високі технічні якості деревини - Накопичення до віку стиглості більш крупно мірних сортиментівНедоліки насіневого:1)низька повторюваність насіневих років і низька врожайність за несприятливих умов2)Тривалий період поновлення3)Відносно повільний ріст дерев в перші 20-25рПереваги вегетативного поновлення:1)Швидкий ріст у перші роки життя2)Одержання нового покоління без додаткових витрат3)Більша надійність при вирощувані у важких лісорослинних умовах4)Краще передавання спадкових властивостей материнської породи Недоліки вегетативного: 1)Недовговічність насаджень2)Відносно швидке припинення інтенсивного росту3)Неможливість досягненя крупних розмірів дерев4)Пошкодження гнилями у молодому віці
47.Завдяки обліку поновленя є визначеня кількості і якості підросту ціних порід характер їх розміщеня на ділянці вікову і відносну структуру життєздатність загально зімкнутість підрісту і його зустрічність. Зустрічність підросту – це виражене у % відношеня числа площадок з підростом до загальної кількості облікових площадок та начастіше заст.. при проведені обліку методом Нестерова. Підріст всіх порід поділяється по висоті на 3 категорії :1)дрібний від 0.1 до о.5 м. 2) середній ві0.6 до 1.5 м. і великий більше 1.5 м. За густотою поділ. На4 категорії:1) рідкий до 3000шт. на га. 2) середньої густоти від 3000 до 8000 тис. на га. 3) густий від 8 до 13 тис. шт.. на га. 4) дуже густий більше 13000 тис. на га.за зустрічністю поділяється на 3 категорії; 1) рівномірнийм- коли зустрічність більше 65%.2) нерівномірний- коли зустрічність від 40-65%. 3)груповий-якщо в групах не менше 10шт. дрібного чи 5шт. середнього і великих екземплярів життєздатного і зімкнутого розміщення. При обстеженні зрубів підріст обліковують на облікових площадках які закладають паралельно короткій стороні зруб. Відстань між рядами 30м. а в ряду 20м. кожна площадка в натурі закріплюється кілочками на якому вказується порядковий номер площадки. Розміри облікових площадок залежить від висоти і густоти підросту. Якщо підріст густий і дрібний то площа площадки 4 м. квадратних. При середній густоті і довготі 10м. квадратних. При великому або рідкому підрості 20 м квадратних. Загальна площа облікових площадок повинна становити при густому і дуже густому не менше 0,5% та зруби при середньому не менше 1% і при рідкому не менше 2 %. На обліковій площадках враховують тільки життєздатний підріст господарсько цінних порід у віці 2 роки і старше.
38.живий надґрунтовий покрив- сукупність мохів, лишайників, травянистих рослин та напівчагарників, що ростуть на лісових землях.Негативний вплив ЖНП 1. злакові та осокові трави відмираючи утвор. потужний шар на поверхні грунту, а їх корені щільну дернину що перешкоджають проникненню насіння в грунт, що затримує природне поновлення лісу. Аналогічно і мохи перешкоджають проникненню насіння, тому, що в них насіння проростає, але не досягає грунту (зависання насіння). 2. Покрив небезпечний для деревних сходів як конкурент що забирає вологу, пож. реч, світло, і тепло. 3. ЖНП – може висушувати грунт випаровуючи вологу і утримуючи частину опадів на своїх надземних частинах. 4. Покрив впливає на поширення шкідливих представників тварин і грибів. В ньому, особливо в злаках живуть миші, що знищують вел. кількість насіння Лісов. Порід. 5. Лишайники верес, злаки, сприяють виникненню і поширенню лісових пожеж. 6. Деякі трави служать проміжними господарями грибів шкідливих для сосни (мати й мачуха, хрестовик, осока). Для ялини(грушанка, багно), для ялиці(зірочник).
49.За швидкістю росту усі деревні породи поділяю. На: -швидкорослі, -повільнорослі.
Швидкорослі-це види, що у першу половину свого житя ростуть швидко і до 30-50р досягають максимальної висоти.
Повільнорослі-в першу половину житя 10-20р ростуть повільно і досягають макс.висоти в 80-100р.
Для швидкорослих дерев характерна раня кульмінація приросту: -у висоту 10-20р, -за масою 25-50р. У повільно рослих дерев кожний з кульмінаційних періодів за пізнюється на 10-30р. За швидкістю росту деревні породи починаючи з найбільш швидкоростучих утв. такий біолог. Ряд: тополя,акація біла,модрина,береза,ільм, сосна, ясен,клен,граб,дуб,бук,ялина,ялиця.
Спадковість швидкості росту як біологічна властивість порід проявляється з перших років житя. Паросткова здатність виникає з перших років житя, досягає мах. в середньовіковому віці і до періоду стиглості згасає. Здатність активно плодоносити виникає у віці жердняка або в середньовіковому віці і досягає мах. у віці стиглості і далі з часом згасає. Період росту і розвитку можуть бути зміщуні у часі факторами середовища: морози,засухи, пожежі,хвороби,шкідники. Походженя етапів розвитку залежить від:клімату,грунту,госп. діяльності та інших екологічних чиників.
50. Ріст і розвиток деревних порід в різних вікових періодах.
Ріст деревостану- змінювання форми та кількісне збільшення маси деревостану в процесі його росту. Внаслідок росту збільшується маса дерева. Розвиток деревостану- якісні зміни деревостану в процесі його розвитку. Ступінь розв встанов по зовн морфолог, таксаційних і фізіолог ознаках з яких найбільш наочна це плодоношеня. У формув лісу виділяють такі етапи росту: становлення,інтенсивний ріст, сповільнений ріст. Молодняк-покоління лісу включаючи самосів, підріст, паростки, яку при змиканні утвор хащу. Володіє великою пластичністю, пристосованістю до умов середовища.Жердняк-період який характеризується швидким ростом дерев у висоту. Найбільшими розмірами листкової поверхні, к-стю хвої, різкою диференціацією дерев по розмірах стовбура і крони.Середньовіковий дерев.-деревостан з сповільнюючщю диференціацією дерев з приростом по висоті що знижується для світлолюбивих порід і досягає кульмінації у тіневитрив із зростаючим приростом по діаметру і початком плодоношення.Пристиглий- затухають процеси природного зріджування і диферун дерев, різко зменшується ріст у висоту, знижується приріст по діаметру.Стиглий- деревостан у якому припиняєтьсядиференц дерев, значно сповільнюється їх ріст у висоту, послаблюється приріст по діаметру. Спостерігаються найбільші врожаї насіння.Перестиглий-деревостан зі слабким ростом дерев верхнього ярусу, невеликим приростом маси деревини, хоча приріст по діаметру досить значний.Це слабий деревостан.
51. В результаті взаємодії ліс і середовище безперервно змінюється , ці зміни викликають різні суперечності в житті деревостану. В лісі постійно триває боротьба за існування, біологічний кругообіг ,видалення та відмирання. Ліс розвивається в єдності і суперечності з середовищем.Диференціація дерев – це природній процес росту деревостанів який супроводжується формуванням окремих дерев з іншими таксаційними характеристиками Найголовнішими причинами диференціації дерев є: Спадковість, індивідуальна мінливість і боротьба за виживання яка повязана з неоднаковими умовами середовища в яке потрапило насіння
52.Класифікація дерев у лісі за ростом
Враховуючи диференціацію дерев Крафт поділив усі дерева в одновіковому хв. Чистому насадженні за ступенями панування і пригніченням на 5 класів росту.До 1 класу- найбільші дерева з могутніми кронами, їх вершинне розміщення над загальним наметом лісу і відзначаються найкращим ростом, таких дерев-12%.До 2 класу-панівні дерева що дещо поступаються по висоті, діаметру і могутності крони деревам першого класу. Дерев 25-40%.До 3 класу спав панівні помірно-розвинуті дерева з дещо звуженими і слабше розвинутими кронами.Дерев 25-35%. До 4 класу відносять заглушені чи відсталі в рості, але ще життєздатні дерева. Вони тільки вершиною входять в загальний намет лісу. Діляться на 2 підкласи до 5а і 5б. До 5-відносять дерева що цілком знаходяться під наметом лісу. Також поділ на 2 підкласи: 5а і 5б.
53.Чисті насадженя формуються природнім шляхом у крайніх лісорослиних умовах.
Переваги чистих нас.:-раціональне використаня бідних грунтів,на яких інші породи неростуть. –краще забезпеченя спеціалізованих підприємств деревною сировиною. –вирощуваня більш якісної деревини в якості кращого очищеня стовбурів від сучків.
Недоліки чистих нас.: -погіршеня грунту за рахунок накопиченя грубого гумусу. –зменшеня стійкості до пожеж,вітрів,засух, шкідників і хвороб і інші.
Переваги мішаних нас.: -раціональне використаня грунту, -посиленя і прискореня обміну речовин між деревостаном і грунтом, -краще використаня світлового і теплового енергії, -більша стійкість до несприятливих зовнішніх впливів, -створюють кращі умови для лісопоновленя, -наявність різноманітних кормів збільшує чисельність фауни, -більша кількість грибів,ягід і так далі.
Недоліки мішаних нас.: -деякі породи негативно впливають одне на одного(черемха є проміжним господарем іржі,що пошкоджує шишки ялини), -осика може стати причиною появи на сосні соснового вертуна.
54Підлісок – це чагарники рідше дерева що ростуть під наметом лісу, і нездатні утворювати деревостан у конкретних умовах. Сприяє формуванню стовбурів очищенню від сучків, захищає поверхню грунту, протидіє поверхневому стоку, є місцем гніздування птахів, переховування звірів, кормовою базою для фауни, ягід, горіхів для людини. Перешкоджає появі підросту, буває густий 0,8-1, середній 0,4-0,7, рідкий до 0,4.Підгін – дерева або чагарники які сприяють прискореному росту та поліпшенню форми стовбура головної деревної породи. Підгону потребують майже всі головні породи . вибирають з ті невитривалих, повільно ростучих порід. Роль підгону можуть виконувати і головні породи.
55. Види лісозмін і види що їх викликають. По тривалості проведення поділяють на: ВІКОВА- відбув., в рез., зміни клімату і поверхні землі. ТРИВАЛОЗВОРОТНА- відбув., в рез., витіснення світлолюбн., порід ті невитривалими. КОРОТКОЧАСНА- відб., впливу на ліс людини чи стихійних лих.
За ступенем стійкості поділ., на: КОРОТКОЧАСНУ-коренні деревостани відроджуються в одне покоління-150р. ДОВГОСТРОКОВІ- похідні деревостани утримують дану територію понад 150р. ВІДНОСНО-СТІЙКІ- ПОХІДНІ- виділяються якщо не прогнозуються повернення до корінних. БАГАТОВІКОВІ- зміна середовища яка відбув., більш менш одночасно на великих територіях в межах природної зони або її частини.
По господарському значенню: БАЖАНУ і НЕБАЖАНУ.
Пичини…1)Біологічні особливості деревних порід - вимогливість до грунту, вологи, світлолюбності, чи тіневитривалості. 2) Зміна умов середовища – різка зміна температурних і ентомологічних умов приводить до загибелі дубових насаджень замість яких розвив., м*яколистяні породи. 3)Господарська діяльність людини – рубки лісу, пожежі, забрудненість повітря…
56. Зміна ялини березою- відбувається після вирубки ялини або загибелі його від лісової пожежі і вітровалу. Середовище яке сформувалося на вирубці , згарищі несприятливе для поселення нової генерації ялини тому що її сходи гинуть від осоння, заморозків несприятливого впливу злаків. Водночас такі швидкорослі породи як береза що не боїться заморозків осоння і успішно конкурує з травянистою рослинністю, швидко засіває вирубку. Цьому сприяє її щорічне плодоношення і білбшо ніж у ялини, насінепродуктивність. Існують і інші види лісозмін характерних для лісів України: Зміна сосни березою і осикою та відновлення деревостанів соснт, Зміна дуба мяколистяними породами, Зміна сосни дубом і дуба сосною., Зміна сосни ялиною,
57. В одних районах і типах лісу достатньо дотримуватися правил рубок. Своєчасними оглядовими рубаннями покращують якісний склад листяного насадження і забезпечують максимальний приріст. Правильне призначення лісів в рубку у відповідності з їх природніми особливостями . Розміщення деревних порід з врахуванням їх біологічних властивостей і умов середовища. Ось основні напрями регулювання лісозмін.
58. Ця дослідно партія розробила класифікаційну систему лісівничо – екологічної типології яка включає три таксономічні одиниці:1) тип лісової ділянки або едатоп, або тип лісорослинних умов як поєднання ступенів вологості і родючості грунту.2)Тип лісу об’єднує ділянки лісу однорідні за вологістю і родючістю грунту та кліматичними умовами.3) Тип деревостану: кожному типу лісу відповідає один корінний деревостан і багато похідних від нього. Ці вчені склали едафічну сітку типів лісорослинних умов.
59. Тип лісорослинних умов, тип деревостану. ТЛУ – це сукупність покритих і не покритих лісом земельних ділянок з подібними грунтово-гідрологічними умовами і які мають близький лісорослинний ефект. Лісорослинні умови – комплекс кліматичних, гідрологічних та грунтових чинників які визначають умови росту та розвитку лісу.
Тип деревостану – це сукупн., ділянок лісу подібних за панівною породою деревного ярусу в зонтичних грунтово-гідрологічних та кліматичних умовах.
Типи деревостану є: корінний – деревостан,що сформувався в природних умовах і характеризується переважною породою яка відповідає даним лісо рослинним умовам. похідний – деревостан який сформувався на місці корінного в умовах порушених в наслідок діяльності людини або природних процесів.Тип лісу – це лісівнича класифікаційна категорія яку характеризують певний тип лісо рослинних умов, породний склад деревостану певна рослинність і фауна. Тип лісу об*єднує ділянки зайняті одним корінним і всіма похідними від нього типами деревостанів. (типи травостою, згарища, зруби- які утвор., на місці згорівшого чи вирубаного лісу і підлягають лісовідновленню). За своєю природою типи лісу не можуть бути похідними, у борах- типоутворювальними породами є.(сосна зв. і гірська).
60. Коротка характеристика суборів сугрудів. БОРИ- об’єднують найбільш бідні умови зростанняз лісо придатних. До них відносять: глибокі піски; інші грунти(камянисті, сфагнові болота і торф’яники); лісотундрові мілкі грунти. На борах може рости тільки сосна, рідше береза низької продуктивності. Підлісок відсутній, лише зрідка є у кращих кліматичних умовах(ВЕРБА, ЯЛІВЕЦЬ, ГОРОБ, одиночні екземпляри ялини і на ПД дуба.) Серед трав: лишайники, верес, брусниця, чорниця, буяхи, багно, журавлина; мохи: дик ран, зозулин льон, сфагнум.
СУБОРИ – об*єднають відносно бідні умови близькі до борів але з підвищеним лісо рослинним ефектом, грунти тут піщані, що підстилаються на коре недоступній глибині супісками. На гірських схилах субори формуються на грубо скелетних грунтах з малим вмістом дрібнозему, на каьянистих розсипах. Всі види рослинності що ростуть борах ростуть тут краще, дають більшу продуктивність. Корінні деревостани двохярусні- у першому росте сосна в чистому виді з домішкою берези, а в деяких районах модриною, а в 2 ярусі дуб, ялина, кедр, бук які мають притуплений ріст, нестійкі до хвороб і шкідників, утвор невисокий 2 ярус що досягає висоти 1 ярусу. Підлісок(скумпія, глід, горобина, ялівець.) Трави(Орляк, грушанка, мохи: гілокамій, пірястий мох, чорниця, буяхи, багно, брусниця, верес)
СУГРУДКИ-обєднують відносно родючі умови. Грунти супіщані ,чи піщані з суглинистим і глинистим прошарками на коре недоступній глибині. Глинисті піски і супіски а також сильно змиті лісові суглинки і чорноземи на схилах балок. В горах-це мало і середньо щебенисті буроземи. До складу рослинності входять всі породи що властиві суборам, але крім них є породи що ростуть в грудах(дуб, ялина, вільха ч, рідше бук і ялиця). Корінні деревостани тут багатоярусні, при чому верхній ярус утвор не тільки сосна але й дуб,бук, ялина, ялиця. 2-3яр-граб, липа, клен. Серед трав є склерофічні-квасениця, без щитник жіночий, зірочник, розхідник, таволга, осока волосиста, без щитник жіночий, моренка запашна. ГРУДИ об’єднують найбільш родючі умови місце зростання, переважно поширені в пд. Частині лісостепу в Карпатах і горах Криму. Грунти різні; дерново підзолисті, сірі лісові, чорноземи опідзолені, торф’яні з найбільш багатих низинних боліт. Корінні деревостани дуже різноманітні 1 ий ярус дуб ялина вільха чорна бук ялиця всі ці породи у грудах досягають максимальної продуктивності і дають деревину високої якості найбільш вимогливі до грунту у цих умовах ільмові і ясен які в суг рудках не ростуть 2-ий ярус корінних деревостанів граб клен і липа в підлісок виражений ті невитривалими породами ялина ялиця бук, він зовсім не розвивається. В основному в підліску характерні бузина чорна калина чорна бруслина європейська ліщина клен татарський серед трав переважають жовтяниця плющ страусеве перо живокіст лікарський яглиця маренка копитняк медунка зірочник квасениця без щитник мохи є тільки у хв.деревостанах при відсутності широколистяних порід
61.Для визначення типів лісу використовують комплекс різноманітних ознак, які відображають тісний зв'язок між рослинністю і умовами використання.Чим більша кількість індикаторів підтверджує цей зв'язок тим повніше і достовірніше можна встановити тип лісу.Головними критеріями, якій дає право віднести дану ділянку до того чи іншого типу лісу є рослинність. Ознаки за якими визначають типи лісу поділяють на 2 категорії:1)провідні(керівні), 2)Допоміжні.
Провідні: 1)рослинність(деревостан, підлісок,ЖНП),2)Продуктивність деревостану(бонітет),3)Ареал поширення породи(клімат).
Допоміжні:1)рельєф,2)механічний склад грунту,3)гірськи породи,4)мікро рельєф,5)Глибина заляганя грунтових вод.
Механічний склад є найважливішою допоміжною ознакою багатства грунту.Наявність торфу, оглеєня і мікро підвищеня є ознакою надмірного зволоженя.
62.Лісова типологія- це основа організації і веденя лісового господарства.Без неї неможливо здійснювати лісогосподарські заходи починаючи з проектування лісових культур і завершуючи рубками стиглого лісу.
Типологічний підхід суттєво підвищує ефективність праці таксаторів і якість лісовпорядних матеріалів. Завдяки лісівничій типології значно підвищилась, якість створюваних насаджень і їх продуктивність.Високу результативність використаня типології забезпечує її наукову обґрунтованість і об’єктивна достовірність які поєднуються з простотою і практичністю.В сучасних умовах жодна наука про ліс не може ефективно фоінкцюювати без лісо типологічного забезпеченя кожен лісівник повинен орієнтуватися в типологічні різноманітності будь, якого лісового масиву, знати об’єктивні і чітки ознаки типів для їх практичного виділеня зміст кожної типологічної одиниці.
Алкоголь әсерінен болатын бауыр ауруы?цирроз
Алдыңғы қанаттары қатты, артқы қанаттары жарғақты болатын бунақденелілер?қоңыздар.
Алдыңғы аяғы қанатқа айналған, денесі қауырсынмен қапталған жануарлар – Құстар.
Алғашқыда сәбидің денесі қапталады – Қағанақпен.
Алғашқы мүшелер жүйесі пайда болған құрттар – Ақ сұлама.
Алғашқы құрлық өсімдіктеріне бастама болған – Ертедегі көпжасушалы балдырлар.
Алғашқы желілілердің (бассүйексіздср -типі) пайда болған дәуірі?Протерозой
Алғашқы жалаңаш тұқымдылардың шыққан тегі – Тұқымды папоротниктер.
Алғашқы аңдардың мекені?Австралияда.
Алғаш рет эволюциялық ілімнің негізін қалаушы – Ж.Б.Ламарк.
Алғаш құрлыққа шыққан өсімдіктің бастамасы – Ертедегі көпжасушалы балдырлар.
Алакөл қорығы – Алматы облысында.
Алабұғаның көктамыр қаны ағатын қантамыры?Құрсақ қолқасы.
Алабұғаның дұрыс даму сатысы – Уылдырық-ұрық-дернәсіл-шабақ-ересек балық.
Алабұғаның денесін қаптайтын – Сүйектенген қабыршақтар.
Ақырғы ыдырау өнімдері шығатын мүшеге жатпайтыны – Өт.
Ақуыздың жасушада синтезделуі – Рибосомада.
Ақуызды ыдырататын фермент – Пепсин.
Ақуызға (нәруызға) жатпайтын зат – Глюкоза.
Ақуыз құрамына енеді – С, О, Н, N, P, S.
Ақуыз және рибонуклеин қышқылы бар органоидтар – Рибосомалар.
Ақуыз (нәруыз) синтезі жүретін жасуша органоиды – Рибосома.
Ақуыз (нәруыз) молекуласының синтезі кезінде аминқышқылдарын рибосомаға таситын – т-РНҚ.
Ақуыз (нәруыз) молекуласының синтезі кезінде аминқышқылдар таситын – т-РНҚ
Ақуыз (нәруыз) молекуласының мономері – Амин қышқылдар.
Ақуыз (нәруыз) молекуласының мономерлері – Аминқышқылдар.
Ақуыз (нәруыз) құрамына кіретін – Аминқышқылы.
Ақуыз - биологиялық полимерлер, оның мономері?Амин қышқылдары.
Ақсұлама:Қорегін тұгас жұгады; Асын ішегінде қорытады; Екі жақты симметриялы
Ақсу-Жабағылы қорығы – Талас Алатауыңда.
Ақпараттар ағымын есте қалдыруға қажетті нәрсе – Қайталау.
Ақ сұламаның көбеюі – Жынысты жолмен қос жынысты.
Ақ сұламаның аналық безінің орналасқан жері – Екі денешік ретінде дененің алдыңғы жағы.
Ақ сұламаның тыныс алу мүшесі – Бүкіл денесі.
Ақ сұлама денесіндегі қабаттар – Эктодерма, энтодерма, мезодерма.
Ақ сұлама денесін құрайтын ұлпаларға жатпайтыны – Қан.
Ақ сұлама денесі қабаттары:3
Ақ мүк деп аталу себебі – Өлі жасушаларының іші ауаға толы болғандықтан.
Ақ қауданның гүлі бар сабағы шығады?Екінші жылы
Ақ қауданды орам жапырақ?Екі жылдық
Ақ зеңнің жіпшумақ жіпшелері ... тұрады – Бір ғана жасушадан.
Ақ зеңнің жіпшумағының калпақшалы саңырауқұлақ жіпшумағынан айырмашылығы – Жайылып тарамдалған бір ғана жасушалы.
Ақ зең саңырауқұлағының кездесетін жерлері – Нанда, жемістер, жылқы тезегі.
Ақ зең саңырауқұлағының жіпшесі – Түссіз, көп ядролы, тарамдалған жасуша.
Акула балығының систематикалық тобы?шеміршекті.
Актинияның тіршілік ететін мекені – Теңіздер.
Аксон тармақтарының ұшы:Рецептор
Айналма (ценуроз) мен ауырғанда зақымданатын мүше – Ми.
айырмашылығы:О2 көп, СО2 - азырақ болуымен
Айқұлақтың сифондарының орналасқан жері – Жақтауларының артқы бөлігінде.
Айқұлақтың зәр шығару мүшесі – Бүйрек.
Айқұлақтың аузы – Аяғының қасында.
Айқұлақ ұрықтанғаннан кейін жұмыртқада ... дамиды – Дернәсіл.
Айқұлақ қай класқа жатады – Қосжақтаулылар.
Айқұлақ – Дара жынысты жәндік.
Айқас тозаңданатын өсімдіктер селекциясында әр түрлі тармақтары өзара тозаңдандыру – Линияаралық гибрид.
Азотты тыңайтқыштары:сабақтар мен жапырақтардың өсуін күшейте түседі
Азотты тыңайтқыштан көбірек таралғаны – Аммоний сульфаты.
Азотты тыңайтқыш – Сабақ пен жапырақтың өсуін тездетеді.
Азот жинақтаушы-түйнек бактерияларының тіршілік орны – Бұршақ тұқымдас өсімдіктер тамырлары.
Аз қылтанды құрттардың құрылысының қарапайымдылығы – Ін қазып тіршілік етуімен байланысты.
Адреналиннің түзілетін мүшесі? Бүйрек үсті безі.
Адреналин қанда шектен тыс көбейгенде, ағзада болатын өзгеріс:Жүрек жұмысы күшейіп, дене қызуы көтеріледі.
Адреналин гармоны бөлінетін без – Бүйрек үсті безі.
Адреналин бөлетін без – Бүйрек үсті безі.
Адасқан жүйке келесі жүйелер бөліміне жатады – Шеткі жүйке жүйесі.
Адамтектес маймылдардың хромосома саны – 48.
Адамның ішек-қарын ауруларына жатады:Ішқұрт.
Адамның іс-әрекетінің ағзаларға әсер ету факторы – Антропогендік.
Адамның хромосома санында болатын ауытқулар, гендердің тұқым қуалауы себебін зерттеу әдісі – Биохимиялық.
Адамның хромосома санында болатын ауытқу – гендердің
Адамның тісі:32 тістен тұрады; Үстіңгі, астыңгы жақ сүйектерде орналасқан; Күрек тіс, ит тіс, азу тіс болып ажыратылады
Адамның тірек-қимыл жүйесін құрайтын?Шеміршекті ұлпа.
Адамның тікелей, жанама әсерінен түзілген шөлді жер – Антропогендік.
Адамның тоқ ішегінің қызметі – Қорытылмаған ас қалдықтарының жылжуын жеңілдетіп, ағзадан шығаруға әрекеттеу.
Адамның тәулік сайын түсетін шашының саны – 100.
Адамның тәулігіне бөлінетін сілекей мөлшері – 1 литр.
Адамның тамақтан улану белгілеріне жатпайтынын анықтаңыз:Қуаты көтеріледі.
Адамның сіңірі?бұлшықетті сүйекке бекітеді.
Адамның сүт тісінің саны – 20.
Адамның сөзбен жеткізуіне байланысты мүшелері – Тыныс алу.
Адамның рецессивті белгілері – Ұзын шаш.
Адамның омыртқа саны – 33-34.
Адамның омыртқа жотасы немесе омыртқа бағанасындағы дұрыс орналасу бөліктері – Мойын, арқа, бел,
Адамның омыртқа жотасы келесі иілімнен тұрады:2 алға қарай, 2 артқа қарай
Адамның құрсақ қуысында орналасатын мүше – Бүйрек.
Адамның қолымен жасалған биогеоценоздарға жатады – Егістік алқаптар.
Адамның қол сүйектері – Тоқпан жілік, кәрі жілік, саусақ.
Адамның қимыл-әрекетін реттеп, дене тепе-теңдігін сақтайтын – Мишық.
Адамның қимыл-әрекетін реттейтін – Мишық.
Адамның қарын сөлінің құрамында болатын тұз қышқылы – Бактерияларды өлтіреді және ферменттердің белсенділігін арттырады.
Адамның қаны:Қорғаныштық қызмет атқарады; Ересектерде 4,5-5 литр
Адамның қалыпты ұйқысының уақыты – 8 сағат.
Адамның қалқанша безінің құрамына кіреді – Йод.
Адамның кеуде қуысында орналасатын мүше – Өкпе.
Адамның кез-келген белгілерінің бірнеше ұрпақ бойы тұқым қуалау сипатын зерттеу әдісі?генеалогиялық.
Адамның кез келген жасушасының негізгі бөліктері – Цитоплазма және ядро.
Адамның кез келген белгілерінің бірнеше ұрпақ бойы тұқым қуалау сипатын зерттеу әдісі – Генеалогиялық.
Адамның жыныс бездерінің:Гормондары өсуге, дамуға эсер етеді; Дамуы бірнеше кезеңнен өтеді; Екі түрі бар
Адамның жүрегінің бөлігі – 4.
Адамның және жас баланың тік ішегінде паразиттік тіршілік ететін жұмыр құрттардың бірі – Үшкірқұрт.
Адамның есінен тануы қандағы ішімдік мөлшері – 0,4 % болғанда.
Адамның дүниетаным қабілеті ... байланысты – Сезу аймағымен.
Адамның денесіндегі қозғалмайтын сүйектер – Бас және жамбас.
Адамның денесін тік ұстауға көмектесетін бұлшықет – Жамбас, арқа.
Адамның дене жасушаларындағы хромосома саны – 46.
Адамның дене tº-нан жоғарғы tº-лы жерде тіршілік етуіне әсер ететін – Тердің көп бөлінуі.
Адамның дене t °-нан жоғарғы t °-лы жерде тіршілік етуіне әсер ететін – Терінің.
Адамның бүйрегі:Бел омыртқаның екі жағына бір деңгейде орналасқан; Салмағы 150г
Адамның бүйенінде тіршілік ететін жұмыр құрт: үшкір құрт
Адамның аяқ сүйектері – Ортан жілік, асықты жілік, табан.
Адамның аш ішегінің ұзындығы – 5-6 м.
Адамның аш ішегі бүрлерінің қабырғасының эпителиі – Бір қабатты.
Адамның аузындағы күрек тістердің саны – 8.
Адамның атавизм белгілері – Қалың түктілігі, Көп емшектілік.
Адамның адамтектес маймылдардан шыққандығы туралы алғаш жазған ғалым? Ж.Б.Ламарк.
Адамнын. құрсақ қуысындағы мүше: Бауыр
Адамнын каңкасы қалыптасатын ұрық жапырақшасы? Мезодерма (ортаңғы қабат).
Адамнан әр түрлі қашықтықта тұрған заттың кескінін көздің ажырата алатын құрылымы – Көз бұршағы.
Адамды шешек ауруынан сақтандыру әдісін тапқан ғалым – Л.Пастер.
Адамдардың бастапқы арғы тегі – Австралопитектер.
Адамдарды нәсілдерге бөлу қандай принципке негізделген? Морфологиялық ерекшеліктеріне: тері, шаш, көз түстеріне.
Адамдарда болатын рудименттік мүшелер – Соқырішегі.
Адамдағы тұрақты
тістер саны?32
Адамдағы соқырішектің қызметі – Ауру тудыратын микробтардың көбеюіне кедергі жасау.
Адамдағы рудименттерге жататын?үшінші қабақ.
Адамдағы қалдық (рудиментті) белгілер – Соқыр ішек өскіні.
Адамдағы кеуде сүйегіндегі қабырғалар саны – 12 жұп.
Адамдағы доминантты белгілер – Қоңыр көз (қой көз).
Адамдағы бір, екі, үш жұмыртқа жасуша бірден ұрықтану белгілерін анықтайтын генетикалық әдіс – Егіздік.
Адамдағы бір, екі, үш жұмыртқа жасуша бірден ұрықтану – Егіздер.
Адамдағы атавизм:Көп емшіктілік.
Адамдағы атавизм белгілері – Қалың түктілігі.
Адамдағы атавизм белгілері – Көп емшектілік, Қалың түктілігі.
Адамдағы аналық жыныс хромосома санының ауытқуы?22 аутосомы+Х
Адамда сақталған рудимент – Үшінші қабақ.
Адамда құйрықтың болуын, денені қалың түк басуын және қосымша емшектің болуы аталады – Атавизм.
Адамда болатын сорғыш құрттың тудыратын ауруы – Описторхоз.
Адамда болатын қан топтарының саны – Төрт.
Адамға тұмау жұқтыру вирустары – Тыныс мүшелеріне енгенде.
Адамға тәулігіне қажетті көмірсулар мөлшері – 380 грамдай.
Адамға пайда келтіретін бунақденелі – Балара.
Адамға бөсір ауруын тудыратын жұмыр құрт – Ішексорғы.
Адамға қан ауру қоздырғыштарын тарататын бунақденелер:Қан сорғыш шыбындар (шіркей).
Адам шашы:Нәруызды заттан, кератиннен, күкірттен, азоттан тұрады;
Адам үшін қауіпті буынаяқтылар?Қарақұрг, тарантул.
Адам ұрығында жүйке жүйесінің түзілуі басталады – Үш апталық ұрығында.
Адам ұрығында ең алғаш өсіп жетілетін рецепторлар – Кіреберіс анализаторы.
Адам ұрығына ұқсас болып келетін жануардың ұрығы – Кесіртке.
Адам ұрығына зиянды әсерін тигізеді – Алкоголь.
Адам ұйқысы қанғанда – Минерал заттар көптеп бөліне бастайды.
Адам тыныс алуына қажетті газ – Оттегі.
Адам тыныс алуына қажетті газ – оттегі
Адам терісінің:Үш қабаты бар; Ішкі қабаты эпителий ұлпасынан тұрады
Адам терісінің:Қабаты үшеу; Сыртқы қабаты эпителий ұлпасынан тұрады
Адам терісінің ішкі қабаты:Дәнекер ұлпасынан тұрады; Қан тамырларымен және жүйке талшықтарымен торланған
Адам терісінің сыртқы қабатын құрайтын ұлпа – Эпителий.
Адам терісіндегі тер бездерінің саны – 2 млн.
Адам терісі:Сыртқы жабыны; Жүйке талшықтарының ұштарымен торланған
Адам тепе-теңдігі бұзылуы байланысты?ортаңғы миға
Адам тектес маймылдардың хромосома саны – 48
Адам өмірінің ұйқымен өтуі – Үштен бірі.
Адам өкпесі:Кеуде қуысында орналасқан; Екі бөліктен тұрады; Арқылы тыныс алады
Адам өкпесі неше бөліктен тұрады – 2.
Адам өкпе бөлігінің саны?2
Адам мен жануарлардың ішек жолында паразиттік тіршілік ететін біржасушалы жәндік – Қантышқақ амеба.
Адам қолымен жасалатын биогеоценоз – Агроценоз.
Адам қанында тіршілік ететін маса арқылы жұғатын жәндік – Безгек паразиті.
Адам қай жұқпалы аурумен ауырғанда нммунитетген айырылады:СПИД
Адам қай гормонның көп бөлінуінен алып ауруына ұшырайды?Өсу гормоны
Адам жүрегінің тыныштық күйде минутына жиырылуы – 70-75 рет.
Адам және жануарлардың ішек жолында паразиттік тіршілік ететін біржасушалы жәндік – Қантышқақ амеба.
Адам жасушасының ядросындағы хромосом саны?46
Адам жасушасындағы жұп аутосом хромосомалар – 23.
Адам жасушаның энергия көзі – Митохондрий.
Адам жасушаның негізгі органоиды?ядро
Адам денесінде күн сәулесінің әсерінен түзіледі – Д дәрумені.
Адам демалуға болатын ауадағы оттегі мөлшері – 21%.
Адам бұлшық етінде түзілетін ақуыз – Миозин.
Адам бауырының қызметі – Майды қорытатын өт бөлу.
Адам ағзасының терісі түзілетін ұлпа – Эпителий.
Адам ағзасының құрылысын, атқаратын қызметін және дамуын зерттейтін ғылым – Тәнтану.
Адам ағзасындағы хромосомалардың 21 жұбында бір жұп хромосома артық кеткен жағдайда туатын ауытқулар – Даун ауруы.
Адам ағзасындағы ұлпалар саны?4
Адам ағзасындағы ұлпалар қанша топтан тұрады – 4.
Адам ағзасындағы сілекей безінің саны – 3 жұп.
Адам ағзасындағы бауырдың негізгі қызметі – Мүшелердің тіршілігінен пайда болған ағзадағы улы
Адам ағзасындағы бауырдың қызметі – Мүшелердің тіршілігінен
Адам ағзасындағы ас қорыту жолының жұқпалы ауруы:Қантышқақ (дизентерия).
Адам ағзасындағы ас қорыту жолының жұқпалы ауруы – Қантышқақ (дизентерия).
Адам ағзасындагы хромосомалардың 21 жұбында бір жұп хромосома артық кеткен жағдайда туатын ауытқулар – Даун ауруы.
Адам ағзасында өттің қызметі – Майды ыдыратады.
Адам ағзасында өт ыдыратады?майды
Адам ағзасында "С" дәрумені жетіспесе – Қызылиек қанауға бейім болып, қаназдық пайда болады.
Адам ағзасында "Д" дәрумені жетіспесе – Сүйектер қисайып, ондағы тұздардың мөлшері азаяды.
Адам ағзасында "В2 " дәрумені жетіспесе – Ауыздың кілегейлі қабықшасы зақымданады.
Адам ағзасында "А" дәрумені жетіспесе – Ағзаның өсуі баяулап, көздің көруі нашарлайды.
Адам ағзасы температурасының тұрақтылығы қатысты – Метаболизм есебінен. (зат алмасу)
Адам ағзасы мүшелері қызметіне қарай бөлінеді – 12 мүшеге.
Ағзаның тіршілік ету қабілетін төмендететін фактор – Шектеуші.
Ағзаның тіршілк ортасының жағдайына бейімделуі байланысты – Жүйке жүйесіне.
Ағзаның сыртқы ортамен байланысы – Жүйке жүйесі арқылы.
Ағзаның реакцияға қайтаратын жауабы – Рефлекс.
Ағзаның өсуіне және дамып жетілуіне әсерін тигізеді – А дәрумені.
Ағзаның өсуін реттейтін гормон бөлетін без – Гипофиз.
Ағзаның иммунитет жүйесін құрайтын қан компоненті – Лейкоцит.
Ағзаның жұмыртқа қабығын жарып шыққаннан кейінгі кезеңі – Постэмбриогенез.
Ағзаның жасушаларынан органикалық заттарды сорып қоректенетін бактериялар – Паразиттер.
Ағзаның жаңа белгілерге ие болу қасиеті – Өзгергіштігі.
Ағзаның ауруға төзімділігін нашарлатады?аз қимылдау
Ағзаның ауруға төзімділігін нашарлатады – Аз қимылдау.
Ағзаны микробтардың енуінен сақтайды:Лейкоцит
Ағзаны әкелетін құрылысының қарапайымдануына эволюциялық өзгеріс – Дегенерация.
Ағзалардың ұрықтан даму сатысын зерттейді – Эмбриология.
Ағзалардың төменгі сатыдан жоғарғы сатыларға дейін көтеріліп, құрылыстарының күрделенуі, даралар санының артуы, ареалының кеңеюімен байланысты популяция – Биологиялық прогресс.
Ағзалардың тәулік ішінде күн мен түннің ұзақтығына клетка деңгейінде жауап қайтаруы – Биологиялық сағат.
Ағзалардың өзара селбесіп тіршілік ету факторы – Биотикалық.
Ағзалардың күн сәулесінің ұзақ түсуіне қайтаратын реакциясы – Фотопериодизм.
Ағзалардың жеке даму процесі – Онтогенез.
Ағзалардың бір-біріне тигізетін әсері – жататын орта жағдайы.
Ағзалардың бір-біріне тигізетін әсерлері жататын орта жағдайы – Биотикалық.
Ағзалардың белгілі бір ортаға өзінің тіршілігін сақтап бейімделуі ол – Табиғи сұрыпталу.
Ағзаларда белгілі бір тіршілік жағдайларына сәйкес алуан түрлі
бейімділіктердің пайда болуы жайлы эволюциялық өзгерістер – Идиоадаптация.
Ағзаларда әр түрлі жергілікті тіршілік жағдайларьгна сәйкес алуан түрлі бейімділіктердің пайда болуы: Идиоадаптация.
Ағзадан шығарылатын ақырғы ыдырау өніміне жатпайтыны –Ақуыз.
Ағзадағы ішек құрты – Бүкіл ағзаны уландырады.
Ағзадағы хромосомның жоғалуы мутацияға байланысты – Геномдық
Ағзадағы ұрық жасушасының алғашқы даму сатысы қалай аталады – Бөлшектену.
Ағзадағы тіршілік құбылыстарын және мүшелердің қызметін зерттейтін ғылым – Физиология.
Ағзадағы өттің қызметі – Майды қорытады.
Ағзадағы негізгі энергия қоры:көмірсу
Ағзадағы негізгі энергия қоры – Көмірсу.
Ағзадағы мүше дегеніміз – Белгілі құрылысы бар, үйлесімді қызмет атқаратын дене бөлігі.
Ағзадағы күрделі биологиялық сүзгіш:Бүйрек
Ағзадағы зәр жиналады – Қуықта.
Ағзадағы заттардың ыдырауы – Диссимиляция.
Ағзадағы ең ірі без?Бауыр
Ағзадағы диссимиляция процесінің өнімдері мен артық заттар мүше арқылы шығарылады – Бауырдан басқасы.
Ағзадағы ата-анадан алынатын гендер жиынтығы – Генотип.
Ағзада суды көбірек сіңіретін мүшесі – Тоқ ішек.
Ағзада зәр түзіледі – Бүйректе.
Ағзада жетіспегенде тері ауруы дерматит пайда болады – Н.
Ағзада жетіспегенде “мешел” ауруы пайда болатын дәрумен – D.
Ағзада жетіспегенде "мешел" ауруы болатын дәрумен – Д.
Ағзада бүйректің атқаратын қызметі – Су мен улы қосылыстарды бөліп шығаруға қатысады.
Ағзаға улы әсер ететін өсімдік?Меңдуана
Ағзаға әсер етуші өлі табиғат жағдайы – Бейбиотикалық (абиотикалық).
Ағзаға әсер ететін қоршаған орта жағдайы – Экологиялық.
Ағзаға ауру тудыратын микробтар енсе – Бүкіл ағзаны уландырады.
Ағза мүшелерінің қызметін зертгейтін ғылым – Физиология.
Ағза зертханасы деп аталады – Бауыр.
Ағаштың қабығының қабаттары – Тоз, тін, өң.
Ағаштың жасын анықтауға болады – Жылдық шеңберлер бойынша.
Ағаштардың тамырларымен симбиоздық тіршілік ететін саңырауқұлақтар?Қайыңқұлақ
Ағаштар мен бұталарды сабақ қалемшелері арқылы көбейту үшін алынатын қалемшенің ұзындығы – 25-30 см.
Ағашқұлақ саңырауқұлақтарының ағаштарға келтіретін зияны – Діңінде қуыстар пайда болып, сүрегін ыдыратып тез опырылғыш етеді.
Ағашқұлақ саңырауқұлағының жемісті денесінің басқа саңырауқұлақтардан ерекшелігі – Жемісті денесі тұяққа ұқсайды, әрі өте қатты.
Ағашқұлақ саңырауқұлағымен зақымданған ағаштың сүрегі – Сүрегі үгілгіш, опырылғыш болады.
Ағашқұлақ ағаштар зиянкестерге тез шалдыққыш келеді – Діңінде
Ағашқұлақ (трутовик) саңырауқұлағының ағаштарды зақымдауы – Спораларымен.
Ағаш сүрегін зақымдайтын паразит саңырауқұлақтар – Ағашқұлақ.
Ағаш қабығына, тасқа жабысып өсетін кына – Қабыршақты.
Агроценоздың табиғи биоценоздан айырмашылығы – Қоректену тізбегі қысқа.
Агроценоздың биогеоценоздан айырмашылықтары – Қосымша энергия жұмсауы.
Агроценоздарда қоректік тізбектің міндетті бөлігі?Адам.
Агроценоздарда – Тыңайтқыш қолдан беріледі.
Агроценоздарға жататьндар – Бақша, жасанды егісгік.
Агроценоздар?Жасанды блогеоценоздар.
Агроценоз-бұл – Егістік жерлер.
Агрономиялық әдіске жатпайды – Канал салу.
Автотомия дегеніміз – Өздігінен құйрығын үзу.
Австралопитектердің қаңқа қалдықтары табылған аймақ – Оңтүстік Африка.
Абиотикалык фактор бұл:сыртқы ортадағы судың, ауаның құрамы
А.Н.Северцов – Эволюцияның негізгі бағыттарын анықтады.
“А” дәрумені – Балық майында, уылдырықта, сары майда, бүйректе кездеседі.
Билет №40
1. Защита истории болезни.
2. В/в капельное вливание (ГЕМОДЕЗ – 400,0)
3. Применение пузыря со льдом. Показания и противопоказания.
4. Приготовление маточного раствора хлорной извести.
3.
Показания Противопоказания Места постановки Механизм действия Оснащение Осложнения Алгоритм действия
1. Внутренние кровотечения
2. Начальная стадия некоторых острых заболеваний брюшной полости
3. Первые часы после травмы (ушиба)
4. Послеоперационный период
5. Высокая лихорадка (2-й период) 1. Коллапс
2. Шок
3. Спастические боли Область живота
Область грудной клетки
Область головы (лобная часть) Вызывает сужение кровеносных сосудов кожи и более глубоко расположенных внутренних органов и тканей, а также снижение чувствитель-ности нервных рецепторов, уменьшается отек тканей. Пузырь, лед, полотенце Отморо-жение 1. Заполните пузырь кусочками льда на 2/3 объема и долейте немного холодной воды
2. Положите на горизонтальную поверхность и плотно завинтите крышку пузыря.
3. Проверьте пузырь со льдом на герметичность.
4. Оберните пузырь полотенцем.
5. Подайте пузырь пациенту.
6. По окончании процедуры воду слить, а пузырь погрузить в дез. раствор
Не рекомендуется замораживать воду, налитую в пузырь, в морозильной камере, т.к. это может привести к переохлаждению или отморожению участка тела пациента.
Лед заготавливают обычно заранее в специальных емкостях в морозильной камере.
При высокой лихорадке пузырь со льдом рекомендуется подвесить над головой пациента.
Если пузырь ставится на длительное время, то необходимо убирать его на 10-15 минут через каждые 20-30 минут.
По мере таяния льда воду нужно сливать, а кусочки льда добавлять.
4.
- 1 кг сухой хлорной извести развести в 10 литрах холодной воды(ведро), (хлорную известь измельчают деревянной лопаткой )
- тщательно перемешать
- настаивают смесь в течение суток
- надосадочную жидкость слить в темную бутыль с притертой пробкой (это 10% раствор хлорной извести, который можно хранить 10 суток в темном месте)
- промаркировать (название раствора, его концентрация, дата приготовления
Билет №39
1. Защита истории болезни.
2. В/к инъекция (реакция Манту).
3. Уход за колостомой, особенности питания.
4. Взятие кала на яйца гельминтов.
3.
Колоностома – отверстие в области толстой кишки Временную колоностому делают в результате травмы кишечника (огнестрельное ранение, колотые раны, повреждения при дорожно-транспортных происшествиях, острой кишечной непроходимости). Постоянную колоностому делают при опухолях ободочной и прямой кишки и других тяжелых заболеваниях толстой кишки, нарушающих выведение фекалий. 1. удалить выделяемые жидкие или оформленные каловые массы;
2. помыть отверстие стомы теплой кипяченой водой;
3. осуществить уход за кожей вокруг стомы;
4. на выступающую слизистую оболочку («розочка») наложить пропитанную вазелином салфетку;
5. покрыть свищ марлей;
6. положить вату;
укрепить повязку бинтом или бандажом Для колоностомы используются так называемые «закрытые» мешки, которые заменяются по мере наполнения калом и соответственно применяются однократно, а клеящуюся пластину оставляют на 3-4 дня Специальной диеты для пациентов с колоностомами не существует. Пища может быть приготовлена в любом виде, соль добавляется по вкусу. Объем потребления жидкости не менее 1,5 л в день. Рекомендуется принимать пищу не реже 3-5 раз в день, в одно и то же время.
4.
2. На яйца гельминтов Подтверждение глистной инвазии Чистый сухой флакон с крышкой. Деревянная лучина или шпатель. Взять деревянной лучиной из 3-х разных мест 30-50 гр. кала без посторонних примесей.
Исследование повторяют не менее 3х раз.
Билет №38
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция(морфин гидрохлорид 1,0)
3. Закапывание капель в глаза, нос.
4. Подготовка пациента к ирригоскопии.
4.
I Рентгенологические исследования 1.Ирригоскопия (графия) Исследование толстого кишечника (Состояние слизистой, тонус, перистальтика, полипы, новообразования) 3 дня бес- шлаковая диета №4, обильное питьё не менее 2х литров Взвесь бария (в виде клизмы) 1500-1600 30,0 касторо-вое масло Ужин лёгкий
не позднее 1900
2100 2-3 очиститель-
ные клизмы
через 30-40
минут
Натощак
3 очистительные клизмы Последняя не позднее, чем за
2 часа до исследования 3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д Если у П. не- переносимость касторового масла, то его заменяют бисакодиловыми свечами или др. Взять с собой простынь
Билет №37
1. В/м инъекция (дицинон 2,0)
2. Промывание и уход за эпицистостомой.
3. АД, PS и его характеристики. Графическая запись.
3.
Цистостома – отверстие в мочевом пузыре Выведение мочи в случаях, когда естественным путем она не выделяется: травмы мочеиспускательного канала, опухоли предстательной железы и т.д. 1. вымыть руки, надеть маску, перчатки
2. аккуратно снять старую повязку и положить в лоток с дез раствором (пинцетом)
3. марлевыми шариками, смоченными в 700 спирте обработать кожу вокруг гастростомы, просушить, шпателем положить пасту Лассара
4. поверх пасты наложить салфетки (штанишки)
5. зафиксировать цистостому лейкопластырем или бинтом
6. приклеить повязку лейкопластырем или клеолом
7. весь использованный материал и инструментарий замочить в дез. растворе
8. при сильной гиперемии (покраснении) кожу вокруг цистостомы можно обработать раствором фурациллина (1:5000).
Фиксируется пластырем или веревочным бинтом. Смена не реже 1 раза в месяц.
4.Артериальное давление – давление крови на стенки сосудов (артерии), оно зависит от величины сердечного выброса и тонуса артериальной стенки. Различают АД:
систолическое – (максимальное) давление в период систолы сердца. Это давление отражает работу левого желудочка сердца и это первый слышимый звук при измерении АД.
• диастолическое – (минимальное) давление в период диастолы сердца. Это давление отражает состояние (величину) тонуса периферических артерий и это последний слышимый звук при измерении АД.
• пульсовое давление – разница между систолическим и диастолическим давлениями. Норма: 40-60 мм. ртутного столба
Норма АД: 100-140 (верхнее, систолическое давление)
60-90 (нижнее, диастолическое давление)
Гипотензия (гипотония) – пониженное артериальное давление.
Гипертензия (гипертония) – повышенное артериальное давление.
IХ. Пульс – колебание стенки артерии, обусловленное выбросом крови в артериальную систему в течение одного сокращения сердца.
Пульс различают:
Центральный (на аорте, сонной артерии)
Периферический (на лучевых артериях, тыльных артериях стопы)
Характеристика пульса зависит от величины и скорости выброса крови сердцем и от состояния стенки артерии (эластичность).
Норма пульса 60-80 ударов в минуту.
Ритмичный пульс считается за 30 секунд и умножается на 2.
Тахикардия – учащённый пульс, больше 80.
Брадикардия – уреженный пульс, меньше 60.
Места определения пульса: являются точки пережатия артерий для остановки кровотечения
o Сонная артерия - плечевая
o Височная - лучевая
o Бедренная - подколенная и др.
o Подключичная
o Тыльная сторона стопы
Характеристики пульса
1. Частота – число пульсовых волн в минуту.
2. Ритм – чередование пульсовых волн через определённый промежуток времени.
Если он одинаков, пульс ритмичный (правильный), если разный – пульс аритмичный.
Аритмия – неправильный ритм пульса или нарушение сердечного ритма.
• экстрасистолия – внеочередное сокращение сердца
• бигеминия – каждое второе сокращение сердца является внеочередным.
• мерцательная аритмия – беспорядочное хаотичное сокращение сердца.
Измеряется аритмичный пульс за 1 минуту.
3. Наполнение – это заполнение кровью сосудов. Пульс полный при достаточном сердечном выбросе. Пульс пустой при уменьшении объема циркулирующей крови (кровопотеря).
4. Напряжение – сила, с которой кровь давит на стенки сосудов и определяется силой, с которой необходимо прижать артерию, чтобы прекратилась пульсация. Зависит от АД. Твердый пульс или напряженный при высоком АД, мягкий – при низком АД.
5. Высота и величина – зависит от амплитуды колебаний стенки артерии (т.е. от напряжения и наполнения). Пульс хорошего наполнения и напряжения называется большим или высоким, а слабого – малым или низким. При некоторых состояниях, сопровождающихся падением сердечного выброса и уменьшением кровенаполнения артерий (шок), волна пульсовых волн значительно уменьшается, пульс может едва прощупываться – нитевидный пульс.
6. Симметричность
7. Дефицит пульса – разница между числом сердечных сокращений и пульсовой волной.
Пульс заносится в температурный лист красными чернилами.
Билет №33
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция (гепарин 0,5)
3. Наружный туалет половых органов у женщины.
4. Приготовление 0,5% раствора хлорной извести..
4.
- 0.5% раствор - 500 мл маточного раствора хлорной извести на 9.5 л воды
#Билет №34
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция (промедол 1,0)
3. Наружный туалет половых органов у мужчины.
4. Взятие кала для исследования на простейшие.
4.
4. Кал на простейшие Выявление инвазии простейших Чистый сухой флакон с крышкой. Деревянная лучина или шпатель.
Во флакон с консервантом (1/3 объёма) вносят лучиной свежевыпущенный кал
Кал доставляется тёплым, т.к. при остывании кала простейшие теряют свою подвижность и быстро гибнут.
#Билет №35
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция (витамин В12)
3. Парентеральное питание.
4. Спирометрия.
3.
В тех случаях, когда с помощью энтерального питания не удается обеспечить организм требуемым количеством и набором питательных веществ, используется парентеральное питание.
Необходимость в его применении часто возникает у пациентов
1.С обширными полостными операциями как в процессе предоперационной подготовки, так и в послеоперационном периоде
2. С сепсисом
3. С обширными ожогами
4. С тяжелой кровопотерей.
5. Парентеральное питание показано также пациентам с выраженными нарушениями процессов переваривания и всасывания в желудочно-кишечном тракте
- при холере
- тяжелом течении дизентерии
- тяжелых формах энтерита и энтероколита
- болезнях оперированного желудка
6. С анорексией (полное отсутствие аппетита)
7.С неукротимой рвотой
8.При отказе от приема пищи.
В качестве препаратов для парентерального питания используют:
1. Донорскую кровь.
2. Продукты гидролиза белков (аминокислоты):
- гидролизин
- белковый гидролизат казеина
- фибриносол
3. Искусственные смеси аминокислот:
- левамин
- полиамин
Широкое распространение в клинической практике получили в настоящее время хорошо сбалансированные растворы аминокислот (например, вамин, содержащий 14 или 18 аминокислот, аминосол, аминостерил)
4.Жировые эмульсии:
-липофундин-S
-интралипид
5. 10% раствор глюкозы
6. Растворы электролитов (К, Са, Na, Мg)
7. Группы витаминов (В)
8. Аскорбиновая кислота
9. Солевые растворы с микроэлементами и витаминными добавками
Средства для парентерального питания вводятся внутривенно, капельно. При необходимости частого и длительного применения производят катетеризацию вен.
Используются системы для в/в вливаний, а также системы для введения сразу трех р-ров (Б, Ж, У). Растворы подогревают до 37-38 градусов.
Скорость введения нужно постепенно увеличивать в течение 30 минут. При более быстром введении препарата могут возникнуть осложнения:
- жар, гиперемия лица, затрудненное дыхание.
- попадание воздуха в систему для в/в вливания
Жировые эмульсии можно вводить вместе с аминокислотами и гидролизатами. И нельзя вводить с электролитами, может возникнуть жировая эмболия.
Правильное применение парентеральных препаратов, строгий учет показаний и противопоказаний, расчет необходимой дозы, строгое выполнение алгоритма проведения манипуляции, соблюдение правил асептики и антисептики позволяют эффективно устранить имеющиеся у пациента различные, в том числе и очень тяжелые, нарушения обмена веществ, ликвидировать явления интоксикации, нормализовать функции различных органов и систем.
4.
Спирометрия – определение жизненной ёмкости легких.
Норма у женщин: 2500 – 3500 см. кубических
Норма у мужчин: 3500 – 4500 см. кубических
#Билет №36
1. Защита истории болезни.
2. В/к инъекция.
3. Катетеризация мочевого пузыря женщине с целью введения лекарственного средства.
4. Измерение температуры тела .Графическая запись. Дезинфекция и хранение термометров.
4.
Известны физиологические колебания температуры в течение дня: разница между утренней и вечерней температурой составляет в среднем 0,3 — 0,5º С.
У людей пожилого и старческого возраста температура несколько ниже, чем у молодых и среднего возраста.
В норме температура тела несколько повышается после приема пищи, выполнения физической нагрузки, выраженном эмоциональном состоянии, у женщин в период беременности и менструальном периоде. У здоровых людей в норме температура тела колеблется в зависимости от физиологического состоянии в пределах 0,5º С,
Температура тела и подмышечной области в норме 36 – 37 градусов.
Исходя из вышесказанного, температуру тела принято измерять два раза в день - утром после сна и натощак (6-8 часов) и вечером после дневного отдыха и перед ужином (16-18 часов).
В отдельных случаях (по назначению врача), температуру тела измеряют через каждые 3 часа - что называется измерением профиля температуры. ВНИМАНИЕ!
после дезинфекции термометр погружается в 3% раствор хлорамина с экспозицией в 30 минут, затем промывается под проточной водой, вытираются насухо и хранятся в сухом виде, в сухой закрытой емкости.
После измерения температуры тела показания термометра заносят в индивидуальный температурный лист.
Билет №31
1. Защита истории болезни.
2. Взятие крови из вены для бактериологического исследования.
3. Обработка глаз, ушей, носа тяжелобольному пациенту.
4. Подготовка пациента к цистоскопии.
2.
Взятие крови на бактериологический анализ:
берется кровь шприцем (не менее 5 мл) и вводится в стерильный закрытый флакон, содержащий бульон, на который делают посев крови на стерильность (гемокультуру).
4.
4. Цистоскопия
Эндоскопическое исследование мочевого пузыря Обычная Тщательная гигиена наружных половых органов.
Перед исследованием опорожнить мочевой пузырь. По назначению врача-промывание мочевого пузыря. Премедикация по назначению врача. перед исследованием п/к 1мл. 2% р-ра промедола + 0,5 0,1% атропина сульфата
#Билет №32
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция (сульфокамфокаин 2,0)
3. Обработка глаз и полости рта тяжелобольному пациенту.
4. Приготовление 3% раствора хлорамина..
4.
- 3% раствор – З0гр сухого хлорамина на 970 мл воды
Билет №30
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция масляного раствора (камфора 1,0).
3. Промывание мочевого пузыря у мужчины.
4. Подготовка пациента к УЗИ почек.
4.
3. УЗИ почек . УЗИ почек 3 дня бес-шлаковая диета №4
Доставить пациента в кабинет При метиоризме-3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д
Билет №29
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция инсулина 28 ЕД (многоразовый шприц)
3. Катетеризация мужчины.
4. Подготовка пациента к УЗИ малого таза.
4.
2.УЗИ малого таза УЗИ матки, придатков, предстательной железы
3 дня бес-шлаковая диета №4
Доставить пациента в кабинет
За 1,5 часа до исследования - выпить 0,5-2 литра жидкости без газа.
Полный мочевой пузырь. Если используется вагинальный датчик, то приносится презерватив
Билет №28
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция инсулина 24 ЕД (многоразовый шприц)
3. Катетеризация женщины.
4. Подготовка пациента к УЗИ брюшной полости
4.
III.Ультразвуковые исследования. 1.УЗИ брюшной полости УЗИ печени, почек, желчного пузыря, поджелудочной железы, селезёнки 3 дня бес-шлаковая диета №4 Не прини-мать алкоголь Натощак.
Не курить
При метиоризме-3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д
Иметь при себе желчегонный завтрак (2 сырых яйца)при исследовании желчного пузыря.
Билет №27
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция инсулина 36 ЕД
3. Обработка на педикулез.
4. Подготовка пациента к ректороманоскопии
3.
4.
3. Ректороманоскопия
(RRS) Эндоскопическое исследование прямой и сигмовидной кишки 3 дня бес-шлаковая диета №4 1500-1600 30,0 касторового масла или бисакодил в таблетках или свечах Лёгкий ужин в1900 2100 2-3 очисти-
тельные
клизмы с перерывом 30-40 минут
Натощак
3 очистительные клизмы.
Последняя не позднее, чем за 2 часа до исследования
3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д За 30 мин. Возможна премедикация по назначению врача. Психологическая беседа (интимные места прикрыты)
Билет №26
1. Защита истории болезни.
2. П/к инъекция инсулина 12 ЕД.
3. Гирудотерапия.
4. Подготовка пациента к фиброгастродуоденоскопии.
3.
Показания Противопоказания Места постановки Механизм действия Оснащение Осложнения Алгоритм действия
1. Гипертонический криз
2. Венозный застой крови
3. Стенокардия, инфаркт миокарда
4. Тромбофлебиты, тромбоз вен
5. Геморрой
6. Заболевания глаз
1. Гипотензия
2. Анемия
3. Снижение свертываемости крови
4. Септические и аллергические состояния
5. Лечение антикоагулянтами
6. При повышенной чувствительности кожи 1. Область сосцевидного отростка
2. Область правого подреберья – печени
3. Левая половина грудной клетки
4. Вдоль пораженных вен (в шахматном порядке)
5. Вокруг копчика
6. Височная область Механизм лечебного действия мед. пиявок помимо кровоизвлечения связан и с секрецией ее желез – антикоагулянта гирудина, поступающе
го в кровь человека. Помимо него в кровь поступает гистаминоподобное вещество, которое обуславли-вает расширение капилляров, усиление кровотечения. Стерильный лоток, пинцет,
р-р глюкозы, пробирка или банка, стерильные ватные тампоны, стерильные салфетки, перевязочный материал, йод, 3% перекись водорода При нарушении правил асептики может появиться кожный зуд, кровотече-ние, нагноение
кожи. 1. Обработайте участок кожи, на который ставите пиявки, и кожу вокруг него стерильными ватными шариками, смоченными теплой кипяченой водой (это вызывает прилив крови к коже).
2. Смочите подготовленный участок кожи стерильным раствором глюкозы.
3. Отсадите в пробирку одну пиявку задней присоской ко дну пробирки.
4. Поднесите пробирку к телу и направьте пиявку к нужному участку кожи.
5. Освободите пиявку из пробирки, как только она прокусит кожу, и появятся волнообразные движения в ее передней части.
6. Подложите под заднюю присоску стерильную салфетку.
7. Подобным образом поставьте все пиявки.
8. Когда пиявки отпадут (или через нужное время провести по ним тампоном, смоченным спиртом) наложить стерильные салфетки.
9. На салфетки положить вату в большом количестве (не менять сутки).
10. Через сутки обработать йодом и наложить стерильную повязку
4.
II. Эндоскопические исследования
1.ФГДС (фиброгастро-дуоденоскопия) Эндоскопическое исследование пищеварительного тракта Обычная Приём пищи не позднее 1900 Натощак.
Не курить.
Если пациент страдает запорами или метеоризмом, то 3 дня бесшлаковая диета №4, клизмы вечером 2100 и утром, последняя не позднее, чем за 2 часа до исследования Снять зубные протезы
Взять с собой полотенце.
Билет №25
1. Защита истории болезни.
2. В/в инъекция (хлористый кальций).
3. Централизованная подача кислорода с помощью носовой канюли.
4. Подготовка пациента к колоноскопии.
2. Кальция хлорид - применяется как противоаллергическое средство, как средство, уменьшающее проницаемость сосудов, при геморрагическом васкулите, явлениях лучевой болезни, при воспалительных и экссудативных процессах, при кожных заболеваниях, при токсических поражениях печени, нефрите и т.д. Раствор выпускается в ампулах по 10 мл. Вводится в чистом виде без разведения внутривенно, медленно. При внутривенном введении препарата появляется ощущение жара, сначала в области рта, а затем по всему телу. Растворы кальция нельзя вводить подкожно или внутримышечно, так как они вызывают сильное раздражение и некроз тканей. Если при введении раствора внутривенно небольшое количество попало под кожу, то необходимо срочно обколоть место инъекции 0,25- 0,5% раствором новокаина (для обезболивания) или (если пациент не переносит новокаин) 0,9% раствором NaCl (для снижения концентрации) и приложить лёд (для снижения всасывания).
3.
4.
2.Колоноскопия Эндоскопическое исследование кишечника (более высоко расположенных отделов толстой кишки) 3 дня бес-шлаковая диета №4 1500-1600 30,0 касторово-
го масла или бисакодил в таблетках
или свечах Лёгкий ужин в1900
2100 2-3 очисти-
тельные
клизмы с перерывом 30-40 минут (до «чистых» вод) Натощак
3 очистительные клизмы.
Последняя не позднее, чем за 2 часа до исследования 3 дня карболен,
ферментные препараты по 2т 3р/д
. За 30 минут до исследования возможна премедикация: 1мл. 2% р-ра промедола + 0,5 0,1% атропина сульфата п/к
по назначению врача
Билет №24
1. Защита истории болезни.
2. В/в капельное вливание (глюкоза 5% - 400,0).
3. Оксигенотерапия с помощью кислородной подушки.
4. Ацидотест.
3.Для нормальной жизнедеятельности организма нужен кислород. В легких, имеющих богатое кровоснабжение, постоянно происходит газообмен, в результате чего кровь насыщается кислородом и освобождается от углекислого газа.
Таким образом: ОСНОВНОЙ ФУНКЦИЕЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОРГАНИЗМА КИСЛОРОДОМ И ВЫВЕДЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И ВОДЫ, образующихся в результате жизнедеятельности. Частота, глубина и ритм дыхания регулируются дыхательным центром, расположенным в головном мозге. Повышение содержания углекислого газа в крови вызывает возбуждение дыхательного центра, приводящее к увеличению вентиляции легких (т.е. увеличению частоты, глубины и ритма дыхательных движений), а понижение - угнетает деятельность дыхательного центра, т.е. ведет к уменьшению вентиляции легких {уменьшению частоты, глубины и ритма дыхательных движений). Таким образом, кислород восполняет недостаток его в крови и оказывает рефлекторное и местное воздействие, поэтому применяется при заболеваниях органов кровообращения и дыхания.
ЧИСТЫЙ КИСЛОРОД для оксигенотерапии не применяется, так как он угнетает деятельность дыхательного центра. Возможны сухость во рту, жжение за грудиной, судороги, потеря сознания и даже смерть. Поэтому для оксигенотерапии используется кислородно-воздушная смесь, содержащая 40-50-60% кислорода. Оксигенотерапия осуществляется ингаляционным (через дыхательные пути) и неингаляционным (п/к, через ЖКТ) методом.При подаче пациента кислородно-воздушную смесь увлажняют, с этой целью ее пропускают через воду (в аппарате Боброва при централизованной подаче) или через увлажненную и сложенную в 4 слоя марлю (при применении кислородной подушки). Но иногда с целью подсушивания, например при отеке легких, когда в легких скапливается большое количество жидкости, кислородно-воздушную смесь пропускают через пеногаситель (чаще всего 96% этиловый спирт).ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ ПОДАЧА КИСЛОРОДНОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ: кислородные баллоны находятся в специальном помещении, откуда по системе металлических трубок кислород поступает к дозиметрам, где он увлажняется и через носовой катетер подается пациенту.
I. Подготовка к процедуре.
1. Объяснить пациенту значимость предстоящего исследования.
2. Получить согласие на процедуру и объяснить суть.
Мотивация к чёткому выполнению процедуры.
Обеспечивается право пациента на информацию.
1. Утром, натощак (не ранее чем через 9 часов после еды) пациент опорожняет мочевой пузырь в унитаз (эту порцию не собирают).
2. После опорожнения мочевого пузыря сразу же принять 2 таблетки кофеина.
3. Опорожнить мочевой пузырь через 1 час в стеклянную ёмкость (отметить её этикеткой «Контрольная порция»).
4. Принять 3 больших жёлтых драже, запивая их небольшим количеством воды.
5. Опорожнить мочевой пузырь через 1,5 часа во вторую ёмкость (отметить её этикеткой с надписью «Опытная порция»)
6. Доставить в лабораторию ёмкости с контрольной и опытной порциями мочи в этот же день.
Кофеин – Энтеральный раздражитель желудочной секреции.
Жёлтые таблетки содержат ионно-обменную смолу, которая при взаимодействии со свободной хлористоводородной кислотой в желудке образует краситель, выводящийся с мочой.
По этой порции мочи определяют стимулированную секрецию.
Обеспечивается достоверность результата.
III. Попросить пациента повторить методику «Ацидотест». Убедиться, что обучение было эффективным. При необходимости дать письменную инструкцию.
Необходимое условие обучения.
4.
Билет №23
1. Защита истории болезни.
2. Взятие крови из вены на RW.
3. Согревающий компресс на область локтевого сгиба.
4. Подготовка пациента к в/в холеграфии
2.
Взятие крови на СПИД, HbS, RW:
• проводится шприцем, берется 5-10 мл крови, при вливании струя направляется на стенку пробирки (чтобы не вызвать гемолиз крови).
• бесконтактным способом.
3.
Горячий компресс
По назначению врача Горячий компресс вызывает интенсивное местное усиление кровообращения, что оказывает выраженное рассасывающее и болеутоляющее действие.
В зависимости
от показаний Емкость для воды, салфетка большая, клеенка, полотенце (пелен¬ка), часы, перевязочный материал (вата, бинт)
1. Уточнить у пациента понимание цели и хода предстоящей процедуры и получить его согласие. В случае неинформированности пациента уточнить у врача дальнейшую тактику.
2. Сложить салфетку в 8 слоев, смочить ее в воде (60—70 °С), отжать и плотно приложить к коже.
3. Положить клеенку поверх влажной салфетки
4. Положить вату поверх клеенки
5. Зафиксировать компресс
6. Снять компресс через 10 минут (продолжительность компресса определяет врач)
7. Протереть насухо поверхность кожи
8. Укрыть пациента или наложить сухую теплую повязку
4.
6. Холецистография в/в Рентгенологическое исследование желчных протоков и желчного пузыря 3 дня бес
шлаковая диета №4 Билигност 50% Эндографин
Билиграфин Проводится проба на индивидуальную чувствительность к контраст
ному в-ву
Лёгкий ужин не позднее 1900 Натощак
за 30 мин. до исследования вводится контр
. в-во в/в в присутствии врача 30-40 мл. в течении 5-8 мин.
3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д Иметь при себе желчегонный завтрак (2 сырых яйца)
При запорах и метеоризме
2 очистительные клизмы на ночь и утром
Билет №22
1. Защита истории болезни.
2. Взятие крови из вены на гепатит(HbS)
3. Согревающий компресс на ухо.
4. Подготовка пациента к пероральной холецистографии.
2.
Взятие крови на СПИД, HbS, RW:
• проводится шприцем, берется 5-10 мл крови, при вливании струя направляется на стенку пробирки (чтобы не вызвать гемолиз крови).
• бесконтактным способом.
3.
Горячий компресс
По назначению врача Горячий компресс вызывает интенсивное местное усиление кровообращения, что оказывает выраженное рассасывающее и болеутоляющее действие.
В зависимости
от показаний Емкость для воды, салфетка большая, клеенка, полотенце (пелен¬ка), часы, перевязочный материал (вата, бинт)
1. Уточнить у пациента понимание цели и хода предстоящей процедуры и получить его согласие. В случае неинформированности пациента уточнить у врача дальнейшую тактику.
2. Сложить салфетку в 8 слоев, смочить ее в воде (60—70 °С), отжать и плотно приложить к коже.
3. Положить клеенку поверх влажной салфетки
4. Положить вату поверх клеенки
5. Зафиксировать компресс
6. Снять компресс через 10 минут (продолжительность компресса определяет врач)
7. Протереть насухо поверхность кожи
8. Укрыть пациента или наложить сухую теплую повязку
4.
7. Холецистография пероральная Рентгенологическое исследование желчного пузыря с пероральным контрастным в-вом. 3 дня бесшла-
ковая диета №4 Холевид
Билитраст Теленак
Йопагност
Билиселектам
Лёгкий ужин не
позднее 1900
с 2000 до 2100 п принимает в таблетках контрастный препарат,
запивая его сладким чаем. Приём пищи исключен до утра (можно немного воды) натощак 3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д Иметь при себе желчегонный завтрак (2 сырых яйца или сорбит 20гр), снимки через 10-20-30-45 мин. после желчегонного завтрака, потом через 20мин в течении
2х часов
Билет №20
1. Защита истории болезни.
2. В/в инъекция (панангин 20,0).
3. Подготовка бикса и материала к отправке в ЦСО.
4. Взятие мазка из носа.
3.
Подготовка бикса к стерилизации. Работа с биксом. Контроль. Хранение.
1. Проверяем детали на герметичность:
а) плотность закрытия крышки.
б) легкость передвижения пояса и точность совпадения отверстия корпуса с отверстиями пояса.
в) прочность фиксации металлического пояса к корпусу зажимным устройством.
2. Закрепляем пояс в положении, при котором отверстия пояса открыты.
3. Протираем бикс изнутри.
Застилаем дно бикса салфеткой или простыней.
4. Закладываем материал рыхло
на 2/3
5. Кладем индикаторы (на дно, в середину и под крышку)
6. Уложенный материал накрываем салфеткой, выстилающей бикс, и закрываем его
7. Маркируем бикс: на клеенчатой этикетке пишут название отделения, название кабинета, наименование материала и количество белья.
8. Доставляем бикс в ЦСО
1. Проверяем герметичность: плотность закрытия крышки, закрытия окошечек на металлическом поясе бикса.
2. Проверяем дату стерилизации на этикетке.
3. Проверяем индикаторы стерильности при открытии бикса: они должны изменить свой цвет.
4. Брать материал из бикса можно только стерильным пинцетом или корнцангом, а при накрытии стерильного хирургического стола – в стерильных перчатках, стерильном халате, маске, шапочке 1. Физический
2 Химический
3. Бактериологи-
ческий 1. Открытый бикс хранится 1 сутки с момента его
открытия.
Бикс должен быть промаркирован:
название отделения, кабинета, материала, количество инструментария.
2. В ЦСО ставится число и
и час стерилизации, Ф.И.О. стерилизующего бикс.
3. Закрытый бикс хранится 3 суток с
с момента стерилизации, бикс с фильтром – 20 суток
4.
Взятие мазка из носа Определение флоры в полости носа и зева с лечебной, диагностической целью и с целью выявления бактерионосительства (дифтерия, менингит, коклюш). Стерильная пробирка с сухим тампоном, шпатель, перчатки, маска. Натощак (не полоскать рот, не есть, не пить, не курить) Поступательно-вращательными движениями по дужкам и небным миндалинам делается мазок. Не касаясь наружной поверхности пробирки, тампон вводится в пробирку (для зева и в каждый носовой ход разные тампоны). При необходимости сохранить мазок, пригодным для исследования, использовать влажный тампон (стерильный физиологический раствор).
#Билет №21
1. Защита истории болезни.
2. Взятие крови из вены для выявления антител к ВИЧ-инфекции.
3. Оксигенотерапия с помощью носового катетера.
4. Подготовка пациента к обзорной рентгенографии почек.
2.
Взятие крови на СПИД, HbS, RW:
• проводится шприцем, берется 5-10 мл крови, при вливании струя направляется на стенку пробирки (чтобы не вызвать гемолиз крови).
• бесконтактным способом.
3.
Для нормальной жизнедеятельности организма нужен кислород. В легких, имеющих богатое кровоснабжение, постоянно происходит газообмен, в результате чего кровь насыщается кислородом и освобождается от углекислого газа.
Таким образом: ОСНОВНОЙ ФУНКЦИЕЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОРГАНИЗМА КИСЛОРОДОМ И ВЫВЕДЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И ВОДЫ, образующихся в результате жизнедеятельности. Частота, глубина и ритм дыхания регулируются дыхательным центром, расположенным в головном мозге. Повышение содержания углекислого газа в крови вызывает возбуждение дыхательного центра, приводящее к увеличению вентиляции легких (т.е. увеличению частоты, глубины и ритма дыхательных движений), а понижение - угнетает деятельность дыхательного центра, т.е. ведет к уменьшению вентиляции легких {уменьшению частоты, глубины и ритма дыхательных движений). Таким образом, кислород восполняет недостаток его в крови и оказывает рефлекторное и местное воздействие, поэтому применяется при заболеваниях органов кровообращения и дыхания.
ЧИСТЫЙ КИСЛОРОД для оксигенотерапии не применяется, так как он угнетает деятельность дыхательного центра. Возможны сухость во рту, жжение за грудиной, судороги, потеря сознания и даже смерть. Поэтому для оксигенотерапии используется кислородно-воздушная смесь, содержащая 40-50-60% кислорода. Оксигенотерапия осуществляется ингаляционным (через дыхательные пути) и неингаляционным (п/к, через ЖКТ) методом.При подаче пациента кислородно-воздушную смесь увлажняют, с этой целью ее пропускают через воду (в аппарате Боброва при централизованной подаче) или через увлажненную и сложенную в 4 слоя марлю (при применении кислородной подушки). Но иногда с целью подсушивания, например при отеке легких, когда в легких скапливается большое количество жидкости, кислородно-воздушную смесь пропускают через пеногаситель (чаще всего 96% этиловый спирт).ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ ПОДАЧА КИСЛОРОДНОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ: кислородные баллоны находятся в специальном помещении, откуда по системе металлических трубок кислород поступает к дозиметрам, где он увлажняется и через носовой катетер подается пациенту.
4.
4. Обзорная рентгенография почек (снимок почек) Рентгенологическое исследование почек и мочевыводящей системы 3 дня бесшлако-вая диета №4 Клизма в2000 и 2100
Лёгкий ужин не позднее 1900 клизма в 700
не позднее, чем за 2 часа до иссле- дования При метеоризме-
3 дня карболен, ферментные препараты по
2т 3р/д
Билет №19
1. Защита истории болезни.
2. В/к инъекция.
3. Дуоденальное зондирование.
4. Взятие кала для бактериологического исследования.
3. Дуоденальное зондирование
III. ЦЕЛЬ МАНИПУЛЯЦИИ:
Получение для исследования желчи.
IV. ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
Желудочное кровотечение, опухоли, бронхиальная астма, тяжелая сердечная патология.
V. ПОДГОТОВКА ПАЦИЕНТА:
Утром, натощак.
VI. ОСНАЩЕНИЕ:
7. Зонд по типу желудочного, но на конце с металлической оливой, имеющий несколько отверстий. Олива нужна для лучшего прохождения через привратник.
8. Флаконы или пробирки для порций, помеченных «А», «В», «С».
9. Раздражитель: 40 мл теплого(38 градусов) 33% раствора сульфата магния.
10. Перчатки, полотенце, лоток, направление.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ ПРИ ВВЕДЕНИИ ЗОНДА:
11. Объяснить пациенту порядок проведения процедуры и получить его согласие.
12. Правильно усадить пациента: опираясь на спинку стула, наклонив голову вперед.
13. Вымыть руки, надеть перчатки.
14. На шею и грудь пациента положить полотенце, если есть съемные протезы, снять их.
15. Стерильным пинцетом достать зонд. Взять его в правую руку, а левой поддерживать свободный конец.
16. Смочить теплой кипяченой водой.
17. Предложить пациенту открыть рот.
18. Положите конец зонда на корень языка, предложите пациенту делать глотательные движения, дыша глубоко через нос.
19. Ввести зонд до 4-5 отметки.
ПОМНИТЕ!
На зонде через каждые 10 см метки.
20. Предложите пациенту медленно походить, заглатывая зонд до 7-ой метки.
21. Уложите пациента на кушетку на правый бок, подложив под правое подреберье грелку, а под таз – валик (облегчается прохождение оливы в 12-ти перстную кишку и раскрытие сфинктеров).
22. В течение 10-60 минут пациент заглатывает зонд до 9-ой метки. Наружный конец зонда опущен во флакон или пробирку.
VIII. АЛГОРИТМ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:
7. Через 20-60 минут после того, как уложите, пациента на кушетку начнет, поступать желтая жидкость – это порция «А» – «дуоденальная желчь», то есть, полученная из 12-ти перстной кишки, светлая, так как разбавлена желудочным соком, секретом 12-ти перстной кишки и поджелудочной железы (секрет ее тоже поступает в 12-ти перстную кишку). Пробирка «А».
8. Введите через зонд 40 мл теплого раздражителя 33% сернокислой магнезии, с целью открытия сфинктра ОДДИ.
9. Завяжите зонд.
10. Через 15 минут развяжите: получите порцию «В» – темно-оливковая «пузырная» желчь, которая поступает из желчного пузыря.
Пробирка «В»
11. Вслед за этим начинает поступать прозрачная золотисто-желтого цвета порция «С» – печеночная желчь. Пробирка «С» – желчь из печеночных протоков.
12. Отправьте желчь в клиническую лабораторию с направлением.
4.
5. Кал на бактериологи-ческое исследование Анализ кишечной микрофлоры, выявление больных или бактерионосите-лей дезинтерией, сальмонеллёзом, брюшным тифом Стерильная емкость, содержащая специальный консервант (английская смесь). Проволочная петля или лучина.
Туалет наружных органов.
В домашних условиях:
из судна, горшка из мест с наличием слизи, зелени, но не крови.
В амбулаторных условиях: непосредственно из прямой кишки с помощью стерильной петли (на глубину 8-10 см.) До начала антибактериальной терапии или через сутки после её отмены.
Билет №16
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 600000 ЕД (во флаконе 1,0).
3. Постановка горчичников. Показания. Противопоказания.
4. Подготовка пациента к ирригоскопии.
3.
1. Воспалительные процессы органов дыхания (пневмонии, бронхиты, плевриты)
2. Боли в сердце (как отвлекающее)
3. Гипертонический криз
4. Простудные заболевания
5. Мышечные боли
6. Заболевания НС (невралгии, невриты)
7. Остеохондроз 1. Заболевания кожи
2. Кровотечения
3. Отсутствие кожной чувствительности
4.Новообразования
5.Высокая температура (выше 38 градусов)
Область грудной клетки
Область сердца
Затылок
Икроножные мышцы
Применение порошка горчицы основано на том, что выделяющееся при соприкосновении с водой эфирное (аллиловое) масло, вызывая раздражение рецепторов кожи и ее гиперемию, приводит к рефлекторному расширению кровеносных сосудов внутренних органов. За счет этого достигается болеутоляющий эффект, ускоряется рассасывание некоторых воспалительных процессов.
Лоток,
горчич-ники,
полотен-
це, часы,
ватный тампон
или
салфетка При более
длитель-
ном воздей-
ствии горчични-ков возможен ожог кожи с образова-
нием пузырей.
1. Проверить пригодность горчичников (осыпающаяся горчица, специфический (резкий) запах).
2. Налить в лоток горячую воду
(40-45 С) воду.
3. Опустить изголовье кровати. Помочь пациенту лечь на живот (при постановке горчичников на спину) и попросить его охватить руками подушку (голова повернута в сторону).
4. Погрузить горчичник в горячую воду, дать ей стечь. Плотно приложить к коже стороной, покрытой горчицей.
5. Разместить нужное количество горчичников на спине (другой области тела)
6. Укрыть п. пеленкой, затем одеялом.
7. Снять горчичники через 10-15 минут и положить в лоток для использованных материалов.
8. Смочить кусок ваты (салфетку) в теплой воде и снять с кожи остатки горчицы.
9. Вытереть кожу насухо (промокнуть). Помочь пациенту надеть нижнее белье, укрыть одеялом, которое нельзя снимать 30 мин.
4.
I Рентгенологические исследования 1.Ирригоскопия (графия) Исследование толстого кишечника (Состояние слизистой, тонус, перистальтика, полипы, новообразования) 3 дня бес- шлаковая диета №4, обильное питьё не менее 2х литров Взвесь бария (в виде клизмы) 1500-1600 30,0 касторо-вое масло Ужин лёгкий
не позднее 1900
2100 2-3 очиститель-
ные клизмы
через 30-40
минут
Натощак
3 очистительные клизмы Последняя не позднее, чем за
2 часа до исследования 3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д Если у П. не- переносимость касторового масла, то его заменяют бисакодиловыми свечами или др. Взять с собой простынь
#Билет №17
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 700000 ЕД (во флаконе 1млн ЕД).
3. Промывание желудка.
4. Взятие кала для капрологического исследования.
3. Промывание желудка
ПОКАЗАНИЯ
Отравления: пищевые, лекарственные, алкогольные и т.д
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
Язвы, опухоли, кровотечения ЖКТ, бронхиальная астма, тяжелая сердечная патология.
ОСНАЩЕНИЕ:
1.Стерильный толстый зонд, длиной 100-200 см, на слепом конце 2 боковых овальных отверстия на расстояние 45, 55, 65 см от слепого конца метки.
2.Стерильная резиновая трубка, длиной 70 см, стерильная соединительная стеклянная трубка, диаметр 8 мм.
3.Стерильная воронка вместимостью 1 литр
4.Стерильный глицерин
5.Таз для промывных вод
6.Ведро чистой воды комнатной температуры 18-200 на 10-12 литров и литровая кружка или кувшин(1 литр)
7.Резиновые перчатки, фартуки
АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1.Соберите систему для промывания: зонд, соединительная трубка, воронка.
2.Наденьте на себя и пациента фартуки, усадите его
3.Наденьте перчатки
4.Зонд смочите стерильным глицерином
5.Положите на корень языка пациента слепой конец зонда, предложите делать глотательные движения, глубоко дышать через нос
6.Как только П. сделает глотательное движение, продвигайте зонд в пищевод.
7.Доведя зонд до нужной метки (длина введённого зонда: рост-100см), опустите воронку до уровня колен пациента.
8.Держа воронку наклонно, влить в неё 1 л. воды
9.Медленно поднимите воронку на 30 см выше головы пациента.
10.Как только вода достигнет устья воронки, опустите воронку до уровня колен пациента.
11.Выливайте содержимое в таз до тех пор, пока вода не пройдет через соединительную трубку, но останется в резиновой и на дне воронки.
12.Начните наполнять воронку снова, повторяя все действия.
13.Промывайте так до «чистых» вод.
14.Измерьте кол-во вводимой и выделенной жидкости.
15.При необходимости промывные воды направьте в лабораторию.
16.Зонд выньте. Проведите предстерилизационную очистку всей системы.
ПРИМЕЧАНИЯ
1. Если при введения зонда у п. начался кашель, он начал задыхаться, немедленно извлеките зонд, т.к он попал в трахею, а не в пищевод.
Если п. нужно отправить промывные воды на исследование, то пункты 9, 10 повторить дважды, не выливая из воронки содержимое.
2. Промывание желудка пациенту, находящемуся в бессознательном состоянии, и при отсутствии у него кашлевого и ларингеального рефлексов, для предотвращения аспирации жидкости проводят только после предварительной интубации трахеи, которую осуществляет врач или фельдшер.
3. В некоторых случаях промывание желудка осуществляют тонким желудочным зондом, введенным через нос: шприцем Жанэ, соединенным с зондом, воду нагнетают в желудок, затем отсасывают из него промывные воды, положение шприца при этом не меняют.
4. Промывание желудка можно провести и при отсутствии зонда. Пациент подряд выпивает 6-8 стаканов воды, после чего раздражением слизистой оболочки глотки или корня языка вызывает рвоту. Процедуру повторяют несколько раз.
4.
1. Капрологическое Определение переваривающей способности различных отделов пищеваритель-ного тракта Чистый сухой флакон с крышкой. Деревянная лучина или шпатель. Пациент придерживается обычной больничной диеты.
После дефекации взять лучиной
5-10 гр. кала из нескольких мест без примеси мочи и воды. Использованные лучины помещают в полиэтиленовый пакет и выбрасывают в специальный контейнер. Кал доставляют в лабораторию не позднее 8 часов после сбора, в этом случае его сохраняют в прохладном месте
# Билет №18
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 800000 ЕД (во флаконе 1млн ЕД).
3. Промывание желудка. Взятие промывных вод на исследование.
4. Взятие кала для исследования на скрытую кровь.
3. ПОКАЗАНИЯ
Отравления: пищевые, лекарственные, алкогольные и т.д
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
Язвы, опухоли, кровотечения ЖКТ, бронхиальная астма, тяжелая сердечная патология.
ОСНАЩЕНИЕ:
1.Стерильный толстый зонд, длиной 100-200 см, на слепом конце 2 боковых овальных отверстия на расстояние 45, 55, 65 см от слепого конца метки.
2.Стерильная резиновая трубка, длиной 70 см, стерильная соединительная стеклянная трубка, диаметр 8 мм.
3.Стерильная воронка вместимостью 1 литр
4.Стерильный глицерин
5.Таз для промывных вод
6.Ведро чистой воды комнатной температуры 18-200 на 10-12 литров и литровая кружка или кувшин(1 литр)
7.Резиновые перчатки, фартуки
АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1.Соберите систему для промывания: зонд, соединительная трубка, воронка.
2.Наденьте на себя и пациента фартуки, усадите его
3.Наденьте перчатки
4.Зонд смочите стерильным глицерином
5.Положите на корень языка пациента слепой конец зонда, предложите делать глотательные движения, глубоко дышать через нос
6.Как только П. сделает глотательное движение, продвигайте зонд в пищевод.
7.Доведя зонд до нужной метки (длина введённого зонда: рост-100см), опустите воронку до уровня колен пациента.
8.Держа воронку наклонно, влить в неё 1 л. воды
9.Медленно поднимите воронку на 30 см выше головы пациента.
10.Как только вода достигнет устья воронки, опустите воронку до уровня колен пациента.
11.Выливайте содержимое в таз до тех пор, пока вода не пройдет через соединительную трубку, но останется в резиновой и на дне воронки.
12.Начните наполнять воронку снова, повторяя все действия.
13.Промывайте так до «чистых» вод.
14.Измерьте кол-во вводимой и выделенной жидкости.
15.При необходимости промывные воды направьте в лабораторию.
16.Зонд выньте. Проведите предстерилизационную очистку всей системы.
ПРИМЕЧАНИЯ
1. Если при введения зонда у п. начался кашель, он начал задыхаться, немедленно извлеките зонд, т.к он попал в трахею, а не в пищевод.
Если нужно отправить промывные воды на исследование, то пункты 9, 10 повторить дважды, не выливая из воронки содержимое.
2. Промывание желудка пациенту, находящемуся в бессознательном состоянии, и при отсутствии у него кашлевого и ларингеального рефлексов, для предотвращения аспирации жидкости проводят только после предварительной интубации трахеи, которую осуществляет врач или фельдшер.
3. В некоторых случаях промывание желудка осуществляют тонким желудочным зондом, введенным через нос: шприцем Жанэ, соединенным с зондом, воду нагнетают в желудок, затем отсасывают из него промывные воды, положение шприца при этом не меняют.
4. Промывание желудка можно провести и при отсутствии зонда. Пациент подряд выпивает 6-8 стаканов воды, после чего раздражением слизистой оболочки глотки или корня языка вызывает рвоту. Процедуру повторяют несколько раз.
4.
3. На скрытую кровь Выявление скрытого кровотечения из органов ЖКТ Чистый сухой флакон с крышкой. Деревянная лучина или шпатель. 3 дня диета, исключающая железосодержащие продукты (мясо, рыба, помидоры, все зелёные овощи, печень, икра, гречневая каша).
Отменяют лекарственные препараты железа, висмут. Кал собрать в судно или горшок (без воды), взять лучиной
10-20 гр. из разных мест. Если пациент страдает носовым или геморроидальным кровотечением, то исследование не проводится.
Билет №15
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 500000 ЕД (во флаконе 1млн ЕД).
3. Постановка лекарственной клизмы.
4. Сбор мочи на диастазу.
3. Или микроклизма. Ее применяют как для местного воздействия на слизистую оболочку нижнего отдела толстой кишки (облепиховое масло, настой ромашки), так и для воздействия на весь организм при всасывании исходного препарата через слизистую толстой кишки. За 30 минут до лекарственной клизмы пациенту ставят очистительную клизму. После клизмы пациент должен лежать не менее часа.
I. НАИМЕНОВАНИЕ КЛИЗМЫ: Микроклизма лекарственная
II. ПОКАЗАНИЯ:
1. При необходимости оказать местное воздействие на прямую кишку.
2. Для введения в прямую кишку лекарственных веществ, оказывающих общее действие.
III. ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Острые воспалительные процессы в области ануса.
IV. КОЛИЧЕСТВО И ТЕМПЕРАТУРА ВВОДИМОЙ ЖИДКОСТИ:
- 50 – 100 МЛ НАСТОЙКИ РОМАШКИ, МАСЛА ОБЛЕПИХИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 37-38 ºС.
V. ОСНАЩЕНИЕ: - Грушевидный баллон с наконечником, газоотводная трубка для удлинения наконечника, вазелин, клеенка, перчатки, фартук.
VI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ: - 20-30 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
- Препарат подогревают до температуры 37-38 ºС и вводят 50-100 мл .
После клизмы пациент должен лежать не менее часа.
VIII.ПРИМЕЧАНИЕ: - за 30 минут ставят очистительную клизму.
I. НАИМЕНОВАНИЕ МАНИПУЛЯЦИИ: Газоотводная трубка
II. ПОКАЗАНИЯ:
- Метеоризм.
III. ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
4. Трещины в области заднего прохода.
5. Острые воспалительные или язвенные процессы в области толстой кишки или заднего прохода.
6. Злокачественные новообразования прямой кишки.
IV. ОСНАЩЕНИЕ:
Резиновая трубка длиной 40 см, в диаметре 15 мм, наружный конец слегка расширен, вазелин, судно, перчатки, клеенка.
VI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
- 20-30 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1. Уложить пациента на спину, подложив под него клеенку.
2. Между ногами поставьте судно (в него налейте немного воды).
3. Смажьте закругленный конец трубки вазелином.
4. Введите в прямую кишку трубку на 20-30 см (наружный конец трубки опустите в судно).
5. Через час извлеките трубку и оботрите заднепроходное отверстие салфеткой.
6. Проведите обработку трубки после манипуляции.
VIII. ПРИМЕЧАНИЕ:
Больше часа трубку держать нельзя, так как могут образоваться на слизистой оболочке пролежни.
4.
9. Моча на диастазу Определение функционального состояния поджелудочной железы Чистый сухой флакон 250мл. В 8 часов утра туалет наружных половых органов, собрать 50-70 мл. мочи «средней порции». Моча должна быть доставлена в лабораторию тёплой (свежевыпущенной).
Билет №14
1. Защита истории болезни.
2. В/к инъекция.
3. Постановка гипертонической клизмы.
4. Сбор мочи на сахар.
3. Относится так же, как и масляная, к послабляющим клизмам. Она не только усиливает перистальтику, но и вызывает обильное пропотевание в просвет кишки жидкости (транссудация), что приводит к обильному жидкому стулу. Применяется гипертонический раствор (натрия хлорида 10%), подогретое до 37-38 градусов.
I. НАИМЕНОВАНИЕ КЛИЗМЫ: Гипертоническая послабляющая
II. ПОКАЗАНИЯ:
1.При неэффективности очистительной клизмы.
2.При массивных отеках.
III. ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Кровотечение из желудочно-кишечного тракта.
2.Острые язвенно-воспалительные процессы в прямой кишке.
3.Боли в животе неясной природы.
IV. КОЛИЧЕСТВО И ТЕМПЕРАТУРА ВВОДИМОЙ ЖИДКОСТИ:
- 100 мл 10% раствора NaCl или 20% раствора магния сульфата при температуре 37-38ºС.
V. ОСНАЩЕНИЕ:
- Грушевидный баллон с наконечником, газоотводная трубка для удлинения наконечника, вазелин, перчатки, клеенка, фартук.
ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
- 20-30 см.
VI. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
- Пациенту вводят 50-100 мл гипертонического раствора, подогретого до температуры 37-38 градусов. При этом пациент должен задержать раствор в кишечнике 20-30 минут.
4.
3.Анализ мочи на сахар. Подтверждение диагноза сахарного диабета. Чистая, сухая, градуированная 3х литровая банка с этикеткой. Деревянная лучина 30-40см. Флакон 250 мл. маркированный. В 8 утра опорожнение мочевого пузыря в унитаз. Далее до 8 утра следующего дня моча собирается в 3х литровую банку. Моча перемешивается лучиной и отливается во флакон(100-150 мл), в направлении указывается суточный диурез.
Билет №13
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 300000 ЕД (во флаконе 1млн ЕД).
3. Постановка масляной клизмы.
4. Сбор мочи для бактериологического исследования.
3. Масляная или послабляющая клизма применяется при неэффективности очистительной клизмы в первые дни после операции на органах брюшной полости и после родов, когда нежелательно напряжение мышц брюшной стенки и промежности. Введенное в кишечник масло обволакивает и размывает каловые массы. После масляной клизмы опорожнение наступает через 10-12 часов. После постановки масляной клизмы пациент должен лежать несколько часов, иначе масло, введенное в кишечник, вытечет. Поэтому эту процедуру удобнее делать на ночь. Применяется вазелиновое, растительное масло, подогретое до 37-38 градусов
I. НАИМЕНОВАНИЕ КЛИЗМЫ: Масляная послабляющая
II. ПОКАЗАНИЯ:
1. При неэффективности очистительной клизмы.
2. При длительных запорах, когда нежелательно напряжение мышц брюшной стенки и промежности (после родов, операций на органах брюшной полости).
3. При хронических воспалительных процессах в кишечнике.
4. При заболеваниях, когда нежелательно общее напряжение пациента (гипертонический криз).
III. ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Кровотечение из желудочно-кишечного тракта.
2. Острые язвенно-воспалительные процессы в прямой кишке.
3. Боли в животе неясной природы.
IV. КОЛИЧЕСТВО И ТЕМПЕРАТУРА ВВОДИМОЙ ЖИДКОСТИ:
- 100 – 200 мл растительного или вазелинового масла при температуре
37-38 °С.
V. ОСНАЩЕНИЕ:
- Грушевидный баллон с наконечником, газоотводная трубка для удлинения наконечника, вазелин, клеенка, фартук, перчатки.
VI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
- 20-30 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1. Предупредите пациента, что он не должен вставать до утра.
2. Наберите в грушевидный баллон 100-200 мл теплого масла.
3. Смажьте газоотводную трубку вазелином.
4. Уложите пациента на левый бок с согнутыми и приведенными к животу ногами.
5. Раздвинув ягодицы, введите газоотводную трубку в прямую кишку.
6. Выпустите воздух из баллона.
7. Подсоедините к трубке баллон, и медленно введите масло.
8. Не разжимая баллона, извлеките трубку и погрузите все в дезинфицирующий раствор.
VIII.ПРИМЕЧАНИЕ:
- Масляная клизма начинает действовать через 10-12 часов. После введения масла пациент должен полежать, поэтому делают клизму на ночь.
4.
4. Моча на бактериологичес-
кое исследование (доставляется в бак лабораторию) Определение степени микробной обсеменённости мочи и чувствительности к антибиотикам Чистый стерильный флакон 250 мл. с крышкой Тщательный туалет наружных половых органов кипячёной водой, или р-ром фурациллина, или слабо-розовым р-ром перманганата калия. Собрать ¼ флакона из «средней» порции струи мочи. Иногда берется катетером, если невозможно собрать естественным путем. Не касаться внутренней поверхности емкости. Мочу следует брать до
начала антибактериальной терапии или через сутки после ее отмены.
Билет №12
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 200000 ЕД (во флаконе 1млн ЕД).
3. Постановка сифонной клизмы.
4. Определение суточного диуреза и водного баланса.
3.
С ее помощью достигается более эффективное очищение кишечника, т.к. он промывается водой многократно. Поэтому и показания для применения сифонной клизмы несколько шире:
• Отсутствие эффекта от очистительной клизмы, послабляющих клизм и приема слабительных
• Необходимость выведения из кишечника ядовитых веществ, попавших в него через рот или выделившихся в кишечник через его слизистую оболочку
• Подозрение на кишечную непроходимость.
Принцип постановки сифонной клизмы во многом сходен с принципом промывания желудка.
Сифонная клизма – тяжелая манипуляция для пациента, необходимо внимательно следить за его состоянием, поэтому делается она в присутствии врача.
I. НАИМЕНОВАНИЕ КЛИЗМЫ: Сифонная
II. ПОКАЗАНИЯ:
1. При неэффективности других клизм при запорах.
2. Для выведения ядов из кишечника.
3. При подозрении на кишечную непроходимость.
III. ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Кровотечение из желудочно-кишечного тракта.
2. Острые язвенно-воспалительные процессы в прямой кишке.
3. Боли в животе неясной природы.
4. Злокачественные опухоли прямой кишки.
5. Массивные отеки.
IV. КОЛИЧЕСТВО И ТЕМПЕРАТУРА ВВОДИМОЙ ЖИДКОСТИ:
-10-12 литров воды комнатной температуры 18-20 градусов.
V. ОСНАЩЕНИЕ:
- два толстых резиновых зонда, соединенных стеклянной трубкой с воронкой емкостью 1 литр, вазелин, фартук, клеенка, таз, кувшин или кружка на 1,5-2 литра, перчатки.
VI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
-30-40 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1. Уложите пациента на левый бок на кушетку, накрытую клеенкой, ноги подведены к животу.
2. Слепой конец зонда на протяжении 30-40 см смажьте вазелином.
3. Раздвиньте ягодицы больного и введите слепой конец зонда в кишечник на глубину 30-40 см.
4. Подсоедините воронку.
5. Промывайте кишечник до «чистых» промывных вод.
6. Следите, чтобы вода уходила из воронки до устья.
7. Держите воронку под наклоном, чтобы в кишечник не попал воздух.
8. Вылейте последнюю порцию промывных вод и медленно извлеките зонд.
VIII. ПРИМЕЧАНИЕ:
- Постановка сифонной клизмы проводится по принципу сообщающихся сосудов. Необходимо следить, чтобы в воронку не попал воздух. Делается в присутствии врача.
4.
7. Определение
суточного диуреза Определение функции почек, сердца, печени, гипофиза и др. органов Чистый сухой градуированный мочеприёмник, (реже 3х литровая банка) В 6 (8) часов утра пациент опорожняется в унитаз. Далее в течение суток моча собирается в градуированную емкость, определяется количественно и записывается, затем выливается в унитаз. Последний раз пациент мочится в градуированную емкость в 6 (8) часов утра следующего дня. Количество мочи суммируется
Полученные данные заносятся в температурный лист в графу «суточный диурез».
Билет №11
1. Защита истории болезни.
2. В/в инъекция (эуфиллин 2,4% - 10,0).
3. Постановка очистительной клизмы при спастическом запоре.
4. Сбор мочи по Амбурже
2.
Эуфиллин - расслабляет мускулатуру бронхов, расширяет венечные сосуды сердца, понижает давление в легочной артерии, стимулирует сокращение сердца, но на обмен миокарда действует неблагоприятно, повышая потребность в кислороде. Препарат применяют при бронхиальной астме с явлениями застойной недостаточности кровообращения в малом круге, а также при сердечной астме, для купирования церебральных кризов, для улучшения мозгового кровообращения, уменьшения внутричерепного давления и отёка мозга при инсультах.
Препарат парентерально вводят внутримышечно – 24% раствор – 1мл и внутривенно – 2,4% раствор. Раствор для вв введения выпускается в ампулах по 5-10 мл. Препарат вводится в разведении (иногда без разведения) на 10-15 мл 0,9 % раствора NaCl строго по вене, медленно(при быстром введении дает сильную тахикардию).
3.I. НАИМЕНОВАНИЕ КЛИЗМЫ: Очистительная
II. ПОКАЗАНИЯ:
1. Перед родами, операциями.
2. При запорах.
3. Перед проведением эндоскопического исследования кишечника и рентгенологического исследования органов брюшной полости.
Ш.ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Кровотечение из желудочно-кишечного тракта.
2. Острые язвенно-воспалительные процессы в прямой кишке.
3. Боли в животе неясной природы.
4. Злокачественные опухоли прямой кишки.
5. Трещины в области заднего прохода или выпадение прямой киш¬ки.
6. Первые дни после операции на органах желудочно-кишечного тракта.
7. Массивные отеки.
IV. КОЛИЧЕСТВО И ТЕМПЕРАТУРА ВВОДИМОЙ ЖИДКОСТИ:
-1,5-2 литра воды комнатной температуры 18-20 градусов
- При спастических запорах температура 40-42 °С.
V. ОСНАЩЕНИЕ:
- Кружка Эсмарха, таз, вазелин, фартук, перчатки, клеенка.
YI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
-10-12 см. Вначале 3 см по направлению к пупку, затем - параллельно позвоночнику на глубину 8-10 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1. Налейте в кружку Эсмарха воду. Для разжижения и облегчения вы¬вода кала, в воду можно добавить масло.
2. Подвесьте кружку на стойку, смажьте наконечник вазелином.
3. Откройте вентиль на резиновой трубке и заполните ее водой. За¬кройте вентиль.
4. На кушетку, покрытую клеенкой, свисающей в таз, уложите на ле¬вый бок пациента, ноги согнуты в коленях и слегка приведены к животу.
5. Объясните пациенту, что он должен задержать воду в кишечнике на несколько минут для лучшего разжижения каловых масс.
6. 1-м и 2-м пальцами левой руки раздвиньте ягодицы, а правой осторожно введите наконечник в анальное отверстие.
7. Приоткройте вентиль – вода начнет поступать в кишечник (следите, чтобы вода не вытекала быстро).
8. Закройте вентиль и осторожно извлеките наконечник.
9. Быстро подайте судно (если процедура проводилась не в клизменной).
VIII.ПРИМЕЧАНИЕ:
Если после введения наконечника в прямую кишку вода не поступает, то необходимо наконечник немного потянуть на себя. Или поднять кружку выше. После клизмы желательно, чтобы пациент не опорожнялся 5-10 минут.
4.
6. Анализ мочи по Амбурже Количественное определение содержания форменных элементов Чистый сухой флакон 0,5-1л. с крышкой В 5 часов утра м/с будит пациента. Пациент опорожняет мочевой пузырь в унитаз. В 8 утра тщательный туалет наружных половых органов. Собрать всю мочу.
Билет №10
1. Защита истории болезни.
2. В/в инъекция (рибоксин 10,0).
3. Постановка очистительной клизмы при атоническом запоре.
4. Сбор мочи по Нечипоренко.
2.
Рибоксин – улучшает метаболизм миокарда, коронарное кровообращение. Применяют рибоксин при лечении различных формах ИБС и др. Выпускается в ампулах по 5-10 мл. Вводится без разведения строго по вене, медленно.
3. Очистительную клизму ставят с диагностической и лечебной целями: при запорах, перед операцией, перед родами, при отравлениях, перед постановкой лекарственной микроклизмы и капельной клизмы. При постановке очистительной клизмы опорожняется только нижний отдел толстой кишки. Это достигается путем разжижения каловых масс и усиления перистальтики толстой кишки.
Если позволяет состояние пациента, эта процедура выполняется в специальном помещении (клизменной), имеющим кушетку, штатив-стойку для подвешивания кружки Эсмарха, раковину, маркированные емкости для «чистых» и «использованных" наконечников для клизм, дезинфицирующий раствор, вазелин. Поблизости должна находиться туалетная комната. Для постановки очистительной клизмы берется вода комнатной (18-20 градусов) температуры. При атоническом запоре, когда снижена двигательная функция кишечника, температура воды должна быть +12о С, чтобы стимулировать эту двигательную активность.
При спастическом запоре необходимо снять спазм мускулатуры кишечника, поэтому температура воды должна быть + 40-42оС, т.к. тепло обладает спазмолитическим действием.
I. НАИМЕНОВАНИЕ КЛИЗМЫ: Очистительная
II. ПОКАЗАНИЯ:
1. Перед родами, операциями.
2. При запорах.
3. Перед проведением эндоскопического исследования кишечника и рентгенологического исследования органов брюшной полости.
Ш.ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Кровотечение из желудочно-кишечного тракта.
2. Острые язвенно-воспалительные процессы в прямой кишке.
3. Боли в животе неясной природы.
4. Злокачественные опухоли прямой кишки.
5. Трещины в области заднего прохода или выпадение прямой киш¬ки.
6. Первые дни после операции на органах желудочно-кишечного тракта.
7. Массивные отеки.
IV. КОЛИЧЕСТВО И ТЕМПЕРАТУРА ВВОДИМОЙ ЖИДКОСТИ:
-1,5-2 литра воды комнатной температуры 18-20 градусов
- При атонических запорах температура 12 °С.
V. ОСНАЩЕНИЕ:
- Кружка Эсмарха, таз, вазелин, фартук, перчатки, клеенка.
YI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
-10-12 см. Вначале 3 см по направлению к пупку, затем - параллельно позвоночнику на глубину 8-10 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1. Налейте в кружку Эсмарха воду. Для разжижения и облегчения вы¬вода кала, в воду можно добавить масло.
2. Подвесьте кружку на стойку, смажьте наконечник вазелином.
3. Откройте вентиль на резиновой трубке и заполните ее водой. За¬кройте вентиль.
4. На кушетку, покрытую клеенкой, свисающей в таз, уложите на ле¬вый бок пациента, ноги согнуты в коленях и слегка приведены к животу.
5. Объясните пациенту, что он должен задержать воду в кишечнике на несколько минут для лучшего разжижения каловых масс.
6. 1-м и 2-м пальцами левой руки раздвиньте ягодицы, а правой осторожно введите наконечник в анальное отверстие.
7. Приоткройте вентиль – вода начнет поступать в кишечник (следите, чтобы вода не вытекала быстро).
8. Закройте вентиль и осторожно извлеките наконечник.
9. Быстро подайте судно (если процедура проводилась не в клизменной).
VIII.ПРИМЕЧАНИЕ:
Если после введения наконечника в прямую кишку вода не поступает, то необходимо наконечник немного потянуть на себя. Или поднять кружку выше. После клизмы желательно, чтобы пациент не опорожнялся 5-10 минут.
4.
2.Анализ мочи по Нечипоренко Количественное определение содержания форменных элементов в моче: лейкоцитов, эритроцитов, цилиндров Чистый сухой флакон 250 мл. с крышкой. Тщательный туалет наружных половых органов кипячёной водой, или р-ром фурациллина, или слабо-розовым р-ром перманганата калия, собрать ¼ флакона (можно 2-3мл.) из «средней порции» струи мочи.
Билет №9
1. Защита истории болезни.
2. В/в инъекция (коргликон 1,0).
3. Постановка очистительной клизмы
4. Сбор мочи по Зимницкому
2. Коргликон – сердечный гликозид. Применяется препарат при острой и хронической недостаточности кровообращения II и III степени, при сердечной декомпенсации, для купирования приступов пароксизмальной тахикардии, а также перед введением эуфиллина, так как эуфиллин действует на обмен миокарда неблагоприятно, повышая потребность в кислороде. Выпускается в ампулах по 1 мл. Вводится препарат в разведении на 10-20 мл 0,9% раствора NaCl, строго по вене, медленно.
3. Очистительную клизму ставят с диагностической и лечебной целями: при запорах, перед операцией, перед родами, при отравлениях, перед постановкой лекарственной микроклизмы и капельной клизмы. При постановке очистительной клизмы опорожняется только нижний отдел толстой кишки. Это достигается путем разжижения каловых масс и усиления перистальтики толстой кишки.
Если позволяет состояние пациента, эта процедура выполняется в специальном помещении (клизменной), имеющим кушетку, штатив-стойку для подвешивания кружки Эсмарха, раковину, маркированные емкости для «чистых» и «использованных" наконечников для клизм, дезинфицирующий раствор, вазелин. Поблизости должна находиться туалетная комната. Для постановки очистительной клизмы берется вода комнатной (18-20 градусов) температуры. При атоническом запоре, когда снижена двигательная функция кишечника, температура воды должна быть +12о С, чтобы стимулировать эту двигательную активность.
При спастическом запоре необходимо снять спазм мускулатуры кишечника, поэтому температура воды должна быть + 40-42оС, т.к. тепло обладает спазмолитическим действием.
I. НАИМЕНОВАНИЕ КЛИЗМЫ: Очистительная
II. ПОКАЗАНИЯ:
1. Перед родами, операциями.
2. При запорах.
3. Перед проведением эндоскопического исследования кишечника и рентгенологического исследования органов брюшной полости.
Ш.ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Кровотечение из желудочно-кишечного тракта.2. Острые язвенно-воспалительные процессы в прямой кишке.
3. Боли в животе неясной природы.4. Злокачественные опухоли прямой кишки. 5. Трещины в области заднего прохода или выпадение прямой киш¬ки. 6. Первые дни после операции на органах желудочно-кишечного тракта.
7. Массивные отеки.
IV. КОЛИЧЕСТВО И ТЕМПЕРАТУРА ВВОДИМОЙ ЖИДКОСТИ:
-1,5-2 литра воды комнатной температуры 18-20 градусов
- При атонических запорах температура 12 °С.
- При спастических запорах температура 40-42 °С.
V. ОСНАЩЕНИЕ:
- Кружка Эсмарха, таз, вазелин, фартук, перчатки, клеенка.
YI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
-10-12 см. Вначале 3 см по направлению к пупку, затем - параллельно позвоночнику на глубину 8-10 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1. Налейте в кружку Эсмарха воду. Для разжижения и облегчения вы¬вода кала, в воду можно добавить масло.
2. Подвесьте кружку на стойку, смажьте наконечник вазелином.
3. Откройте вентиль на резиновой трубке и заполните ее водой. За¬кройте вентиль.
4. На кушетку, покрытую клеенкой, свисающей в таз, уложите на ле¬вый бок пациента, ноги согнуты в коленях и слегка приведены к животу.
5. Объясните пациенту, что он должен задержать воду в кишечнике на несколько минут для лучшего разжижения каловых масс.
6. 1-м и 2-м пальцами левой руки раздвиньте ягодицы, а правой осторожно введите наконечник в анальное отверстие.
7. Приоткройте вентиль – вода начнет поступать в кишечник (следите, чтобы вода не вытекала быстро).
8. Закройте вентиль и осторожно извлеките наконечник.
9. Быстро подайте судно (если процедура проводилась не в клизменной).
VIII.ПРИМЕЧАНИЕ:
Если после введения наконечника в прямую кишку вода не поступает, то необходимо наконечник немного потянуть на себя. Или поднять кружку выше. После клизмы желательно, чтобы пациент не опорожнялся 5-10 минут.
4.
5. Анализ мочи по Зимницкому Определение концентрацион-
ной способности почек. Опре-
деляют ночной, дневной, суточный диурез и удельный вес мочи (плотность).
8 чистых сухих флаконов емкостью 250 мл, снабженных этикетками с номером порции и временем сбора мочи.
I порция – 6.00 – 9.00
II порция – 9.00 – 12.00
В 6 часов утра пациент опорожняется в унитаз. На фоне обычного пищевого и питьевого режима моча собирается в течение суток через каждые 3 часа (9, 12, 15 часов и т.д.) Ночью м/с будит пациента. Мочегонные л/с отменяются. Если мочи в течение 3-х часов нет, то флакон остается пустым. Если флакона не хватает – берется еще один с той же нумерацией и временем.
Билет №8
1. Защита истории болезни.
2. В/в инъекция (хлористый кальций).
3. Постановка газоотводной трубки.
4. Сбор мочи на общий анализ.
2.
Кальция хлорид - применяется как противоаллергическое средство, как средство, уменьшающее проницаемость сосудов, при геморрагическом васкулите, явлениях лучевой болезни, при воспалительных и экссудативных процессах, при кожных заболеваниях, при токсических поражениях печени, нефрите и т.д. Раствор выпускается в ампулах по 10 мл. Вводится в чистом виде без разведения внутривенно, медленно. При внутривенном введении препарата появляется ощущение жара, сначала в области рта, а затем по всему телу. Растворы кальция нельзя вводить подкожно или внутримышечно, так как они вызывают сильное раздражение и некроз тканей. Если при введении раствора внутривенно небольшое количество попало под кожу, то необходимо срочно обколоть место инъекции 0,25- 0,5% раствором новокаина (для обезболивания) или (если пациент не переносит новокаин) 0,9% раствором NaCl (для снижения концентрации) и приложить лёд (для снижения всасывания).
3. Усиленное газообразование в кишечнике при нарушении его двигательной функции носит название метеоризма.
Если выделение газов из кишечника при помощи очистительной клизмы нежелательно, а метеоризм, несмотря на специальную диету, прием активированного угля, не уменьшается, то вводят газоотводную трубку.
Ее длина 40-50 сантиметров, внутренний диаметр 5-10 мм, наружный конец слегка расширен, а на закругленной (внутренней) части трубки в центре и на боковой стенке имеются отверстия.
II. ПОКАЗАНИЯ:
- Метеоризм.
III. ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:
1. Трещины в области заднего прохода.
2. Острые воспалительные или язвенные процессы в области толстой кишки или заднего прохода.
3. Злокачественные новообразования прямой кишки.
IV. ОСНАЩЕНИЕ:
Резиновая трубка длиной 40 см, в диаметре 15 мм, наружный конец слегка расширен, вазелин, судно, перчатки, клеенка.
VI. ГЛУБИНА ВВЕДЕНИЯ В ПРЯМУЮ КИШКУ:
- 20-30 см.
VII. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ:
1. Уложить пациента на спину, подложив под него клеенку.
2. Между ногами поставьте судно (в него налейте немного воды).
3. Смажьте закругленный конец трубки вазелином.
4. Введите в прямую кишку трубку на 20-30 см (наружный конец трубки опустите в судно).
5. Через час извлеките трубку и оботрите заднепроходное отверстие салфеткой.
6. Проведите обработку трубки после манипуляции.
VIII. ПРИМЕЧАНИЕ:
Больше часа трубку держать нельзя, так как могут образоваться на слизистой оболочке пролежни.
4.
1.Общий анализ мочи Определение функционального состояния мочевыделительной системы (цвет, удельный вес, прозрачность, наличие белка, сахара, лейкоцитов, эритроцитов, цилиндров, солей) Чистый сухой флакон 250 мл. с крышкой. В 8 утра тщательный туалет наружных половых органов. Собрать 100-150мл. мочи во флакон. Лучше из «средней порции» струи мочи.
Билет №7
1. Защита истории болезни.
2. Взятие крови из вены для биохимического исследования.
3. Постановка банок. Показания. Противопоказания.
4. Взятие мазка из зева.
3.
Показания Противопоказания Места постановки Механизм
действия Оснаще-
ние Ослож-
нения Алгоритм действия
1. Застойные явления в легких
2. Невралгии
3. Радикулиты
4. Миозиты
1. Заболевания кожи
2. Кровотечения
3. Отсутствие
кожной
чувствительности
4. Новообразования
5. Высокая
температура
(выше 38 градусов)
6. Туберкулез
7. Общее истощение
8. Психическое возбуждение
Участки тела с хорошим мышечным и подкожно-жировым слоем, сглаживающим костные образования (подключич-ные, подлопа-
точные, межлопа-
точные и боковые области
грудной клетки)
За счет создаваемого вакуума медицинская
банка присасывается к коже, усиливая крово - и лимфообращение, улучшая питание тканей, в результате чего быстрее рассасываются воспалительные очаги.
салфетка, лоток с медицин-скими банками, полотенце, емкость с водой, часы, вазелин, корнцанг, вата, спички, этиловый спирт 70 С (20 мл).
Ожог кожи с образова-
нием пузырей.
1. Опустить изголовье кровати. Помочь пациенту лечь на живот (при постановке на спину) и попросить его охватить руками подушку (голова повернута в сторону).
2.Длинные волосы на голове прикрыть пеленкой, а на теле (спине) - сбрить
3. Нанести на кожу тонким слоем вазелин. Остатки вазелина снять с рук салфеткой.
4. Сделать плотный фитиль из ваты и надежно закрепить его на корнцанге.
5. Смочить фитиль спиртом, излишки отжать, флакон закрыть крышкой и отставить в сторону. Вытереть руки.
6. Поджечь фитиль; взять в одну руку 1-2 банки, затем другой рукой быстрым движением внести в банку горящий фитиль на 1 с (банку следует держать недалеко от поверхности тела) и энергичным движением приложить к коже.
7. Поставить, таким образом, необходимое количество банок.
8. Прикрыть пеленкой, одеялом и попросить оставаться в постели в течение 10-15 мин. Через 5 мин проверить банки (на ожог).
9. Поочередно снять банки: одной рукой слегка отклонить банку в сторону, пальцем другой руки придавить кожу (в банку проникает воздух, и она легко отделяется). Использованные банки поместить в лоток с дез. раствором.
10.Остатки вазелина и гари снять с кожи ватой (салфеткой).
11.Помочь одеться и предупредить, что он должен полежать30 мин.
4.
Взятие мазка из носа Определение флоры в полости носа и зева с лечебной, диагностической целью и с целью выявления бактерионосительства (дифтерия, менингит, коклюш). Стерильная пробирка с сухим тампоном, шпатель, перчатки, маска. Натощак (не полоскать рот, не есть, не пить, не курить) Поступательно-вращательными движениями по дужкам и небным миндалинам делается мазок. Не касаясь наружной поверхности пробирки, тампон вводится в пробирку (для зева и в каждый носовой ход разные тампоны). При необходимости сохранить мазок, пригодным для исследования, использовать влажный тампон (стерильный физиологический раствор).
Билет №6
1. Защита истории болезни.
2. B/в капельное вливание (0,9% физ. раствор с витамином В6)с однократным введением л|с (лазикс 2,0)
3. Применение грелки. Показания. Противопоказания.
4. Подготовка пациента к в/в урографии.
3.
Показания Противопоказания Места постановки Механизм действия Оснащение Осложнения Алгоритм действия
1.Воспалительные инфильтраты
2.Для местного согревания участков тела пациента.
3.Острые боли в пояснице (почечная колика)
4.Неврологические заболевания (радикулит).
5. I период лихорадки.
6.Дуоденальное зондирование 1.Острые воспалительные процессы в брюшной полости (аппендицит, холецистит)
2.Первые сутки после ушиба (травмы)
3.Повреждение кожных покровов
4.Кровотечение
5.Инфицированная рана
6.Злокачественные образования
7.Бессознательное состояние пациента
8.Неясные боли в животе На область инфильтрата
Участки тела
На область поясницы
Область икроножных мышц
Область печени
Вызывает рефлекторное расслабление гладкой мускулатуры.
Усиливает кровенаполнение внутренних органов. Оказывает болеутоляющее и рассасывающее действие Грелка, горячая 60-700 С, полотенце
или пеленка Ожог кожных покровов. Перегревание 1).Проверьте целостность грелки
2).Заполните грелку водой на 2/3 объема
Вытесните воздух.
Завинтите пробку
3).Проверьте на герметичность, перевернув грелку пробкой вниз
4).Оберните грелку полотенцем
5).Подайте пациенту
6).Снимите грелку и осмотрите кожу
7).Погрузить грелку в емкость с дез. раствором
4.
5. В/в урография (снимок почек по времени, с введением контрастного в-ва) Рентгенологическое исследование мочевыделительной системы 3 дня бесшлако-вая диета №4 Триомбраст Урографин Верографин
Омнипак
( препараты, содержащие йод) Проба на индивид чувствит. 1-2 мл контр.в-ва в присут-ствии вра- ча Прием жидкости ограничить до 1л.
Клизма в2000 и 2100
Лёгкий ужин не позднее 1900
клизма в 700 , не позднее чем за
2 часа до иссле- дования
Контрастное в-во в/в в присутствии врача 3 дня карболен, ферментные препараты по 2т 3р/д Временные рамки снимков, опорожнить мочевой пузырь
Билет №5
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция масляного раствора (алоэ 1,0)
3. Уход за гастростомой.
4. Подготовка пациента к рентгеноскопии желудка.
3.
Гастростома – отверстие в желудке, выполненное хирургическим путем Выполняется после травм гортани, глотки и пищевода или тяжелых ожогов, после операций на пищеводе, при неоперабельных (неудаляемых) опухолях пищевода и глотки. 8. вымыть руки, надеть маску, перчатки
9. аккуратно снять старую повязку и положить в лоток с дез раствором (пинцетом)
10. марлевыми шариками, смоченными в 700 спирте обработать кожу вокруг гастростомы, просушить, шпателем положить пасту Лассара
11. поверх пасты наложить салфетки (штанишки)
12. зафиксировать гастростому лейкопластырем или бинтом
13. приклеить повязку лейкопластырем или клеолом
14. весь использованный материал и инструментарий замочить в дез. растворе при сильной гиперемии (покраснении) кожу вокруг гастростомы можно обработать раствором фурациллина (1:5000). При временной стоме (накладывается до окончания создания искусственного пищевода) резиновую трубку фиксируют к коже швами. 17. приготовить пищу для кормления (подогретая)
18. подготовить пациента для кормления (положение Фаулера)
19. вымыть руки, одеть перчатки
20. наполнить шприц Жанне
21. открыть зажим на зонде
22. присоединить шприц Жанне к зонду
23. медленно промыть зонд водой (40 мл)
24. малыми порциями ввести пищу (250 мл)
25. ввести в зонд небольшое количество воды (40 мл)
26. пережать зажимом конец зонда
27. отсоединить шприц
28. закрепить зонд (закрыв его пробкой) на одежде пациента
29. обработать гастростому
30. убедиться, что пациент чувствует себя комфортно
31. убрать все лишнее
32. вымыть руки
4.
2. Рентгеноскопия (графия) желудка и 12-ти перстной кишки Рентгенологическое исследование желудка и 12-ти перстной кишки.
(Состояние слизистой, тонус, перистальтика, полипы, новообразования)
Обычная Взвесь бария (150-200мл внутрь) Лёгкий ужин
не позднее 1900 натощак При запорах и метеоризме - 3 дня бесшлаковая диета №4,
клизма в 2100 Исключить прием л/с, воды
Билет №4
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 500000 ЕД (во флаконе 0,25)
3. Кормление пациента через гастростому.
4. Проведение антропометрии.
3.
Гастростома – отверстие в желудке, выполненное хирургическим путем Выполняется после травм гортани, глотки и пищевода или тяжелых ожогов, после операций на пищеводе, при неоперабельных (неудаляемых) опухолях пищевода и глотки. 1. вымыть руки, надеть маску, перчатки
2. аккуратно снять старую повязку и положить в лоток с дез раствором (пинцетом)
3. марлевыми шариками, смоченными в 700 спирте обработать кожу вокруг гастростомы, просушить, шпателем положить пасту Лассара
4. поверх пасты наложить салфетки (штанишки)
5. зафиксировать гастростому лейкопластырем или бинтом
6. приклеить повязку лейкопластырем или клеолом
7. весь использованный материал и инструментарий замочить в дез. растворе при сильной гиперемии (покраснении) кожу вокруг гастростомы можно обработать раствором фурациллина (1:5000). При временной стоме (накладывается до окончания создания искусственного пищевода) резиновую трубку фиксируют к коже швами. 1. приготовить пищу для кормления (подогретая)
2. подготовить пациента для кормления (положение Фаулера)
3. вымыть руки, одеть перчатки
4. наполнить шприц Жанне
5. открыть зажим на зонде
6. присоединить шприц Жанне к зонду
7. медленно промыть зонд водой (40 мл)
8. малыми порциями ввести пищу (250 мл)
9. ввести в зонд небольшое количество воды (40 мл)
10. пережать зажимом конец зонда
11. отсоединить шприц
12. закрепить зонд (закрыв его пробкой) на одежде пациента
13. обработать гастростому
14. убедиться, что пациент чувствует себя комфортно
15. убрать все лишнее
16. вымыть руки
4.
Антропометрия – комплекс методов изучения морфологических особенностей человеческого тела. Изучение измерительных и описательных свойств.
Сюда относятся: определение массы тела, измерение роста, измерение окружности грудной клетки.
Билет №3
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 250000 ЕД (во флаконе 0,5)
3. Кормление пациента через назогастральный зонд
4. Взятие мокроты на микобактерии туберкулеза.
3.
кормление пациента через назогастральный зонд с помощью шприца Жанэ
Оснащение: Шприц Жанэ; шприц 50 мл: зажим; лоток; фонендоскоп; питательная смесь (Т 38-40°С); вода кипяченая теплая 100 мл
1 . Ввести назогастральный зонд . В том случае, если зонд был введен заранее, проверить правильность положения зонда Подготовка к кормлению
Процедура позволяет подтвердить нахождение зонда в желудке
2. Рассказать пациенту, чем его будут кормить
Возбуждение аппетита. Сохранение чувства достоинства пациента
3. Присоединить к зонду шприц Жанэ с кипяченой водой. Снять зажим и промыть зонд под давлением Смываются остатки питательной смеси, и предупреждается рост бактерий
4. Набрать в шприц Жанэ питательную смесь
5. Наложить зажим на дистальный конец зонда. Соединить шприц с зондом, подняв его на 50 см выше головы пациента так, чтобы рукоятка поршня была направлена вверх Обеспечивается эффективное введение питательной смеси
6. Снять зажим с дистального конца зонда и обеспечить постепенный ток питательной смеси. При затруднении прохождения смеси использовать поршень шприца, сместив его вниз Постепенное опорожнение шприца снижает риск диареи
7. После опорожнения шприца пережать зонд зажимом Предотвращается вытекание смеси из зонда
8. Над лотком отсоединить шприц от зонда
9. Повторить пп.3-7 до использования всего приготовленного количества питательной смеси Удовлетворение потребности пациента в адекватном питании и приеме жидкости
10. Присоединить к зонду шприц Жанэ с 'кипяченой водой. Снять зажим и промыть зонд под давлением Смываются остатки питательной смеси, и предупреждается рост бактерий
11. Отсоединить шприц и закрыть заглушкой дистальный коней зонда. Прикрепить зонд к одежде Предупреждается вытекание желудочного содержимого между кормлениями
12. Помочь пациенту занять комфортное положение
Обеспечивается правильная биомеханика тела
13. Вымыть и осушить руки
Обеспечивается инфекционная безопасность
14. Сделать запись о проведении процедуры и реакции пациента
Обеспечивается преемственность сестринского ухода
4.
3. Анализ мокроты на микобактерии туберкулёза Выявление палочек Коха Чистый сухой флакон с крышкой Натощак в 8 утра
почистить зубы, прополоскать рот.
Сделать несколько глубоких вдохов и выдохов
При кашле собрать мокроту 3-5 мл
Если мокрота в малом количестве, то ее собирают в течение 3-х суток.
Билет №2
1. Защита истории болезни.
2. В/м инъекция 300000 ЕД (во флаконе 0,5)
3. Фракционное зондирование с парентеральным раздражителем.
4. Взятие мокроты на бактериологическое исследование.
3.
ЦЕЛЬ МАНИПУЛЯЦИИ: Получение для исследования желудочного сока.
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ: Желудочное кровотечение, опухоли, бронхиальная астма, тяжелая сердечная патология.
ПОДГОТОВКА ПАЦИЕНТА: Утром, натощак.
ОСНАЩЕНИЕ:
1.Стерильный многоразовый желудочный зонд – резиновая трубка диаметром 3-5 мм с овальными боковыми отверстиями на слепом конце. На зонде через каждые 10 см имеются отметки. Предварительно зонд в крафт-пакете помещается на 1.5 часа в холодильник.
2.Посуда: 9 чистых флаконов или пробирок с этикетками.
3.Стерильный шприц емкостью 20.0 мл для извлечения.
4.Шприц, емкостью 2,0 мл для введения раздражителя.
5.Раздражитель: раствор гистамина 0.1%, раствор пентагастрин 0,025%.
6.Перчатки, полотенце, лоток, направление.
АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ ПРИ ВВЕДЕНИИ ЗОНДА:
1.Объяснить пациенту порядок проведения процедуры и получите его согласие.
2. Вымыть руки, надеть перчатки.
3.Правильно усадить пациента: опираясь на спинку стула, наклонив голову вперед.
4.На шею и грудь пациента положить полотенце, если есть съемные протезы, снять их.
5.Рассчитать длину зонда: рост – 100 см.
6.Стерильным пинцетом достать зонд. Взять его в правую руку, а левой поддерживать свободный конец.
7.Смочить теплой кипяченой водой.
8.Предложить пациенту открыть рот.
9.Положите конец зонда на корень языка, предложите пациенту делать глотательные движения, дыша глубоко через нос.
10.Вводите до нужной отметки.
ПОМНИТЕ!
На зонде через каждые 10 см метки.
АЛОРИТМ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1.Извлеките с помощью 20,0 шприца одну порцию натощак (тощаковая порция).
2.В течение часа через каждые 15 минут извлеките 4 порции желудочного сока (нестимулированная или базальная секреция).
3.Введите подкожно раствор гистамина 0,1% из расчета: 0,1 мл на 10 кг массы тела, предупредив пациента, что у него может возникнуть покраснение кожи, головокружение, тошнота (пентагастрин вводится по специальной схеме, смотри инструкцию, из расчета 0,006 на 1 кг массы тела)
4.В течение часа через 15 минут 4 порций желудочного сока (стимулированная секреция)
Отправьте пробирки или флаконы с направлением в клиническую лабораторию
4.
2.Бактериологическое исследование мокроты Определяют мокроту на микрофлору и чувствительность к антибиотикам. Стерильная посуда с крышкой (флакон или чашка Петри) Натощак Почистить зубы
Прополоскать рот кипяченой водой или фурациллином. Сделать несколько глубоких вдохов и выдохов. При кашле собрать
3-5 мл в емкость, стараясь не допускать попадания слюны
Не касаться краёв емкости. Отмена антибактериальных препаратов за двое суток.
При необходимости хранение в холодильнике не более 2х часов.
Билет №1
1. Защита истории болезни.
2. В/к инъекция
3. Фракционное зондирование с энтеральным раздражителем.
4. Взятие мокроты на общий анализ.
3.
ЦЕЛЬ МАНИПУЛЯЦИИ:
Получение для исследования желудочного сока.
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ: Желудочное кровотечение, опухоли, бронхиальная астма, тяжелая сердечная патология.
ПОДГОТОВКА ПАЦИЕНТА: Утром, натощак.
ОСНАЩЕНИЕ:
1. Стерильный многоразовый желудочный зонд – резиновая трубка диаметром 3-5 мм с овальными боковыми отверстиями на слепом конце. На зонде через каждые 10 см имеются метки. Предварительно зонд в крафт-пакете помещается на 1.5 часа в холодильник.
2. Посуда: 7 чистых флаконов или пробирок с этикетками.
3. Стерильный шприц емкостью 20.0 мл для извлечения.
4. Шприц Жанэ для введения раздражителя.
5. Раздражитель: капустный отвар, подогретый до температуры 38 градусов С.
6. Перчатки, полотенце, лоток, направление.
I. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ ПРИ ВВЕДЕНИИ ЗОНДА:
1. Объяснить пациенту порядок проведения процедуры, получить его согласие.
2. Вымыть руки, надеть перчатки.
3. Правильно усадить пациента: опираясь на спинку стула, наклонив голову вперед.
4. На шею и грудь пациента положить полотенце, если есть съемные протезы, снять их.
5. Рассчитать длину зонда: рост – 100 см.
6. Стерильным пинцетом достать зонд. Взять его в правую руку, а левой поддерживать свободный конец.
7. Смочить теплой кипяченой водой.
8. Предложить пациенту открыть рот.
9. Положите конец зонда на корень языка, предложите пациенту делать глотательные движения, дыша глубоко через нос.
10. Вводите до нужной отметки.
ПОМНИТЕ! На зонде через каждые 10 см метки.
II. АЛОРИТМ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1. Извлеките с помощью 20,0 шприца одну порцию натощак (тощаковая порция).
2. С помощью шприца Жанэ введите 200,0 капустного отвара, подогретого до 38 градусов С.
3. Через 10 минут извлеките 10 мл желудочного содержимого (шприц 20,0 мл).
4. Через 15 минут извлеките весь «пробный завтрак».
5. В течение часа через каждые15 минут 4 порций желудочного сока (стимулированная секреция) (шприц 20,0 мл).
6. Отправьте флаконы или пробирки с направлением в клиническую лабораторию.
4.
1.Общий анализ
мокроты Определение физико-химических свойств (цвет, запах, консистенция, плотность) Чистый сухой флакон светлого стекла с крышкой Натощак. Почистить зубы
Прополоскать рот водой
Сделать несколько глубоких вдохов и выдохов
При кашле собрать мокроту 3-5 мл
(1 чайная ложка) Если у пациента имеется кровоточивость дёсен, зубы чистить не следует.
1
1 структура та функції днк
Дезоксирибонуклеї́нова кислота́ (ДНК) — один із двох типів природних нуклеїнових
кислот, що забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію
генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів. Основна роль ДНК
в клітинах — довготривале зберігання інформації про структуру РНК і білків. З
хімічної точки зору, ДНК — це довга полімерна молекула, що складається з
послідовності блоків — нуклеотидів. Кожний нуклеотид складається з азотистої
основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи (або гомологічної арсеноїдної).
Зв'язки між нуклеотидами в ланцюжку утворюються за рахунок дезоксирибози і
фосфатної групи. У переважній більшості випадків (окрім деяких вірусів, що
містять одноланцюжкові ДНК) макромолекула ДНК складається з двох ланцюжків,
орієнтованих азотистими основами один проти одного. Ця дволанцюжкова молекула
утворює спіраль. В цілому структура молекули ДНК отримала назву «подвійної
спіралі» У ДНК зустрічається чотири види азотистих основ (аденін, гуанін, тимін
і цитозин) (виняток становлять випадки пізніших модифікацій нуклеотидів,
наприклад метилювання). Азотисті основи одного з ланцюжків сполучені з
азотистими основами іншого ланцюжка водневими зв'язками згідно з принципом
комплементарності: аденін з'єднується тільки з тиміном, гуанін — тільки з
цитозином. Послідовність нуклеотидів дозволяє «кодувати» інформацію про різні
типи РНК, найважливішими з яких є інформаційні, або матричні (мРНК),
рибосомальні (рРНК) і транспортні (тРНК). Всі ці типи РНК синтезуються на
матриці ДНК (тобто за рахунок копіювання послідовності ДНК у послідовність
макромолекули, що синтезується) у процесі транскрипції і беруть участь у
біосинтезі білків (процесах сплайсингу і трансляції). Крім кодівних
послідовностей, ДНК клітини містить послідовності, що виконують регуляторні і
структурні функції. Ділянки кодівної послідовності разом ізрегуляторними
ділянками називаються генами.
2 реплікація днк
Поділ клітини необхідний для розмноження одноклітинних і росту багатоклітинних
організмів, але до поділу клітина повинна подвоїти геном, щоб дочірні клітини
містили ту ж генетичну інформацію, що і початкова клітина. ДНК подвоюється у
процесі реплікації, що протікає за напівконсервативним механізмом: два ланцюжки
розділяються, і потім кожна комплементарнапослідовність ДНК відтворює для себе
пару за допомогою ферменту ДНК-полімераза. Цей фермент будує полінуклеотидний
ланцюжок, знаходячи правильний нуклеотид через комплементарне спаровування основ
і приєднуючи його до зростаючого ланцюжка. ДНК-полімераза, що здійснює більшу
частину синтезу (Pol III прокаріотів або Pol δ еукаріотів) не може розпочати
синтез нового ланцюжка, а тільки нарощує вже існуючий, тому вона потребує
наявності праймерів, ділянок ДНК, синтезованих за допомогою спеціальної РНК-
полімерази праймази. Оскільки ДНК-полімерази можуть будувати ланцюжок тільки у
напрямку 5' → 3', для копіювання антипаралельних ланцюжків використовуються
складні механізми із залученням великої кількості білків
Генетичний код та його властивості
Генетичний код - це система триплетів нуклеотидів, які визначають амінокислотну
послідовність поліпептидного ланцюга.Дослідження генетичного коду розкрили його
основні властивості:
- Триплетність - кожна амінокислота кодується послідовністю із трьох нуклеотидів
- триплетом або кодоном (серед 64 кодонів 61 - змістовний і 3 незмістовні кодони
- УАА, УГА та УАГ).
- Специфічність - один кодон відповідає лише одній амінокислоті.
- Виродженість (надлишковість) - одній амінокислоті відповідають кілька кодонів
(наприклад серину чи лейцину відповідають 6 кодонів, метионіну - всього 1).
- Колінеарність - послідовність нуклеотидів в молекулі і-РНК точно відповідає
амінокислотній послідовності у поліпептидному ланцюгу.
- Односпрямованість - зчитування інформації в процесі транскрипції і трансляції
відбувається лише в напрямку 5' - 3' кінець.
- Неперекриваємість - останній нуклеотид попереднього кодону не належить
наступному триплету.
- Безперервність - між триплетними „словами” відсутні „розділові знаки”.
- Універсальність - в усіх організмах одні і ті самі амінокислоти кодуються
одними і тими ж нуклеотидами (проте така властивість характерна лише для
ядерного генетичного коду; мітохондріальний генетичний код має деякі відмінності
від ядерного).
4Відминості днк і рнк
Між ДНК і РНК є три основні відмінності: ДНК містить цукор дезоксирибозу, РНК —
рибозу, у якої є додаткова, порівняно з дезоксирибозою, гідроксильна група. Ця
група збільшує ймовірність гідролізу молекули, тобто зменшує стабільність
молекули РНК. Нуклеотид, комплементарний аденін, в РНК не тимін, як в ДНК, а
урацил — неметилована форма тиміну. ДНК існує у формі подвійної спіралі, що
складається з двох окремих молекул. Молекули РНК, в середньому, набагато коротше
і переважноодноланцюжкові.Структурний аналіз біологічно активних молекул РНК,
включаючи тРНК, рРНК, мяРНК та інші молекули, які не кодують білків, показав, що
вони складаються не з однієї довгої спіралі, а з численних коротких спіралей,
розташованих близько один до одного і утворюють щось, схоже на третинну
структуру білка. У результаті цього РНК може каталізувати хімічні реакції,
наприклад, пептид-трансферазний центр рибосоми, що бере участь в утворенні
пептидного зв'язку білків, повністю складається з РНК.
Особливості функцій
1. Процесинг
Багато РНК беруть участь в модифікації інших РНК. Інтрони вирізують з про-мРНК
Сплайсосома, які, крім білків, містять декілька малих ядерних РНК (мяРНК). Крім
того, інтрони можуть каталізувати власне вирізання. Синтезована в результаті
транскрипції РНК також може бути хімічно модифікована. У еукаріотів хімічні
модифікації нуклеотидів РНК, наприклад, їх метилювання, виконується малими
ядерними РНК (мяРНК, 60-300 нуклеотидів). Цей тип РНК локалізується в ядерці і
тільцях Кахаля.
Після асоціації мяРНК з ферментами, мяРНК зв'язуються з РНК-мішенню шляхом
утворення пар між основами двох молекул, а ферменти модифікують нуклеотиди РНК-
мішені. Рибосомальні і транспортні РНК містять багато подібних модифікацій,
конкретне положення яких часто зберігається в процесі еволюції. Також можуть
бути модифіковані мяРНК і самі мяРНК.
2. трансляціятРНК приєднують певні амінокислоти в цитоплазмі і направляється до
місця синтезу білка на іРНК де зв'язується з кодоном і віддає амінокислоту яка
використовується для синтезу білка.
3. Інформаційна функціяУ деяких вірусів РНК виконує подібні функції як ДНК у
еукаріотів. Також інформаційну функцію виконує іРНК яка переносить інформацію
про білок і є місцем його синтезу.
4. Регуляція генівДеякі типи РНК беруть участь у регулюванні генів збільшуючи чи
зменшуючи його активність. Це так звані міРНК (малі інтерферуючі РНК) та мікро-
РНК.
5. каталітичнаЄ так звані ферменти які відносяться до РНК вони називаються
рибозими. Ці ферменти виконують різноманітні функції і мають своєрідну будову.
6синтез білка
Молекулярні механізми, пов'язані з "дозрівнням" різних типів РНК називаються
процесингом. Між транскрипцією і трансляцією молекула мРНК зазнає ряд
послідовних редагувань, які забезпечують дозрівання функціонуючої матриці для
синтезу поліпротеїнового ланцюжка. З появою процесингу в еукаріотичній клітині
стало можливо комбінування екзонів та вилученняінтронів гену для отримання
більшої різноманітності білків, що кодуються єдиною послідовністю ДНК.
Кепування
При кепуванні відбувається приєднання до транскрипту 7-метилгуанозину через
трифосфатний місток, що сполучає їх в незвичайній позиції 5'-5', а також
метилювання рибоз двох перших нуклеотидів. Процес кепування починається ще до
закінчення транскрипції молекули пре-мРНК. Функції кеп-групи складаються в
регулюванні експорту мРНК з ядра, захисту 5'-кінця транскрипту від екзонуклеаз
та зв'язування мРНК з рибосомою в процесі ініціації трансляції.
Поліаденілювання[
Поліаденілювання полягає в приєднанні до 3'-кінця транскрипту від 100 до 200
залишків аденілової кислоти, що здійснюється спеціальним ферментом
Сплайсинг
Докладніше: Сплайсинг
Після поліаденілювання мРНК піддається видаленню інтронів. Процес каталізується
сплайсосомою і називається сплайсингом
Тоді як у прокаріотів (бактерій та архей) синтез та процесинг мРНК відбувається
в цитоплазмі, у еукаріотів від відбувається в клітинному ядрі, після чого зріла
мРНК повинна транспортуватися до цитоплазми, де знаходяться рибосоми. Цей процес
відбувається за допомогою приєднання до мРНК допоміжніх білків, експортинів, які
проходять через ядерні пори та вивільняють мРНК в цитоплазмі.
Трансляція
Докладніше: Трансляція (біологія)
Трансляція полягає в синтезі поліпептидного ланцюжка відповідно до інформації,
закодованої в матричній РНК. Амінокислотна послідовність шифрується за допомогою
транспортних РНК (тРНК), які утворюють з амінокислотами комплекси — аміноацил-
тРНК. Кожній амінокислоті відповідає своя тРНК, що має відповідний антикодон,
«відповідний» до кодону мРНК. Під час трансляції рибосома рухається уподовж
мРНК, у міру цього нарощується поліпептидний ланцюжок. Енергією біосинотез білка
забезпечується за рахунок АТФ.
Готова білкова молекула потім відщеплюється від рибосоми і транспортується в
потрібне місце клітини. Тоді як цитоплазматичні білки рухаються за допомогою
дифузії та молекулярних моторів, мембранні білки, білки органел та білки
позначені для секреції синтезуються на мембранах клітини (у випадку еукаріотів
на мембранах ендоплазматичного ретикулума), одразу проходять встроюються
мембрану та направляються до відповідної органели або секретуються відповідно до
сигнальнох послідовності у складі білка (яка зазвичай видаляється після цього за
допомогою протеолітичних ферментів).
Посттрансляційна модифікація[
Докладніше: Посттрансляційна модифікаця
Для досягнення свого активного стану деякі білки вимагають додаткової
посттрансляційної модифікації. Ці модифікації здатні значно розширити
різноманітність можливих білків, надаючи їм нові властивості. Прикладами пост-
трансляційних модифікацій служить приєднання різних функціональних груп,
приєднання ліпідів і вуглеводнів, зміна стандартних амінокислот на нестандартні
(наприклад, утворення цитруліну), структурні змін (наприклад, утворення
дісульфідних містків між цистеїнами), видалення частини білка як на початку
(сигнальна послідовність, старт-кодон), так і в окремих випадках в середині.
7мітоз
Мітоз (рідше: каріокінез або непрямий поділ) (від грец. mitos — нитка) —
найпоширеніший спосіб поділу ядра, за якого клітина розподіляє два ідентичні
набори хромосом, утворені внаслідок реплікації ДНК, кожен до нового ядра.
Біологічне значення мітозу полягає у збереженні сталості
каріотипубагатоклітинного організму і виду в цілому під час нестатевого
розмноження.
Мітоз — лише одна з частин клітинного циклу, але він достатньо складний, щоб в
його складі, у свою чергу, було виділено чотири фази: профаза, метафаза, анафаза
і телофаза. Подвоєння хромосом відбувається ще в ході інтерфази. В результаті
цього, в мітоз хромосоми вступають вже подвоєними, такими, що нагадують букву
«X» (ідентичні копії материнської хромосоми сполучені один з одним в області
центромери).
• У профазі відбувається конденсація хромосом, клітинний центр ділиться і
продукти його поділу розходяться до полюсів ядра, руйнується ядерна оболонка,
утворюється веретено поділу.
• У метафазі хромосоми розташовуються на «екваторі» (на рівній відстані
від «полюсів» ядра) в одній площині, утворюючи так звану метафазну пластинку.
Важливо відзначити, що вони залишаються в такому положенні протягом досить
тривалого часу. Зазвичай у зв'язку з цим метафаза — найслушніший час для
підрахунку хромосомних чисел.
• У анафазі, яка є найкоротшою фазою мітозу, хромосоми діляться (з'єднання
в районі центромери руйнується) і розходяться до різних полюсів клітини.
• У телофазі відбувається руйнування веретена поділу і утворення ядерної
оболонки навколо дочірніх ядер.
Тривалість мітозу в середньому 1-2 год., різна для різних видів клітин. Процес
залежить також і від умов зовнішнього середовища (температури, світлового режиму
й інших показників).
Мейоз
Мейоз (або редукційний поділ) — особливий вид поділу еукаріотичних клітин,
характерний тількистатевим клітинам (не соматичним), унаслідок якого хромосомний
набір зменшується вдвічі, клітини переходять з диплоїдного стану в гаплоїдний.
Мейоз складається з двох послідовних поділів, аналогічних мітотичним (з деякими
відмінностями), інтерфаза між якими вкорочена, а у рослинних клітинах може бути
взагалі відсутня.
Мейоз є досконалим механізмом, який забезпечує сталість каріотипу видів, які
розмножуються статевим способом. Завдяки двом мейотичним поділам статеві клітини
мають половинний, порівняно з нестатевими, набір хромосом. А набір хромосом,
характерний для організмів певного виду, відновлюється під час запліднення.
Мейоз також забезпечує спадкову мінливість організмів.
МУТАЦІЇ
У біології, мута́ції — зміни генетичного матеріалу (звичайно ДНК або РНК).
Мутації можуть бути викликані помилками копіювання генетичного матеріалу
протягом поділу клітини, опроміненням жорсткою радіацією, хімічними речовинами
(мутагенами), вірусами або можуть відбуватися свідомо під клітинним контролем
протягом таких процесів як, наприклад,мейоз або гіпермутація. У багатоклітинних
організмах мутації можуть бути підрозділені на генеративні мутації, які можуть
бути передані нащадкам, і соматичні мутації. Соматичні мутації не можуть
передаватися до нащадків у тварин. Рослини іноді можуть передавати соматичні
мутації своїм нащадкам безстатево або статево (у випадку, коли брунька
розвивається в соматично зміненій частині рослини).
Мутації розглядаються як рушійна сила еволюції, де менш сприятливі (або
шкідливі) мутації видаляються з генофонду природним відбором, тоді як сприятливі
(вигідні) прагнуть накопичуватися. Нейтральні мутації визначаються як мутації,
чиї ефекти не впливають на виживання видів або індивідуумів, які складають види.
Вони також можуть накопичуватися. Переважна більшість мутацій не мають ніякого
ефекту, тому що механізми репарації ДНК (ремонту ДНК) можуть виправити більшість
змін перед тим, як вони стануть постійними мутаціями, і багато організмів мають
механізми для усунення інакше постійно видозмінених соматичних клітин.
Мутації були відкриті де Фрізом в 1900 р., спостерігаючи за мінливістю енотери
(Oenothera).
За ефектом на структуру Послідовність ДНК гена може бути змінена безліччю
шляхів. Генетичні мутації мають різні ефекти на здоров'я залежно від того, де
вони відбуваються і чи змінюють вони функцію важливих білків. Структурно,
мутації можуть бути класифіковані, як:
• Невеликі мутації, що охоплюють один або декілька нуклеотидів, зокрема:
• Точкові мутації, часто викликані хімічними речовинами або помилками при
реплікації ДНК, представляють собою заміну одного нуклеотиду іншим. Найбільше
загальні — замінапурину на пурин (A↔G) або піримідіну на піримідін (C↔T). Така
заміна може бути викликана азотистою кислотою, помилкою спарювання основ або
мутагенними аналогами основ, наприклад, 5-бромо-2-дезоксиуридином (BrdU). Менш
загальний випадок — трансверсія, або заміна пурину на піримідін або піримідіну
на пурин (C/T↔A/G). Точкова мутація може бути нейтралізована іншою точковою
мутацією, в якій нуклеотид змінюється назад до свого оригінального стану (дійсна
реверсія) або додатковою мутацією де-небудь у іншому місці, яка приводить до
відновлення функціональності гена (додаткова реверсія). Такі зміни
класифікуються як переходи або трансверсії. Приклад трансверсії — аденін, що
перетворюється на цитозин. Точкові мутації, які відбуваються в межах області
гена що кодує білки, можуть бути класифіковані на три види, залежно від того,
для чого використовуються помилкові кодони:
• Безмовні мутації: які кодують ту ж саму амінокислоту.
• Міссенс-мутації: які кодують іншу амінокислоту.
• Нонсенс-мутації: які кодують код зупинки (стоп-кодон) трансляції білка.
• Вставки додають один або більше нуклеотидів до ДНК. Вони звичайно
викликані мобільними генетичними елементами, або помилками протягом копіювання
елементів, що повторюються (наприклад AT повторення). Вставки в кодуючі області
гена можуть змінювати сплайсинг мРНК або викликати «зміщення рамки» (англ.
frameshift ), обидва типи мутацій можуть значно змінити продукт гена. Вставки
можуть бути звернені делецією мобільного генетичного елементу.
• Делеції видаляють один або більше нуклеотидів із ДНК. Подібно до
вставок, ці мутації можуть викликати «зміщення рамки» гена. Вони незворотні.
• Великі мутації в хромосомній структурі, зокрема:
• Ампліфікації (або дублювання гена) приводять до створення багатьох копій
хромосомних областей, збільшуючи дозування генів, розміщених в їхніх межах.
• Делеції великих хромосомних областей приводять до втрати генів в межах
цих областей.
• Мутації, чий ефект — зіставити разом окремі шматки ДНК, що може привести
до створення гібридних генів з новою функціональністю (наприклад bcr-abl). Вони
включають:
• Хромосомні транслокації: обмін частинами генів між негомологічними
хромосомами.
• Інтерстиціальні (проміжниі) делеції: видалення областей ДНК з єдиної
хромосоми, таким чином сполучаючи наперед віддалені гени.
• Хромосомні інверсії: зміна орієнтації хромосомного сегменту.
• Втрата гетерозиготності: втрата одного алелю, шляхом делеції або
рекомбінації, в організмах які перед тим мали два.
За ефектом на функції
• Мутації втрати функції приводять до виробу гена, що має зменшену або
немає функції. Коли алель має повну втрату функції (нульовий алель), така
мутація часто називається аморфною мутацією. Фенотипи, пов'язані з такими
мутаціями, частіше всього рецесивні, але є винятки — коли організм гаплоїдний
або коли зменшене дозування продукту гена мало для підтримання нормального
фенотипу (гаплонедостатність).
• Мутації отримання функції замінюють продукт гена таким чином що він
набуває нової анормальної функції. Такі мутації звичайно мають домінантний
фенотип.
• Домінантні негативні мутації (також відомі як антиморфні мутації) мають
змінений продукт гену, який діє антагонічно до алелю дикого типу. Такі мутації
звичайно приводять до зміненої молекулярної функції (часто недіючої) і
характеризуються домінантним або напів-домінантним фенотипом. Синдром Марфана у
людини — приклад домінантної негативної мутації, яка проявляється як аутосомна
домінантна хвороба. За цими умовами, дефектний глікопротеїн що кодується
зміненим геном фібрілину (FBN1) протидіє продукту алелю.
• Смертельні мутації — мутації, які приводять до фенотипу, нездібному до
ефективного відтворення.
За аспектом зміненого фенотипу Морфологічні мутації звичайно впливають на
зовнішність індивідуума. Мутації можуть змінити висоту рослини або змінити
вигляд її насіння від гладкого до грубого.
• Біохімічні мутації приводять до пошкоджень, що зупиняють ферментний
шлях. Часто, морфологічні мутанти — прямий результат мутації завдяки ферментному
шляху.
Спеціальні категорії
Умовна мутація — мутація, яка має фенотип дикого типу за певними природними
умовами і мутантом фенотип за певними умовами. Умовні мутації також можуть бути
смертельними.
Причини мутацій: Два класи мутацій — спонтанні мутації (молекулярний розпад) і
вимушені мутації, викликані мутагенами.
Спонтанні мутації на молекулярному рівні включають:
• Таутомерізм — В основі замінюється розташування водневого атома.
• Депуринація — Втрата пурину (А або G).
• Деамінація — Заміна нормальної основи на нетипову; C → U, (може бути
виправлений механізмами ремонту ДНК), або спонтанна деамінація 5-метилцитозину
(непоправна), або A → HX (гіпоксантин).
• Транзиція — зміни пурину на інший пурин, або пірімідіну на пірімідін.
• Трансверсія — пурин стає пірімідіном або навпаки.
Вимушені мутації на молекулярному рівні можуть бути викликані:
• Хімічними речовинами
• Нітрозогуанадін (Nitrosoguanidine, NTG)
• Аналоги основ (наприклад BrdU)
• Прості хімічні речовини (наприклад кислоти)
• Алкілуючі агенти (наприклад, N-етил-N-нітрозосечовина, англ. N-ethyl-N-
nitrosourea, ENU)). Ці агенти можуть діяти на ДНК як при реплікації, так і у
інший час. На відміну, аналог основи може тільки видозмінити ДНК якщо він
включається при реплікації ДНК. Кожний з цих класів хімічних мутагенів має певні
ефекти, які приводять до транзицій, трансверсій або делецій.
• Метилируючі агенти (наприклад етан-метил-сульфонат, англ. ethane methyl
sulfonate, EMS))
• Поліциклічні вуглеводні (наприклад бензопірен, знайдений у вихлопах
двигунів внутрішнього згорання)
• Інтеркаляційні агенти (наприклад, бромистий етідій, англ. ethidium
bromide)
• Крослінкери або агенти поперечного зшивання ДНК (наприклад, платина)
• Окислювальне пошкодження, викликане кисневими радикалами
• Радіація або випромінювання
• Ультрафіолетове випромінювання (неіонізуюче випромінювання) — збуджує
електрони до вищого рівня енергії та визиває хімічні реакції інакше неможливі.
Дві нуклеотидні основи ДНК — цитозин та тимін — найуразливіші до збудження, яке
може замінити властивості спаровування цих основ.
• Іонізуюча радіація
У ДНК існують так звані гарячі точки, де мутації відбуваються до 100 разів
частіше, ніж у решті ДНК. Гаряча точка може знаходитися в незвичайній основі,
наприклад, 5-метилцитозині.
Частота мутацій також відрізняється для різних видів. Еволюційні біологи
запропонували, що вищі частоти мутації вигідні в деяких ситуаціях, тому що вони
дозволяють організмам еволюціонувати і тому пристосувати швидше до своїх
навколишніх середовищ. Наприклад, багатократна дія антибіотиків на бактерій і
відбір стійких мутантів може привести до відбору бактерій, які мають вищі
частоти мутацій, ніж оригінальна популяція (мутаторна лінія).
Мутаген
Мутагени — фізичні і хімічні чинники, що викликають стійкі спадкові зміни —
мутації. Вперше штучні мутації були отримані в 1925 Г. А. Надсеном та Г. С.
Філіпповим у дріжджів дією радіоактивного випромінювання радію; в 1927 у Герман
Меллер отримав мутації у дрозофіли дією рентгенівських променів. Здатність
хімічних речовин викликати мутації (дією йоду надрозофіли) відкрита в 1932 році
В. В. Сахаровим. У мух, що розвинулися з цих личинок, частота мутацій виявилася
в кілька разів вищою, ніж у контрольних особин.
Класифікація
Мутагенами можуть бути різні чинники, що викликають зміни в структурі генів,
змінюють структуру і кількість хромосом. За походженням мутагени класифікують на
ендогенні, що утворюються в процесі життєдіяльності організму і екзогенні — всі
інші фактори, в тому числі і умови навколишнього середовища.
За природою виникнення мутагени класифікують на фізичні, хімічні та біологічні:
Фізичні мутагени
• Іонізуюче випромінювання;
• Радіоактивний розпад;
• Ультрафіолетове випромінювання;
• Надмірно висока або низька температура.
Хімічні мутагени[ред. • ред. код]
• Окисники та відновники (нітрати, нітрити, активні форми кисню);
• Алкілуючі реагенти (наприклад, йодацетамід);
• Пестициди (наприклад гербіциди, фунгіциди);
• Деякі харчові добавки (наприклад, ароматичні вуглеводні, цикламати);
• Органічні розчинники;
• Лікарські препарати (наприклад, цитостатика і, препарати ртуті,
імунодепресанти).
• До хімічних мутагенів умовно можна віднести і ряд вірусів (мутагенним
чинником вірусів є їх нуклеїнові кислоти — ДНК або РНК).
Біологічні мутагени[ред. • ред. код]
• Специфічні послідовності ДНК — мігруючі генетичні елементи;
• Деякі віруси (вірус кору, краснухи, грипу);
• Продукти обміну речовин (продукти окислення ліпідів);
• Антигени деяких мікроорганізмів.
МІНЛИВІСТЬ
Спадкова мінливість
Спадкова мінливість — мінливість, яка характеризується зміною генотипу внаслідок
мутацій або перекомбінації генів під час злиття гамет, при заплідненні тощо.
Зміни, викликані спадковою мінливістю, успадковуються. Спадкова мінливість
приймається синтетичною теорією еволюції як основа природного добору. Спадкова
мінливість буває комбінативною та мутаційною.
Комбінативна мінливість[
Комбінативна мінливість — поява нових поєднань ознак внаслідок рекомбінації
генів. Причини комбінативної мінливості:
• Незалежне розходження хромосом під час мейозу;
• Випадкове сполучення хромосом під час запліднення;
• Кросинговер.
Мутаційна мінливість
Мутаційна мінливість зумовлює зміну структури спадкових одиниць (генів,
хромосом) та успадкування цих змін.
• Геномні (зміна кількості хромосом)
• Поліплоїдія (3n, 4n тощо)
• Гетероплоїдія (n+1, 2n+2 тощо)
• Хромосомні
• делеція — випадання ділянки хромосоми (втрачання певних спадкових
властивостей);
• дуплікація — подвоєння ділянки хромосоми;
• інверсія — поворот ділянки хромосоми на 180°;
• транслокація — перенесення ділянки хромосоми на іншу хромосому;
• Генні (зачіпання структури гена — мутону — ділянки, що складається з
двох нуклеотидів).
Прикладом мутації є деамінування цитозину в молекулах ДНК та утворення пари У-Г
замість канонічної пари Ц-Г. Це зумовлюється деамінуванням цитозину внаслідок
спонтанних хімічних реакцій. Загалом, мутації виявляються у фенотипі, тільки
якщо вони є домінантними. Домінантні мутації пригнічують рецесивні мутації того
ж роду. Проте, при чинниках навколишнього середовища, які не відповідають
домінантним мутаціям, відбувається вивільнення рецесивних мутацій та
успадкування цих змін — такий загальний механізм стабілізувального природного
добору.
Мутаційна мінливість приймається синтетичною теорією еволюції як субстрат
природного добору. Згідно з цією теорією, етапи природного добору поділяються на
такі стадії:
1) Спочатку з'являється особина з новими властивостями (мутаціями);
2) Потім вона виявляється здатною або нездатною залишити нащадків;
3) Якщо особина залишає нащадків, то зміни у її генотипі закріплюються.
Модифікаційна мінливість — мінливість, що характеризується зміною фенотипу під
дією умов навколишнього середовища. Зміни у більшості випадків носять адаптивний
характер. Модифікаційна мінливість зумовлена реакцією генотипу на навколишнє
середовище — нормою реакції. Внаслідок цього відбувається зміна інтенсивності
ферментативних реакцій (посилюється біосинтез певних білків), що зумовлює
формування певних адаптацій до навколишнього середовища (приклад: засмага).
Норма реакції генетично детермінована, а отже, якщо під дією навколишнього
середовища вона розширюється, зміни у межах норми реакції успадковуються. Самі
зміни у фенотипі не успадковуються. Норма реакції визначається неповним
домінуванням алелів у онтогенезі та можливим спектром експресії цих алелей у
залежності від умов навколишнього середовища. Кожен вид має межі норми реакції —
наприклад, особину певного виду не можна вигодувати до маси, в багато разів
перевершуючу середньостатичну масу для цього виду.
Модифікаційна мінливість приймається епігенетичною теорією еволюції як основа
природного добору.
Існує епігенетична теорія еволюції, згідно з якою природний добір є наслідком
морфозів, тобто, модифікаційна мінливість — субстрат до природного добору. При
цьому, при порушенні цілісності онтогенезу внаслідок морфозу виникає його
дестабілізація. Це обумовлює певну поведінкову або морфологічну адаптацію до
морфозу. Формується креод (епігенетична система), пристосований до морфозу.
Виникає найдоцільніший фенотип. Іноді внаслідок цього відбувається
генокопіювання модифікацій — епігенетичне ремоделювання ділянок хроматину, що
призводить до успадковування змін у фенотипі. Якщо утворена мутація є доцільною
відносно умов навколишнього середовища, то особина залишає потомство, і таким
чином всереднині утворюються угруповання з певнии адаптаціями.
Закономірності неспадкової мінливості[ред. • ред. код]
Модифікаційною мінливістю зумовлені індивідуальні особливості особин виду, що
виникають у процесі їх постембріонального розвитку. Особливістю модифікаційної
мінливості є статистична закономірність варіаційних рядів — ранжированого
відображення вияву неспадкової мінливості, яке складається з окремих значень
видозмін, розміщених у порядку збільшення або зменшення кількісного вираження
ознаки. Графічне відбиття вияву модифікаційної мінливості, варіаційна крива,
відображає і кількісний показник, і частоту випадків з кількісним показником.
Загалом з варіаційної кривої видно, що найчастіше трапляються особини з
середньою нормою реакції.
Класифікація модифікаційної мінливості за впливом на організмморфологічні
зміни;викликані схожими на мутації явищами);морфози (морфологічні зміни,
зумовлені дією екстремальних умов навколишнього середовища)за часомзберігаються
лише у особини, яка зазнала змін внаслідок дії навколишнього
середовища;зберігаються протягом двох-трьох поколінь (лактозний оперон кишечної
палички, регуляція активності бактеріофагів).За значеннямМорфозиАдаптаційні
модифікаціїФенокопіїЗа характеромМорфологічні зміниЗміни забарвленняГомеостаз
Генетика статі
ГЕНЕТИКА СТАТІ Стать - сукупність морфологічних, фізіологічних, біохіміч¬них і
інших ознак організму, обумовлюючих відтворення собі по¬дібного. При вивченні
наборів хромосом чоловічих і жіночих осо¬бин звернули увагу на той факт, що у
більшості жіночих організ¬мів всі хромосоми утворюють пари, а у чоловічих крім
парних (гомологічних) хромосом є дві непарні. Надалі було встановлено, що ці
непарні хромосоми якраз і визначають стать організму. Ве¬лика з непарних
хромосом, яка міститься в жіночому каріотипі в подвійному наборі, а в чоловічому
— в одиночному, названа X- хромосомою. Менша з непарних хромосом, яка міститься
тільки у особин чоловічої статі, названа Y-хромосомою. Парні хромосоми, однакові
у чоловічого і жіночого організму, називаються аутосомами, а X- і Y-хромосоми,
за якими чоловіча і жіноча стать відрі¬зняються одна від одної — статевими, або
гетерохромосомами. В диплоїдному наборі у людини містяться 46 хромосом (23
пари): 22 пари аутосом і одна пара статевих хромосом. У жіночого організ¬му це
дві Х-хромосоми, а у чоловічого — X і Y. Набір хромосом жінки може бути
представлений наступним записом: 44А+2Х, а чоловіка — 44A+XY.
Стать, що має дві однакові статеві хромосоми (XX), назива¬ється гомогаметною,
оскільки вона утворює тільки один тип га¬мет, містить Х-хромосому. Стать, яка
визначається різними ста¬тевими хромосомами (XY), називається гетерогаметною,
оскіль¬ки утворює два типи гамет, містить X- і Y-хромосоми відповідно. Стать
майбутнього організму визначається у момент запліднення і залежить від того,
який із сперматозоїдів запліднить яйцекліти¬ну. При заплідненні яйцеклітини
сперматозоїдом, який містить Х-хромосому, в зиготі будуть дві Х-хромосоми і з
неї розвинеться жіночий організм. При заплідненні яйцеклітини сперматозоїдом з
Y-хромосомою в зиготі міститимуться X- і Y-статеві хромосоми, і вона дасть
початок чоловічому організму. Неважко помітити, що утворення сперматозоїдів з X-
і Y-хромосомами рівно-ймовірно і, отже, механізм гаметогенезу визначає не тільки
стать, але і зраз¬кову чисельну рівність полови в кожному поколінні
2
2 ПРЕДМЕТ І ЗАВДАННЯ лс
Лісова селекція це наука про виведення нових і покращення існуючих
сортів деревних порід шляхом управління їх спадковістю і мінливістю. Завданя ЛС
1 селекція на швидкість росту. 2 посилення імунітету проти хвороб і шкідників та
стійкості проти несприятливих факторів навколишнього середовища 3 покращення
якості деревини 4 підвищення врожайності плодів і насіння 5 зростання виходу і
якості хімічних речовин 6 домогтися підвищення декоративності.
3 шляхи і методи лісової селекції
Наукові методи селекції 1 відбір кращих лісових форм і їх розмноження і
подальше селекційне покращення 2 гібридизація-внутрішньо видова і між видова ,
яка забезпечує прояв ознак, властивостей в наслідок комбінативної і
рекомбінаційної мінливості 3 індукований мутагенез, з використанням віз, хім.
Біо. Мутагених факторів які викликають мутації. 4 поліплодія – переведення дипло
дної форми на 3; тетра ; пентаоснову. Найефективніше в селекційному процесі
використання триплодної форми які одержають в наслідок гібридизації диплоїдних
і тетраплоїдних форм. Такі триплоїди використовують вегетативно 5 застосування
генної інженерії
4-5СОРТИ ЛІСОВИХ ДЕРЕВНИХ ПОРІД
Сорт популяція насіневого або клонового походження з покращеними
господарськоціними ознака, які передаються потомству. Сорти лісових порід
поділяються за походженням на : місцеві- створюютьться в результаті природного і
найпростіших прийомів штучного добору. мають здатність добре пристосовуватись до
певних умов регіонуи . більшість з них генетично і морфологічно не однорідні. 2
селекційне створюють на основі застосувань наукових методів селекції. Вони
вирівняні за морфологічними генетичними ознаками та господарськими особливостями
Б) за способом виведення 1 сорти клони-це потомство однієї вегетативно
розмноженої рослини. Вони характеризуються за генетичними морфологічними та
госплдарсько біологічними ознаками. 2 сорти лінії насинене потомство однієї
рослини одержано методом індивідуального добору з популянц самозапильника.
Вони є морфологічно і генетично стабільні. 3 Сорти популяції – сорти які
одержують щляхом масового добору перехресно чи самозапильних культур спадково
вони не однорідні 4 сорти гібриди створюються в наслідок внутрішньо видової чи
міжвидової гібридизації з наступним відбором кращої гібридної популяції. Такі
сорти мають краще підвщену генетичну мінливість.
6 загальна схема селекційного процесу
Включає такі етапи: 1 визначення напрямку та мети селекції на основі
вимог лісогосподарського виробництва (селекція на якість деревини смоло
продуктивність плодоношення) 2 створення вихідного матеріалу для селекції тобто
матеріалу з якого селекціонер відбирає форми для гібридизації мутації полі
плодії чи генної інженерії. Створення вихідного матеріалу- визначає успіх
селекційної роботи 3 інвениризація існуючих лісів в першу чергу природного
походження. І відбір кращих форм для розмноження і подальшого використання 4
подальший відбір селекційного матеріалу для наступних етапів селекційного
процесу . 5 організація насінництва відібраних форм або плюсових дерев з
подальшою перевіркою насіневого потомства .
7 ПОПУЛЯЦІЯ ЯК ОСНОВА СЕЛЕКЦІЇ І ЕВОЛЮЦІЇ
Основною одиницею виміру в системі живих організмів є вид- це сукупність
організмів які мають спільну генетичну основу і володіють рядом загальних
мофофізіологічних і екологічних властивостей. Вид- група які мають спільну
генетичну основу. Популяція сукупність роганізмів певного виду які вільно
схрещуються між собою займають певну територію і певним чином ізольовані від
подібних сукупностей даного виду . популяція є основною одиницею існування. В
середині популяції розрізняють дрібніші підрозділи: біотип- сукупність особин
однієї популяції що моють ідентичний гентип. Клон- вегетативне потомство однієї
рослини генетично ідентичної . екотип- популяція аба біотип що має спадкові
пристосування до певних екологічних умов.
8 ЛІСОНАСІНЕВЕ РАЙОНУВАННЯ
Це поділ території урк. На відносно однорідні частини за грунтово
кліматичними чиниками, що зумовлюють формуваня в процесі еволюції популяцій
евного генетичного складу. Оденицею є лісонасіневий район лісонасіневий район-
це певна територія в межах ареалу виду з порівняно однорідними лісонасіневими
умовами та генотипом складом популяції деревних порід що мають чітко виражені
природні та лісгосподарські особливості . повідношеню до лісонасіневого
районування розрізняють насіння : 1 місцеве- те що зібране в межах свого
лісонасіневого району. 2 інорайоне- насіння з інших районів. В укр. Виділено 9
дуб 6-сосна 6-бук 4 ялиці 3 – ялини 2 модрини райони.
9 ГЕОГРАФОЧНІ КУЛЬТУРИ
-дослідні щтучні насадженя, закладені посівним(садивним) матеріалом
інорайоного походження такі культури в укр. Створюють з 71року. Генетичний
потенціал насіння- норма реакції генотипу на умови зовнішньго середовища на
території укр. Закладено понад 40 едафічних і географічних культур. На площі 230
га.в яких представлено близько 1300 потомств популяцій дуба модрин ясена та
інших порід різного походженя
10 ВПЛИВ СПАДКОВОСТІ НА МІНЛИВІСТЬ ЛІСОВИХ ДЕРЕВ.
Відміності між особинами одного насадженя визначають такі фактори:
зовнішні фактори які поднують вплив грунту і кліматичних умов. Ці фактори
обумовлюють генотипові мінливість. 2 спадкові задатки які контролюють прояв озна
к і властивостей через ДНК і РНК . тип грунту його родючість вологість і
освітленя визначають особливості росту і розвитку одно типових насаджень на
більш родючих грунтах проявляються інтенсивніше ознаки пророди енергія приросту,
форма стовбуру кількість гілок в ярусі та кількість бруньок і колір.
11 СУТЬ МІНЛИВОСТІ ОРГАНІЗМІВ
Мінливість- це властивість органіму набувать нових обо втрачати
попередні ознаки під впливом факторів середовища. Форми мінливості: внутрішньо
видова над видова . внутрішньо видова поділяється на групову аббо внутрішньо
популяційну. Над видова це міжвидова і між родова. За характером зміни ознак
розрізняють переривчасту та безперервну. Мінливість проявляється через вплив
кількісних та якісних ознак. Якісні ознаки встановлюються окомірно кількісні
ознаки визначають шляхом заміру зваженя підрахунків це діаметр і висота стовбура
розміри і вага насіння плодів шишок. Мінливість проявляється як окремі
властивості особин фізіологічні боологічні технологічні.мінливістьподіляють на
спадкову і не спадкову.
12 МІНЛИВІСТЬ ЛІСОВИХ ДЕРЕВ ЗА МОРФОЛОГІЧНИМИ ОЗНАКАМИ СТОВБУРА.
Основною морфологічною ознакою лісових дерев є форма стовбура – це його
прямота в поєднанні з якістю,що визначає товарність деревини. Форма стовбура
залежить від грунту, вирощування, умов вирощування, густоти лісостану.
Зустрічаються стовбури дерев з певними дефектами: ексцентричність, ребристість,
суховершинність, порушення форми на поперечному перерізі, ці ознаки вважаються
спадковими, тому дерева з такими ознаками підлягають видаленню.
13. Мінливість дерев за формою крони.
Прояв форми крони залежить від: віку дерева, навколишнього середовища. Форма
залежить від площі живлення і освітлення. Форми крони є: пірамідальна,
колоноподібна, овальна та ін..
14. Мінливість дерев за морфологічними ознаками окремих органів
Є такі: розмір та характер крони; розмір, форма листків; форма та характер
річних пагонів; колір та величина квіток, плодів, частота плодоношення. У сосни
зв. При селекційній оцінці форми звертають увагу на: забарвлення чоловічих
пильщиків, величина шишок та їх кількість, довжина, колір хвої та шишок, будову
кори стовбура, кількість деревини. Для ялини зв. Форму оцінюють за: коліром
шишок( зелені, червоні). За формою апофізу(пластинчастий, пірамідальний,
гачкоподібний). За формою крони при різному типу гілкування( гребінчаста.
Плоска, неправильно гребінчаста, горизонтально плоска). За формою кори(
гладенька, глибоко тріщинувата).
15. Мінливість за тривалістю вегетаційного періоду.
Розрізняють форми: з раннім розпусканням бруньок, і з пізнім розпусканням.
Мінливість за вегетаційним періодом визначають для дуба, бука, ялини. Еремедер
та І. шембок виділяють 4 групи дерев за термінами початку та кінця вегетації:
рано починають і рано закінчують, пізно починають і пізно закінчують, рано
починають і пізно закінчують, пізно починають і рано закінчують.
16. Мінливість дерев за енергією росту.
А) повільно ростучі
Б) середньо ростучі
В) швидкоростучі.
Швецький лісівник Бектон виявив 3 типи росту: швидкий ріст ранньому віці і потім
поступове уповільнення; рівномірний або одинаковий ріст дерева протягом всього
його життя; повільний ріст в ранньому віці, а потім прискорено, спочатку рослина
завойовує для себе простір а потім прискорює свій ріст.
17. Мінливість дерев за якісними ознаками.
Показником якості дерева є пряма довжина стовбура, особливо його без сучкової
зони. За хімічним складом якість деревини визначають виходом целюлози та
лігніну. Досить контрастно дерева сосни поділяють за смоло продуктивністю. При
селекції за смоло продуктивністю за вихідні форми беруть дерева рекорцмени за
виходом смоли. Мінливість стійкості рослин до несприятливих кліматичних умов,
шкідників та хвороб. В річному циклі природна зміна умов найбільш критичними є
2 періоди: раньо весняний та осінній, коли спостерігається зміна температури.
Ранньою весною на початку вегетаційного періоду приморозки можуть пошкоджувати
молоді бруньки, пагони, листя, квіти на деревах. Восени приморозки пошкоджують
нездеревянілі пагони. По відношенню до шкідників лісові насадження визначаються
відповідністю до холоду до розвитку дерев і шкідників. Велику селекційну
цінність має стійкість дерев до грибкових захворювань.
18. Мінливість дерев за стійкістю до несприятливих кліматичних факторів,
шкідників та хвороб.
19. Форми мінливості дерев.
Поділяють на 2 типи: між популяційний і популяційний. У між популяційній в межах
типу виділяють такі форми: географічна, екологічна і гібридологічна. Внутрішньо
популяційній: ендогенна, статева, вікова, індивідуальна і сезона. Географічна- є
результатом диференціації виду в межа ареалу, ця мінливість проявляється при
утворенні географічних рас або клімати пів. Екологічна- зумовлюється впливом на
організм рослини певним фактором середовища. Гібридологічна- виникає на межі
ареалів різних видів. Ендогенна- мінливість окремих органів дерева в межах
одного організму. Статева- існування в популяції форм, що відрізняються статево.
Індивідуальна- визначається генотипом особин, який формується в наслідок
поєднання статевих клітин батьківських форм, при цьому мутагенезі полібплодії.
21. Популяційна структура лісових видів.
Популяція- структура організмів одного виду, що займає певну територію , вільно
їдуться між собою та певною мірою ізольовані від інших сукупностей. Стосовно
лісництва окремою популяцією можна вважати лісовий масив, між переривами
природних умов ( рік, гір). Багато популяцій бука, ялиці ростуть в карпатських
лісах де існують різноманітні розриви за рельєфом та лісо рослинними умовами.
Головними ознаками популяції є: Панміксія- необмежене видове єбля між будь якими
особами популяції . Воно створює генетичну різноманітність організму необхідних
для природного відбору. Імбридинг- самозапилення перехресно запилених культур.
Він супроводжуєть професією і гомозигодизацією. Депресинг- пониження
життєдіяльності і продуктивності організму. Гомозигодизація- призводить до
розщеплення складної гетерозиготи на прості самозапильні. Селективне схрещення-
вібіркове схрещення при якому особини окремих генотипів частіше, порівняно з
іншими витримують в схрещені.
24 ПРОЦЕС ПРИРОДНОГО ДОБОРУ В ПОПУЛЯЦІЯХ ЛІСОВИХ ВИДІВ
Выявление и систематизация жалоб у больных с заболеваниями пищевода, желудка и кишечника.
Больные с патологией ЖКТ могут предъявлять разнообразные жалобы, которые условно подразделяются на местные, общие и дополнительные общепатологические.
I. Местные жалобы
1. «Пищеводные» жалобы:
- дисфагия,
- пищеводная боль,
- пищеводное кровотечение,
- пищеводная рвота.
2. «Желудочные» жалобы:
- желудочная боль,
- желудочный дискомфорт,
-желудочная диспепсия,
-желудочное кровотечение.
3. «Кишечные» жалобы:
- кишечные боли,
- кишечная диспепсия,
- нарушения дефекации,
- кишечное кровотечение,
- кишечная рвота.
II. Общие жалобы
1. Нарушения аппетита.
2. Изменения вкуса.
3. Похудание.
III. Дополнительные общепатологические жалобы
1. Повышенная утомляемость.
2. Снижение работоспособности.
3. Мышечная слабость.
4. Невротические расстройства.
5. Симптомы интоксикации и др.
1. «Пищеводные» жалобы
Дисфагия (dysphagia) (от греч. «dys» – нарушение, «phagein» – глотать, есть) - это нарушение акта глотания и прохождения пищи по пищеводу вследствие сужения просвета пищевода или нарушений его перистальтики.
Причина дисфагии – сужение пищевода, которое может быть органическим (стеноз) и функциональным (спазм).
Пищеводная боль. Боли наблюдаются при острых воспалениях слизистой оболочки пищевода (эзофагит), ожогах; обычно боли ощущаются на всем протяжении пищевода, как во время акта глотания, так и вне его, могут иррадиировать в межлопаточную область. У больных с ахалазией кардии боли могут возникать спонтанно, чаще ночью. Они весьма интенсивны, иррадиируют в спину, вверх по пищеводу, в шею, в челюсти, длятся минутами либо часами. При грыже пищеводного отверстия диафрагмы и желудочно-пищеводном рефлюске боли могут иррадиировать в левую половину грудной клетки и имитировать заболевания сердца.
Пищеводная рвота наблюдается при значительном сужении пищевода. Пища накапливается над сужением в расширенной части пищевода и антиперистальтическими сокращениями его мышц извергается наружу.
Причины пищеводных кровотечений
- Разрыв варикозно расширенных вен пищевода.
- Синдром Меллори-Вейса (разрыв слизистой оболочки кардиального отдела пищевода при рвоте).
- Распадающаяся опухоль пищевода.
- Язвы пищевода.
- Травмы пищевода.
Основной признак пищеводного кровотечения – рвота неизмененной кровью.
Признаки «желудочных болей»
1. Локализация – эпигастральная область.
2. Имеется отчетливая связь с приемом пищи.
3. Характерна сезонность болей.
4. Желудочная боль уменьшается после рвоты, приема щелочи (соды) и жидкой пищи, способствующей разведению желудочного сока.
5. Для болей, исходящих из желудка, характерна иррадиация в спину, в лопатки, нижнюю часть межлопаточного пространства, в левое подреберье.
Диспепсия (от греч. «dis» – нарушение, «pepsis» – пища) - это группа симптомов (синдром), возникающих вследствие нарушения процессов пищеварения.
Виды диспепсии:
- желудочная;
- кишечная;
- печеночная;
- панкреатическая;
- смешанного характера.
Желудочная диспепсия – это патологический синдром, обусловленный недостаточной или избыточной секреции соляной кислоты и пепсина, чрезмерно быстрой или резко замедленной эвакуацией пищи из желудка.
Симптомы желудочной диспепсии
а) Желудочный дискомфорт - это неприятные ощущения в эпигастрии, не расцениваемые пациентом как боль, имеющее множество оттенков:
- чувство переполнения желудка после еды;
- чувство тяжести в эпигастрии;
- раннее насыщение;
- вздутие в верхней половине живота;
- тошнота;
- урчание, ощущение плеска и др.
б) Тошнота (nausea) - это тягостное давление в подложечной области и одновременно неприятное ощущение в полости рта, сопровождающееся бледностью кожных покровов, головокружением, гиперсоливацией, похолоданием конечностей, снижением артериального давления и, иногда, полуобморочным состоянием.
в) Рвота (vomitus) - это сложный рефлекторный акт, обусловленный возбуждением рвотного центра, во время которого происходит непроизвольное толчкообразное выбрасывание желудочного содержимого через рот (реже – и через носовые ходы).
3. «Кишечные» жалобы
Кишечная боль. При жалобах больного на боли в животе следует установить их локализацию, иррадиацию, интенсивность, характер, длительность и условия, которые приводят к ослаблению болей.
Общими признаками кишечных болей, позволяющими отличить их от желудочных, служат:
1. Локализация – чаще в нижних и боковых отделах живота, околопупочной области.
2. Отсутствие строгой зависимости от приема пищи.
3. Связь болей с актом дефекации (могут возникать перед, во время, и, реже, после опорожнения кишечника).
4. Уменьшение болей после дефекации или отхождения газов.
По механизму возникновения кишечные боли делят на:
1. Спастические боли – обусловлены спастическим сокращением кишечной мускулатуры.
2. Дистензионные боли – возникают в результате растяжения кишечной стенки ее содержимым (газом, жидкостью).
3. Брыжеечные (мезентериальные) боли – обусловлены воспалением лимфатических узлов брыжейки кишечника.
4. Ганглионарные боли возникают в результате раздражения интрамуральных нервных окончаний воспалением, рубцом, опухолью.
5. Ишемические боли – обусловлены нарушением кровообращения в кишечнике (атеросклероз, тромбоз, эмболии).
6. Спаечные боли – обусловлены спаечной болезнью кишечника.
Кишечная диспепсия - это нарушение процесса переваривания пищи в кишечнике в результате ферментативной недостаточности тонкой кишки, поджелудочной железы, печени или ускоренного передвижения пищи по кишечнику, а также вследствие дисбактериоза.
Симптомы кишечной диспепсии
а) метеоризм (от греч. «meteorismos» -поднятие вверх) - это вздутие живота, возникающее вследствие избыточного образования газов в пищеварительном тракте (флатуленция), нарушения их всасывания и отхождения.
Больные жалуются на тяжесть, распирание и увеличение объема живота, могут быть кишечные колики, одышка и боли в сердце, связанные со смещением диафрагмы.
Причины метеоризма: нарушение пищеварения вследствие ферментативной недостаточности желудка, кишечника, поджелудочной железы; дисбактериоз; аэрофагия; воспаление и атрофия слизистой оболочки кишечника с нарушением всасывания газов.
б) урчание в животе (borborygmi) - это шумы и плеск в животе, возникающие от столкновения газов и жидкости при одновременном их прохождении через узкое место в кишечнике. Наблюдается при спастическом состоянии кишечника, часто сопровождается коликами, может предшествовать поносу.
в) расстройства дефекации:
• Понос – увеличение объема каловых масс более 250 г в сутки, как правило, с частотой более 3 раз в сутки, выделяющихся в непластичной, жидкой или полужидкой форме с измененными физико – химическими свойствами.
Причинами диареи являются заболевания: кишечника (кишечные); желудка (гастрогенные); поджелудочной железы (панкреатогенные); болезней печени (гепатогенные); эндокринных желез (сахарный диабет, аддисонова болезнь, тиреотоксикоз) - эндокринные; метаболических расстройств (уремия, амилоидоз) - метаболические; неврозов (неврогенные); приема лекарств (медикаментозные).
• Запор (обстипация, от греч. «obstipatio» - затворяю) - это опорожнение кишечника 3 и менее раз в неделю, при котором акт дефекации сопровождается дополнительными усилиями, выделением непластичных уплотненных каловых масс и не приносит удовлетворения.
Кишечная рвота характерна для низко локализующейся непроходимости кишечника. Она обусловлена антиперистальтическим движением кишечника. Рвотные массы содержат не настоящий кал, а лишь застойные пищевые массы, гнилостно разложившиеся, с грязно-коричневыми частицами фекального вида и запаха. Может наблюдаться и настоящая каловая рвота, что указывает на наличие свища между желудком и поперечно-ободочной кишкой. Каловая рвота многократная и упорная, сопровождается задержкой стула и газов.
Кишечное кровотечение. В зависимости от расположения источника кровотечения стул может иметь различную окраску – от красного до черного дегтеобразного. Наблюдается при язвах желудка и 12-перстной кишки, полипе и раке кишечника, язвенном колите, дизентерии и др.
Черный дегтеобразный стул (melaena) свидетельствует о длительном пребывании значительных количеств крови в верхних отделах пищеварительной трубки. Кал темно-вишневого цвета бывает при умеренном кровотечении из дистальных отделов тонкой или правой половины толстой кишок. Каловые массы типа ''малинового желе'' с большим количеством слизи характерны для кровотечения из отделов толстой кишки. Алая кровь на поверхности оформленного кала является признаком кровотечения из нижних отделов кишечника, наиболее часто встречается при геморрое и трещинах заднего прохода.
3. Общие жалобы
Аппетит (от лат. «appetites» – желание) – это ощущение, связанное с потребностью в пище.
Аппетит является важным фактором, регулирующим прием пищи, влияет на слюноотделение, на секрецию желудка и его двигательную функцию.
Изменения аппетита могут быть центрального происхождения и периферического, т.е. рефлекторного, главным образом со стороны пищеварительного тракта. Различают следующие виды расстройства аппетита у больных с патологией органов пищеварения.
1. Понижение аппетита вплоть до его полной потери (анорексия) – наблюдается при пониженной желудочной секреции, острых гастритах, раке желудка. От потери аппетита следует отличать воздержание от приема пищи из-за боязни возникновения болей (cibophobia).
2. Повышение аппетита (полифагия), иногда выраженное в резкой степени (булимия) – характерно для состояний с повышенной секрецией желудка и психических заболеваний.
3. Извращение аппетита (стремление употреблять в пищу несъедобные вещества) – встречается у лиц, страдающих ахлоргидрией, у беременных; при раке желудка больные испытывают отвращение к мясной пище, при ахолии – к жирной.
Вкус – это ощущение, возникающее при воздействии различных растворимых веществ на вкусовые рецепторы, расположенные главным образом на языке.
Изменение вкуса (неприятный вкус во рту, притупление вкусовых ощущений) часто зависит от патологических процессов в полости рта (кариозные зубы, хроническое воспаление миндалин). Обложенный язык также может быть причиной ощущения плохого вкуса во рту.
Похудание (истощение) характерно для заболеваний ЖКТ с хроническим течением. Особенно резко выраженное похудание вплоть до кахексии встречается у больных со стриктурами пищевода, стенозом выходного отдела желудка, опухолями органов пищеварения, длительными поносами.
Методика осмотра больных с заболеваниями пищевода, желудка и кишечника.
Общий осмотр больного с заболеваниями ЖКТ производится по общепринятой схеме.
При тяжелых хронических заболеваниях, сопровождающихся нарушением поступления и утилизации пищевых средств, наблюдается похудание, порой крайняя степень истощения – кахексия.
В случаях прободения язвы, кишечной непроходимости, разлитого перитонита наблюдается специфический вид лица – ''facies abdominalis seu Hyppocratica''.
При осмотре кожных покровов и слизистых оболочек могут быть выявлены изменения окраски: бледность при злокачественных опухолях пищевода, желудка и кишечника, после гастродуоденальных кровотечений и при анемиях; при метастазировании злокачественных опухолей желудка или кишечника в печень или лимфатические узлы ворот печени может возникнуть желтуха. Могут быть выявлены сухость кожных покровов или потеря ими эластичности, снижение мышечного тонуса, истончение подкожно-жировой клетчатки, трофические нарушения - трещины губ, выпадение волос, ломкость ногтей.
При исследовании лимфатической системы у больных в поздних стадиях рака желудка и кишечника можно обнаружить увеличение лимфатических узлов (при раке желудка выявляется увеличенный лимфоузел в левой надключичной ямке – вирховская железа).
Местный детальный осмотр начинается с языка и полости рта. Недостаток зубов и наличие кариозных зубов приводят к плохому пережевыванию пищи, а также к попаданию в желудок патогенной микрофлоры. Хроническое воспаление небных миндалин и слизистой оболочки глотки является постоянным очагом инфекции в организме. Разрыхление десен и кровотечения из них являются признаками гиповитаминозов.
При острых и хронических заболеваниях желудка и кишечника возникают воспалительные и дистрофические изменения слизистой оболочки языка, что проявляется в виде налета различной окраски. Влажный и чистый язык характерен для неосложненных язв желудка и 12-перстной кишки; обложенный серо-белым налетом – встречается при остром гастрите; сухой, с грязно-серым налетом – при «катастрофах» в брюшной полости (перитониты); атрофический язык со сглаживанием сосочков («лакированный язык»)- при атрофическом гастрите и гиповитаминозах группы В.
4. Синдром пищеводного, желудочного и кишечного кровотечения. Причины,
клинические и лабораторные признаки. Методы диагностики скрытого желудочно-
кишечного кровотечения.
Причины пищеводных кровотечений
- Разрыв варикозно расширенных вен пищевода.
- Синдром Меллори-Вейса (разрыв слизистой оболочки кардиального отдела
пищевода при рвоте).
- Распадающаяся опухоль пищевода.
- Язвы пищевода.
- Травмы пищевода.
Основной признак пищеводного кровотечения – рвота неизмененной кровью.
Желудочное кровотечение всегда является серьезным симптомом.
Причины желудочного кровотечения:
- Язвы желудка и 12-перстной кишки и острые язвы желудка.
- Эрозивные поражения слизистой оболочки желудка.
- Рак желудка с распадом опухоли.
- Синдром Меллори-Вейса.
- Травмы и ожоги желудка.
- Геморрагические диатезы.
Основные проявления желудочного кровотечения: рвота, рвотные массы коричневого
цвета (цвет «кофейной гущи»), черный кал (мелена).
При кровотечении умеренной или средней степени тяжести рвотные массы имеют цвет
кофейной гущи, т.е. темно-коричневого цвета (под влиянием соляной кислоты
желудочного сока образуется солянокислый гематин). При обильном кровотечении,
связанном с повреждением крупного сосуда, рвотные массы содержат большое
количество алой крови. При незначительных желудочных кровотечениях рвота может
не возникать, а проявлением кровотечения в этом случае будет дегтеобразный стул
– мелена (черный цвет каловым массам придает сернистое железо из гемоглобина,
образовавшееся в кишечнике в результате разложения ферментами излившейся в него
крови).
Кишечное кровотечение. В зависимости от расположения источника кровотечения стул
может иметь различную окраску – от красного до черного дегтеобразного.
Наблюдается при язвах желудка и 12-перстной кишки, полипе и раке кишечника,
язвенном колите, дизентерии и др.
Черный дегтеобразный стул (melaena) свидетельствует о длительном пребывании
значительных количеств крови в верхних отделах пищеварительной трубки. Кал
темно-вишневого цвета бывает при умеренном кровотечении из дистальных отделов
тонкой или правой половины толстой кишок. Каловые массы типа ''малинового
желе'' с большим количеством слизи характерны для кровотечения из отделов
толстой кишки. Алая кровь на поверхности оформленного кала является признаком
кровотечения из нижних отделов кишечника, наиболее часто встречается при
геморрое и трещинах заднего прохода.
5. Синдром нарушений секреторной функции желудка.
В основе нарушений пищеварения в желудке находятся парциальные, а чаще
сочетанные расстройства секреторной, моторной, всасывательной, барьерной и
защитной функций желудка. Характеристика расстройств секреторной функции желудка
приведена на рисунке. В целом указанные нарушения обусловливают несоответствие
динамики и/или уровня секреции различных компонентов желудочного сока текущим
реальным потребностям в них. • Нарушения динамики и общего объёма секреции
желудочного сока. В зависимости от особенностей изменения секреторной функции
желудка выделяют несколько её типов: тормозной, возбудимый, инертный,
астенический. - Тормозной тип секреции желудочного сока. Увеличенный латентный
период секреции (между пищевой стимуляцией желудка и началом секреции),
сниженная интенсивность нарастания и активности секреции, укороченная
длительность секреции, уменьшенный объём секрета. При крайней степени торможения
секреции развивается ахилия — практическое отсутствие желудочного сока. -
Возбудимый тип секреции желудочного сока. Укороченный латентный период начала
секреции, интенсивное нарастание секреции, увеличенная длительность процесса
секреции, повышенный объём желудочного сока. - Инертный тип секреции желудочного
сока. Увеличенный латентный период, замедленное нарастание секреции, медленное
её прекращение, увеличенный объём желудочного сока. - Астенический тип секреции
желудочного сока. Укороченный латентный период начала сокоотделения, интенсивное
начало и быстрое снижение секреции, малый объём желудочного сока. - Хаотический
тип секреции желудочного сока. Характерно отсутствие каких-либо закономерностей
динамики и объёмов секреции, периодов её активации и торможения в течение
продолжительного времени (нескольких месяцев и лет). Общее количество сока, как
правило, увеличено.
Виды расстройств желудочной секреции. К расстройствам желудочной секреции
относятся гиперсекреция, гипосекреция и ахилия. + Гиперсекреция — увеличение
количества желудочного сока, повышение его кислотности и переваривающей
способности. - Основные причины: увеличение массы секреторных клеток желудка
(детерминируется генетически), активация влияний блуждающего нерва (например,
при невротических состояниях или конституциональной ваготонии), повышение
синтеза и/или эффектов гастрина, гипертрофия и/или гиперплазия
энтерохромаффинных (энтероэндокринных) клеток (например, при гипертрофическом
гастрите), перерастяжение антрального отдела желудка, действие некоторых ЛС
(например, ацетилсалициловой кислоты или кортикостероидов). - Возможные
последствия: замедление эвакуации пищевой массы из желудка, эрозии и изъязвления
слизистой оболочки желудка, сопровождающийся изжогой гастроэзофагеальный
рефлюкс, нарушения пищеварения в кишечнике. + Гипосекреция — уменьшение объёма
желудочного сока, снижение его кислотности и расщепляющей эффективности.
Основные причины: уменьшение массы секреторных клеток (например, при гипо- и
атрофической форме хронического гастрита или распадающейся опухоли желудка),
снижение эффектов блуждающего нерва (например, при неврозах или
конституциональной симпатикотонии), снижение образования гастрина, дефицит в
организме белков и витаминов, действие ЛС, снижающих или устраняющих эффекты
блуждающего нерва (например, блокаторов холинорецепторов или активаторов
холинэстераз). + Ахилия — состояние, характеризующееся практически полным
отсутствием желудочной секреции. Причина ахилии — значительное снижение или
прекращение секреторной функции желудка.
6. Синдром нарушений моторно-эвакуаторной функции желудка. Симптоматология
и диагностика.
Нарушения эвакуаторно-моторной функции желудка могут зависеть от различных
причин: спазм, сочетание спазма и воспалительной инфильтрации, рубцово-спаечный
процесс. В связи с этим различают две формы нарушения эвакуаторно-моторной
функции желудка — преходящую, которая определяется как псевдостеноз, и
прогрессирующую, обусловленную тяжелыми морфологическими изменениями желудка и
двенадцатиперстной кишки.
Временное нарушение эвакуаторно-моторной функции желудка (перемежающийся стеноз,
псевдостеноз) встречается чаще всего при острых язвах, реже — при обострении
язвенной болезни; случаи чисто рефлекторноспастического пилоростеноза
наблюдаются весьма редко.
Нарушения эвакуации в таких случаях зависят от функционального спазма
(пилороспазма), а также воспалительной инфильтрации слизистой оболочки и стенок
желудка или луковицы. В связи с тем что инфильтрация может подвергаться
обратному развитию, а спазм прекратиться, признаки сужения уменьшаются и даже
совсем исчезают. Подобные явления наблюдаются при пилородуоденальных язвах.
Клиническая картина характеризуется симптомами острой язвы (или обострения
язвенной болезни) в сочетании с признаками остро возникающего стеноза. На фоне
выраженного болевого синдрома появляются многократная тягостная рвота застойного
характера, содержащая натощак остатки пищи, чувство распираний в подложечной
области, запоры. Вследствие обильной многократной рвоты может развиться
гипохлоремия.
Дифференциальная диагностика затяжных псевдостенозов представляет порой большие
трудности. Истинный характер стеноза может быть установлен на основе клинико-
рентгенологического наблюдения и лечения больного с применением
противоспастических средств (атропин и др.).
При острых язвах или обострении язвенной болезни иногда констатируется
длительный стойкий спазм антрального отдела желудка с воспалительным набуханием
слизистой, что приводит к сужению антрального отдела и дает повод подозревать
злокачественную опухоль (рак) антрального отдела.
Стойкое нарушение эвакуаторно-моторной функции желудка. Нарушения эвакуаторно-
моторной функции желудка и двенадцатиперстной кишки могут быть обусловлены
морфологическими изменениями, вызванными значительными рубцовыми и спаечными
процессами, приводящими к развитию стенозов и деформации желудка и
двенадцатиперстной кишки; значительные деформации желудка чаще всего возникают
вследствие перигастритов и перидуоденитов, на почве глубоких проникающих язв.
Среди различных деформаций желудка наиболее типичными являются желудок в форме
песочных часов и кисетный или улиткообразный желудок вследствие сморщивания
малой кривизны.
Деформация желудка в виде песочных часов или каскадного желудка иногда является
следствием функциональных изменений или обусловлена давлением извне (например,
при метеоризме).
Иногда наблюдается обширный перигастрит в области антрального отдела желудка,
развивающийся после операции ушивания язвы, прикрытого прободения. Наиболее
часто встречаются сращения задней поверхности желудка с поперечноободочной
кишкой, сращение малой кривизны, пилорической части и двенадцатиперстной кишки с
нижней поверхностью печени, с ее левой и правой долями, сращение заднего отдела
пилорической части желудка с поджелудочной железой, сращения с желчным пузырем.
При рентгенологическом исследовании двенадцатиперстной кишки наблюдаются
неправильные изменения просвета ее самой разнообразной формы с образованием
дивертикулообразных карманов.
Чаще всего нарушения эвакуаторно-моторной функции желудка обусловлены рубцовым
сужением привратника или луковицы двенадцатиперстной кишки.
Различают три стадии сужения: компенсированную, субкомпенсированную и
декомпенсированную. В начальной (компенсированной) стадии общее состояние
больного не нарушено; объективные симптомы отсутствуют либо выражены
незначительно. Боли могут мало беспокоить больных, но учащается кислая отрыжка,
иногда появляется рвота; наиболее характерно чувство полноты и тяжести в
желудке. Емкость желудка при рентгенологическом исследовании может быть
несколько увеличена; натощак определяется значительная секреция, перистальтика
желудка часто усилена; опорожнение его вначале может быть даже ускорено или
происходить своевременно. Гипертрофия мышечных элементов желудка еще
преодолевает сопротивление продвижению пищи.
Во второй субкомпенсированной стадии стеноза налицо выраженная клиническая
картина, появляются общие симптомы: больные начинают худеть, развивается
слабость, чувство тяжести и распираний в подложечной области, особенно тягостное
к вечеру, приобретает более постоянный характер. Усиленные сокращения желудка
вызывают приступы болей, которые могут сопровождаться появлением ограниченных
вздутий в верхней части живота; больные иногда принимают вынужденное положение с
целью уменьшить боли, что особенно характерно при наличии сращений; боли нередко
уменьшаются после рвоты, в рвотных массах может находиться пища, съеденная
накануне. Часто наблюдается отрыжка с запахом тухлых яиц. При стоянии желудочное
содержимое делится на три слоя: нижний, состоящий из плотных остатков, средний —
жидкий и верхний — пенистый, обусловленный наличием газов брожения. При
исследовании брюшной полости констатируется «шум плеска» натощак, а после приема
обильной пищи видна перистальтика. При рентгенологическом исследовании
определяется большое количество секрета натощак, рельеф слизистой не различим,
желудок растянут, тонус его понижен, перистальтика напряжена, временами вялая,
эвакуация резко замедлена (через 8—12 часов и даже через сутки в желудке
задерживается барий).
Декомпенсированная стадия стеноза характеризуется значительно выраженными общими
явлениями: исхудание, иногда истощение, дряблая кожа, значительная общая
слабость, потеря аппетита при повышенной жажде, олигурия, периодические поносы;
боли, тягостные ощущения распираний в надчревье; отрыжка прогорклым желудочным
содержимым с неприятным запахом тухлых яиц; рвота почти ежедневная с большим
количеством жидкости и пищи. При осмотре брюшной полости — «шум плеска» в
желудке натощак, через истонченную брюшную стенку ясно определяется
перистальтика и антиперистальтика. В желудочном содержимом — резко выраженный
застой, а при рентгеноскопии — гипотония и растяжение желудка, наполненного
большим количеством жидкого содержимого натощак; плотное содержимое иногда
определяется в виде так называемых вакуольных дефектов в антральной части
желудка.
У некоторых больных в декомпенсированной стадии стеноза вследствие резкого
нарушения водно-солевого обмена возникает хлоргидропенический синдром
(гипохлоремия), сочетающийся с нарушением обмена кальция. Ранними признаками
являются симптом Хвостека (подергивание мышц лица при поколачивании молоточком
по скуловой кости) и симптом Труссо (тетанические явления в кисти в виде так
называемой руки акушера после перетягивания плеча бинтом и сжатия сосудов). В
дальнейшем развиваются судороги, слабость, прострация и коматозное состояние.
Этот клинический симптомокомплекс получил название желудочной тетании и
встречается в трех формах — легкой, средней и тяжелой. На вскрытии больных,
умерших от желудочной тетании, при гистологическом исследовании почек
обнаруживаются признаки известкового нефроза. Хлоргидропенический синдром в
тяжелых случаях желудочной тетании приводит к смертельному исходу в результате
почечной недостаточности и общей интоксикации . Определенное значение имеют
изменения надпочечников, влияющие на состояние водного и минерального обмена.
Таким образом следует различать:
а) временный стеноз, или псевдостеноз, обусловленный чаще всего сочетанием
спастических и воспалительных явлений у больных с острыми проявлениями язвенной
болезни;
б) ремиттирующий характер сужения, связанный с сочетанием функционально-
воспалительных и органических элементов сужения при обострении хронической язвы;
у больных с выраженными морфологическими изменениями в области язвы;
в) прогрессирующее нарушение эвакуаторно-моторной функции желудка и
двенадцатиперстной кишки на почве тяжелых органических изменений в виде Рубцовых
и спаечных процессов.
В связи с этим при диагностике стеноза необходимо путем клинического наблюдения
и проведения интенсивной, в том числе и антиспазматической, терапии выяснить
степень органических необратимых явлений и исключить функциональные и
воспалительные компоненты стеноза, а также установить степень нарушения
эвакуаторно-моторной функции желудка, что важно для решения вопроса об
оперативном вмешательстве. Приходится дифференцировать со стенозом на почве
злокачественного процесса, что может представить значительные диагностические
трудности. Впрочем, как органический язвенный, так и раковый стеноз требует
обязательного хирургического лечения.
7. Острые гастриты. Этиология, патогенез. Симптоматология и диагностика.
Острый гастрит – обратимое поражение слизистой оболочки желудка воспалительного
характера.
Классификация острых гастритов
Различают простой (катаральный), коррозивный и флегмонозный острые гастриты.
Этиология и патогенез. Этиологические факторы простого (катарального), острого
гастрита разделяют на экзогенные и эндогенные. К экзогенным причинам относятся
употребление очень горячей, грубой пищи с большим содержанием специй (горчицы,
перца), прием значительного количества алкоголя и его суррогатов, употребление
недоброкачественной пищи, инфицированной различ¬ными микроорганизмами
(стафилококками, сальмонеллами), прием некоторых лекарственных препаратов
(ацетилсалициловой кислоты, индометацина, кортикостероидных гормонов). С
эндогенными причинами связано развитие острого гастрита у больных инфекционными
заболеваниями (грипп, корь, скар¬латина), у пациентов с ожоговой болезнью,
хронической почечной недоста¬точностью. В некоторых случаях может развиться так
называемый аллергиче¬ский гастрит, обусловленный повышенной чувствительностью к
некоторым пищевым продуктам (шоколад, крабы, земляника).
К возникновению коррозивного гастрита приводят прием (по ошибке или с суицидными
целями) крепких кислот и оснований, а также попадание в желудок соединений
мышьяка, фосфора, йода и т. д. Острый флегмонозный гастрит, именуемый также
флегмоной желудка, встречается редко и развивается при проникновении в стенку
желудка крайне вирулентной микрофлоры (например, гемолитического стрептококка,
золоти¬стого стафилококка), что может наблюдаться при повреждении желудка
инород¬ным телом, в очагах гнойной инфекции в соседних органах, сепсисе.
.Клиническая картина. Симптоматика острого катарального гастрита во мно¬гом
зависит от особенностей этиологического фактора и длительности его воз¬действия.
Первые симптомы заболевания (тошнота, рвота пищей с примесью слизи и желчи, боли
в эпигастральной области, субфебрильная температура, слабость) появляются обычно
через 6—8 ч после воздействия на слизистую обо¬лочку желудка патогенного
фактора. Более выраженная клиническая картина наблюдается при заболеваниях,
вызванных инфекционными возбудителями. В таких случаях отмечается высокая
лихорадка (до 39°С и выше) с ознобами, присоединяются явления интоксикации,
вследствие неоднократной рвоты могут нарастать признаки обезвоживания организма.
Уменьшается количество выде¬ляемой мочи, в анализах крови наблюдается повышение
содержания эритроци¬тов и гемоглобина. При обследовании больного выявляют
бледность и сухость кожных покровов, обложенность языка и неприятный запах изо
рта, вздутие живота, болезненность при пальпации в эпигастральной области. В
неослож¬ненных случаях через несколько дней наступает выздоровление.
При остром коррозивном гастрите сразу после приема токсичных химических веществ
возникают сильные боли в полости рта, глотке, по ходу пищевода, а также в
эпигастральной области, упорная рвота, не приносящая облегчения. В рвотных
массах обнаруживается примесь слизи и крови, а иногда обрывки слизистой оболочки
пищевода и желудка. Течение коррозивного гастрита тяже¬лое; неблагоприятный
исход может быть связан с развитием шока или прогрессированием явлений
перитонита.
Клиническая картина флегмонозного гастрита характеризуется высокой ли¬хорадкой с
ознобами, упорной рвотой, иногда с примесью гноя, сильными бо¬лями в
эпигастральной области, появлением симптомов раздражения брюшины. Течение
флегмонозного гастрита может осложниться перфорацией желудка с развитием
абсцессов в брюшной полости, гнойного перитонита, медиастинита, сепсиса, часто
приводящих к смерти больного.
Лечение. При остром катаральном гастрите показано удаление патогенного
раздражителя из желудка. Для этого искусственно вызывают рвоту после приема
нескольких стаканов теплой воды или слабого раствора гидрокарбона¬та натрия, а
также производят зондовое промывание желудка. Назначают го¬лод в течение 1—2
дней с последующим постепенным расширением диеты, прием обволакивающих и вяжущих
препаратов (например, висмута нитрата основного). При возникновении явлений
обезвоживания организма внутривенно капельно вводят большое количество 5%
раствора глюкозы и 0,9% раствора хлорида натрия. При остром гастрите
инфекционной этиологии (пищевых токсикоинфекциях) применяют антибактериальные
препараты. При остром коррозивном гастрите как можно скорее проводят промывание
желудка. Больные с острым флегмонозным гастритом подлежат хирургическому лечению
8. Хронические гастриты. Этиология и патогенез. Симптомы и синдромы, их
характеристика. Методы диагностики.
Хронический гастрит – собирательное понятие, объединяющее различные по этиологии
и патогенезу воспалительные и дегенеративные поражения слизистой оболочки
желудка, характеризующиеся ее клеточной инфильтрацией, нарушением
физиологической регенерации эпителия и вследствие этого атрофией железистого
эпителия, его метаплазией, расстройством секреторной моторной и инкреторной
функций желудка.
Этиологические причины хронического гастрита разнообразны. К основным из них
относятся:
1) хеликобактерная инфекция - самая частая причина хронического гастрита.
Хеликобактерный хронический гастрит составляет около 90 % всех случаев
хронического гастрита;
2) дуоденогастральный рефлюкс;
3) длительный прием гастротропных препаратов (салицилаты и другие НПВС, калия
хлорид, резерпин и др.);
4) аутоиммунный фактор - приблизительно в 5-8 % случаев хронический гастрит
обусловлен развитием аутоиммунных процессов.
Другие этиологические факторы имеют второстепенное значение. Роль их состоит не
в индукции развития заболеваний, а в провокации обострения уже имеющегося
хронического гастрита. Такими факторами являются:
экзогенные факторы:
1) алиментарный фактор (нарушение ритма и характера питания, употребление
недоброкачественной пищи, злоупотребление острой, очень горячей или очень
холодной пищей);
2) злоупотребление алкоголем;
3) курение;
4) пищевая аллергия;
5) влияние профессиональных вредностей (заглатывание вредных компонентов,
содержащихся в воздухе: угольной, металлической, хлопковой пыли, паров кислот,
щелочей и других токсических веществ).
эндогенные факторы:
1) хронические инфекции (полости рта, носоглотки и др.);
2) заболевание эндокринной системы;
3) нарушение обмена веществ (ожирение, подагра);
4) дефицит железа в организме;
5) заболевания, приводящие к тканевой гипоксии (легочная и сердечная
недостаточность).
Особенности клинической картины хронического аутоиммунного гастрита.
При аутоиммунном гастрите поражается фундальный отдел желудка, что приводит к
резкому снижению секреции соляной кислоты, пепсиногена и внутреннего фактора
Кастла.
Характерными жалобами для хронического аутоиммунного га¬стрита являются:
- ощущение тяжести, полноты в эпигастрии после еды, реже — тупые боли после
приема пиши;
- отрыжка воздухом, а при выраженной секреторной недостаточности — тухлым,
съеденной пищей, горьким, изжога, ощущение металлического привкуса во рту;
- плохой аппетит;
- при выраженной секреторной недостаточности появляются жалобы,
обусловленные нарушением функции кишечника (урчание, переливание в животе,
неустойчивый стул);
- жалобы, обусловленные функциональным демпинг-синдромом: после приема пиши,
богатой углеводами, появляются резкая слабость, головокружение, потливость
Указанные жалобы обу¬словлены тем, что в связи с. низким содержанием соляной
ки¬слоты в желудке углеводы пищи быстро поступают и тонкий кишечник, всасываются
в кровь и вызывают большой выброс инсулина.
Объективное исследование больных
Общее состояние удовлетворительное, но при выраженной ат¬рофии слизистой
оболочки желудка к ахлоргидрии значительно нарушается пищеварение в тонком
кишечнике, и появляются сле¬дующие характерные симптомы:
- похудание;
- сухость кожи, иногда ее потемнение вследствие развития гипокортицизма (кожа
пигментирована в области сосков, лица, ладонных складок, шеи, половых органов),
бледность кожи (вследствие анемии);
- признаки полигиповитаминоза (дефицит витамина А — сухость кожи,
ухудшение зрения; дефицит витамина С — кровоточи¬вость и разрыхление десен;
дефицит витамина 82 — «заеды» в углах рта; дефицит витамина РР — дерматит;
поносы);
- выпадение волос, ломкость ногтей;
- возможно снижение АД (за счет гипокортицизма), могут появиться дистрофические
изменения в миокарде;
- язык обложен;
- разлитая болезненность в области эпигастрия;
- при развитии кишечной диспепсии болезненность и урчание при пальпации
околопупочной и илеоцекальной области;
-может определяться опущение большой кривизны желудка.
Клиническая картина хронического гастрита, ассоциированного с Нelicobacter
pylori.
Клиническая картина хеликобактерного гастрита зависит степени
прогрессирования воспалительного процесса. Для ранней стадии заболевания
характерно развитие неатрофического антрального гастрита, имеющего язвенно-
подобную симптоматику:
- боль локализуется в правой части эпигастральной области, носят поздний
характер, возникают спустя 1,5-3 часа после еды и стихают после приема пищи; по
характеру боли обычно тупые, ноющие, не очень интенсивные, без иррадиации, но
при антральном гастрите боли более интенсивные, чем при диффузном, поэтому
антральный гастрит называют - болевой гастрит.
- сниженный аппетит не характерен, так как он стимулируется высокой кислотностью
желудочного сока. Прием пищи уменьшает боль, заставляет больных есть часто,
даже, порой, ночью;
- изжога зачастую мучительная и упорная, она может быть эквивалентом болей и
появляться через 1,5-3 часа после еды; кислая отрыжка, срыгивание кислым;
- рвота возникает при обострении заболевания, провоцируется погрешностями в
диете, приносит облегчение больным – уменьшает клинические симптомы болезни,
поэтому больные могут вызывать ее искуственно. Рвотные массы кисло-горькие на
вкус, обжигающие, содержат слизь, обильное количество желудочного сока;
- желудочный дискомфорт - это отсутствие чувства удовольствия от еды, давление,
тяжесть, распирание в эпигастрии после приема пищи, металлический, кислый,
горький вкус во рту;
- наклонность к запорам.
В поздней стадии клиника хронического гастрита соответствует картине
хронического гастрита с секреторной недостаточностью, аналогичная таковой при
аутоиммунном гастрите.
При объективном обследовании больных с ранней стадией хеликобактерного гастрита
можно выявить:
- язык чистый или слегка обложенный у корня;
- локальную болезненность в пилородуоденальной зоне (в эпигастрии
преимущественно справа);
- нижняя граница желудка расположена нормально.
В поздней стадии гастрита обследование больного выявляет следующую симптоматику:
- язык густо обложен;
- в углах рта трещины, «заеды»;
- снижение массы тела;
- умеренная диффузная болезненность в подложечной области;
- урчание при пальпации толстого кишечника, может выявляться значительный
метеоризм;
- нижняя граница желудка опущена.
Лабораторно-инструментальная диагностика хеликобактерного
гастрита.
1. Рентгеноскопия желудка с использованием контрастного вещества на ранней
стадии заболевания выявляет грубый рельеф слизистой оболочки в антральном
отделе, спазм привратника и беспорядочную эвакуацию контрастного вещества; на
поздней стадии - сглаженность рельефа слизистой оболочки желудка, гипотонию и
вялую перистальтику, ускоренную эвакуацию контрастного вещества.
2. При фиброгастроскопическом исследовании на ранней стадии заболевания
обнаруживают гиперемию и отек слизистой оболочки антрального отдела желудка,
нередко подслизистые кровоизлияния и эрозии; в поздней стадии - бледность,
истонченность и сглаженность слизистой оболочки желудка.
3. Исследование секреторной функции желудка с использованием фракционного
желудочного зондирования, внутрижелудочной рН-метрии и ионообменных смол
(«ацидотест») выявляет изменения секреции в зависимости от стадии гастрита. При
антральном гастрите кислотообразующая функция в норме или чаще повышена, при
пангастрите - снижена.
4. Гистологическое исследование ранней стадии заболевания выявляет выраженный
активный антральный гастрит, при длительном прогрессировании процесса - атрофию
железистого эпителия, кишечную метаплазию и минимальную активность воспаления.
5. Наличие хеликобактерной инфекции подтверждается цитологическим исследованием,
уреазным тестом, С-уреазным дыхательным тестом, иммунологическим или
микробиологическим методами.
Лабораторно-инструментальная диагностика аутоиммунного
гастрита.
1. В общем анализе крови при длительном течении аутоиммунного гастрита можно
выявить снижение эритроцитов и гемоглобина – признаки анемии. Анемия является
следствием недостаточного всасывания железа или нарушенного всасывания витамина
В12 (антитела к фактору Кастла, обкладочным клеткам и Н - → - К+ - АТФазе).
Железодефицитная анемия гипохромная (цветовой показатель менее 0,9) и
микроцитарная, В12-дефицитная анемия – гиперхромная (цветовой показатель 1,1 и
выше) и макроцитарная.
2. В биохимическом анализе крови могут быть выявлены:
- снижение концентрации белка сыворотки, особенно альбуминов;
- снижение уровня железа, кальция, калия;
- увеличение сывороточной концентрации гастрина;
- определяются антитела к париетальным клеткам желудка, к фактору Кастла и
Н- - К+-АТФ-азе.
3. Исследование желудочной секреции указывает на наличие гипосекреторного
состояния вплоть до полного отсутствия свободной соляной кислоты (ахлоргидрия,
ахилия). В желудочном соке много слизи.
4. Рентгенологическое исследование желудка.
Признаками аутоиммунного гастрита являются:
- сглаженность рельефа слизистой оболочки;
- истончение складок слизистой оболочки в теле и фундальном отделе;
- снижение перистальтики или быстрая эвакуация бария из желудка.
5. Гастроскопия: слизистая оболочка тела и фундального отдела желудка бледная,
атрофичная, хорошо виден сосудистый рисунок, складки в желудке низкие,
истонченные, антральный отдел не изменен.
6. Необходима так же биопсия и гистологическое исследование слизистой оболочки
желудка. При исследовании биоптата выявляют атрофические изменения с метаплазией
(порой кишечного типа) слизистой оболочки и ее лимфоцитарные инфильтраты.
9. Язвы желудка и 12-ти перстной кишки. Этиология, патогенез. Симптомы и
синдромы, их характеристика. Методы диагностики.
Язвы желудка и 12-перстной кишки - хроническое рецидивирующее заболевание, при
котором в результате нарушения регулирующих нервных и гормональных механизмов и
расстройств желудочного пищеварения образуется язвы в желудке или 12-перстной
кишке.
Этиопатогенез язв
Предрасполагающими факторами к развитию язв желудка и 12-перстной кишки являются
наследственность, острые и хронические психоэмоциональные стрессовые ситуации,
алиментарные нарушения, злоупотребление алкоголем и кофе, курение, длительный
прием некоторых препаратов (ацетилсалициловая кислота, резерпин, глюкокортикоиды
и др.). Развитию язв желудка и 12-перстной кишки способствуют заболевания
сердечно-сосудистой и дыхательной систем, цирроз печени и заболевания
поджелудочной железы.
В основе патогенеза язв желудка и 12-перстной кишки лежит дисфункция в системе
нейроэндокринных факторов:
- гиперфункция парасимпатического отдела вегетативной нервной системы;
- повышение активности симпато-адреналовой системы;
- дисфункция системы гипоталамус - гипофиз - периферические эндокринные железы;
- дисфункция гастроинтестинальной эндокринной системы.
Формирование язвы происходит в результате нарушения физиологического равновесия
между факторами агрессии и защитными факторами.
К факторам агрессии относятся:
- хеликобактерная инфекция;
- гиперпродукция соляной кислоты и пепсина;
- проульцерогенные алиментарные факторы (под проульцерогенными факторами
агрессии понимают травмирующие влияние на слизистую оболочку гастродуоденальной
области химических, термических и механических свойств пищи);
- дуоденогастральный рефлюкс;
- обратная диффузия водородных ионов;
- аутоиммунная агрессия.
К факторам защиты относятся:
- слизисто-бикарбонатный барьер;
- оптимальное кровообращение;
- активная регенерация поверхностного эпителия;
- противоульцерогенные алиментарные факторы;
- локальный синтез защитных простагландинов;
- эндорфинов и энкефалинов.
Клиническая картина язв имеет свои особенности, связанные с локализацией язвы,
возрастом больного, наличием сопутствующих заболеваний и осложнений. Тем не
менее, в любой ситуации ведущими субъективными проявлениями заболевания являются
болевой и диспептический синдромы.
Болевой синдром
Боль является основным симптомом язв и характеризуется следующими особенностями.
Локализация боли. Как правило, боль локализуется в эпигастральной области,
причем при язве желудка — преимущественно в центре эпигастрия или слева от
срединной линии, при язве 12-перстной кишки и препилорической зоны — в
эпигастрии справа от срединной линии. При язвах кардиального отдела желудка
довольно часто наблюдается атипичная локализация боли за грудиной или слева от
нее (в прекардиальной области или области верхушки сердца). В этом случае
следует проводить тщательную дифференциальную диагностику со стенокардией и
инфарктом миокарда с обязательным выполнением электрокардиографического
исследования. При локализации язвы в постбульбарном отделе боль ощущается в
спине или правой подложечной области.
Время появления боли. По отношению ко времени приема пищи различают боли ранние,
поздние, ночные и «голодные». Ранними называются боли, возникающие через 0.5-1
ч после еды, интенсивность их постепенно нарастает; боли беспокоят больного в
течение 1.5-2 ч и затем по мере эвакуации желудочного содержимого постепенно
исчезают. Ранние боли характерны для язв, локализованных в верхних отделах
желудка. Поздние боли появляются через 1.5-2 ч после еды, ночные — ночью,
голодные — через 6-7 ч после еды и прекращаются после того, как больной снова
покушает, выпьет молоко. Поздние, ночные, голодные боли наиболее характерны для
локализации язвы в антральном отделе и 12-перстной кишке. Голодные боли не
наблюдаются ни при каком другом заболевании.
Следует помнить, что поздние боли могут быть также при хроническом панкреатите,
хроническом энтерите, а ночные — при раке поджелудочной железы.
Характер боли. У половины больных боли небольшой интенсивности, тупые,
приблизительно в 30% случаев интенсивные. Боли могут быть ноющие, сверлящие,
режущие, схваткообразные. Выраженная интенсивность болевого синдрома при
обострении язв желудка и 12-перстной кишки требует дифференциальной диагностики
с острым животом.
Периодичность боли. Для язв желудка и 12-перстной кишки характерна периодичность
появления боли. Обострение язв желудка и 12-перстной кишки продолжается от
нескольких дней до 6-8 недель, затем наступает фаза ремиссии, во время которой
больные чувствуют себя хорошо, боли их не беспокоят.
Купирование боли. Характерно уменьшение боли после приема антацидов, молока,
после еды («голодные» боли), часто после рвоты.
Сезонность боли. Обострения язв желудка и 12-перстной кишки чаще наблюдается
весной и осенью. Эта «сезонность» боли особенно характерна для язвы 12-перстной
кишки.
Диспептический синдром
Изжога — один из наиболее частых и характерных симптомов язв желудка и 12-
перстной кишки . Она обусловлена желудочно-пищеводным рефлюксом и раздражением
слизистой оболочки пищевода желудочным содержимым, богатым соляной кислотой и
пепсином.
Изжога может возникать в те же сроки после приема пищи, что и боли. Но у многих
больных не удается отметить связи изжоги с приемом пищи. Иногда изжога может
быть единственным субъективным проявлением язв желудка и 12-перстной кишки.
Отрыжка — довольно частый симптом язв желудка и 12-перстной кишки. Наиболее
характерна отрыжка кислым, чаще она бывает при медиогастральной, чем при
дуоденальной язве.
Появление отрыжки обусловлено одновременно недостаточностью кардии и
антиперистальтическими сокращениями желудка. Следует помнить, что отрыжка
чрезвычайно характерна также для диафрагмальной грыжи.
Рвота и тошнота. Как правило, эти симптомы появляются в периоде обострения язв
желудка и 12-перстной кишки. Рвота связана с повышением тонуса блуждающего
нерва, усилением моторики желудка и желудочной гиперсекрецией. Рвота возникает
на «высоте» болей (в период максимально выраженной боли), рвотные массы содержат
кислое желудочное содержимое. После рвоты наступает облегчение самочувствия
больного, боли значительно ослабевают или даже исчезают. Больные часто сами
вызывают рвоту для облегчения своего состояния.
Тошнота характерна для медиогастральных язв, а также нередко наблюдается при
постбульбарных язвах. В то же время тошнота совершенно нехарактерна для язвы
луковицы 12-перстной кишки.
Аппетит при язвах желудка и 12-перстной кишки обычно хороший и может быть даже
повышен. При выраженном болевом синдроме больные стараются есть редко и даже
отказываются от еды из-за боязни появления боли после приема пищи («ситофобия»).
Значительно реже отмечается снижение аппетита.
Лабораторная и инструментальная диагностика язв желудка и 12-перстной кишки.
1. Общий анализ крови: наблюдается тенденция к увеличению количества
эритроцитов, гемоглобина, к замедлению СОЭ.
2. Исследование секреторной функции желудка выявляет повышение
секретообразующей функции, особенно при дуоденальной язве.
3. Эндоскопическое исследование: наличие язвенного дефекта округлой или овальной
формы с четкими гиперемированными границами.
4. При рентгеноскопии желудка с использованием контрастного вещества прямым
признаком язвы является обнаружение ниши - ограниченного выступа на контуре
желудка или 12-перстной кишки. К косвенным признакам относятся: конвергенция
складок в месте локализации язвы, задержка бариевой взвеси в месте язвы,
задержка или ускорение пассажа бария сульфата из желудка, дуоденогастральный
рефлюкс, симптом "указующего пальца" Де Кервена - циркулярное втяжение мышц
желудка на противоположной стороне от язвы.
5. Анализ кала на скрытую кровь (реакция Грегерсена) применяется для диагностики
скрытого кровотечения из язвенного дефекта.
10. Синдром «раздраженного кишечника». Причины. Симптомы. Диагностические
критерии.
. СРК определяется как функциональное заболевание кишечника, при котором боль в
животе или дискомфорт связаны с дефекацией или изменением стула и характерным
нарушением дефекации.
Эпидемиология. Во всем мире приблизительно 10–20% взрослого населения
имеют соответствующие симптомы СРК, и, по данным большинства исследований,
женщины страдают приблизительно в 2 раза чаще мужчин. Средний возраст пациентов
составляет 24–41 год. Появление характерных симптомов впервые у пациентов старше
60 лет ставит под сомнение диагноз СРК. Таким пациентам следует особенно
тщательно исключать органические заболевания, в первую очередь колоректальный
рак, дивертикулез, полипоз, ишемический колит и др.
Этиопатогенез синдрома сложен и до конца не изучен. Согласно
современным представлениям СРК является биопсихосоциальным расстройством, в
основе развития которого лежит взаимодействие двух основных патологических
механизмов: психосоциального воздействия и сенсорно-моторной дисфункции, т.е.
нарушения висцеральной чувствительности и двигательной активности кишечника.
С помощью баллонно-дилатационного теста был обнаружен феномен
висцеральной гиперчувствительности, который не распространяется на восприятие
соматической боли. Были обнаружены два вида висцеральной гиперчувствительности:
1) снижение порога восприятия боли и 2) более интенсивное ощущение боли при
нормальном пороге восприятия, получившее название аллодиния.
Стресс. Жизнь, наполненная стрессами, играет важную роль в развитии
симптомов функциональных заболеваний органов пищеварения. Неблагоприятные
события жизни часто предшествуют развитию клинической картины. Они могут быть
отдаленными, например, в детском возрасте, или недавними, например развод,
потеря работы, фатальные жизненные потрясения. Данное положение подтверждает тот
факт, что пациенты с СРК значительно чаще, чем в популяции, прибегают к
консультативной помощи после стрессовых или угрожающих жизни ситуаций. Они также
часто сообщают о предшествующем половом или физическом насилии.
Третьим фактором, привлекающим в настоящее время внимание
исследователей, являются стойкие нейроиммунные повреждения, которые развиваются
после инфекционных заболеваний кишечника и рассматриваются как возможная причина
формирования сенсорно-моторной дисфункции. В настоящее время доказано, что
острые бактериальные гастроэнтериты являются серьезным фактором риска развития
СРК, так как по различным данным у 7–33% пациентов после кишечной инфекции
развивается клиническая картина, подобная СРК с преобладанием диареи.
В соответствии с новыми рекомендациями (Римские критерии III) о СРК как
функциональном заболевании правомерно говорить при наличии у больного
рецидивирующих болей и дискомфорта в животе, отмечающихся, по меньшей мере, 3
дня в течение месяца на протяжение 3 месяцев, уменьшающихся после дефекации и
сопровождающихся изменениями частоты и консистенции стула.
Классификация СРК по преобладающей картине стула
- СРК с преобладанием запора (твердый или комковатый стул составляет более 25%,
а жидкий стул – менее 25% всех опорожнений кишечника);
- СРК с преобладанием диареи (кашицеобразный или жидкий стул составляет более
25%, а твердый стул - мене 25% всех опорожнений кишечника);
- смешанный вариант СРК (твердый и комковатый стул и жидкий стул составляют
более 25% всех опорожнений кишечника);
- неклассифицируемый вариант СРК (недостаточно данных, чтобы отнести клиническую
картину заболевания к одному из трех основных вариантов СРК).
Клиническая классификация СРК в зависимости от ведущего симптома
- СРК с преобладающими болями в животе и метеоризмом;
- СРК с преобладающей диареей;
- СРК с преобладающими запорами.
Клиника. Абдоминальная боль является обязательной составной частью картины СРК.
Она может иметь широкий спектр интенсивности: от легкого дискомфорта, терпимой
ноющей боли до интенсивной постоянной и даже нестерпимой, имитирующей картину
кишечной колики. Для больных СРК характерно появление боли сразу после еды, что
сопровождается вздутием живота, усилением перистальтики, урчанием, диареей или
урежением стула. Боли стихают после дефекации и прохождения газов и, как
правило, не беспокоят по ночам. Болевой синдром при СРК не сопровождается
потерей массы тела, лихорадкой, анемией, увеличением СОЭ.
К вспомогательным симптомам, помогающим определить вариант течения СРК,
относятся симптомы нарушения транзита и акта дефекации. Согласно Римским
критериям, патологической считается частота стула более 3 раз в день (диарея) и
менее 3 раз в неделю (запоры). Для СРК характерны утренняя диарея, возникающая
после завтрака и в первую половину дня, и отсутствие диареи по ночам. Около
половины больных отмечают примесь слизи в кале, состав и происхождение которой
не определены. К нарушениям транзита кишечного содержимого относят
необходимость при акте дефекации в дополнительных потужных усилиях, увеличение
продолжительности акта, императивные позывы, чувство неполного опорожнения
кишечника, чаще характерные для клинического варианта с преимущественными
запорами.
Больные отмечают обилие сопутствующих жалоб и личностные особенности, помогающие
уже при первом контакте заподозрить СРК.
Многочисленные жалобы можно разделить на 3 группы:
1) симптомы неврологических и вегетативных расстройств - мигрень, боли в
поясничной области, ком в горле, сонливость, бессонница, различные виды дизурии,
дисменорея, импотенция и др., встречающиеся у 50% больных;
2) симптомы сопутствующих функциональных заболеваний органов пищеварения -
тяжесть в эпигастрии, тошнота, отрыжка, рвота, боли в правом подреберье и др.,
наблюдаемые у 80% пациентов;
3) признаки психопатологических расстройств, чаще такие как депрессия, синдром
тревоги, фобии, истерия, панические атаки, ипохондрия и др., выявляемые у 15 -
30% больных.
Римские критерии III СРК
О СРК как функциональном заболевании правомерно говорить при наличии у больного
рецидивирующих болей и дискомфорта в животе, отмечающихся, по меньшей мере, 3
дня в течение месяца на протяжении 3 месяцев и сочетающихся с 2 из 3 следующих
признаков:
а) уменьшение после дефекации;
б) сочетание с изменениями частоты стула;
в) сочетание с изменениями формы стула.
В Римских критериях III в качестве единственного определяющего признака запора
или диареи взято изменение формы кала, оцененное в соответствии с Бристольской
шкалой.
1. Наличие отдельных твердых кусочков кала (стул в виде «орешков»).
2. Кал нормальной колбасовидной формы, но с твердыми кусочками.
3. Кал нормальной колбасовидной формы, но поверхность с глубокими бороздками.
4. Кал нормальной колбасовидной формы или в виде змейки, с гладкой поверхностью
и мягкой консистенции.
5. Кал в виде шарика с ровными краями, легко эвакуируется.
6. Кусочки кала с неровными краями, кашицеобразной консистенции.
7. Водянистый или полностью жидкий стул, без твердых кусочков.
11. Синдром хронического колита. Клиника и методы диагностики.
Неспецифический язвенный колит.
Хронический колит – это хроническое воспалительное заболевание толстого
кишечника с нарушением его функции и развитием дистрофических и атрофических
изменений слизистой оболочки.
Язвенный колит (ЯК) – заболевание неизвестной этиологии, характеризующееся
развитием некротизирующего воспаления слизистой оболочки толстой кишки с
образованием язв, геморрагий и гноя.
Этиология не известна. Предположительными этиологическими факторами являются:
- бактерии и вирусы;
- нерациональное питание;
- наследственная предрасположенность в виде дефекта системы иммунитета с
развитием иммунного воспаления в слизистой оболочке толстой кишки, а так же с
поражением других органов.
Патоморфология.
При ЯК развивается выраженный воспалительный процесс в слизистой оболочке
толстой кишки (поражается вся толстая кишка (панколит) или прямая и дистальные
отделы ободочной кишки, что встречается наиболее часто.
Характерно прогрессирующая деструкция эпителия, выраженное воспаление слизистой
оболочки толстой кишки, образование эрозий и язв на ее поверхности,
псевдополипов, микроабсцессов крипт, кровоточивости, дисплазия кишечного
эпителия и фиброз стенки кишки.
Основными симптомами ЯК являются следующие.
Диарея с кровью, слизью и гноем. При выраженной клинической картине заболевания
характерен частый жидкий стул с примесью крови, слизи, гноя. Стул до 20 раз в
сутки, а при тяжелом течении до 30-40, преимущественно ночью и утром. У многих
больных количество крови в кале бывает весьма значительным, иногда дефекация
происходит почти чистой кровью. Количество крови, теряемой больными в течение
суток, может составить от 100 до 300 мл. Каловые массы содержат большое
количество гноя и могут иметь зловонный запах.
Диарея обусловлена обширным воспалительным поражением слизистой оболочки толстой
кишки и резким снижением ее способности реабсорбировать воду и натрий.
Кровотечение является следствием изъязвления слизистой оболочки толстой кишки и
развития рыхлой соединительной ткани с обильно развитой сосудистой сетью.
Боли в животе. Постоянный симптом ЯК. Боли носят схваткообразный характер и
локализуются преимущественно в проекции отделов толстой кишки, чаще всего в
области сигмовидной, поперечной ободочной, прямой кишки, реже — в области слепой
кишки, в околопупочной области. Обычно боли усиливаются перед дефекацией и
успокаиваются или ослабевают после стула. Возможно усиление боли после еды.
Интоксикационный синдром. Характерен для тяжелого течения ЯК и острых
молниеносных форм заболевания. Синдром интоксикации проявляется резкой
слабостью, адинамией, повышением температуры тела (нередко до высоких цифр),
похуданием, снижением или даже полным отсутствием аппетита, тошнотой,
состоянием депрессии, выраженной эмоциональной лабильностью, плаксивостью,
раздражительностью.
Синдром системных проявлений. Системные проявления ЯК характерны для тяжелого
течения заболевания и в некоторых случаях встречаются при форме средней тяжести.
К типичным системным проявлениям относятся:
- полиартрит: боли или артрит голеностопных, коленных, реже -
межфаланговых суставов, признаки сакроилеита;
- узловатая эритема;
- поражения кожи (гангренозная пиодермия, дерматит, пустулезная и
уртикарная сыпь);
- поражение глаз: ирит, иридоциклит, эписклерит, кератит, реже –
панофтальмит;
- поражение печени и внепеченочных желчных протоков: жировая дистрофия,
гепатит, цирроз, проявляющиеся болями в правом подреберье, увеличением печени,
ее болезненностью и умеренным уплотнением; возможно развитие синдрома холестаза,
как проявление склерозирующего холангита;
- поражения слизистых оболочек: стоматит, глоссит, гингивит и сильными
болями;
- амилоидоз почек – проявляется нефротическим синдромом;
- аутоиммунный тиреоидит;
- аутоиммунная гемолитическая анемия.
Дистрофический синдром. Развитие дистрофического синдрома характерно для
хронической формы, а также острого течения ЯК. Дистрофический синдром
проявляется значительным похуданием, бледностью и сухостью кожи,
гиповитаминозами, выпадением волос, изменениями ногтей.
Болезненность живота при пальпации. Характерный признак ЯК. При пальпации
определяется четко выраженная болезненность в области сигмовидной,
поперечной ободочной и слепой кишки. Чем сильнее выражен воспалительный
процесс в толстом кишечнике, тем значительнее боль при пальпации его отделов.
Симптомов раздражения брюшины, мышечного напряжения при неосложненном
течении заболевания, как правило, не наблюдается, однако при тяжелом течении
возможно появление резистентности мышц передней брюшной стенки.
12. Синдром хронического энтерита. Клиническая и лабораторная
диагностика.Болезнь Крона
Хронический энтерит – это хроническое полиэтиологическое воспалительное
заболевание тонкой кишки с нарушением ее функции, структурными изменениями
слизистой оболочки, а при длительном течении – ее атрофией.
К основным клиническим синдромам энтерита относятся болевой синдром (боль носит
обычно тупой, нередко спастический характер, локализируется в околопупочной
области), синдром кишечной диспепсии (метеоризм, переливания и урчание в
животе), синдром недостаточности пищеварения (мальдигестия), синдром
недостаточности всасывания (мальабсорбции) и энтеритный копрологический синдром
(см. диагностика энтероколита).
Клиника хронических энтеритов включает местные и общие симптомы.
Для местного энтерального синдрома характерны следующие клинические симптомы.
Расстройства стула. Для хронического энтерита наиболее характерна диарея,
частота стула колеблется от 4-6 до 10 раз в сутки. Незначительная частота стула
обусловлена сохраненной резервуарной функцией толстой кишки.
Иногда больные отмечают бурные позывы к дефекации сразу после еды, при этом
испражнения обильные, водянистые. Дефекация может сопровождаться общей
слабостью, дрожанием рук, тахикардией, снижением артериального давления.
Количество кала при хроническом энтерите увеличено (полифекалия), кал жидкий или
кашицеобразный, светло-желтого цвета, содержит кусочки непереваренной пищи,
мышечных волокон (креаторея). Наличие крови и слизи в кале нехарактерно. При
большом содержании жира (стеаторея) кал становится серым, глинистым, блестящим,
мазевидным. Преобладание гнилостных процессов обусловливает зловонный запах и
щелочную реакцию кала. При бродильных процессах в кишечнике каловые массы
пенистые, с пузырьками газа, имеют кислую реакцию.
Появление диареи при хроническом энтерите обусловлено:
- кишечной гиперсекрецией;
- повышением осмотического давления в полости тонкой кишки;
- кишечной экссудацией;
- ускорением пассажа кишечного содержимого;
- недостаточной абсорбцией желчных кислот в тонкой кишке.
При легкой и среднетяжелой форме хронического энтерита диарея обусловлена
преимущественно усилением экссудации, при тяжелой форме заболевания – кишечной
гиперсекрецией и увеличением осмотического давления в полости тонкой кишки.
Метеоризм. Метеоризм наиболее выражен во второй половине дня (на высоте
кишечного пищеварения), сопровождается умеренными болями в животе разлитого
характера, которые усиливаются после еды и уменьшаются после отхождения газов и
дефекации. При метеоризме живот увеличивается в объеме, больному мешает пояс,
ремень, ощущается затруднение дыхания. При перкуссии живота отмечается
распространенный тимпанит. Метеоризм часто сопровождается болями в области
сердца, сердцебиениями, иногда па-роксизмальной тахикардией. Нередко метеоризм
усиливается после приема сладкого молока и блюд, его содержащих.
Боли в животе. Боли в животе при хроническом энтерите не являются ведущим
симптомом, но наблюдаются довольно часто. Они локализуются вокруг пупка (при
преимущественном поражении тощей кишки), в правой подвздошной области (при
преимущественном поражении подвздошной кишки); нередко боли распространяются по
всему животу.
При хроническом энтерите возможны следующие типы болей в животе:
- спастические;
- дистензионные (вследствие метеоризма);
- мезентериальные;
- вследствие ганглионита;
- смешанного характера.
Спастические боли обусловлены спастическими сокращениями тонкого кишечника и
носят приступообразный, острый характер, по типу колик, локализуются вокруг
пупка, сопровождаются урчанием, купируются теплом и спазмолитиками.
Дистензионные (вследствие метеоризма) – обычно постоянного характера,
локализованы, связаны с раздутием кишки газами и уменьшаются после отхождения
газов и дефекации, сопровождаются вздутием живота.
Мезентериальные боли обусловлены развитием неспецифического мезаденита
(воспаление мезентериальных лимфоузлов). Эти боли носят постоянный характер, не
связаны с едой, не купируются холинолитиками, спазмолитиками, не исчезают после
дефекации и отхождения газов. Боли располагаются по ходу брыжейки тонкой кишки в
направлении: правая подвздошная область – область пупка – левое подреберье.
Боли вследствие ганглионита. При хроническом энтерите возможно вовлечение в
патологический процесс ганглиев вегетативной нервной системы. В этом случае боли
носят своеобразный жгучий характер, они постоянные, не уменьшаются после
дефекации и отхождения газов, а также после применения спазмолитиков.
Боли смешанного характера обусловлены сочетанием причин, вызывающих боли в
животе. Чаще всего это сочетание спастических и дистензионных болей. Для данного
типа болей характерно то, что они провоцируются погрешностями в диете – приемом
острой, жареной, копченой, раздражающей пищи, а при энзимопатиях – приемом
непереносимой пищи – молока, углеводов и др.
Более выраженные боли характерны для второй половины дня. Они усиливаются по
мере заполнения кишечника.
Характерными местными проявлениями хронического энтерита являются урчание в
животе, непереносимость сладкого молока, что проявляется метеоризмом, диареей
после приема молока и блюд его содержащих. Это обусловлено либо аллергией к
молоку, либо недостатком в кишечнике лактазы (врожденным или приобретенным),
расщепляющей молочный сахар – лактозу.
При объективном исследовании больного можно выявить следующие характерные
проявления местной энтеральной симптоматики:
- обложенность языка белым, бело-желтым, серовато-белым налетом. Часто можно
выявить кариозные зубы;
- вздутие живота, преимущественно в центральных отделах (при выраженном
метеоризме) или западение в различных отделах живота (при выраженной диарее);
-гиперпигментацией в околопупочной области вследствие применения грелок.
-при пальпации живот мягкий, имеется умеренная резистентность передней брюшной
стенки, болезненность в околопупочной области.
-симптом Образцова (громкое урчание и плеск при пальпации слепой кишки), что
обусловлено поступлением жидкого содержимого тонкого кишечника в слепую кишку;
особенно это выражено при недостаточности илеоцекального клапана. В норме слепая
кишка при пальпации не урчит, потому что содержимое в ней достаточно густое;
- урчание при пальпации терминального отрезка подвздошной кишки;
- спастические сокращения терминального отрезка подвздошной кишки.
При вовлечении в воспалительный процесс брыжейки тонкого кишечника проявляется
пальпаторная болезненность в следующих точках:
- точка Пергеса — слева и выше пупка на уровне XII грудного и I поясничного
позвонка;
- точки Штернберга — 1 — в илеоцекальной области, 2 — выше пупка справа на
уровне II поясничного позвонка.
Кроме того, при развитии мезаденита появляется перекрестный симптом Штернберга.
Методика определения симптома следующая. С помощью глубокой скользящей пальпации
правой рукой прощупывают слепую кишку и отодвигают ее кнаружи и несколько книзу.
Не отпуская правой руки, левой рукой ощупывают правую подвздошную область
медиальнее смещенной слепой кишки. При воспалении мезентериальных лимфатических
узлов здесь обнаруживается четкая болезненность. Если же боль обусловлена
воспалением слепой кишки, то медиально от нее болезненности нет.
Болезнь Крона — неспецифический воспалительный гранулематозный процесс,
поражающий различные отделы желудочно-кишечного тракта, но преимущественно
тонкий и толстый кишечник, характеризующийся сегментарностью, рецидивирующим
течением с образованием воспалительных инфильтратов, глубоких продольных язв,
наружных и внутренних свищей, стриктур, перианальных абсцессов.
Формы болезни Крона:
1. Тонкокишечная (с преимущественным развитием синдрома энтеральной
недостасточности).
2. Толстокишечная форма.
3. Сочетанное поражение толстой и тонкой кишки.
4. Локализация в верхних отделах ЖКТ.
Системные проявления БК
- лихорадка, субфебрильная или фебрильная, другие проявления интоксикации;
- полиартрит: боли или артрит голеностопных, коленных, реже -
межфаланговых суставов, признаки сакроилеита;
- узловатая эритема;
- гангренозная пиодермия, дерматит, пустулезная и уртикарная сыпь;
- поражение глаз: ирит, иридоциклит, эписклерит, кератит, реже –
панофтальмит;
- поражение печени: жировая дистрофия, гепатит, цирроз, возможно развитие
синдрома холестаза, как проявление склерозирующего холангита;
- поражения слизистых оболочек: стоматит, глоссит, гингивит с сильными
болями;
- амилоидоз почек – проявляется нефротическим синдромом;
- аутоиммунный тиреоидит;
аутоиммунная гемолитическая анемия.
13. Синдромы недостаточности кишечного пищеварения (мальдигестия) и
кишечного всасывания (мальабсорбция). Симптоматология, диагностика.
Мальдигестия – это нарушение переваривания пищевых веществ до необходимых для
всасывания составных частей.
Патологическое состояние, обусловленное нарушением переваривания пищевых веществ
вследствие дефицита пищеварительных ферментов на кишечных мембранах и в полости
тонкой кишки, дефицита желчных кислот, недостаточного смешивания пищи с желчью и
соком поджелудочной железы.
Клинически этот синдром проявляется поносами, метеоризмом, урчанием и вздутием
живота. Исследование кала выявляет энтеритный копрологический синдром
- полифекалия (увеличение количества каловых масс до 300г и более в
сутки);
- лиентерия (частицы непереваренной пищи в кале);
- стеаторея;
- креаторея;
- амилорея.
Мальабсорбция – это нарушение всасывания из тонкой кишки пищевых веществ,
приводящее к выраженному расстройству питания больного.
Причины синдрома мальабсорбции (Е.А. Белоусова, А.Р. Златкина, 1998)
I. Гастрогенные (и агастральные): хронические гастриты с секреторной
недостаточностью, резекция желудка.
II. Гепатогенные: хронические гепатиты, циррозы печени, холестаз.
III. Панкреатогенные: хронический панкреатит, муковисцедоз, резекция
поджелудочной железы.
IV. Энтерогенные:
1) неинфекционные ферментопатии (недостаточность дисахаридаз - лактазы,
сахаразы, трегалазы и др., целиакия (глютеновая болезнь), язвенный колит,
болезнь Крона, кишечный дисбактериоз;
2) инфекционные: бактериальные, вирусные, паразитарные, глистные
инвазии.
V. Сосудистые: хроническая интестинальная ишемия (ишемический энтерит,
ишемический колит).
VI. Системные заболевания: амилоидоз, склеродермия, болезнь Уиппла, лимфома,
васкулиты.
VII. Эндокринные: диабетическая энтеропатия.
VIII. Лекарственные, радиационные, токсические (алкоголь, уремия).
Мальдигестия + мальабсорбция = мальассимиляция.
В клинической картине этих синдромов выделяют общие внекишечные симптомы,
связанные с нарушением основных процессов обмена веществ. Больные жалуются на
слабость, плохой аппетит, снижение массы тела.
Появляются клинические признаки полигиповитаминоза:
- гиповитаминоза А – снижение зрения в сумеречное время, сухость и шелушение
кожи;
- гиповитаминоза С и К – кровоточивость десен, носовые кровотечения,
петехиальная сыпь и синяковость на коже;
гиповитаминоза В1 – жжение и покалывание в конечностях, ощущение ползанья
мурашек (парестезии), расстройства сна, депрессия, боли и слабость в ногах;
- гиповитаминоза В2 – зуд ануса и вульвы, дерматит крыльев носа, заеды в уголках
рта, конъюктивит, хейлит, глоссит, пигментация открытых участков кожи;
- гиповитаминоз РР – воспалительные и дистрофические поражения кожи; деменция,
усиление диареи, расстройства вкуса, жжение языка;
- гиповитаминоза В12 и фолиевой кислоты – мегалобластные анемии, поражение
нервной системы.
Нарушается также всасывание электролитов.
Гипонатриемия проявляется жаждой, тахикардией, артериальной гипотензией,
снижение тургора кожи, низкий уровень натрия в сыворотке крови.
Гипокалиемия проявляется мышечной слабостью, болями в мышцах, снижением
кишечной моторики, нарушением сердечного ритма (тахикардия, экстрасистолия),
низким уровнем калия в крови.
Гипокальциемия проявляется снижением уровня кальция в крови, повышенной нервно-
мышечной возбудимостью (судороги рук и ног, туловища; боли в мышцах;
положительный симптом Хвостека – судорожное сокращение мускулатуры половины лица
при постукивании у козелка ушной раковины, в месте выхода лицевого нерва;
положительный симптом Труссо - при сдавливании плеча манжетой тонометра при
создании в ней давления выше систолического АД, происходит судорожное сокращение
кисти в виде «руки акушера»); проявления остеопороза (боли в костях).
Недостаток марганца снижает половую функцию, а железа – приводит к гипохромной
анемии и сидеропеническому синдрому. При значительных нарушениях всасывания
развивается гипофункция эндокринных желез.
При биохимическом анализе крови обнаруживается гипонатриемия, гипохлоремия,
гипокальциемия, диспротеинемия, гипопротеинемия, гипохолестеринемия.
Характерны нарушения белкового, жирового, углеводного обменов.
Расстройства белкового обмена проявляются следующей симптоматикой:
- прогрессирующим похуданием;
- атрофией мышц и снижением мышечной силы;
- гипопротеинемией – снижением содержания в сыворотке общего количества
белка, особенно альбуминов;
- развитие гипопротеинемических отеков;
- признаками гнилостной диспепсии (креаторея).
- Расстройства жирового обмена имеют следующую симптоматику:
- снижение массы тела;
- истончение подкожной клетчатки;
- признаки «мыльной» диспепсии (стеаторея);
- снижение в крови содержания холестерина, триглицеридов, фосфолипидов.
- Расстройства углеводного обмена следующие:
- признаки бродильной диспепсии (амилорея);
- наклонность к гипогликемии
- непереносимость молока (обусловлена дефицитом фермента лактазы)
14.Определение хронического панкреатита. Этиология, патогенез. Симптомы и
синдромы. Методы диагностики.
Хронические панкреатиты - хронические воспалительно-дистрофические заболевания
поджелудочной железы (ПЖ), вызывающие при прогрессировании патологического
процесса нарушение проходимости ее протоков, склероз паренхимы и значительные
нарушения экзокринной и эндокринной функций.
Хронический панкреатит заболевание полиэтиологическое. Основными этиологическими
факторами его являются следующие.
1. Злоупотребление алкоголем. Алкоголь оказывает токсическое воздействие на
ацинарные клетки ПЖ, вызывает спазм сфинктера Одди, повышение давления в
протоках железы, способствует вначале повышению экзокринной функции, а потом
истощению резервов ПЖ,) вызывает сгущение панкреатического сока за счет
преципитации белка в протоках, что ведет к внутрипротоковой гипертензии,
повышает агрессивность желчи, вызывает заброс ее в протоки ПЖ и их воспаление.
2. Заболевания желчевыводящих путей, особенно желчекаменная болезнь (63%
случаев). При наличии заболеваний желчевыводящих путей происходит переход
инфекции с желчевыводящих путей на ПЖ по лимфатическим путям, затруднение
оттока панкреатического секрета и развитие внутрипротоковой гипертензии (при
желчекаменной болезни), заброс желчи в протоки ПЖ.
3. Заболевания 12-перстной кишки и фатерова соска:
дуодениты, дуоденостаз, гипотония сфинктера Одди.
4. Алиментарный фактор:
1) избыточное употребление жирной пищи;
2) недостаточное поступление белка с пищей, ведущее к снижению внешнесекреторной
функции ПЖ;
3) полигиповитаминоз, особенно недостаток витамина А-вызывает дистрофию клеток
ПЖ.
5. Другие, более редкие причины:
1) вирусная инфекция (эпидемический паротит, гепатит В, вирус Коксаки В);
2) изменение сосудов ПЖ – атеросклероз, тромбоз, васкулиты;
3) гиперлипопротеинемия (обструкция сосудов жировыми частицами, жировой
панкреатоз и др.);
4) гиперпаратиреоз – избыток паратгормона и гиперкальциемия стимулируют секрецию
ферментов и активирует трипсин и липазу внутри протоков;
5) перенесенный острый панкреатит;
6) генетическая предрасположенность, наследственные заболевания (муковисцидоз,
гемохроматоз);
7) медикаментозные воздействия (цитостатики, тетрациклины, сульфаниламиды).
Патогенез ХП
Возможны 2 варианта развития хронического панкреатита.
1. Триптический вариант.
2. Нетриптический вариант.
Триптический вариант. Суть триптического варианта хронического панкреатита
состоит в том, что при затруднении оттока панкреатического сока и повышении
давления в протоках железы происходит разрыв базальных мембран ацинусов и
активация проферментов в протоках ПЖ с последующим самоперевариванием ткани
железы. В результате уменьшается масса ацинусов и снижается функция ПЖ.
В 50-95% случаев хронический панкреатит является преципитирующим и
кальцифицирующим. Отложения преципитатов белка и кальцинатов в протоках ПЖ
железы является следствием снижения синтеза белка литостатина, необходимого для
поддержания кальция в растворимом состоянии. Отложению белковых преципитатов в
протоках ПЖ способствуют алкоголь, метаболические и возрастные изменения.
Нетриптический вариант. Суть нетриптического варианта состоит в том, что под
влиянием целого ряда этиологических факторов развивается атрофия ацинусов и
замещение их соединительной тканью. Этому способствуют гипоацидные состояния
желудка, алкоголизм и циркуляторные расстройства в желудке и 12-перстной кишке.
Дефицит секретина ведет к снижению продукции жидкой и щелочной частей
панкреатического сока и повышению его вязкости, спазму сфинктера Одди и
повышению давления в протоках ПЖ. При этом затрудняется отток панкреатического
сока и развивается отек поджелудочной железы, что ведет к атрофии ацинусов и их
склерозированию. Атрофию ацинусов так же вызывают непосредственное воздействие
алкоголя, нарушение обмена веществ, гиперлипидемия, алиментарная недостаточность
(белковая и витаминная), воздействие вирусов, лекарственных препаратов.
Постепенное снижение массы функционирующей паренхимы ПЖ ведет к снижению
продукции ею ферментов, а потом и инсулина с развитием нарушений пищеварения и
сахарного диабета.
Клиническая картина при обострении хронического панкреатита в начальном периоде
характеризуются следующей симптоматикой.
Боли ведущий признак обострения хронического панкреатита. Боль появляется
достаточно рано. Локализация болей может быть различной. При наличии
воспалительного процесса в области головки поджелудочной железы боли ощущаются в
правой части надчревной области в панкреатической точке Дежардена в месте
впадения Вирсунгова протока в 12-перстную кишку. Точка Дежардена располагается
на 6 см выше пупка по линии, соединяющей пупок с правой подмышечной впадиной.
Боль так же может локализироваться в панкреато-дуаденальной зоне Шоффара –
вместе проекции головки поджелудочной железы. Эта зона расположена между
передней срединной линией и биссектрисой угла, образованного передней срединной
линией и горизонтальной линией, проведенной через пупок, поднимаясь вверх на 5-6
см. При вовлечении в процесс тела поджелудочной железы боли локализуются в
надчревной области в зоне Губергрица – Скульского. Эта зона, симметрична зоне
Шоффара. При поражении хвоста ПЖ боль локализуется в левом подреберье,
иррадиирует влево и вверх от VI грудного до I поясничного позвонков. При
тотальном поражении ПЖ боль локализуется по всему эпигастрию и носит
опоясывающий характер.
Иррадиируют эти боли в область VI-XI грудных позвонков.
Чаще боли появляются после обильной еды, особенно после жирной, жаренной пищи,
приема алкоголя, шоколада.
Достаточно часто боли возникают натощак или через 3-4 часа после еды.
При голодании боли успокаиваются, поэтому многие больные мало едят и,
соответственно, худе6ют.
Обычно до обеда боли беспокоят мало, после обеда усиливаются или появляются,
если их не было, и достигаются наибольшей интенсивности вечером.
По характеру боли могут быть давящими, жгучими, сверлящими. Усиливаются в
положении лежа, уменьшаются в положении сидя с наклоном туловища вперед
(уменьшается раздражение солнечного сплетения). Или при приведении к животу
согнутых в коленях ног. Это может быть вынужденным положением больного.
Панкреатическая диспепсия. Характерное проявление хронического панкреатита,
наиболее часто встречается при обострении заболевания или тяжелом его течении, а
так же при секреторной недостаточности поджелудочной железы.
Проявления:
- повышенное слюноотделение;
-отрыжка воздухом или съеденной пищей;
- упорная тошнота;
- рвота, порой многократная, не вызывающая облегчения состояния, а порой –
усиливающая боли;
- потеря аппетита;
- отвращение к жирной пище.
Интоксикация и общепатологические симптомы:
- умеренная, субфебриальная лихорадка (при выраженном обострении заболевания);
- слабость;
- потливость;
- снижение работоспособности;
- астенизация, депрессия.
Осмотр
Положение больного может быть активным или вынужденным – сидя, наклонившись
вперед с прижатыми к животу согнутыми ногами, иногда - коленно-локтевое
положение.
В терминальной стадии, при кахексии – может быть пассивным.
Изменения кожных покровов.
При увеличении головки ПЖ в случае сдавления желчных протоков выявляют
желтушность кожи, склер и слизистых оболочек.
Характерны так называемые «цветные» кожные симптомы хронического панкреатита:
- симптом Грота – атрофия подкожной жировой клетчатки, бурый или синюшный
оттенок кожи в области проекции поджелудочной железы - результат выхода
агрессивных ферментов за пределы поджелудочной железы;
- симптом Мандора – фиолетовые пятна на лице;
- симптом Холстеда – цианоз передней брюшной стенки;
- симптом Грея – Тернера – цианоз боковых стенок живота, особенно левой;
- симптом Кулена – Джонсона – желтовато-цианотичный оттенок кожи в области
пупка.
Визуально можно определить ограничение дыхательных экскурсий живота в
эпигастрии.
15. Синдром внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы.
Характерен для тяжелых и длительно существующих форм хронического панкреатита с
выраженным снижением продукции ПЖ ферментов – амилазы, трипсина, липазы. Этот
синдром проявляется, прежде всего, панкреатическими поносами.
Поносы обусловлены нарушениями пищеварения в 12-перстной кишке. Ненормальный
состав химуса раздражает кишечник, вызывает усиление его перистальтики и
повышенную транссудацию в просвет.
Характерно выделение большого количества кала (полифекалия), зловонного,
кашицеобразного, глинистого цвета с блеском (примеси жира - стеаторея) и
кусочками непереваренной пищи (лиентерия).
Стеаторея – очень характерный признак хронического панкреатита, обусловленный
недостаточным образованием липазы и снижением секреции бикарбонатов.
Поносы сопровождаются другими признаками кишечной диспепсии - урчанием и
вздутием живота, болями в околопупочной области дистензионного или спастического
характера.
В тяжелых случаях развиваются синдромы мальабсорбции и мальдигестии, что
приводит к похуданию, сухости и шелушению кожи и другим проявлениям
гиповитаминозов А, Д, Е, К и других, обезвоживанию, электролитным нарушениям,
анемии.
16. Выявление и систематизация жалоб у больных с заболеваниями печени и желчных
путей.
Лица, страдающие заболеваниями печени и желчевыводящих путей, предъявляют
большое количество разнообразных жалоб, которые условно можно разделить на
печеночные и внепеченочные.
Основные печеночные жалобы:
1. Боль в правом подреберье.
2. Печеночную диспепсию.
3. Зуд кожи.
4. Желтушность кожи и склер, выделение мочи цвета пива и обесцвечивание
кала.
5. Обильная кровавая рвота.
6. Увеличение объема живота.
Основные внепеченочные жалобы:
1. Повышенная кровоточивость.
2. Гормональные расстройства (импотенцию, нарушение менструального цикла и
др.).
3. Похудание.
4. Наличие лихорадки.
5. Общая слабость, утомляемость, снижение работоспособности.
Особое место среди жалоб занимает боль в правом подреберье, иногда в подложечной
впадине, которая в зависимости от вызывающих ее причин имеет различный характер.
В одних случаях – это длительные, тупые боли, в других – очень сильные,
приступообразные. Длительные боли чаще ноющие или носят характер тяжести,
давления, распирания в области правого подреберья.
Возникновение этих болей или резкое их усиление часто обусловлено погрешностями
в еде (жирная, жареная пища, алкоголь) или же связано с физической работой,
сотрясением тела. Они могут иррадиировать в правое плечо, лопатку и
межлопаточное пространство, затылок. Боль при заболеваниях печени вызывается
раздражением (воспаление, растяжение, некроз) глиссоновой капсулы. Боль при
заболеваниях желчевыводящих путей обусловлена воспалением или некрозом желчного
пузыря, спазмом его мускулатуры или растяжением. Чаще всего причинами сильных
болей являются спазм мускулатуры желчного пузыря, внутрипузырная гипертензия,
прохождение конкрементов через желчные протоки.
Больные часто предъявляют жалобы, характерные для печеночной диспепсии –
понижение аппетита, плохой, часто горький вкус во рту, отрыжку, тошноту, рвоту,
вздутие и урчание в животе, запоры или поносы. Эти диспептические жалобы
объясняются расстройствами секреции желчи и нарушением обезвреживающей функции
печени, а также нервно-рефлекторными изменениями желудочной секреции и
нарушениями функции кишечника.
При заболеваниях печени и желчевыводящих путей нередко заметно снижается или
полностью отсутствует аппетит. Характерным признаком является отвращение к
определенному типу пищи, например, к жирной пище. Обычно быстро наступает
чувство сытости, сопровождаемое ощущением распирания и полноты в области правого
подреберья. У некоторых больных возникают неприятные ощущения во рту (горечь,
иногда металлический привкус).
Часть больных испытывает ощущение сухости во рту. Иногда, напротив, отмечается
повышенное слюноотделение.
Тошнота нередко возникает в связи с приемом жирной пищи, а иногда и вне связи с
едой, часто при сотрясении тела.
При заболеваниях желчных путей часто наблюдается нарушение деятельности
кишечника: вздутие живота, склонность к запорам, реже поносам, иногда их
чередование. Поносы возникают чаще по утрам, сразу после завтрака. Нередко у
больных отмечается метеоризм, усиливающий болевые ощущения в правом подреберье
Желтушное окрашивание кожи, склер глаз и слизистых оболочек обусловлено
накоплением в крови избыточного количества билирубина. В некоторых случаях
желтуха развивается незаметно для больного, может быть постоянной на протяжении
многих месяцев, лишь несколько меняясь в своей интенсивности (например, при
хронических гепатитах и циррозах печени). В других случаях желтуха развивается
быстро, вслед за приступом печеночной колики (например, при закупорке камнем
общего желчного протока). Для паренхиматозной и холестатической желтухи
характерно выделение мочи коричневого цвета («цвета пива») и обесцвечивание
кала.
Причиной кожного зуда является накопление в крови желчных кислот, в норме
выделяемых печенью с желчью, и раздражение ими чувствительных нервных окончаний
в коже. Зуд обычно носит упорный характер, резко усиливаясь к ночи и сильно
беспокоит больных. У некоторых больных он не имеет распространенного характера,
а локализируется в какой-либо определенной области, часто под правой лопаткой.
Кожный зуд чаще сопутствует печеночной или подпеченочной желтухе.
Обильная кровавая рвота является признаком синдрома портальной гипертензии и
вызывается разрывом варикозно расширенных вен в нижней трети пищевода, где
обычно при циррозе печени развиваются анастомозы между сосудами воротной и
нижней полой вены.
Увеличение размеров живота может быть следствием накопления асцитической
жидкости в брюшной полости в результате затруднения оттока крови из кишечника по
воротной вене, значительного метеоризма вследствие нарушения пищеварительных
процессов в кишечнике при нарушении желчеотделения или резкой гепато- и
спленомегалии.
17. Методика осмотра больных с заболеваниями печени и желчных путей.
Диагностическое значение.
Осмотр живота позволяет обнаружить ряд важных симптомов для диагностики
заболеваний печени и желчевыводящих путей.
Живот может быть значительно увеличен вследствие скопления в брюшной полости
свободной жидкости (асцит), который встречается при циррозе печени с портальной
гипертензией, а также в результате значительной гепато- и спленомегалии. Во
время осмотра больного в вертикальном положении живот выглядит отвисшим, так
как жидкость стекает вниз; в горизонтальном положении живот распластан
(«лягушачий» живот). Во время осмотра больного в вертикальном положении нередко
можно увидеть выпяченный пупок вследствие повышения внутрибрюшного давления.
Этот признак отличает увеличение живота при асците и наличии крупных
внутрибрюшных опухолей от увеличения живота при значительном ожирении, при
котором пупок западает.
При осмотре живота можно выявить расширенную венозную сеть на передней брюшной
стенке. Расширенная венозная сеть представляет собой анастомозы между системами
воротной, верхней и нижней полых вен и является признаком портальной
гипертензии. Расширенные и извитые венозные коллатерали, располагающиеся вокруг
пупка, лучеобразно отходящие в разные стороны, образуют так называемую «голову
Медузы»; они характерны для синдрома портальной гипертензии, наблюдающегося при
циррозах печени, тромбозе и сдавлении воротной вены.
При местном осмотре области правого подреберья можно заметить локальную
гиперпигментацию кожи вследствие частого прикладывания грелки, что
свидетельствует о длительных болях в этой области.
При значительном увеличении печени и выраженном истощении больного может
наблюдаться выпячивание правого подреберья и подложечной области. Если брюшная
стенка тонкая, иногда можно отметить, что область выбухания неровная, бугристая
(например, при опухолях и кистах печени). Желчный пузырь может выпячивать
брюшную стенку только при значительном его увеличении, особенно у истощенных
больных (например, при водянке желчного пузыря, раке общего желчного протока и
головки поджелудочной железы, сдавливающей общий желчный проток). В случае
значительного увеличения селезенки наблюдается выбухание области правого
подреберья.
18. Методика перкуссии и пальпации печени. Клиническое значение изменений
границ, края, консистенции и поверхности печени.
Методика перкуссия печени по способу М.Г. Курлову, размеры печени в норме.
В клинической практике широко применяется определение размеров печени по методу
М.Г. Курлова. С этой целью по срединно-ключичной линии справа находят верхнюю
границу абсолютной тупости печени, а так же нижний ее край. В норме расстояние
между ними 9 + 1-2 см. Далее по передней срединной линии находят условно
верхнюю границу. Для этого через точку, соответствующую уровню верхней границы
абсолютной тупости по срединно-ключичной линии, проводят горизонтальную линию до
пересечения ее с передней срединной линией. Место их пересечения условно
принимается за верхнюю границу печени по передней срединной линии. Нижняя
граница печени по этой линии определяется перкуссией, которую производят снизу
вверх. Расстояние между верхней и нижней границами печени по передней срединной
линии составляет в норме 8 + 1-2 см. Последний косой размер определяют по левой
реберной дуге. Для этого палец-плессиметр устанавливают перпендикулярно нижнему
краю левой реберной дуги и проводят перкуссию от передней подмышечной линии по
реберной дуге до появления тупого звука. Расстояние между нижней границей печени
по левой реберной дуге и верхней границей по передней срединной линии в норме
равно 7 + 1-2 см.
Методика пальпации нижнего края печени.
Пальпация печени проводится по методике В.П. Образцова и ставит своей целью
обнаружение нижнего края печени, определение его локализации, формы, очертания,
консистенции и болезненности при ощупывании.
Положение больного. Исследуемый должен лежать горизонтально на спине со слегка
приподнятой головой и вытянутыми или чуть согнутыми в коленных суставах ногами.
Руки располагаются поверх груди с целью ограничения подвижности грудной клетки
на вдохе.
Положение врача. Исследующий сидит с правой стороны от больного, лицом к лицу.
Первый момент – установка рук. Правую руку располагают плашмя на область
правого подреберья по правой срединно-ключичной линии со слегка согнутыми
пальцами на 3-5 см ниже перкуторно обнаруженной нижней границы печени. Левой
рукой охватывают нижний отдел правой половины грудной клетки так, чтобы большой
палец находился впереди, а остальные пальцы сзади. Этим мы стремимся ограничить
подвижность грудной клетки во время вдоха и усилить движение диафрагмы книзу.
Второй и третий момент – образование искусственного кармана по В.П. Образцову.
Для этого необходимо на выдохе оттянуть кожу вниз поверхностным движением и
погрузить кончики пальцев в глубину брюшной полости по направлениям к правому
подреберью.
Четвертый момент – пальпация нижнего края печени. После погружения пальцев в
брюшную полость и создания искусственного кармана, исследуемого просят медленно
и глубоко вдохнуть. На высоте глубокого вдоха печень, выходя из кармана,
проходит мимо кончиков пальцев, создавая тем самым момент определенного
тактильного ощущения. Если пропальпировать печеночный край не удается, то
кончики пальцев правой руки следует переместить вверх на 1-2 см.
В норме печень прощупывается у большинства людей (88%).
При пальпации край нормальной печени мягкий, острый или слегка закругленный по
форме, ровный по своим очертаниям и безболезненный.
В патологических условиях изменения печени могут касаться как величины и
характера поверхности, так и физических свойств нижнего края.
Гладкая, ровная, мягковатая поверхность печени с острым краем, болезненная при
ощупывании встречается при гепатитах, острой или подострой дистрофии печени.
Застойная печень характеризуется закругленным и болезненным краем.
Плотная консистенция и острый, твердый, малочувствительный при ощупывании, с
неровной поверхностью край характерен для циррозов.
Особенно резкая плотность (деревянная) и крупная бугристость наблюдаются при
раке, эхинококкозе, гуммозном сифилисе.
19.Обмен билирубина у здорового человека. Клиническое значение нарушений обмена
билирубина, методы их выявления.
Желтуха – желтое окрашивание кожи и слизистых оболочек, связанное с
накоплением в них билирубина вследствие гипербилирубинемии. Возникновение
желтухи всегда связано с нарушением обмена билирубина.
Основной источник билирубина – гемоглобин. Он превращается в билирубин в
органах ретикуло-эндотелиальной системы, главным образом в печени, селезенке,
костном мозге. За сутки распадается примерно 1% эритроцитов и из гемоглобина
образуется 100-300 мг билирубина. Приблизительно 20% билирубина образуется не из
гемоглобина зрелых эритроцитов, а из других гемсодержащих веществ. Этот
билирубин называется шунтовым или ранним. Он образуется из гемоглобина
распадающихся в костном мозге эритробластов, незрелых ретикулоцитов, из
миоглобина, тканевых цитохромов, каталаз, триптофанпирролазы печени.
Образующийся билирубин поступает в кровь. Так как он нерастворим в воде
при физиологическом рН крови, для транспортировки в крови он связывается с
носителем – главным образом, альбумином.
Печень выполняет три важнейшие функции в обмене билирубина:
- захват билирубина из крови гепатоцитами;
- связывание билирубина с глюкуроновой кислотой;
- выделение связанного (конъюгированного) билирубина из гепатоцитов в
желчные капилляры.
Перенос билирубина из плазмы в гепатоцит происходит в печеночных
синусоидах. Свободный (непрямой, неконъюгированный) билирубин отщепляется от
альбумина в цитоплазменной мембране, внутриклеточные протеины гепатоцита
захватывают билирубин и ускоряют его перенос в гепатоцит.
Поступив в гепатоцит, непрямой (неконъюгированный) билирубин переносится
в мембраны эндоплазматической сети, где связывается с глюкуроновой кислотой под
влиянием фермента УДФ-глюкоронилтрансферазы. Соединение билирубина с
глюкуроновой кислотой делает его растворимым в воде, что делает возможным
переход его в желчь, фильтрацию в почках и обеспечивает быструю (прямую) реакцию
с диазореактивом (прямой, конъюгированный, связанный билирубин).
Дальнейший метаболизм билирубина связан с поступлением его в желчные
пути и кишечник. В нижних отделах желчевыводящих путей и кишечнике под
воздействием микробной флоры происходит постепенное восстановление связанного
билирубина до уробилиногена. Часть уробилиногена (мезобилиноген) всасывается в
кишечнике и по системе воротной вены вновь попадает в печень, где в норме
происходит практически полное его разрушение. Другая часть уробилиногена
(стеркобилиноген) всасывается в кровь в геморроидальных венах, попадая в общий
кровоток и выделяясь почками с мочой в незначительных количествах в виде
уробилина, который часто не выявляется клиническими лабораторными методами.
Наконец, третья часть уробилиногена из кишечника выделяется с калом в виде
стеркобилиногена, на воздухе превращающегося в стеркобилин, обусловливая его
характерную темно-коричневую окраску.
Нормальное содержание билирубина в крови: общий – 8,5-20,5 мкмоль/л;
коньюгированный (прямой) – 0-4,3 мкмоль/л; неконьюгированный (непрямой) – 0-16,2
мкмоль/л.
Видимая желтуха появляется при билирубинемии 34 мкмоль/л. Раньше всего
желтуха появляется на склерах, на небе и под языком. При осмотре можно различить
следующие оттенки желтухи:
- оранжево-красный (rubinicterus) или шафраново-желтый при печеночной
(паренхиматозной) желтухе;
- лимонно-желтый (flavinicterus) при надпеченочной (гемолитической)
желтухе;
- зеленый (verdinicterus) при подпеченочной (механіческой) желтухе;
- темно-оливковый (icterus melas) при очень длительном холестазе.
Следует помнить о ложной (экзогенной) желтухе вследствие нарушения
обмена каротина и отложении его в коже.
Выделяют следующие виды желтух.
1. Надпеченочная (гемолитическая).
2. Печеночная (паренхиматозная).
3. Подпеченочная (механическая).
20.Подпечночная (механическая) желтуха
это синдром, развивающийся при наличии препятствия оттоку желчи из желчных
протоков в 12-перстную кишку.
Причины подпеченочной желтухи.
1. Обтурация печеночного или общего желчного протоков.
2. Обтурация камнем или стеноз большого сосочка 12-перстной кишки.
3. Рак поджелудочной железы, желчного пузыря, печени, 12-перстной кишки со
сдавлением общего желчного протока или большого дуоденального сосочка.
4. Кисты или хроническое воспаление поджелудочной железы со сдавлением
желчевыводящих путей.
5. Атрезия (гипоплазия) желчных протоков.
В результате вышеперечисленных причин блокируется выделение желчи в
кишечник и, соответственно, не образуется уробилиноген (мезобилиноген и
стеркобилиноген). В связи с этим уробилин в моче и стеркобилин в кале полностью
отсутствуют (кал ахоличный). В крови значительно нарастает уровень прямого
(связанного) билирубина. Соответственно в моче появляется большое количество
связанного билирубина и моча приобретает темный цвет («цвет пива»).
Основные клинико-лабораторные признаки подпеченочной (механической)
желтухи:
- болевой синдром – приступ интенсивных болей в правом подреберье с иррадиацией
в правую лопатку или руку;
- холестатический синдром – желтуха различной интенсивности с зеленоватым
оттенком кожи, устойчивым кожным зудом, потемнением мочи, обесцвечиванием кала;
- диспепсический синдром – тошнота, рвота, горечь и сухость во рту, стеаторея;
- в крови повышение уровня билирубина (в основном за счет связанного),
активности щелочной фосфатазы, гамма-глютамилтранспептидазы;
- в моче определяется билирубин;
- в кале отсутствует стеркобилин.
21.Печёночная (паренхиматозная) желтуха
у больных с гепатитами, циррозом, раком и други¬ми заболеваниями печени
происходит повреждение ранее описанных процессов, протекающих в гепатоците.
Нарушение захвата свободного били¬рубина печеночной клеткой и связы¬вания его с
глюкуроновой кислотой ведет к увеличению в крови свободного (непрямого)
билирубина. Наруше¬ние выделения билирубин-глюкуронида (прямого билирубина) из
печеночной клетки в желчные капилляры, обуслов¬ленное воспалением, деструкцией,
нек¬розами и снижением проницаемости мембран гепатоцитов, приводит к поступлению
компонентов желчи в синусоиды и в общий кровоток, и соответственно, к увеличению
содержании в крови пря¬мою билирубина. Наконец, нарушение функции гепа-тоцитов
сопровождается также утратой способности печеночной клетки захва¬тывать и
метаболизировать всосавшийся в кишечнике уробилиноген (мезобилиноген), который в
больших количествах попадает в общий кровоток и выделяется с мочой в виде
уробилина. Таким образом, при паренхиматоз¬ной желтухе в крови увеличено
содержание как свободного (непря¬мого), так и связанного (прямого) били¬рубина.
Последний, являясь хорошо рас¬творимым в воде соединением, легко проходит
почечный барьер и появляется в моче, обусловливая ее темную окраску («цвет
пива»). В моче также в больших количествах присутствует уробилин
(мезобилиноген). В кале содержание стеркобилина может быть несколько умень¬шено
в связи с нарушением выделения гепатоцитами желчи.
Основные клинико-лабораторные признаки печеночной (паренхиматозной) желтухи:
- желтуха имеет красноватый оттенок (rubinicterus);
- нередко (при хроническом гепатите и циррозе печени) имеют¬ся малые печеночные
признаки (пальмарная эритема, гинеко¬мастия, атрофия яичек, сосудистые
звездочки, карминовокрасные губы);
- может отмечаться кожный зуд и обнаруживаться следы расче¬сов на коже;
- признаки портальной гипертензии (асцит, «сарut medusae») при циррозе печени в
выраженной его стадии;
- увеличение печени;
- увеличение селезенки (не всегда);
- содержание билирубина в крови увеличено, как свободного (непря¬мого), так и
связанного (прямого);
- выражен синдром цитолиза (резко повышено содержание в крови
аминотрансфераз, органоспецифических ферментов пе¬чени);
- в моче определяется билирубин и уробилин;
- снижается интенсивность окраски кала за счет уменьшения содержания в нем
стеркобилина.
22.Надпечёночная (гемолитическая) желтуха
происходит образование в органах ретикуло-эндотелиальной системы
большого количества свободного (непрямого) билирубина, который полностью не
успевает метаболизироваться в печени, хотя функция гепатоцитов не нарушена и они
работают с повышенной нагрузкой. В результате в крови увеличивается содержание
свободного (непрямого) билирубина, который не проходит почечный барьер и не
попадает в мочу. Поскольку количество связанного (прямого) билирубина,
выделяемого печенью в кишечник (и, соответственно, стеркобилиногена) существенно
увеличивается, в моче значительно повышен уровень стеркобилиногена (уробилина),
попадающего в общий кровоток из геморроидальных вен.
Основные клинико-лабораторные признаки надпеченочной (гемолитической)
желтухи:
- желтушность склер и кожи, как правило, умеренная, имеет лимонно-желтый
оттенок (flavinicterus);
- одновременно имеется бледность кожи (из-за анемии);
- кожный зуд и расчесы тела отсутствуют;
- увеличение печени, как правило, незначительное;
- значительное увеличение селезенки при хроническом течении процесса;
- гипербилирубинемия редко превышает 85.5 мкмоль/л, преоб¬ладает непрямой
(несвязанный, неконъюгированный) билиру¬бин;
- в моче резко увеличено содержание уробилина, отсутствует билирубин;
- наблюдается плейохромия (резкое окрашивание в темный цвет) кала за счет
большого количества стеркобилина;
- анемия различной степени выраженности;
- выраженный ретикулоцитоз в периферической крови;
- снижение осмотической стойкости эритроцитов;
- функциональные пробы печени (содержание в крови АсАТ, АлАТ, ЩФ, протромбина,
холестерина; тимоловая, сулемовая пробы) нормальны.
23.Хронические гепатиты,этиология,патогенез.
Хронический гепатит – это диффузный полиэтиологический воспалительный
процесс в печени, обусловленный первичным поражением клеток печени, не
разрешившийся на протяжении 6 месяцев и эволюционирующий или не эволюционирующий
в цирроз печени.
Критерием диагноза является ненарушенная дольковая структура печени.
1. Вирусная инфекция. Хронические гепатиты вызывает вирусы гепатита С,
В, D, G. Острые вирусные гепатиты А и Е не хронизируются.
2. Хроническая алкогольная интоксикация.
3. Лекарственные поражения печени. Хронические гепатиты могут возникать при
применении изониазида, метилдопы, нитрофуранов, амиодарона, хлорпромазина,
тетрациклинов. Холестатические явления возникают при применении оральных
контрацептивов, метилтестостерона, анаболических стероидов, циклосерина А.
Прямое повреждающее действие на гепатоциты оказывает парацетамол, салицилаты ,
метатрексат, большие дозы кордарона и тетрациклинов.
4. Аутоиммунный фактор.
5. Метаболические нарушения при болезни Вильсона-Коновалова, недостаточности α1-
антитрипсина.
Этиологическая классификация хронических гепатитов
1. Хронический гепатит вирусной этиологии (хронические вирусные гепатиты С,
В, D, G, вызванные неизвестным вирусом).
2. Хронический алкогольный гепатит (проявление алкогольной болезни печени).
3. Хронический лекарственно-индуцированный гепатит.
4. Хронический аутоиммунный гепатит.
5. Хронический холестатический гепатит (предстадия билиарного цирроза
печени).
6. Хронический гепатит при болезни Вильсона-Коновалова.
7. Хронический гепатит при недостаточности α1 – антитрипсина.
8. Первичный склерозирующий халангит.
9. Криптогенные гепатиты – неустановленной этиологии.
Классификация хронических гепатитов по степени активности
воспалительного процесса.
Выделяют следующие степени активности хронических гепатитов (клинико-
морфологический раздел классификации).
1 ст. Хронические гепатиты минимальной активности.
2 ст. Слабовыраженные хронические гепатиты.
3 ст. Умеренные хронические гепатиты.
4 ст. Тяжелые хронические гепатиты.
Если некротический процесс не затрагивает пограничную пластинку, а имеются
некрозы лишь отдельных гепатоцитов внутри дольки и при этом воспалительная
круглоклеточная инфильтрация и фиброз портальных трактов минимальны говорят о
1,2 степенях активности.
При 3 степени активности некрозы гепатоцитов вызывают разрушение пограничной
пластинки и имеют «ступенчатый» характер. Локализация ступенчатых некрозов по
периферии дольки, они ограничены пограничной пластинкой в перипортальной зоне,
имеется выраженная дистрофия гепатоцитов и плотные мононуклеарные и
плазмоклеточные инфильтраты портальных трактов с проникновением их внутрь
дольки.
Формирование мостовидных и мультилобулярных некрозов с сильной воспалительной
реакцией характерно для 4 степени активности.
Активность хронического гепатита можно определить по активности АлАТ сыворотки
крови. Увеличение активности энзима до 3 норм АлАТ соответствует 1 и 2 степеням
активности, до 3-10 норм АлАТ – умеренному гепатиту (3 степень активности),
более 10 норм АлАТ – тяжелому гепатиту (4 степень активности).
Различают также и стадии хронических гепатитов. Стадия гепатита определяется
степенью выраженности фиброза в печени.
0 стадия - фиброз отсутствует;
1 стадия (слабовыраженный фиброз) – имеется перипортальный фиброз;
2 стадия (умеренный фиброз) – в печеночной дольке имеется 1 и более порто-
портальные септы.
3 стадия (тяжелый фиброз) – в печеночной дольке имеется 1 и более
портоцентральные септы.
Клиника хронических гепатитов включает несколько синдромов.
1. Астеновегетативный синдром: связан с нарушением дезинтоксикационной функции
печени. Проявляется в общей слабости, повышенной раздражимости, снижением
памяти, интереса к окружающему.
2. Диспепсический синдром или абдоминальный. Снижение аппетита, изменение вкуса,
вздутие живота, тяжесть в животе в области правого подреберья и эпигастрия,
неустойчивый стул – чередование поносов с запорами, непереносимость жирной пищи,
алкоголя (усиливаются явления диспепсии), горечь, сухость, металлический привкус
во рту, отрыжка горечью, воздухом, рвота. Часто наблюдается стойкое похудание.
Болевой синдром. Тупая, неинтенсивная, ноющая боль в правом подреберье,
длительная, может иррадиировать в спину, правое плечо. Усиливается при
физической нагрузке, после употребления жира, алкоголя, при пальпации живота в
правом подреберье, обусловленна увеличением печени и растяжением ее капсулы.
3. Синдром желтухи. Характерны печеночная и холестатическая желтухи.
4. Холестатический синдром. Для гепатита характерен внутрипеченочный холестаз.
Он обусловлен деструкцией эпителия внутрипеченочных желчных протоков с
закупоркой их просвета клеточным детритом, клеточными инфильтратами и сдавлением
протоков отечной стромой печени, это ведет к нарушению выделения связанного
билирубина, желчных кислот и холестерина, а также недостаточному распаду жира
и плохому всасыванию жирорастворимых витаминов А, Д, Е, К. Основные симптомы:
темный интенсивно-коричневого цвет мочи, пенится; кал ахоличный, цвета глины, с
блеском плохо смывается с унитаза вследствие стеатореи, кожный зуд, желтуха
(цвет кожи желто-зеленый (verdinicterus) и темно-оливковый (melasieterus). При
длительном холестазе кожа утолщается, грубеет, особенно на ладонях и подошвах
(пергаментная кожа), становится сухой, шелушится; ксантелазмы и ксантомы,
обусловленные гиперхолестеринемией; сухость кожи (гиповитаминоз А и Е), боли в
костях (обусловленные остеопорозом вследствие гиповитаминоза Д), на носовые
кровотечения (гиповитаминоз К, снижение зрения (гиповитаминоз А). Отмечается
брадикардия и артериальная гипотония (обусловлены активацией n.vagus).
5. Синдром малой печеночной недостаточности: в 80% страдает транзитная функция
печени, развивается печеночная желтуха, кроме того, нарушается синтез белков
печенью и инактивация альдостерона - это приводит к отекам, может быть
геморрагический синдром из-за нарушения синтеза факторов свертывания крови.
Кроме того, бывает лихорадка, аллергическая сыпь, перикардит, нефрит (чаще при
аутоиммунном гепатите).
Объективная симптоматика
1. Гепатомегалия.
Перкуторные размеры печени увеличены.
При пальпации край печени повышенной плотности, острый, тонкий, реже –
закругленный, гладкая поверхность. Печень чувствительна или умеренно
болезненная.
2. Изменения со стороны кожи: желтушность в 50%, иногда с грязноватым
оттенком из-за избыточного отложения меланина и железа, вторичный гематохроматоз
(чаще у алкоголиков) – одним из проявлений которого является гиперпигментация
кожи, принимающей серо-бурый или коричневый цвет вначале в подмышечных впадинах,
поверхности ладоней, а также в области шеи и половых органов, затем диффузная
(меланодермия), расчесы вследствие кожного зуда, иногда ксантелазмы и ксантомы;
сосудистые звездочки, печеночные ладони - проявление гиперэстрогенизма; могут
быть явления геморрагического диатеза.
3. Спленомегалия - чаще при аутоиммунном варианте гепатита. При пальпации
селезенка умеренно плотная, обычно безболезненная
Клинико-лабораторные синдромы при хронических гепатитах:
а) цитолитический;
б) печеночной недостаточности;
в) холестатический;
г) мезенхимально-воспалительный.
Лабораторная диагностика хронических гепатитов и циррозов печени основана на
выявлении признаков клинико-лабораторных синдромов цитолиза, холестаза,
иммунного воспаления, нарушения синтетической функции печени (см. выше).
Другие исследования.
1. Пробы для оценки антитоксических функций печени: проба Квика -
определение гипуровой кислоты в моче после введения в организм бензойнокислого
натрия. О нарушении функций печени говорят, если выводится меньше 30% принятого
внутрь бензойнокислого натрия.
2. Пробы для оценки экскреторной функции печени: проба с бромсульфалеином -
через час должно выводиться 60-80% вещества.
3. Для уточнения этиологии хронического гепатита необходимо определять маркеры
вирусной инфекции:
- антитела к вирусу гепатита В;
- HBsAg и HbeAg antiHBs, anti – HBc, anti Hbe
- антиген -А и антитела – anti НД;
- антитела НСV.
4. При аутоиммунном гепатите и первичном билиарном гепатите в крови
выявляются:
- антимитохондриальные антитела;
- антинуклеарные антитела;
- антитела к гладкой мускулатуре;
- LE – клетки;
- ревматоидный фактор.
Инструментальные исследования при хронических гепатитах
и циррозах печени.
1. Радиоизотопная гепатография (сцинтиграфия печени) выявляет нарушение
секреторно-экскреторной функции печени, гепатомегалию, спленомегалию.
2. Ультразвуковое исследование выявляет диффузное увеличение печени,
гиперэхогенность, при циррозах печени - неоднородность структуры, признаки
портальной гипертензии.
3. Пункционная биопсия с микроскопическим исследованием биоптата.
4. Лапароскопия.
5. ФЭГДС и рентгеноскопия пищевода и желудка выявляют варикозно расширенные вены
пищевода и желудка, хронический гастрит, у ряда больных – язву желудка или 12 –
перстной кишки.
24.Циррозы печени.Этиология,патогенез
Цирроз печени – хроническое полиэтиологическое диффузное прогрессирующие
заболевание печени, характеризующееся значительным уменьшением количества
функционирующих гепатоцитов, нарастающим фиброзом, перестройкой нормальной
структуры паренхимы и сосудистой системы печени, появлением узлов регенерации и
развитием в последующем печеночной недостаточности и портальной гипертензии.
Этиология и патогенез циррозов печени.
1. Вирусный гепатит.
2. Хроническое злоупотребление алкоголем.
3. Аутоиммунный гепатит.
4. Генетически обусловленные нарушения обмена веществ: дефицит α1 –
антитрипсина, гемохроматоз, болезнь Вильсона-Коновалова, гликогенозы, дефицит
галактозо-1 фосфат-уридилтрансферазы.
5. Обструкция внепеченочных и внутрипеченочных желчных (первичные и
вторичные билиарные циррозы).
6. Длительный венозный застой в печени при синдроме Бадда-Киари (тромбоз
печеночных вен), правожелудочковой сердечной недостаточности (трикуспидальная
недостаточность), констриктивном перикардите.
7. Влияние химических токсических вещества и лекарственных средств:
промышленные яды (четыреххлористый углерод, хлороформ, бензол, нитросоединения),
соли тяжелых металлов (интоксикация ртутью), грибные яды, афлатоксины –
содержатся в перезимовавшем зерне, кукурузе, рисе; лекарственные вещевства –
цитостатики, стероидные анаболические препараты и андрогены, изониазид,
парааминосалициловая кислота и др.
8. Болезнь Рандю-Вебера-Ослера (наследственная геморрагическая
телеангиэктазия).
9. Комбинированное влияние этиологических факторов.
10. Криптогенный цирроз печени – неизвестной этиологии.
Различают следующие морфологические формы циррозов печени:
1. Мелкоузловые (микронодулярные) циррозы с диаметром аномальных узлов 1-3
мм. Эта форма цирроза наиболее характерна для хронического алкоголизма,
обструкции желчных протоков, длительного венозного застоя в печени,
гемохроматоза.
2. Крупноузловые (макронодулярные) циррозы с диаметром аномальных узлов более 3
мм. Встречается при вирусных поражениях печени, недостаточности α1 –
антитрипсина, аутоиммунном процессе, болезни Вильсона-Коновалова.
3. Смешанные циррозы с узлами разных диаметров. В большинстве случаем
представляет собой промежуточную стадию перехода микронодулярного цирроза в
макронодулярный.
4. Неполный септальный. Наличие соединительнотканных септ, рассекающих паренхиму
и часто заканчивающихся слепо, без соединения портального поля с центральной
веной. Регенерация приобретает диффузный характер, а не нодулярный.
Клиника
1. Астено-вегетативный синдром.
2. Диспепсический синдром.
3. Холестатический синдром.
4. Синдром желтухи.
5. Нарушение антитоксической функции печени - гепатоцеллюлярная
недостаточность.
Нарушается инактивация, связывание, обезвреживание, выведение химических
соединений. Гиперэстрогенизм проявляется сосудистыми звездочками, красными
“печеночными ладонями” (пальмарная эритема), «малиновым» языком, гинекомастией и
импотенцией у мужчин, аменореей у женщин, выпадением волос; изменением
гемодинамики (гипотония за счет резкого изменения периферического
сопротивления); изменения ОЦК; гиперальдостеронизм - задержка в организме
натрия, усиленное выведение калия с вытекающими последствиями; постепенное
повышение в крови аммиака, индола, скатола - может развиться печеночная кома;
повышение гистамина ведущее к аллергическим реакциям; снижение синтеза белков
печенью (гипоальбуминемия, гипопротромбинемия, гипофибриногенемия, снижение
уровня ангиотензина); железо, которое в норме связывается белками, оказывается в
тканях; нарушение обмена магния и других электролитов; задержка билирубина (не
выделяется связанный билирубин-глюкуронид), нарушается связывание непрямого
билирубина, может быть гипербилирубинемия, но желтуха отмечается только в 50%
случаев.
Появляется печеночный запах изо рта , похожий на запах сырой печени, что
обусловлено неспособностью печенью обеспечить обмен метионина, из-за избытка
которого в кишечнике образуются белковые вещества, выделяющиеся через легкие в
виде метилмеркаптана.
6. Портальная гипертензия. Это обязательный признак заболевания.
В печени идет запустевание вен, новообразование сосудов, возникают артерио-
венозные шунты. Все это приводит к нарушению кровообращения. В течение 1 мин 1,5
л крови под большим давлением переходят в воротную вену, происходит повышение
давления в системе воротной вены. При этом начинают функционировать
портокавальные анастомозы, что приводит к расширению геморроидальных вен, вен
пищевода, желудка, кишечника.
Могут быть жалобы на изжогу, боли за грудиной, в области мечевидного отростка,
отрыжку, усиливающиеся при приеме пищи, вследствии варикозного расширения вен
нижней трети пищевода и развития гастроэзофагеального рефлюкса и рефлюкс-
эзофагита. Из-за расширения геморроидальных вен могут присутствовать боли при
дефекации, наличие крови в кале.
Расширенные вены желудка и нижней трети пищевода могут давать желудочно-кишечные
кровотечения. Геморроидальные вены при пальцевом исследовании обнаруживаются в
виде узлов, могут выпадать и ущемляться, давать геморроидальные кровотечения.
Расширяются подкожные околопупочные вены – «голова медузы».
Вследствии повышения давления в воротной вене происходит пропотевание жидкости в
брюшную полость и образуется асцит.
Другие клинические признаки портальной гипертензии: упорные диспепсические
явления, особенно после еды, метеоризм, похудание, олигурия, спленомегалия,
часто с явлениями гиперспленизма – повышение функции селезенки (лейкопения,
тромбоцитопения, анемия).
1. Особенности болевого синдрома при циррозе печени: боли в правом
подреберье мало характерны или очень незначительны (вследствие очень медленного
увеличения размеров печени, что не вызывает реакции глиссоновой капсулы).
В ряде случаев цирроз печени клинически длительное время может себя не
проявлять. Особенно это характерно для алкогольного цирроза печени.
Особенности клиники различных вариантов циррозов печени:
1. Вирусный цирроз.
Чаще связан с вирусном гепатитом. Характерно очаговое поражение печени с
зонами некроза (старое название постнекротический цирроз). Это крупноузловая
форма цирроза, по клинике напоминающая активный гепатит. На первый план
выступает гепатоцеллюлярная недостаточность, симптомы нарушения всех функций
печени, появляется портальная гипертензия. Длительность жизни больных 1-2 года.
Причина смерти - печеночная кома.
2. Алкогольный цирроз. Протекает сравнительно доброкачественно. Характерна
ранняя портальная гипертензия, часто имеет место системность поражения -
страдает не только печень, но и ЦНС (снижение интеллекта), периферическая
нервная система (невриты), мышечная система (миопатия с атрофией мышц).
Характерны резкое похудание, тяжелый гиповитаминоз, явления миокардиопатии,
гастриты, язва желудка, панкреатиты, анемия.
Причины анемии:
а) большой недостаток витаминов (нередко анемия гиперхромная, макроцитарная из-
за недостатка витамина В12);
б) дефицит железа;
г) токсическое влияние этанола на костный мозг;
д) кровотечение из варикозно расширенных вен ЖКТ.
3. Билиарный цирроз. Связан с застоем желчи - холестазом. Чаще возникает у
женщин в возрасте 50-60 лет. Характерно относительно доброкачественное течение.
Протекает с кожным зудом, который может появиться задолго до желтухи.
Холестаз может быть первичным и вторичным, как и цирроз: первичный - исход
холестатического гепатита, вторичный - исход подпеченочного холестаза. Кроме
кожного зуда характерны и другие признаки холемии: брадикардия, гипотония,
зеленоватая окраска кожи.
Выявляются признаки гиперхолестеринемии: ксантоматоз, стеаторея.
Холестаз приводит также к остеопорозу, повышению ломкости костей. Лабораторные
признаки: повышается активность щелочной фосфатазы, концентрация прямого
билирубина.
4. Лекарственный цирроз. Развивается при длительном применении лекарств и их
непереносимости. Виновные лекарства: тубазид, ПАСК, препараты ГИНК и другие
противотуберкулезные препараты; аминазин (вызывает внутрипеченочный холестаз),
ипразид (ингибитор МАО - в 5% вызывает поражение печени), допегит, нерабол и
др.
Этот цирроз протекает чаще всего как холестатический с портальной гипертензией.
5. Цирроз накопления (гемохроматоз) - пигментный цирроз, бронзовый
диабет. Связан с дефицитом фермента, осуществляющего связь железа с белком и,
тем самым, регулирующего его всасывание. При этом дефекте железо усиленно
всасывается в кишечнике и, недостаточно связываясь с белком, начинает усиленно
откладываться в печени, коже, поджелудочной железе, миокарде, иногда в
надпочечниках. В печени железо накапливается в клетках РЭС - наблюдается большая
мелкоузловатая печень. Часто нарушается инактивация половых гормонов. Доминируют
признаки портальной гипертензии. Кожа и слизистые оболочки имеют серо-грязную
пигментацию. Кожа становится особенно темной, если железо откладывается в
надпочечниках и возникает синдром надпочечниковой недостаточности. При поражении
поджелудочной железы формируется синдром сахарного диабета. При миокардиопатиях
возникают тяжелые необратимые нарушения ритма сердца. Для диагностики определяют
уровень железа в крови, делают пункционаную биопсию печени.
6. Болезнь Вильсона-Коновалова - другой цирроз накопления (гепатолентикулярная
дегенерация). В основе заболевания лежит нарушение обмена меди, связанное с
врожденным дефектом. Недостаточностью синтеза церулоплазмина нормальная
концентрация меди в плазме крови составляет 100-120 мкг%, причем 93% этого
количества находится в связи с церулоплазмином и только 7% связано с
сывороточными альбуминами. Медь в церулоплазмине связана прочно. Этот процесс
осуществляется в печени. Церулоплазмин является альфа-2 глобулином, и каждая его
молекула содержит 8 атомов меди. При недостаточности церулоплазмина медь не
может быть стабильно связана и откладываться в тканях. Особенно тропна медь к
печени, подкорковым ядрам мозга, почкам, эндокринным железам, роговице. При этом
медь начинает действовать как токсический агент, вызывая типичные дегенеративные
изменения в этих органах.
Клиника болезни Вильсона-Коновалова представляет собой совокупность синдромов,
характерных для поражения печени и экстрапирамидной системы. По течению
различают острую и хроническую формы. Острая форма характерна для раннего
возраста, развивается молниеносно и кончается летально, несмотря на лечение.
Чаще встречается хроническая форма с медленным течением и постепенным развитием
симптоматики. Раньше всего появляется экстрапирамидальная мышечная ригидность
нижних конечностей (нарушение походки и устойчивости). Постепенно формируется
картина паркинсонизма, затем изменяется психика (параноидальные реакции,
истерия). Иногда на первый план выступает печеночная недостаточность с
увеличением печени, проявлениями, напоминающими цирроз печени или хронический
активный гепатит.
Дифференциальным признаком является гипокупремия ниже 10 мкг% или уровень меди
держится на нижней границе нормы, много меди выделяется с мочой - свыше 100 мкг/
сут. Важным симптомом является кольцо Кайзера-Флейшера (синевато-зеленое или
коричневато-зеленое кольцо по периферии роговицы из-за отложения меди).
Осложнения цирроза печени
1. Кровотечение.
2. Присоединение инфекции.
3. Возникновение опухоли.
4. Печеночная недостаточность
5. Гепато-ренальный синдром.
Пищеводные кровотечения: внезапная кровавая рвота, кровь не изменена, но может
быть темно-коричневой (при излиянии в желудок), и наличие общих симптомов
(бледность кожи, холодный пот, жажда, снижение АД, тахикардия, обморочное
состояние).
Желудочные кровотечения: кровавя рвота цвета кофейной гущи, мелена, наличие
общих симптомов.
Лабораторная диагностика хронических гепатитов и циррозов печени основана на
выявлении признаков клинико-лабораторных синдромов цитолиза, холестаза,
иммунного воспаления, нарушения синтетической функции печени (см. выше).
Другие исследования.
3. Пробы для оценки антитоксических функций печени: проба Квика -
определение гипуровой кислоты в моче после введения в организм бензойнокислого
натрия. О нарушении функций печени говорят, если выводится меньше 30% принятого
внутрь бензойнокислого натрия.
4. Пробы для оценки экскреторной функции печени: проба с бромсульфалеином -
через час должно выводиться 60-80% вещества.
3. Для уточнения этиологии хронического гепатита необходимо определять маркеры
вирусной инфекции:
- антитела к вирусу гепатита В;
- HBsAg и HbeAg antiHBs, anti – HBc, anti Hbe
- антиген -А и антитела – anti НД;
- антитела НСV.
4. При аутоиммунном гепатите и первичном билиарном гепатите в крови
выявляются:
- антимитохондриальные антитела;
- антинуклеарные антитела;
- антитела к гладкой мускулатуре;
- LE – клетки;
- ревматоидный фактор.
Инструментальные исследования при хронических гепатитах и циррозах печени.
1. Радиоизотопная гепатография (сцинтиграфия печени) выявляет нарушение
секреторно-экскреторной функции печени, гепатомегалию, спленомегалию.
2. Ультразвуковое исследование выявляет диффузное увеличение печени,
гиперэхогенность, при циррозах печени - неоднородность структуры, признаки
портальной гипертензии.
3. Пункционная биопсия с микроскопическим исследованием биоптата.
4. Лапароскопия.
5. ФЭГДС и рентгеноскопия пищевода и желудка выявляют варикозно расширенные вены
пищевода и желудка, хронический гастрит, у ряда больных – язву желудка или 12 –
перстной кишки.
25.Синдром портальной гипертензии
Смотри выше в циррозах
Портальная гипертензия. Это обязательный признак заболевания.
В печени идет запустевание вен, новообразование сосудов, возникают артерио-
венозные шунты. Все это приводит к нарушению кровообращения. В течение 1 мин 1,5
л крови под большим давлением переходят в воротную вену, происходит повышение
давления в системе воротной вены. При этом начинают функционировать
портокавальные анастомозы, что приводит к расширению геморроидальных вен, вен
пищевода, желудка, кишечника.
Могут быть жалобы на изжогу, боли за грудиной, в области мечевидного отростка,
отрыжку, усиливающиеся при приеме пищи, вследствии варикозного расширения вен
нижней трети пищевода и развития гастроэзофагеального рефлюкса и рефлюкс-
эзофагита. Из-за расширения геморроидальных вен могут присутствовать боли при
дефекации, наличие крови в кале.
Расширенные вены желудка и нижней трети пищевода могут давать желудочно-кишечные
кровотечения. Геморроидальные вены при пальцевом исследовании обнаруживаются в
виде узлов, могут выпадать и ущемляться, давать геморроидальные кровотечения.
Расширяются подкожные околопупочные вены – «голова медузы».
Вследствии повышения давления в воротной вене происходит пропотевание жидкости в
брюшную полость и образуется асцит.
Другие клинические признаки портальной гипертензии: упорные диспепсические
явления, особенно после еды, метеоризм, похудание, олигурия, спленомегалия,
часто с явлениями гиперспленизма – повышение функции селезенки (лейкопения,
тромбоцитопения, анемия).
2. Особенности болевого синдрома при циррозе печени: боли в правом
подреберье мало характерны или очень незначительны (вследствие очень медленного
увеличения размеров печени, что не вызывает реакции глиссоновой капсулы).
В ряде случаев цирроз печени клинически длительное время может себя не
проявлять. Особенно это характерно для алкогольного цирроза печени.
26.Симптомокомлекс печёночной недостаточнсти, печёночная энцефалопатия.
Печеночная (гепатогенная) энцефалопатия – симптомокомплекс нарушений
деятельности центральной нервной системы, возникающий при печеночной
недостаточности и портосистемном шунтировании.
Основные патогенетические факторы печеночной энцефалопатии:
1. Нарушение дезинтоксикационной функции печени и воздействие на мозг
токсических веществ (аммиака, меркаптанов, ГАМК и др.).
2. Появление в крови ложных нейромедиаторов (синтезируются из ароматических
аминокислот), которые конкурируют с нормальными медиаторами головного мозга и
приводят к угнетению нервной системы и развитию энцефалопатии.
3. Нарушение кислотно-щелочного равновесия.
4. Электролитные нарушения (гипокалиемия).
5. Гипоксемия и гипоксия органов и тканей.
6. Гипогликемия.
7. Развитие ДВС-синдрома.
8.Нарушение функции почек, обусловленное интоксикацией, ДВС-синдромом, снижением
перфузии в корковом веществе почек.
Клиника печеночной энцефалопатии
Различают 4 стадии печеночной энцефалопатии.
Стадия I (прекома I)
- сознание сохранено, жалобы на слабость, отсутствие аппетита, тошноту, горечь
во рту, икоту, головную боль, шум в ушах;
- больные адекватно отвечают на вопросы, узнают окружающих, однако периодически
перестают ориентироваться во времени и пространстве (не знают число, место
нахождения);
- возбуждение, суетливость, эмоциональность, лабильность, эйфория;
- нарушена способность концентрировать внимание, больные часто повторяют одни и
те же слова, не могут закончить начатое предложение;
- больные иногда совершают немотивированные поступки, ищут несуществующие
предметы;
- затруднено выполнение простейших умственных заданий (совершение ошибок при
счете, сложении простых чисел);
- нарушение координация мелких движений (изменение почерка);
- сонливость днем; нарушение сна в ночное время;
- зрачки расширены.
Стадия II (сомнолеция, ступор, прекома II)
- больные заторможены, сонливы, апатичны;
- сознание спутанное, дезориентация во времени;
- больные способны выполнить только простейшие команды;
- периодически возникают бред, галлюцинации, неадекватное поведение, агрессия;
- возникает симптом хлопающего тремора (астериксиса);
- сухожильные и зрачковые рефлексы снижены;
- интенсивная желтуха, печеночный запах;
- размеры печени уменьшаются.
Стадия III (кома I, сопор)
- больной в состоянии спячки, пробуждается после резкой стимуляции, во время
пробуждения возникают бред, галлюцинации;
- зрачки широкие, отсутствует реакция на свет;
- сухожильные рефлексы повышены;
- ригидность скелетной мускулатуры, патологические рефлексы;
- маскообразное лицо;
- печеночный запах;
- геморрагический диатез;
- выявление симптома хлопающего тремора невозможно;
-парез гладкой мускулатуры кишечника (атония, выраженный метеоризм), мочевого
пузыря;
Стадия IV (кома)
- сознание отсутствует;
- зрачки на свет не реагируют;
- дыхание Куссмауля, Чейн-Стокса;
-сухожильные рефлексы исчезают;
-тахикардия, резкое снижение артериального давления, глухость сердечных тонов.
- опистотонус;
- анурия;
- лихорадка.
Печеночную кому провоцируют следующие факторы:
1. Кровотечение из варикозно расширенных вен пищевода (анемия,
гипопротеинемия).
2. Всасывание из кишечника продуктов распада крови - еще больше нарастает
интоксикация.
3. Прием лекарств, особенно гепатотоксических (барбитураты, группа морфия).
4. Интеркурентная инфекция.
5. Стресс.
6. Нарушение диеты (избыток белков - аммиачная интоксикация).
7. Тяжелые оперативные вмешательства.
8. Употребление алкоголя.
В комах при циррозе печени погибают 80% больных.
27.Хронический холецистит и функциональные расстройства желчного пузыря и
сфинктера Одди.Симптомы и синдромы,их хар-ка.Методы диагностики.
Хронический холецистит – это хроническое воспалительное заболевание желчного
пузыря, возникающее, как правило, на фоне дискинезии желчевыделительной системы
и приводящее в ряде случаев к образованию камней в желчном пузыре.
Различают следующие формы хронического холецистита:
- хронический некалькулезный холецистит;
хронический калькулезный холецистит
Клиническая картина хронического холецистита обусловлена:
- воспалением слизистой оболочки желчного пузыря;
- наличием ДРБТ;
- нарушением поступления желчи в 12-перстную кишку.
Клиническая картина хронического некалькулезного холецистита складывается из
нескольких синдромов.
1. Синдром дисфункции желчного пузыря и сфинктера Одди
2. Синдром печеночной диспепсии.
3. Синдром холестаза.
4. Воспалительно-интоксикационный синдром.
Жалобы. Боли в правом подреберье с иррадиацией в шею, правое плечо, правую
лопатку, спину, реже – в область сердца, обычно возникающие после приема
алкоголя, жирной и жареной пищи, сопровождающиеся тошнотой, рвотой, горечью и
сухостью во рту, вздутием живота, поносами или запорами (боли более сильные и
более длительные, чем при ДРБТ), отрыжка ''горьким'', лабильность настроения,
повышенная раздражительность, утомляемость, астенизация, познабливание,
повышение температуры тела, редко – кожный зуд.
ФРЖП и СФО – комплекс клинических симптомов, развившихся в результате
моторно-сенсорной дисфункции желчного пузыря, желчных протоков и их сфинктеров
Диагностические критерии функциональных расстройств ЖП и СФО включают следующие
признаки:
- эпизоды длительностью 30 минут и более;
- рецидивирующие симптомы с различными интервалами (не ежедневно); боли
достигают постоянного уровня;
- боли умеренны или сильные, достаточные для нарушения повседневной активности
или приводящие в отделение «неотложной помощью»;
- боли не уменьшаются после стула;
- боли не уменьшаются при перемене положения;
-боли не уменьшаются после приема антацидов;
- исключены другие структурные заболевания, способные объяснить симптомы.
Подтверждающие критерии функциональных расстройств ЖП и СФО
включают следующие признаки:
- боли могут сочетаться с тошнотой или рвотой;
- боли иррадиируют в спину иили правую подлопаточную область;
- боли будят в середине ночи.
К развитию ФРЖП и СФО так же ведут:
- ожирение;
- малоподвижный образ жизни;
- нарушение режима питания (редкие приемы пищи, злоупотребление жирной и
жареной пищей, отсутствие в пище растительной клетчатки, которая способствует
опорожнению желчного пузыря);
- беременность и дизовариальные нарушения;
- рефлекторные влияния со стороны пораженных органов брюшной полости;
- врожденные аномалии развития желчного пузыря и желчевыводящих путей;
- наследственная предрасположенность.
Клиническая картина зависит от варианта нарушения функции желчного пузыря:
повышения (гиперфункция, гиперкинезия) или снижения (гипофункция, гипокинезия)
тонуса мускулатуры ЖП.
Выделяют следующие синдромы:
1. Болевой синдром.
2. Синдром билиарной диспепсии.
боли интенсивные, острые, колющие, жгучие, схваткообразные, кратковременные,
внезапно возникающие и прекращающиеся.
Боль возникает после обильной еды, употребления жирной, жареной, острой пищи,
газированных напитков, алкоголя, а также после психоэмоционального стресса и
интенсивных физических нагрузок.
Боль локализуется в правом подреберье, редко распространяется на всю
эпигастральную область.
Боль иррадиирует в правое плечо, правую лопатку, иногда в правую ключицу, правую
половину шеи и затылочную область.
Боль купируется приемом спазмолитиков и холинолитиков, приложением тепла на
правую подреберную область, седативными средствами.
Длительность боли – 30 минут, реже – более.
Синдром диспепсии является частым проявлением функциональных расстройств
билиарного тракта.
У 30-50% больных возникает рвота. Она провоцируется приемом жирной, жареной,
острой пищи, алкоголя, погрешностями в диете, стрессом. В рвотных массах часто
можно обнаружить примеси желчи.
При общем осмотре состояние больных, обычно, удовлетворительное. Сознание не
нарушено. Положение больного чаще всего активное, может быть вынужденным (при
интенсивном болевом синдроме):
1) лежа на правом боку с поджатыми к животу ногами, согнутыми в коленях;
2) при колике больной может метаться в постели, пытаясь найти удобное
положение тела, облегчающее боли (вынужденная перемена положения тела).
При местном осмотре (осмотр области живота) можно выявить гиперпигментацию кожи
в правой подреберной области или эпигастрии, вследствии частого применения
грелок. Это характерно для больных с гиперфункцией желчного пузыря.
При поверхностной пальпации живота в фазе обострения функционального
расстройства желчного пузыря можно выявить резистентность передней брюшной
стенки в правом подреберье, особенно в точке Маккензи - в месте проекции
желчного пузыря на переднюю брюшную стенку.
При пальпации и перкуссии живота можно выявить ряд симптомов:
- симптом Кера, Мерфи, Лепене-Василенко, Ортнера – Грекова.
При глубокой пальпации живота у больных функциональными расстройствами желчного
пузыря желчный пузырь обычно пропальпировать не удается. Пальпации доступен
только желчный пузырь с резко уплотненными стенками, а так же при его
значительном увеличении (симптом Курвуазье).
Лабораторная и инструментальная диагностика функционального расстройства
желчного пузыря
1. Общий и биохимический анализы крови, анализ мочи: изменения
отсутствуют.
2. Многофракционное дуоденальное зондирование.
Для гиперкинезии желчного пузыря характерно:
- укорочение менее 20 мин. IV этапа (этап желчного пузыря), коликообразные
боли во время отделения пузырной желчи;
- уменьшение объема порции «В» менее 30 мл.
Для гипокинетического функционального расстройства желчного пузыря характерно:
- время IV этапа более 40 мин;
- объем порции «В» более 80 мл;
- объем остаточной желчи более 20мл.
3. Ультразвуковое исследование желчного пузыря и желчевыводящих путей.
Метод позволяет исключить органическую патологию желчевыводящих путей.
Для уточнения характера функциональных расстройств желчного пузыря с помощью УЗИ
исследуют его объем натощак и после желчегонного завтрака. Моторно-эвакуаторная
функция желчного пузыря считается нормальной, если его объем через 30 мин. после
желчегонного завтрака уменьшается не менее чем на 40% от первоначального. В
качестве желчегонного завтрака применяют 20 г сорбита со 100 мл воды или
внутривенное капельное введение холецистокинина (ХЦК) в дозе 20 мг на 1 кг
массы тела в течение 30 мин.
4. Рентгенологическое исследование желчного пузыря – в настоящее время не
используется.
5. Радиоизотопное исследование - гепатобилисцинтиграфия с иминодиацетатом,
меченным технецием 99 (Тс99).
Признаки функциональных расстройств желчного пузыря:
- снижение степени сокращения желчного пузыря менее чем на 40% - признак
функционального расстройства желчного пузыря;
28. Желчекаменная болезнь. Симптомы, синдромы, их характеристика. Методы
диагностики.
ЖКБ (холелитиаз) - это обменное заболевание гепато-билиарной системы,
характеризующееся образованием камней в желчном пузыре или желчных протоках.
Клиника ЖКБ может быть различной.
В одних случаях при диспептической форме заболевания больные жалуются на:
- ощущение тяжести в правом подреберье и в эпигастрии;
- отрыжку воздухом;
- неустойчивый стул;
- вздутие живота;
- чувство горечи во рту;
- непереносимость жирной или острой пищи.
Эти симптомы чаще всего возникают после погрешностей в диете (употребление
жирного, острого, жареного, алкоголя) или (реже) наблюдаются постоянно.
В других случаях при болевой торпидной форме больных беспокоят: тупые
неинтенсивные ноющие боли в правом подреберье и эпигастрии. Боли усиливаются
после нарушения диеты, интенсивных физических нагрузок, психоэмоциональных
стрессов, при движениях, ходьбе, тряской езде. Боли иррадиируют в правую
лопатку, плечо, правую половину шеи, ключицу. Характерны также диспептические
явления - признаки печеночной диспепсии и астенизация – слабость, недомогание,
раздражительность, снижение работоспособности.
При объективном исследовании у больных с названными формами ЖКБ выявляются те же
данные, что и при хроническом холецистите, так как эти формы заболевания
характеризуются клинической симптоматикой, обусловленной главным образом
сопутствующими хроническим холециститом или моторными ДРБТ. Камни, в данном
случае, обычно крупные, мало способные к перемещениям, не вызывают нарушений
оттока желчи и располагаются в «немой» зоне пузыря - в области его дна.
Болевая приступообразная форма ЖКБ
При наличии в желчном пузыре или желчных протоках мелких камней, способных к
перемещениям, постоянно существует угроза возникновения нарушения оттока желчи.
Такая ситуация возникает при застревании камня в области шейки пузыря, в
пузырном протоке, в области сфинктера Одди или Люткенса. При этом отмечается
повышение давления в желчевыводящих путях, их растяжение и спазмы, что
проявляется как болевая приступообразная форма болезни.
Болевая приступообразная форма болезни – наиболее яркое и типичное проявление
ЖКБ. Она проявляется приступами желчной (печеночной) колики.
У больных внезапно возникает приступ болей в правом подреберье и эпигастрии.
Боли очень интенсивные, носят колющий, режущий, раздирающий характер.
Иррадиируют в правую подлопаточную зону, в правое плечо, область шеи, челюсть,
за грудину, иногда в область сердца.
Во время приступа болей больные беспокойны, мечутся, стонут, кричат.
Длительность болей различна – от нескольких часов до нескольких суток (2-6 ч.).
Боли сопровождаются тошнотой, не приносящей облегчения рвотой, часто с примесью
желчи, ощущением горечи во рту, сухостью, жаждой, вздутием живота. Нередко
возникает лихорадка рефлекторного генеза, исчезающая после окончания приступа.
Боли провоцируются погрешностями в диете, приемом алкоголя, физической
нагрузкой, психическим перенапряжением, у женщин могут провоцироваться
менструацией.
Лабораторная и инструментальная диагностика ЖКБ.
УЗИ. Основной метод диагностики ЖКБ. Выявляются камни в желчном пузыре –
эхоплотные образования. Визуализируются камни эхотенью уже начиная с диаметра в
1-2 мм. Часто выявляются признаки холецистита.
Рентгенологическое исследование. Обзорная рентгенография брюшной полости.
Диагностируются пигментные и известковые камни в виде плотных тел в правом
подреберье в зоне проекции желчного пузыря.
Рентгенконтрастные исследования - пероральная холецистография или внутривенная
холецистохолангиография. Характерны дефекты наполнения в просвете желчного
пузыря, признаки холецистита.
Общий анализ крови. Во время печеночной колики и спустя несколько часов после ее
определяется нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом ядерной формулы нейтрофилов
влево.
Биохимический анализ крови. У больных часто можно обнаружить повышение уровня
холестерина, а после приступов колики – увеличение уровня билирубина за счет
прямой фракции, активности щелочной фосфатазы, Aл АТ.
29.Выявление и систиматизация жалоб у больных с заболеваниями почек
Жалобы больных заболеваниями органов мочеотделения можно разделить на
две группы: почечные (ренальные) и внепочечные (экстраренальные).
А. Почечные (ренальные) жалобы.
I. Жалобы на изменения органических свойств мочи.
1. Изменения интенсивности окраски мочи.
2. Изменения цвета мочи.
3. Изменения прозрачности мочи.
II. Жалобы на расстройства мочеотделения (дизурические расстройства).
1. Изменения объема отделяемой мочи.
2. Изменения частоты мочеиспусканий.
3. Изменения ритма мочеиспусканий.
4. Изменения качества мочеиспусканий.
III. Жалобы на боли в поясничной области, в животе, по ходу мочеточников и над
лобком.
IV. Жалобы, обусловленные почечной недостаточностью (уремией).
Б. Внепочечные (экстраренальные) жалобы.
I. Основные жалобы: отеки; проявления синдрома артериальной гипертензии.
II. Общепатологические жалобы.
При воспалительных заболеваниях паренхимы почек (хронический пиелонефрит,
острый гломерулонефрит, реже хронический гломерулонефрит) боли носят постоянный
характер, умеренные, ноющие, локализуются в проекции почек.
Доволь¬но сильные боли могут наблюдаться при остром пиелонефрите в тех
слу¬чаях, когда вследствие воспалительного отека мочеточника затрудняется отток
мочи из почечной лоханки и возникает ее растяжение. Однако эти боли, хотя и
могут быть довольно сильными, обычно имеют постоянный характер.
Резкие, остро возникшие односто¬ронние боли в области поясницы могут быть
признаком инфаркта почки. Они продолжаются несколько часов или дней, а затем
постепенно стихают.
Интенсивная односторонняя боль в поясничной области, не острого характера
наблюдается также при паранефрите (воспалении околопочечной клетчатки). При этом
боль сопровождаегся подъемом температуры тела, иногда до значительных цифр. Она,
как правило постоянная, никуда не иррадиирует и не сопровождается дизуричеекими
явлениями. Боль при остром паранефрите можно несколь¬ко уменьшить, положив
пузырь со льдом на поясницу; они также проходят после приема анальгетиков.
Боли по типу почечной колики возникают наиболее часто при закупорке
мочеточника камнем, слизистой пробкой, гноем или при его перегибе. Эти боли чаще
всего возникают внезапно, носят режущий характер, с периодами затишья и
обострения. Боли обычно односторонние, иррадиируют в подреберье, вниз по ходу
мочеточника, в мочеиспускательный канал. Причиной таких болей является закупорка
мочеточника камнем или его перегиб (при подвижной почке). При этом возникают
спастические сокращения мочеточ¬ника, а также задержка мочи в почечной лоханке и
ее растяжение; оба эти момен¬та и обусловливают боль. Такие боли облегчаются
после инъекции атропина, примене¬ния грелки или горячей ванны.
Боли в области поясницы могут быть обусловлены нефроптозом («блуждающей»
почкой) — патологическим состоянием, ха¬рактеризующимся чрезмерной подвижностью
почки с нарушением гемо- и уродинамики. При резких движениях почка может
смещаться, вызывая болевые ощущения.
Заболевания мочевого пузыря могут сопровождаться болью в низу живота.
При остром воспалении (инфекции) мочевого пу¬зыря боль обычно сочетается с
расстройствами мочеиспуска¬ния (его болезненностью и учащением). Боль при остром
пере¬растяжении мочевого пузыря часто мучительная, в то время как хроническое
перерастяжение мочевого пузыря обычно не вызы¬вает болевых ощущений.
Головная боль при почечной патологии вызвана повышением артериального давления.
Нередко она появляется и при развитии почечной недостаточности с накоплением
азотистых шлаков в крови. Сопутствующие боли, ухудшение зрения и рвота могут
быть предвестниками эклампсии на почве отека мозга.
Патологическая олигурия – уменьшение количества отделяемой мочи за сутки
(менее 500 мл)
Варианты олигурии
- Физиологическая олигурия.
- Патологическая олигурия.
Причины физиологической олигурии:
- ограничение потребления жидкостей;
- интенсивная потливость.
Виды патологической олигурии:
- предпочечная;
- почечная;
- подпочечная.
Причины предпочечной олигурии
1. Уменьшение объема циркулирующей крови вследствие:
- задержки жидкости в тканях и полостях тела;
- потери больших количеств жидкости внепочечным путем: обильные рвота и
поносы, обширные ожоги и обморожения, большие кровопотери;
- заболеваний, ведущих к ограничению приема жидкостей (ожоги и ранения
полости рта, глотки, пищевода, стенозы пищевода).
2. Снижение уровня артериального давления при шоке, коллапсе, сердечной
недостаточности.
Причины почечной олигурии:
- острые гломерулонефриты (олигоанурический период);
- заболевания почек, протекающие с отечно-нефротическим синдромом;
- отравления нефротоксическими ядами (этиленгликоль, грибные яды и др.);
- травмы и инфаркты почек;
- хроническая почечная недостаточность в терминальной стадии.
Причины послепочечной (субренальной) олигурии
Частичная обструкция мочеточников слизью или гноем, камнем, сгустком крови,
вследствие перегиба при нефроптозе, сдавление опухолью, гематомой, рубцовый
стеноз.
Полиурия – повышенное (более 2000мл) выделение мочи за сутки.
Варианты полиурии:
- Физиологическая полиурия.
- Патологическая полиурия.
Варианты патологической полиурии
Внепочечная (экстраренальная) полиурия:
- при сахарном и несахарном диабетах;
- при гиперальдостеронизме;
- при симпатикотонии;
- в период схождения отеков;
- при рассасывании экссудатов и транссудатов из полостей тела;
- при применении мочегонных средств.
Почечная (ренальная) полиурия:
- при хронической почечной недостаточности II – III стадий;
- в полиурическом периоде острой почечной недостаточности;
- в стадии разрешения острого гломерулонефрита.
Анурия – полное прекращение выделения мочи почками или выделение мочи менее
100мл в сутки. Физиологической анурии не бывает. Виды патологической анурии и
причины те же, что и олигурии.
Поллакиурия – учащенное мочеиспускание свыше 6 раз в сутки, при котором частые
позывы возникают не только днем, но и ночью.
Причины: циститы, простатиты и аденома простаты, камни мочевого пузыря,
новообразования мочевого пузыря, сдавление мочевого пузыря увеличенной маткой
(беременность, фибромиома), хронические пиелонефриты, полиурия.
Странгурия – мочеиспускание небольшими порциями (каплями) вследствие его резкого
затруднения.
Причинами могут быть патологические процессы в области шейки мочевого пузыря и
мочеиспускательного канала, нарушающие нормальное опорожнение мочевого пузыря.
Странгурия возникает при следующих патологических процессах: воспаление уретры и
шейки мочевого пузыря, опухоли мочевого пузыря, аденома и рак простаты, камни
мочевого пузыря.
Ишурия – патологическое состояние, при котором больной не в состоянии опорожнить
мочевой пузырь.
Она бывает частичной или полной, острой или хронической.
Причины: опухоли и воспалительные процессы малого таза; опухоли, травмы,
инфаркты головного и спинного мозга; бессознательное состояние.
При задержке мочи на почве заболеваний ЦНС позывы к мочеиспусканию выражены
слабо или отсутствуют, несмотря на переполнение мочевого пузыря.
Обычно дневной диурез в 3 – 4 раза превышает ночной, который составляет около
25% от суточного количества мочи. Выделение большого количества мочи в ночное
время называется никтурией. Никтурия наблюдается при заболеваниях почек и
сердечно – сосудистой системы. Почечная никтурия бывает в конечной стадии
хронического гломерулонефрита, хронического пиелита, нефросклероза и др. Она
обусловлена уменьшением во время сна спазма почечных сосудов и улучшением
кровоснабжения почек. Сердечная никтурия – ранний симптом сердечной
недостаточности. Днем у больных усиленная нагрузка на сердце совпадает с
основным приемом жидкости, поэтому возникает венозный застой и задержка воды в
тканях. Ночью, при отдыхе, в горизонтальном положении улучшается кровообращение,
что приводит к компенсаторной никтурии.
Дизурия – расстройство мочеиспускания, характеризующееся увеличением его
частоты и болезненностью. Встречается при цистите, уретрите, повреждении
мочеиспускательного канала.
Энурез – ночное недержание мочи, которое связано с нарушением сфинктеров
мочевого пузыря. Проявляется мочеиспусканием без позывов, может быть временным
симптомом при ряде заболеваний (судороги, воспаление, тяжелые лихорадочные
заболевания) или длительным симптомом при заболеваниях ЦНС.
30.Методика осмотра больных с заболеваниями почек
При осмотре больного следует обратить внимание на его положение в постели:
активное, пассивное (при уремической коме), вынужденное. При паранефрите больной
лежит на пораженной стороне с согнутой в коленном и тазобедренном суставах и
приведенной к животу ногой. При почечной колике больной возбужден, не может
спокойно лежать в постели, все время меняет позу. При уремической коме, почечной
эклампсии у больных могут наблюдаться судороги.
Бледность кожи с желтоватым оттенком у почечных больных обусловлена спазмом
артериол кожи и анемией. Кожа сухая, холодная, шелушится, на ней можно
обнаружить следы расчесов из-за зуда. Язык сухой, обложенный, изо рта и от кожи
больного исходит неприятный запах аммиака. Все эти признаки характеризуют
появление терминальной стадии почечной недостаточности (уремии).
Осмотр живота и области почек в большинстве случаев не выявляет заметных
изменений. Однако при паранефрите можно обнаружить припухлость поясничной
области на пораженной стороне. В редких случаях, при крупных опухолях, кистах
почки, гидронефрозе, можно выявить деформацию живота в виде припухлости в
подреберье на стороне поражения, более заметную на вдохе.
Припухлость внизу живота над лобком наблюдается при задержке мочи и переполнении
мочевого пузыря, аденоме и раке предстательной железы, сужениях
мочеиспускательного канала.
Отеки почечного происхождения имеют ряд особенностей, которые позволяют отличить
их от сердечных. При заболеваниях почек возникает отечность или пастозность
всего тела, что особенно ярко проявляется в отечности лица. Очень характерен вид
больного: лицо одутловатое, бледное, веки набрякшие, глазные щели сужены.
Нередки отеки всего тела – анасарка. В отличие от ''цветных'' сердечных отеков
почечные отеки бледны, рыхлы, легко подвижны, теплые. Они могут развиваться
очень быстро, за несколько часов, и при этом раньше всего появляются на лице.
31.Методика перкуссии и пальпации мочевыводящих путей.Аускультация сосудов
почки.
Перкуссия и пальпация мочевого пузыря: методика выполнения, диагностическое
значение.
Для определения верхней границы мочевого пузыря применяется тихая перкуссия, при
этом палец-плессиметр передвигают сверху вниз по срединной линии от пупка к
лобку. Если мочевой пузырь пуст, то перкуторный звук в надлобковой области будет
тимпанический, если же переполнен – тупым.
Переполнение мочевого пузыря наиболее часто связано с нарушением мочеотделения,
обусловленного увеличением предстательной железы, при закупорке камнем или
сужении мочеиспускательного канала.
Пальпация мочевого пузыря при отсутствии его патологи и
переполнения дает отрицательный результат. При длительной
задержке мочи в мочевом пузыре последний определяется при ощупывании
в виде закругленного эластического тела в надлобковой области живота. Пальпация
мочевого пузыря проводится сверху вниз по срединной линии по всем законам
глубокой скользящей методической пальпации. Опухоли и камни мочевого пузыря
пальпации обычно не доступны, лишь при очень больших размерах и мягкой брюшной
стенке иногда удается их прощупать в глубине брюшной полости за лонным
сочленением.
Правила и техника пальпации почек, диагностическое значение.
Почки доступны пальпации лишь в том случае, если они увеличены или опущены.
Почки пальпируют двумя руками (бимануально) в положении больного лежа на спине
(по В.П.Образцову), а также в вертикаль¬ном положении (по С.П.Боткину).
I момент пальпации: ладонь левой руки врача накладывают на поясничную
область так, чтобы указатель¬ный палец находился чуть ниже XII ребра. Согнутые
пальцы правой руки устанавливают под реберной дугой латеральнее наружного края
прямых мышц живота.
II момент пальпации: во время вдоха сдвигают правой рукой ко¬жу вниз и
создают кожную складку.
III момент пальпации: во время выдоха правую руку погружают в глубь живота, а
левой рукой стремятся приблизить кпереди область соответству¬ющего фланка.
IV момент пальпации : во время глубокого вдоха, когда почка опускается
вниз, стремятся захватить почку между двумя сближаемыми руками, и если это
удается (обычно лишь при увеличении почки или ее опущении), соскальзывают правой
пальпирующей рукой вниз. При этом удается составить представление о
консистенции органа, характере поверх¬ности почки и о её болезненности.
При прощупывании почки важно определить симптом баллотирования. Если почка
пальпируется, то легкий толчок правой руки спереди передается на ладонь левой
руки сзади и наоборот.
Форма почки, если она прощупывается целиком, чаще всего бобовидная, поверхность
- гладкая, консистенция - плотная, болезненность - небольшая в виде неприятного
тянущего ощущения, сопровождающегося в некоторых случаях легким поташниванием.
После пальпации опущенной почки в моче иногда появляется белок (симптом
Жебровского) или эритроциты. Палъпаторная протеинурия. наряду с баллотированием,
может служить отличительным признаком почки в сомнительных случаях прощупывания
овального плотного тела в брюшной полости.
Различают три степени опущения почек (А. А.Шелагуров. 1964).
I степень - прощупываемая почка (ren. palpabilis). характеризуется
прощупыванием только нижнего ее полюса. Смещасмость почки небольшая.
II степень - подвижная почка (ren. mobilis). При этом почка
определяется целиком, легко смещается, не переходя, за белую линию живота.
Ш степень - блуждающая почка (ren. migrans), характеризуется свободным
перемещением пальпируемой почки в брюшной полости в различных направлениях, в
том числе за линию позвоночника в противоположную от естественного положения
сторону. Она легко возвращается в свое ложе, хотя очень редко там находится.
Чаще всего блуждающая ночка бывает двусторонней.
болезненные точки, выявляемые при заболеваниях мочевыводящих путей.
При заболеваниях почек и мочевыводящих путей можно выявить наличие так
называемых болевых точек.
Задние точки
1. Реберно-позвоночная – в углу, образованном XII ребром и позвоночником.
2. Реберно-поясничная – в месте пересечения XII ребра с поясничной мышцей.
Передние точки
1. Подреберная – у переднего края X ребра.
2. Верхняя мочеточниковая – у наружного края прямой мышцы живота на уровне
пупка.
3. Средняя мочеточниковая – в месте пересечения l. biiliaca с вертикальной
линией, проведенной через sp. ossis pubis.
Болезненность в области мочеточниковых точек выявляется при поражениях
мочеточников (например, при наличии в них конкрементов), а в области реберно-
позвоночной и реберно-поясничной точек — при заболеваниях почек.
Методика выслушивания почечных артерий, диагностическое значение.
Аускультация почек используется для распознавания патологии почечных артерий.
Места выслушивания почечных артерий: 1) по наружному краю прямых мышц живота от
нижнего края X ребра до уровня пупка справа и слева при задержке дыхания после
глубокого выдоха; 2) по паравертебральным линиям на уровне XI – XII грудных и I-
II поясничных позвонков при задержке дыхания после глубокого выдоха.
У здоровых людей тоны и шумы в этих зонах не выслушиваются. При стенозе
почечной артерии может выслушиваться систолический шум. Грубый и продолжительный
шум определяется при значительном атероматозном поражении и аневризме брюшной
части аорты, наличии артерио-венозного шунта сосудов почки.
32.Лабораторные и инструментальные методы исследования мочевыделительной системы
Для об¬щего клинического анализа необходимо 100-200 мл ут¬ренней порции мочи,
которую собирают в чистую стек¬лянную посуду. Перед забором мочи необходим
туалет промежности и наружных половых органов, что особенно важно у женщин.
Первые несколько миллилитров слива¬ют в унитаз для удаления десквамированных
клеток из уретры. Не следует проводить анализ мочи у женщин во время
менструации. Исследование мочи проводят не позднее 1-1,5 ч после ее сбора,
так как при длительном стоянии изменяются ее физические свойства, разрушаются
клеточные элементы, интенсивно размножаются бакте¬рии.
Исследование физических свойств мочи включает в се¬бя определение ее количества,
цвета, прозрачности, отно¬сительной плотности и запаха.
Количество выделяемой за сутки мочи (суточный диурез) в норме у взрослых людей
составляет в среднем 75 % выпитой жидкости и колеблется от 0,5 л до 2 л.
Суточный диурез является показателем функционального состояния почек и
мочевыводящих путей.
Цвет мочи в норме колеблется от соломенно-желтого до насыщенного желтого и
обусловлен содержащимися в ней пигментами: урохромами А и В, урорезином,
уроэритрином и др. Определяют цвет мочи простым осмотром, после предварительного
отстаивания в проходящем свете на белом фоне.
Варианты изменения цвета мочи
1. Красный цвет – макрогематурия, употребление свеклы, некоторых лекарств
(рифампицин, антипирин).
2. Коричневый цвет – желтухи.
3. Черный цвет – гемолитические анемии.
4. Молочно-белый - хилурия, лимфостаз, нефротический синдрм.
Цвет мочи может так же изменятся после приема различных лекарственных
препаратов.
Причины макрогематурии
Почечные
1. Макрогематурия после приступа почечной колики: мочекаменная болезнь, инфаркт
почки.
2. Безболевая, обильная, упорная, длительная макрогематурия: опухоли почек и
мочевого пузыря.
3. Безболевая, нестойкая, преходящая макрогематурия: туберкулез почек.
4. Острый и хронический гломерулонефриты.
5. Острый пиелонефрит.
6. Геморрагический васкулит.
7. Травма почки.
Внепочечные
1. Передозировка антикоагулянтов.
2. Геморрагические диатезы.
3. Циститы.
4. Травмы мочеточников, мочевого пузыря.
Прозрачность или мутность мочи – немаловажный диагностичеакий признак. В норме
свежевыпущенная моча прозрачная или слегка флюоресцирует. Мутность мочи может
быть вызвана надличием в моче большого количества солей, клеточных элементов,
бактерий, слизи, жира.
Относительная плотность мочи зависит от количества растворенных в ней плотных
веществ. У здоровых людей в течение суток плотность мочи колеблется в до¬вольно
широких пределах, достигая наиболее высоких цифр, сразу после обеда и к утру,
что связано с приемом пищи, воды и потерей жидкости с потом и выдыхаемым
воздухом.
В норме плотность мочи колеблется от 1,015 до 1,025 относительных единиц. Для
удобства обозначения запятую после единицы опускают.
При патологических процессах плотность мочи может увеличиваться или сни¬жаться.
Увеличение плотности мочи (более 1,030) – гиперстенурия. Уменьшение плотности
(1,005-1,010) – гипостенурия. Полиурия у больных сахарным диа¬бетом
сопровождается высокой плотностью мочи. При массивной глюкозурии она может
достигать 1,040-1,050.
Изменения интенсивности окраски мочи
1. Снижение интенсивности окраски мочи.
1.1. Почечные причины.
1.1.1. С увеличением объема мочи (полиурией):
- хронический пиелонефрит;
- хроническая почечная недостаточность II – III стадии;
- полиурическая стадия острой почечной недостаточности.
1.1.2. Со снижением объема мочи (олигурией):
- хроническая почечная недостаточность IV (терминальной) стадии.
1. 2. Внепочечные причины:
- употребление избыточного количества жидкости;
- сахарный и несахарный диабеты;
- применение мочегонных средств;
- схождение отеков и рассасывание выпота из полостей;
- симпатикотония (стрессы, приступы феохромоцитомы, пароксизмальных
наджелудочковых аритмий).
2. Увеличение интенсивности окрашивания мочи.
2.1. Почечные причины:
- острый гломерулонефрит олигурическая стадия;
- острая почечная недостаточность олигоанурическая стадия.
2. 2. Внепочечные причины:
- формирование отеков при сердечной недостаточности;
- острые инфекционные заболевания с лихорадкой;
- заболевания, сопровождающиеся диареей и рвотой;
- другие виды обезвоживания (повышенная потливость, ограничения
потребления жидкости).
Запах мочи - важная составляющая в исследовании мочи. Свежевыпущенная моча
здорового человека имеет своеобразный слабый запах, который связан с
присутствием в ней летучих эфирных кислот. При длительном стоянии, в результате
щелочного брожения, моча приоб¬ретает резкий неприятный аммиачный запах.
В свежевыпущенной моче аммиачный запах появляется при пиелонефрите, цистите,
пиелите и др.
У больных сахарным диабетом в прекоматозном и коматозном состояниях моча имеет
приторно-сладковатый запах, напоминающий за¬пах гниющих яблок, что связано с
наличием в ней кетоно¬вых тел.
Каловый запах мочи свидетельствует о наличии пузырно-ректального свища.
Гнилостный - о существова¬нии в мочевых путях процесса гниения (распад опухоли,
брожение мочи в дивертикуле мочевого пузыря).
Химическое исследо¬вание включает в себя определение в моче белка, глюко¬зы,
кетоновых тел, желчных пигментов и уробилина.
Реакция мочи у здоровых людей, находящихся на сме¬шанном пищевом режиме, кислая
или слабокислая (рН 5,3-6,5).
Реакция мочи у здоровых людей зависит от характера пищи. При преобладании в
пищевом рационе животных белков моча кис-
лая, а овощей и молочных продуктов - щелочная.
При патологических состояниях резко кислая реакция: отмечается у лихорадящих
больных, при сахарном диабете в период его декомпенсации, голодании, почечной
недостаточности, лейкозах, фенилкетонурии, алкаптонурии.
Щелочная реакция мочи наблюдается при пиелитах, циститах, выраженной гематурии,
после поноса, рвоты, употребления щелочных минеральных вод и некоторых
медикаментов (соды).
Протеинурия. В моче здоро¬вого человека в обычных условиях белок содержится в
ми¬нимальном количестве, не определяемом вышеуказанны¬ми пробами. Поэтому
принято считать, что моча здорового человека белка не содержит. Выделение белка
с мочой называется протеинурией.
По количеству выделяемого с мочой белка в течение суток различают умеренную,
среднюю и выраженную протеинурию.
Если белка выделяется до 1 г/сут - протеинурия считается умеренной, 1-3 г/сут -
средней, более 3 г/сут - выраженной. В зависимости от основной причины и
меха¬низмов развития выделяют преренальную, ренальную и постренальную
протеинурию.
Преренальная протеинурия возникает в результате по¬явления и повышения
концентрации в крови низкомоле¬кулярных белков, легко фильтруемых в клубочках
почек, также из-за повышения давления в почечных венах. Это наблюдается при
гемолизе, миеломной болезни (белок Бенс-Джонса), обширных травмах мышц
(миоглобинурия), ожогах, сердечной недостаточности, тромбозе по¬чечных вен.
Почечная, или ренальная, протеинурия может быть функционального и органического
происхождения.
Функциональная почечная протеинурия встречается при воздействиях на почки
химическими, физическими, тер¬мическими и другими факторами. Например, небольшое
количество белка в моче может обнаруживаться у здоро¬вых людей при физической
работе, длительной ходьбе (маршевая протеинурия), длительном вертикальном
по¬ложении (ортостатическая протеинурия - чаще наблюда¬ется у детей), сильных
эмоциях, охлаждении.
Органическая ренальная протеинурия может быть клубочковой и/или канальцевой, что
сопровождается повы¬шением проницаемости стенки клубочковых капилляров для
белков плазмы крови и/или снижением реабсорбции белка эпителием проксимальных
отделов канальцев. Наб¬людается она при острых и хронических гломерулонефритах,
нефрозах, инфекцинно-токсических состояниях и др. Количество белка в моче при
почечных протеинуриях за счет поражения клубочков значительно больше, чем при
внепочечных, и может достигать 10-20 г/л (при нефротическом синдроме). При
выраженной клубочковой протеинурии отмечаются дистрофические изменения канальцев
и такая протеинурия носит смешанный характер (клубочковая и канальцевая). При
пиелонефритах и других интерстициальных нефритах (подагра, лекарственные
пораже¬ния почек), как следствие локального поражения каналь¬цев, протеинурия
носит канальцевый характер и поэтому маловыраженная (до 1 г/сут). Появление
белка в моче в таких случаях обусловлено нарушением физиологиче¬ской реабсорбции
профильтровавшихся низкомолекуляр¬ных белков (преальбумин, лизоцим и др.).
Постренальная протеинурия, как правило, связана с воспалительными заболеваниями
мочевыводящих путей (циелиты, циститы, уретриты и др.). При этом в мочу попадает
экссудат - воспалительная жидкость белкового ха¬рактера или плазма крови (при
кровотечении из нижних мочевыводящих путей). При этих заболеваниях чаще все¬го
наблюдается белково-клеточная диссоциация (мало белка и большое количество
форменных элементов в осад¬ке мочи).
Определение глюкозы в моче.
Моча здоровых людей содержит очень небольшие коли¬чества глюкозы - 0,001-0,015
% (0,01-0,15 г/л), что обычными качественными пробами не выявляется.
Появ¬ление глюкозы в моче (глюкозурия) может быть физиоло¬гическим и
патологическим. Физиологическая глюкозу¬рия наблюдается при употреблении с пищей
большого ко¬личества углеводов (алиментарная глюкозурия), после эмоционального
напряжения (эмоциональная глюкозу¬рия). Иногда встречается почечная глюкозурия,
связан¬ная с понижением канальцевой реабсорбцией глюкозы и появлением последней
в моче при нормальном ее содержа¬нии в крови. Патологическая глюкозурия чаще
всего бы¬вает панкреатической (сахарный диабет), реже - тиреогенной
(тиреотоксикоз), гипофизарной (синдром Иценко-Кушинга), надпочечниковой
(феохромоцитома) или печеночной (цирроз печени). Для правильной оценки
глюкозурии необходимо определять количество глюкозы в су¬точной моче, что очень
важно у больных сахарным диабе¬том, так как суточное выделение глюкозы с мочой
опреде¬ляет диету и подбор необходимых препаратов для коррек¬ции углеводного
обмена (инсулин, пероральные сахаропо¬нижающие препараты).
Определение кетоновых тел. У здоровых людей кетоновые тела в моче могут
появляться при малом со¬держании в пище углеводов и большом содержании жиров и
белков. Кетонурия может наблюдаться также при голо¬дании, алкогольной
интоксикации, рвоте, поносе, некото¬рых тяжело протекающих инфекционных
заболеваниях.
Кетонурия у больных сахарным диабетом является очень серьезным и важным
признаком декомпенсации за¬болевания (прекоматозное и коматозное состояния).
Определение желчных пигментов в моче. Нормальная моча билирубина практически не
содержит. Билирубинурия встречается главным образом при механической (обтурация
общего желчного протока камнем, опухолью и т. п.) и паренхиматозной (вирусный
гепатит, хронический гепатит, цирроз печени) желтухах, когда в крови
увели¬чивается концентрация связанного билирубина. При ге¬молитической желтухе
билирубинурия не наблюдается, так как свободный билирубин в мочу не попадает.
В норме в моче может содержаться незначительное количество уробилина. Выделение
уробилина в большом количестве носит название уробилинурии, которая наблюдается
при паренхиматозной и гемолитической желтухах.
12. Микроскопическое исследование мочевого осадка.
Мочевой осадок включает эпителиальные клетки, лейкоциты, эритроциты, цилиндры,
кристаллы солей.
Неорганизованные элементы мочевого осадка.
К неор¬ганизованным элементам мочевого осадка относятся раз¬личного рода
кристаллические и аморфные соли. Харак¬тер солей в основном зависит от рН и
коллоидного состоя¬ния мочи.
В кислой моче встречаются: ураты, мочевая кислота, оксалаты, сульфаты, фосфаты,
трипельфосфаты, мочекислый аммоний, углекислый кальций.
Большого диагностического значения неорганизованный осадок мочи не имеет.
Значительное количество кристаллов мочевой кислоты и уратов в моче отмечается
при почечнокаменной болезни, процессах, связанных с массивным распадом клеток
опухоли, лейкемической ткани, а также при лихорадочных состояниях.
Организованные элементы мочевого осадка. К органи¬зованным элементам мочевого
осадка относятся эпители¬альные клетки, лейкоциты, эритроциты, цилиндры.
Эпителиальные клетки в мочевом осадке могут быть в виде плоского, переходного и
почечного эпителия.
Плоский эпителий. Клетки плоского эпителия большого диагностического значения не
имеют, они попадают в мочу из половых путей и частично из мочеиспускательного
канала. В большом количестве выявляются у женщин, собирающих мочу без
предшествующего туалета промежности. Появлений пластов этих клеток в моче,
взятой катетером, указывает на интенсивное слущивание эпителия слизистой
оболочки мочевого пузыря, что может быть при цистите.
Клетки переходного эпителия выстилают слизистую почечных лоханок, мочеточников,
мочевого пузыря и встречаются в нормальной моче в единичных количест¬вах.
Появление в моче большого числа клеток переходно¬го эпителия указывает на
воспалительный процесс в ло¬ханках или мочевом пузыре.
Клетки почечного эпителия. В нормальной моче клетки почечного эпителия не
об¬наруживаются. Наличие их в моче является характерным признаком острых и
хронических поражений почек (ост¬рые и хронические нефриты, амилоидоз), а также
лихора¬дочных состояний, интоксикаций и пр.
Лейкоциты в моче представлены главным образом нейтрофилами и могут содержаться
в небольшом количе¬стве в норме (до 3-5 в поле зрения). Для правильного
суж¬дения об их количестве в осадке мочи следует собрать среднюю порцию мочи при
помощи катетера после тща¬тельного туалета промежности.
Содержание лейкоцитов в осадке мочи выше нормы — явление патологическое и
обозначается лейкоцитурией. Лейкоцитурия может быть незначительной (8-10, 20-40
лейкоцитов в поле зрения), умеренной (50-100 в поле зрения) и выраженной
(пиурия), когда лейкоциты покрывают все поля зрения либо встречаются
скоплениями. Лейкоцитурия наблюдается, как прави¬ло, при воспалительных
заболеваниях почек и мочевыводящих путей (пиелонефриты, пиелиты, циститы,
уретри¬ты, туберкулез почек и т.д.). Незначительное количество лейкоцитов (с
большим количеством белка) может гово¬рить об их почечном происхождении.
Для установления источника лейкоцитурии применяется трехстаканная проба
Томпсона.
Уточнить источник лейкоцитурии возможно с по¬мощью суправитальной окраски
осадка мочи по методу Штернгеймера—Мальбина (водно-спиртовая смесь 3 час¬тей
генцианвиолета и 97 частей сафранина), позволяюще¬му выявить так называемые
клетки гнойного воспаления - «активные лейкоциты» (клетки Штернгеймера-
Мальбина). «Активные лейкоциты», по мнению авторов, имеют почечное происхождение
и представляют собой живые сегментоядерные нейтрофилы, которые под воздействием
различных факторов, в первую очередь гипоосмолярной мочи, изменили свою форму и
свойства. Они при окраши¬вании генцианвиолетом в 2-3 раза больше обычных
лей¬коцитов, имеют бледно-синий цвет с бледно-синим или бледно-фиолетовым ядром,
в цитоплазме заметно броунов¬ское движение гранул.
Эритроциты. Обнаружение их в каждом поле зрения - явление патологическое.
Появле¬ние эритроцитов в моче носит название гематурии. В за¬висимости от
интенсивности выделения эритроцитов с мо¬чой различают микрогематурию и
макрогематурию. При микрогематурии цвет мочи при ее макроскопическом
ис¬следовании не изменяется, а количество эритроцитов ко¬леблется от единичных
до 100 в поле зрения. Если присут¬ствие крови влияет на окраску мочи, она
приобретает цвет мясных помоев или становится темно-красной, а эритро¬циты густо
покрывают все поле зрения и не поддаются подсчету, то говорят о макрогематурии.
Различают почечную и внепочечную гематурию. Пер¬вая возникает при различных
поражениях почек (нефри¬ты, инфаркт почек, опухоль почек и др.), вторая - при
по¬ражениях мочевыводящих путей (мочекаменная болезнь, цистит, опухоль мочевого
пузыря и др.). Дифференциа¬ция почечных и внепочечных гематурии имеет
практиче¬ское значение. Преобладание в моче измененных эритроцитов и
значительная протеинурия свидетельствуют о по¬чечном происхождении гематурии.
Наличие в моче боль¬шого количества неизмененных эритроцитов при незна¬чительной
протеинурии (белково-эритроцитная диссоциа¬ция) более характерно для внепочечной
гематурии.
Цилиндры. Появление цилиндров в моче называется цилиндрурией.
Гиалиновые цилиндры образуются они из бел¬ков сыворотки крови, которые
профильтровались в почеч¬ных клубочках и не реабсорбировались в проксимальных
канальцах.
Зернистые цилиндры образуются из рас¬павшихся клеток почечного эпителия.
Восковидные цилиндры образуются вследствие дистрофии и атрофии канальцевого
эпителия.
Эпителиальные цилиндры сос¬тоят из склееных друг с другом слущенных клеток
ка¬нальцевого эпителия, еще не подвергнувшихся распаду.
Эритроцитарные цилиндры состоят из массы измененных и неизмененных эритроцитов,
задержавшихся на некоторое время в канальцах при по¬чечной гематурии.
Лейкоцитарные цилиндры состоят из склеенных меж¬ду собой лейкоцитов, скопившихся
в канальцах при гной¬ных процессах в почках. В случае распада лейкоцитов
лейкоцитарные цилиндры напоминают зернистые.
Гемоглобиновые цилиндры обнаружива¬ются в осадке мочи при различного вида
гемоглобинуриях (переливание несовместимой крови, воздействие токси¬ческих
веществ и др.).
В нормальной моче могут быть только единичные гиа¬линовые цилиндры (до 250 в 1
мл). Они встречаются после больших физических нагрузок, при дегидратации
орга¬низма, в условиях жаркого климата, при работе в горячих цехах, при
употреблении большого количества белковой пищи. В сочетании с другими видами
цилиндров они мо¬гут встречаться в мочевом осадке при любых поражениях почек.
Зернистые и эпителиальные цилиндры являются показателем острого течения
патологического процесса в почках (острый гломерулонефрит), а в небольшом
количе¬стве они встречаются при застойных явлениях в почках, транзиторных
альбуминуриях.
Более серьезное прогно¬стическое значение принято придавать восковидным
ци¬линдрам. Они встречаются при тяжелых длительных за¬болеваниях почек
(хронический гломерулонефрит, амилоидоз почек).
Лейкоцитарные цилиндры формируются при пиелонефритах, эритроцитарные - обычно
обнаружи¬ваются при гломерулонефритах, туберкулезе почек, опу¬холях, инфаркте
почки.
13. Методы количественной оценки форменных элементов крови в моче (метод Аддиса-
Каковского, Нечипоренко).
Количественное исследование осадка мочи проводится в тех случаях, когда по
данным общего анализа мочи труд¬но сказать, имеется ли патологическое увеличение
коли¬чества форменных элементов, или какие из организован¬ных элементов
(лейкоциты или эритроциты) преобладают.
Существуют два принципиально различных подхода к количественному исследованию
осадка мочи: определение количества форменных элементов, выделенных с мочой за
единицу времени (за сутки - проба Каковского-Аддиса), и их определение в
едини¬це объема мочи (в 1 мл - проба по Нечипоренко). Исследо¬вание осадка мочи
по методу Каковского-Аддиса считает¬ся более точным, однако оно длительное
(ответ через сут¬ки) и неудобное для пациента (больной «привязан» к бал¬лону, в
который собирает мочу. Кроме того, моча с добавле¬нием консерванта должна
храниться в холодильнике).
Проба Каковского-Аддиса
Мочу собирают в течение суток или 10-12 ч (больной опорожняет мочевой пузырь
перед сном, отмечает время и собирает мочу утром после сна за 10-12 часов),
тщательно перемешивают, измеряют объем и для по¬лучения осадка берут количество
мочи, выделенное за 12 мин (т.е. 1/50 всего полученного объема). Рассчитанное
количество мочи помещают в градуированную центри¬фужную пробирку, центрифугируют
при скорости 2000 об/мин в течение 5 мин. Отсосав пипеткой надосадочную
жидкость, оставляют 0,6 мл осадка, размешивают его и заполняют счетную камеру
для крови. Считают от¬дельно лейкоциты, эритроциты, цилиндры. Полученное число
клеток в 1 мкл мочи умножают на 60 000, что сос¬тавляет количество форменных
элементов, выделенных с мочой за сутки. Число Каковского-Аддиса в норме
состав¬ляет:
- 2000000-4000000 (2,0х106/л -4,0х106/л) лейкоцитов;
- не более 1000 (1х106/л) эритроцитов;
- не более 2000 (2х103/л) гиалиновых цилиндров.
Проба Нечипоренко
Проба по Нечипоренко основана на определении количества форменных элементов
организо¬ванного осадка мочи с помощью счетной камеры в 1 мл мочи.
После проведения туалета наруж¬ных половых органов собирают среднюю порцию
утрен¬ней мочи. Для этого больной вначале выпускает неболь¬шое количество мочи в
унитаз, затем некоторое количест¬во - в заранее приготовленный сосуд, после чего
уже пол¬ностью опорожняет мочевой пузырь.
В норме в 1 мл мочи должно содержаться:
- не более 1 х 103 эритроцитов;
- 2 х 103 - 4 х 103 лейкоцитов;
- и не более 20 (0,02 х 103) гиалиновых цилиндров.
При острых и хронических гломерулонефритах наблюдается преимущественное
увели¬чение количества эритроцитов, при пиелонефритах - лей¬коцитов.
14. Что представляет собой трехстаканная проба: методика выполнения,
диагностическое значение?
Для установления источника лейкоцитурии применяется трехстаканная проба
Томпсона.
В первый стакан выделяется самая начальная небольшая порция мочи, во второй -
основная порция, а в третий - ее остаток. Преобладание лейкоцитов в первой
порции указывает на уретрит или простатит, в третьей - на цистит, а одинаковое
число лейкоцитов во всех порциях свидетельствует о пиелонефрите или пиели¬те.
Для уточнения локализации источника гематурии можно использовать так называемую
пробу трех сосудов. Больной при опорожнении мочевого пузыря выделяет мо¬чу
последовательно в три сосуда. Если кровь обнаружива¬ется только в первом сосуде,
источником гематурии явля¬ется уретра. Наличие крови во всех трех сосудах
указыва¬ет на кровотечение из почки. Если же гематурия выявля¬ется только в
третьем сосуде, то ее источником чаще всего является мочевой пузырь.
15. Функциональное исследование почек (проба Зимницкого, проба Реберга-
Тареева, ренорадиограмма).
В физиологических условиях при недостаточном пос¬туплении в организм жидкости
почки выделяют неболь¬шое количество мочи высокой плотности, и наоборот: при
избыточном поступлении жидкости - количество мочи увеличивается, а относительная
плотность падает. При патологических состояниях почки теряют способность к
концентрационной функции и функции разведения мочи.
Проба по Зимницкому
Проводят динамическое определение концентрационной способности почек по данным
плотнос¬ти и количества мочи в 8 трехчасовых порциях, собранных при обычном
пищевом и водном режиме больного.
В 6 ч утра больной опорожняет мо¬чевой пузырь в унитаз, а затем в течение суток
собирают мочу каждый раз в отдельную посуду с интервалом в 3 ч. Все 8 порций
направляют в лабораторию, где измеряют количество и плотность мочи в каждой
порции. Моча, со¬бранная с 9 ч утра до 18 ч. называется дневным диурезом, а с
21 ч до 6 ч утра - ночным диурезом, сумма их - суточным диурезом. В норме
суточный диурез составляет около 75% выпитой жидкости. 2/3 суточного диуреза
приходится на дневной диурез и 1/3 - на ночной. Количество мочи в пор¬циях может
колебаться от 70 до 250 мл. плотность – от 1005 до 1028 и выше. При
функциональной недостаточ¬ности почек преобладает ночной диурез (никтурия), что
указывает на удлинение времени работы почек из-за паде¬ния их функциональной
способности. При оценке концент¬рационной способности почек по данным пробы по
Зимницкому учитывается абсолютная величина минималь¬ной и максимальной
относительной плотности мочи, а также разница между ними. Если удельный вес хотя
бы в одной из порций не ниже 1020-1022, а разница между максимальной и
минимальной величинами удельного ве¬са не меньше 10, то это указывает на хорошую
концентра¬ционную способность почек.
На снижение функциональной способности почек указывает монотон¬ность величин
диуреза и плотности, которая становится равной относительной плотности сыворотки
крови (около 1,010) или даже ниже ее (приближается к плотности пер¬вичной мочи).
Выделение мочи с низкой плотностью обоз¬начается как гипостенурия, а его
небольшие колебания, монотонность - как изостенурия. Изо- и гипостенурии
свидетельствуют о снижении концентрационной способ¬ности почек, что может быть
следствием как первично, так и вторично сморщенной почки при артериальной
гипертензии, многих хронических заболеваниях почек (хро¬нический
гломерулонефрит, пиелонефрит и др.) и острой почечной недостаточности.
Проба Реберга
Для оценки состояния парциальных функций почек применяется принцип определения
клиренса, или коэффицента очищения плазмы крови от различных веществ. Для
определения скорости клубочковой фильтрации используется клиренс тех веществ,
которые выводятся из организма только путем фильтрации в почечных клубочках, не
реабсорбируются и не секретируются эпителием канальцев. К таким веществам
относятся инсулин и креатинин. Для определения скорости клубочковой фильтрации
по клиренсу эндогенного креатинина используется проба Реберга – Тареева. Мочу
собирают в виде двух часовых порций. Утром больной выпивает 300 – 400 мл воды
или чая (для получения достаточного минутного диуреза) и мочится в унитаз.
Строго через час больной мочится в отдельную посуду (1 порция мочи), еще через
час собирают 2 порцию мочи. Кровь из вены для определения концентрации
креатинина в плазме берут утром натощак, однократно, так как уровень креатинина
в течение суток не изменяется. В лаборатории в каждой часовой порции определяют
объем мочи, минутный диурез и концентрацию креатинина.
По формуле для каждой порции мочи вычисляется клиренс эндогенного креатинина:
F = (N/P) V, где:
F – клубочковая фильтрация;
N – концентрация креатинина в моче;
P – концентрация креатинина в плазме крови;
V – минутный диурез.
У здорового человека клиренс эндогенного креатинина колеблется от 80 до 180 мл /
мин, в среднем 100 – 120 мл /мин.
Канальцевую реабсорбцию, которая отражает суммарную концентрационную функцию,
можно определить по формуле:
R = (F – V) / F 100%, где:
R – канальцевая реабсорбция;
F – клубочковая фильтрация;
V – минутный диурез
В норме канальцевая реабсорбция составляет 98 – 99%.
При хронических заболеваниях почек происходит сни¬жение клубочковой фильтрации и
канальцевой реабсорбции, причем более выраженное снижение клубочковой фильтрации
характерно для хронического гломерулонефрита, а канальцевой реабсорбции — для
пиелонефрита.
Для оценки функционального состояния почек кроме пробы по Зимницкому и пробы
Реберга проводят также биохимическое исследование крови на содержание моче¬вины
и креатинина. В норме в сыворотке крови содержа¬ние мочевины - 2,5-8,32 ммоль/л,
а креатинина - 0,06-0,12 ммоль/л. При почечной недостаточности их со¬держание в
сыворотке крови значительно возрастает.
Инструментальные методы:
1.Радиоизотопная ренография
2. обзорная и экскреторная урография
3. ультразвуковая эхография.
4.пункционная биопсия почек
5.Сканирование почек производится с помощью неогидрина, меченного радиоактивной
ртутью Hg 203. При помощи данного метода можно получить информацию о контурах
почек, их размерах, форме, а также определить нефункционирующие участки
паренхимы.
33.Определение мочевого синдрома
Мочевой синдром - проявление синдрома острого воспаления клубочков
почек, характеризуется падением диуреза, протеинурией и гематурией.
В первые дни заболевания у большинства больных наблюдается олигурия -
400-500 мл мочи в сутки, редко - анурия (100-200 мл мочи в сутки),
сохраняющиеся в течение 1-3 суток, сменяясь полиурией. Если олигурия и анурия
сохраняются дольше, то возникает опасность развития острой почечной
недостаточности. Удельный вес мочи в период олигурии высокий (более 1,035), а в
период полиурии снижается и может быть гипостенурия (уд. вес 1,010).
Протеинурия. Массивная протеинурия (более 3 г/л) наблюдается при
нефротической форме острого нефрита, встречается редко. Характерны минимальная
(до 1 г/л) или умеренная (1-3 г/л) протеинурия. Самый высокий уровень
протеинурии отмечается в начале заболевания, а затем она уменьшается и при
благоприятном исходе исчезает через 2-8 недель.
Протеинурия при ОГН всегда почечная и сопровождается появлением в моче
гиалиновых цилиндров - белковых слепков с просвета канальцев.
Гематурия также возникает в начале заболевания, чаще в виде
микрогематурии, когда число эритроцитов составляет от 5 до 50-100 в поле зрения.
При этом цвет мочи не изменяется. Реже наблюдается макрогематурия, когда моча
обретает цвет «мясных помоев» - классический симптом ОГН. Гематурия при ОГН
почечная, обусловлена повышением проницаемости базальных мембран клубочковых
капилляров и увеличением диаметра их пор. Проходя через канальцы в условиях
перепадов величины удельного веса мочи, эритроциты «выщелачиваются», т.е. из них
вымывается гемоглобин. Поэтому при нефритах в моче преобладают «выщелоченные»
эритроциты. Гематурия наиболее выражена в первые дни заболевания, затем
постепенно уменьшается.
Лейкоцитурия для ОГН не характерна. Может выявляться незначительное
увеличение в моче количества этих клеток до 6-12 в поле зрения, но всегда
количество лейкоцитов будет меньше кол-ва эритроцитов.
Цилиндрурия. Чаще всего в моче обнаруживаются гиалиновые цилиндры. При
выраженной гематурии могут быть эритроцитарные цилиндры. При тяжелом поражении
почек в моче можно обнаружить зернистые цилиндры, состоящие из дистрофически
измененного эпителия проксимальных канальцев. При очень тяжелом поражении почек
в моче можно обнаружить восковидные цилиндры, состоящие из детрита
некротизированного эпителия дистальных канальцев. Обнаружение в моче зернистых
и восковидных цилиндров в большей мере характерно для ХГН.
34.Определение нефротического синдрома
Нефротический синдром – это клинико-лабораторный симптомокомплекс, обусловленный
структурным повреждением базальных мембран капилляров клубочков с резким
повышением их проницаемости и клинически проявляющийся сочетанием массивной
протеинурии и гипопротеинемии с распространенными отеками, гиперлипидемией и
снижением резистентности к инфекции.
Нефротический синдром по происхождению бывает первичный и вторичный.
Наиболее часто он развивается при гломерулонефритах, пиелонефритах, нефропатии
беременных, амилоидозе почек и т.д. Нефротический синдром проявляется
однотипно независимо от вызывающей причины. Больные предъявляют жалобы на общую
слабость, потерю аппетита, жажду, сухость во рту, уменьшение количества мочи,
тяжесть в области поясницы. Больные малоподвижны, бледны, кожа на ощупь
холодная, сухая. При осмотре определяются отеки различной степени выраженности.
При обследовании: тоны сердца приглушены, ЧСС и пульс замедлены. При наличии
гидроперикарда тоны сердца глухие, границы сердца расширены. На ЭКГ низкий
вольтаж зубцов.
При гидротораксе – над легкими выявляют притупление перкуторного звука,
ослабление дыхания.
При пальпации и перкуссии живота определяется жидкость в брюшной
полости.
Лабораторная диагностика: при исследовании мочи определяется массивная
протеинурия, превышающая 3.0 г/сут, олигурия.
В общем анализе крови - увеличение СОЭ, возможно снижение гемоглобина и
эритроцитов. В биохимическом анализе крови - гипопротеинемия, диспротеинемия за
счет выраженной гипоальбуминемии, а также уменьшение содержания гамма-глобулинов
(альфа- и бета-глобулиновые фракции повышены), гиперлипидемия с повышенным
содержанием в крови холестерина, бета-липопротеидов, триглицеридов.
35.Симптомокомплекс острой почечной недостаточности. Диагностика уремии,
уремической комы.
Острая почечная недостаточность (ОПН) — острое нарушение филь¬трационной,
экскреторной и секреторной функций обеих почек или единственной почки вследствие
воздействия на почечную паренхиму различных патологических экзогенных и
эндогенных факторов, что приводит к олигоанурии, гиперазотемии, нарушению водно-
электро¬литного и кислотно-щелочного равновесия.
В течении ОПН выделяют следующие периоды:
1) начальный или период действия этиологического фактора;
2) олигоанурический период;
3) период восстановления диуреза;
4) период восстановления функции почек.
Начальный период или период действия этиологического фактора продолжается около
1-2 суток.
Клиническая симптоматика зависит от этиологического фактора, так как в этой
стадии он еще продолжает действовать. Так, при отравле¬нии ртутью, уксусной
эссенцией на первый план выступают признаки поражения желудочно-кишечного тракта
в сочетании с шоком; у боль¬ных, перенесших тяжелую травму, наряду с местными
симптомами выявляются все признаки шока и т.д.
Характернейшие проявления начального периода ОПН:
- коллапс;
- уменьшение диуреза (до 400-600 мл в сутки), иногда диурез почти
полностью прекращается (50-60 мл в сутки).
Олигоанурический период. В клинике этого периода на первый план выступают
явления по¬чечной недостаточности. Длительность периода олигоанурии от
несколь¬ких дней до 3-4 недель (в среднем 12-16 дней). Больные жалуются на общую
слабость, отсутствие аппетита, сонливость днем, бессонницу ночью, тошноту,
рвоту, икоту, выделение малого количества мочи. Суточный диурез падает до 400-
500 мл, возможна анурия (суточный диурез не превышает 50 мл).
Объективное исследование больных выяв¬ляет следующие характерные проявления.
Кожа сухая, шелушащаяся, на коже груди, лба, вокруг носа, рта — кри¬сталлы
мочевины.
Система органов пищеварения. Язык сухой, обложен коричневым налетом. Слизистая
оболочка полости рта сухая, «лаковая», с изъязвлениями.
Живот при пальпации болезненный в различных отделах в связи с раздражением
брюшины, развитием выраженного элиминационного гастрита, колита. У 10% больных
развиваются желудочно-кишечные кровотечения в связи с появлением острых эрозий
желудка и кишечника. Возможно увеличение и значительное нарушение функции печени
вплоть до развития печеночной недостаточности.
Сердечно-сосудистая система. Возможно развитие острого миокардита. Он
проявляется одышкой, сердцебиениями, болями в области сердца, расширением границ
сер¬дца, глухостью сердечных тонов, систолическим шумом мышечного характера,
Диффузный миокардит может осложниться острой левожелудочковой недостаточностью.
Реже развивается фибринозный перикардит (боли в области серд¬ца, одышка, шум
трения перикарда). У многих больных перикардит протекает скрыто. Артериальное
дав¬ление снижено или нормальное.
Система органов дыхания. При аускультации легких определяются жесткое дыхание,
застой¬ные мелкопузырчатые хрипы. При выраженной гипергидратации раз¬вивается
отек легких. Часто возникают пневмонии.
В тяжелом состоянии в связи с развитием ацидоза появляется дыха¬ние Куссмауля.
Состояние центральной нервной системы. Поражение центральной нервной системы
проявляется головными болями, мышечными подергиваниями, судорогами, возможно
помра¬чение сознания.
Электролитные нарушения
В олигоанурической фазе наиболее характерны следующие электро¬литные нарушения:
- гиперкалиемия - связана с внутрисосудистным гемолизом, разру¬шением тканей,
усиленным клеточным катаболизмом. Основные клинические проявления: вялость,
парестезии, иногда судорожные подергивания, снижение артериального давления. На
ЭКГ гипер¬калиемия проявляется замедлением атриовентрикулярной и
внутрижелудочковой проводимости, увеличением амплитуды зубца Т (его основание
сужено, он кажется заостренным), экстрасистолией, пароксизмальной тахикардией;
- гипонатриемия - возникает вследствие перемещения калия из внутриклеточного
сектора во внеклеточное пространство и замены калия в клетках натрием. Развитию
гипонатриемии способствуют обильная рвота, понос. Основными проявлениями
гипонатриемии явля¬ются апатия, сонливость, мышечная слабость, судороги,
снижение артериального давления, тахикардия, обмороки;
- гипернатриемия бывает редко (обычно при введении больших коли¬честв натрия
бикарбоната). Основные ее проявления - отеки и арте¬риальная гипертензия;
- гипокалъциемия - обусловлена нарушением всасывания кальция в кишечнике,
гиперфосфатемией. Основные проявления гипокальциемии: судороги, асфиксия
(вследствие спазма гортани), подергивания мышц лица;
- гипохлоремия - в олигоанурической фазе наблюдается постоянно, возникает за
счет рвоты и перемещения хлора из внеклеточного пространства в клетки. Основные
симптомы гипохлоремии: слабость, адинамия, артериальная гипотензия, судороги;
- гипермагниемия - развивается на 3-4 день олигоанурии и сохраняется на
протяжении всего периода олигоанурии. Избыток магния снижает нервно-мышечную
возбудимость, больные заторможены, артериальное давление снижается.
Нарушения кислотно-щелочного равновесия. Развивается метаболический ацидоз.
Нарушение водного баланса. При ОПН в олигоанурическом периоде чаще всего имеют
место внеклеточная гипергидратация и общая гипергидратация.
Внеклеточная гипергидратация имеет следующие клинические проявления: увеличение
массы тела, появление отеков стоп, голеней, подъем артериального и венозного
давления, перегрузка малого круга кровообращения (влажные хрипы в легких,
усиление прикорневого рисунка, начинающийся отек легких), асцит, гидроторакс,
гидраперикард, отек легких, мозга.
При прогрессировании внеклеточной гипергидратации развивается клеточная
гипергидратация, что характеризуется астенией, тошнотой, рвотой, болями в
мышцах, суставах, судорогами, отвращением к воде, отсутствием жажды, клиникой
отека мозга.
Общая гипергидратация характеризуется сочетанием клиники вне¬клеточной
гипергидратации (отеки, артериальная гипертензия, левожелудочковая
недостаточность, отек легких) и клеточной гипергидратации (неврологические
расстройства, отек мозга).
Лабораторные данные в олигоанурическом периоде
1. Общий анализ крови: гипохромная анемия, лейкоцитоз с преобладанием
нейтрофилеза, тромбоцитопения, увеличение СОЭ.
2. Общий анализ мочи: моча темная, снижена плотность мочи, много
эритроцитов, клеток почечного эпителия, протеинурия, цилиндрурия.
3. Биохимический анализ крови: уменьшение содержания альбуминов, повышение
уровня альфа-2 и гамма-глобулинов; гипербилирубинемия, гиперкалиемия,
гипонатриемия, гипокальциемия, гипохлоремия, гипермагниемия, гиперфосфатемия,
гиперсульфатемия; увеличение содержания аминотрансфераз; повышение содержания
мочевины, креатинина, оста¬точного азота.
Период восстановления диуреза. Этот период характеризуется постепенным
увеличением диуреза. Раз¬личают фазу начального диуреза (когда количество мочи
превышает 500 мл в сутки) и фазу полиурии (количество мочи достигает 2-3 л и
более в сутки). Длительность периода полиурии может колебаться от 20 до 75 дней
(в среднем 9-11 дней).
В этом периоде восстанавливается лишь клубочковая фильтрация, а канальцевая
реабсорбция еще остается нарушенной. Количество те¬ряемой с мочой воды велико,
может составлять до 4-6 л в сутки. В связи с этим клинические проявления периода
восстановления диу¬реза характеризуются преимущественно электролитными
нарушения¬ми и дегидратацией.
Нарушения водного баланса
Внеклеточная дегидратация имеет следующие проявления: тошнота, рвота; выраженная
слабость; отсутствие аппетита; выраженная сухость кожи; снижение тонуса глазных
яблок; нитевидный пульс; спавшиеся вены; резкое снижение артериального давления,
вплоть до коллапса; язык очень сухой, но сухость его тотчас исчезает после
смачивания водой; отсутствует жажда; признаки сгущения крови (увеличение
количества эритроцитов, гемоглобина, гематокрита); температура тела снижена;
гипонатриемия, гипохлоремия.
Клеточная дегидратация является результатом потери большого количества жидкости
и имеет следующие характерные симптомы: тяжелое общее состояние; мучительная
жажда (!); значительная потеря массы тела; выраженная сухость слизистой оболочки
рта, языка (сухость языка уменьшается только после приема воды внутрь);
температура тела повышается; артериальное давление вначале нормальное, затем
снижается; тяжелая степень дегидратации проявляется сонливостью, но нередко
беспокойством, галлюцинациями, бредом, психозом (обезво¬живание нервных клеток);
гипернатриемия.
Общая дегидратация сочетает симптомы внеклеточной дегидрата¬ции (астения,
гипотония, коллапс, сгущение крови, сморщивание кожи) и клеточной дегидратации
(сильная жажда, сухость слизистых оболочек, высокая температура тела,
расстройство нервной системы).
Электролитные нарушения. Наиболее часто определяются гипокалиемия,
гипонатриемия, гипомагниемия.
Клинические проявления гипокалиемии: вялость, апатия; выраженная мышечная
слабость вплоть до параличей; иногда паралич дыхательной мускулатуры (при
тяжелой степени гипокалиемии) и остановка дыхания; атония мочевого пузыря;
тахикардия; боли в области сердца; артериальная гипотензия; расширение границ
сердца, негромкий систолический шум в области верхушки сердца, аритмия.
Гипомагниемия проявляется психическими расстройствами, бредом, мышечными
подергиваниями, судорогами (в связи с повышением нервно-мышечной возбудимости),
аритмиями. Тяжелая гипомагниемия приводит к развитию комы.
Гипонатриемия описана выше.
Постепенно в полиурическом периоде суточное количество мочи уменьшается,
приближаясь к нормальному. Плотность мочи повыша¬ется. После нормализации водно-
электролитных нарушений улучшает¬ся общее состояние, исчезает слабость,
улучшается аппетит.
Лабораторные данные в периоде восстановления диуреза
1. Общий анализ крови: гипохромная анемия.
2. Общий анализ мочи: плотность мочи снижена, много белка, эритроцитов,
цилиндров, эпителиальных клеток.
3. Биологический анализ крови: сохраняется повышенным содержание
креатинина, мочевины; определяются гипокалиемия, гипонатриемия, гипохлоремия,
гипомагниемия.
Период анатомического и функционального выздоровления. Принято считать, что этот
период начинается с того времени, ког¬да уровень мочевины и креатинина
становится нормальным. В этом пе¬риоде биохимические и электролитные показатели
приходят к норме, нормализуется анализ мочи, восстанавливается функция почек.
Пери¬од восстановления функции почек может продолжаться 3-12 мес. и даже до 2
лет.
Диагностика уремии. Уремическая кома.
Уремическая кома – финал хронической почечной недостаточности. В большинстве
случаев характерно постепенное развитие симптомов. Вначале беспокоят резкая
слабость, головная боль,тошнота, кожный зуд, бессонница, появление «тумана»,
«пелены» перед глазами. Больные становятся бесспокойными, реже - агрессивными. В
дальнейшем наступают безразличие, сонливость, которые переходят в сопорозное
состояние и кому. При осмотре отмечаются бледность и сухость кожи, кристалы
мочевины на ней в виде отрубевидного налета, следы расчесов, отеки лица,
конечностей, узкие зрачки. Слизистая полости рта сухая, с кровоизлияниями.
Отмечаются фибриллярные подергивания мышц, иногда судороги. Сухожильные рефлексы
повышены. Изо рта отмечается аммиачный запах. Дыхание вначале глубокое, шумное,
затем становится поверхностным, неправильным – дыхание Чейн-Стокса. Отмечается
тахикардия, границы сердца расширены преимущественно влево, тоны сердца глухие,
прослушивается шум трения перикарда. Артериальное давление повышено. У некоторых
больных возможны кровавая рвота, напряжение мышц живота – уремический перитонит.
Характерна анурия или олигурия.
Содержание в крови мочевины обычно выше 30 ммоль/л, креатинина – выше 1000
мкмоль/л, натрия – выше 150 ммоль/л, осмолярность плазмы – выше 330 мосм/л.
Характерен декомпенсированный метаболический ацидоз. Осмолярность мочи обычно
ниже 500 мосм/л. Клубочковая фильтрация ниже 10 мл/мин.
36.Симптомокомплекс хронической почечной недостаточности
Хроническая почечная недостаточность (ХПН) – это патологический
симптомокомплекс, обусловленный резким уменьшением числа и функции нефронов, что
приводит к нарушению экскреторной и инкреторной функций почек, расстройству всех
видов обмена веществ, деятельности органов и систем, кислотно-щелочного и
электролитного равновесия.
Различают 4 стадии клинического течения ХПН: латентную, компенсированную,
интермиттирующую и терминальную. Характеристика стадий ХПН представлена в
таблице.
Классификация ХПН (А.А. Лопатин)
Клинико-лабораторные признаки Латентная Компен-сированная
Интермитирующая Терминальная
Диурез Норма Легкая полиурия Выраженная полиурия Олигоанурия
Гемоглобин, г/л Более 100 100-80 80-60 Менее 60
Проба Зимницкого Норма Размахи колебаний уд.веса менее 8
Гипоизостенурия
Мочевина крови ммоль/л До 8,8 8,8-10 10-20 Более 20
Креатинин крови ммоль/л До 0,18 0,2-0,3 0,3-0,6 Более 0,6
Клубочковая фильтрация, мл/мин 60-45 40-30 30-20 Менее 20
16. Клинико-лабораторные признаки хронической почечной недостаточности.
На начальной стадии ХПН больных может беспокоить жажда, они могут выпивать до 3
литров воды в сутки, отмечают слабость, быструю утомляемость, вялость, появление
шума в голове, нарушение сна. В интермитирующей и особенно, в терминальной
стадиях появляются клинические признаки уремии.
Изменяется кожа: становится сухой, шелушится. В начальных стадиях кожа бледная,
затем становится с желтовато-бронзовым оттенком, что связано с отложением в коже
урохромов. Часто видны следы расчесов в связи с выраженным кожным зудом
вследствие выделения через кожу кристаллов мочевины. Из-за раздражения кожи
нередко возникают гнойничковые заболевания.
Мышцы атрофичны, сила и тонус их резко снижены. Характерно похудание.
Костно-суставная система. Могут возникать боли в костях, обусловленные
остеопорозом, возможны переломы. Характерны острые артриты нижних конечностей,
обусловленные повышением уровня мочевой кислоты и вторичной подагрой.
Сердечно-сосудистая система. На начальной стадии выявляется артериальная
гипертензия, которая может привести к развитию сердечной недостаточности.
Гипокалиемия проявляется нарушениями ритма сердца: тахикардия, экстрасистолия,
мерцательная аритмия. В терминальной стадии развивается сухой перикардит.
Дыхательная система. В терминальной стадии мочевина выделяется слизистыми
оболочками дыхательных путей. Развиваются ларингиты, бронхиты, пневмонии, отек
легких.
Геморрагический синдром проявляется кровотечениями, петехиальной сыпью и
синяковостью.
Общий анализ крови: нормохромная анемия, нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом
ядерной формулы влево, увеличение СОЭ.
Биохимический анализ крови: увеличение мочевины, креатинина, остаточного азота,
уровня средних молекул и электролитные нарушения.
Проба Зимницкого: изогипостенурия, никтурия. Диурез в первой стадии ХПН
нормальный, во 2-3 стадии – полиурия, в 4 стадии – олигурия или анурия.
Проба Реберга-Тареева: снижение клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции.
Ренорадиограмма: снижение клиренса изотопа, афункциональный тип кривой.
УЗИ: уменьшение размеров почек, уплотнение паренхимы, плохая
дифференцировка контуров самой почки и чашечно-лоханочной системы.
Сканирование почек: уменьшение размеров почек, снижение функциональной
активности паренхимы.
37.Синдром почечной артериальной гипертензии
Причинами развития синдрома почечной артериальной гипертензии являются:
- активация юкстогломерулярного аппарата вследствие ишемии почек с последующим
выбросом ренина и активацией ренин-ангиотензинового механизма;
- гиперальдостеронизм с задержкой натрия и воды в организме и увеличением
объема циркулирующей крови.
Артериальная гипертензия при ОГН не редко бывает кратковременной, выявляющейся в
течение нескольких дней, и даже однодневной, сопровождается умеренным повышением
уровня АД (систолическое АД-140-160 мм.рт.ст., диастолическое АД 95-
110мм.рт.ст.). В отдельных случаях уровень АД может достигать 200/115-120
мм.рт.ст. При благоприятном течении заболевания уровень АД нормализуется в
течение 2-3 недель. Повышение АД сопровождается головной болью, головокружением,
болями в области сердца. Артериальная гипертензия сочетается с брадикардией .
При ХГН АД повышается в самом начале болезни и является основным проявлением
этой формы заболевания.
При заболеваниях почек артериальная гипертензия у 11-12% больных носит
злокачественный характер. Этот вид гипертензии характеризуется быстрым
прогрессированием и развитием тяжелых осложнений: инсультов, инфарктов миокарда
и сердечной недостаточности, кровоизлияний в сетчатку глаза или ее отслойки. В
первую очередь при почечной артериальной гипертензии поражается сетчатка глаза.
Характерно более выраженное повышение диастолического АД, а также малосимптомное
течение – случайно выявляются высокие цифры АД. Почечная гипертензия плохо
поддается лечению гипотензивными препаратами.
38.Острые гломерулонефриты.Этиология.Патогенез.
Гломерулонефрит – это генетически обусловленное иммуноопосредованное
воспаление почек с преимущественным исходным поражением клубочков и вовлечением
в патологический процесс всех почечных структур, клинически проявляющееся
почечными и (или) внепочечными симптомами.
По характеру течения гломерулонефриты делят на острые, хронические и
быстропрогрессирующие.
Морфологические изменения, развивающиеся при остром гломерулонефрите,
обратимы, а морфологические изменения, свойственные хроническому нефриту,
исходно являются необратимыми.
Этиологические факторы при острых и хронических гломерулонефритах
однотипны.
I. Инфекционные факторы.
1. β-гемолитический стрептококк XII типа группы А.
2. Другие микроорганизмы – стафилококки, пневмококки, коринебактерии,
энтерококки, сальмонеллы и прочие.
3. Вирусы – гепатита В, Эбштейна – Барр, вирус герпеса, ветряной оспы,
Коксаки, ЕСНО.
4. Простейшие – малярийный плазмодий, токсоплазмы.
II. Неинфекционные факторы.
1. Полисистемные заболевания: системная красная волчанка, васкулиты.
2. Сыворотки, вакцины.
3. Алкоголь.
4. Охлаждение.
Различают следующие патогенетические варианты ОГН:
1. Иммунокомплексный.
2. «Малоиммунный», пауцииммунный.
3. Обусловленный антителами к базальной мембране клубочка.
4. Обусловленный антигенной мимикрией.
Иммунокомплексный ОГН - наиболее частый вариант гломерулонефритов.
Иммунные комплексы (ИК) могут образовываться в крови, а в почках локализуются
вторично (циркулирующие ИК), или могут образовываться непосредственно в клубочке
почек (местнообразованные ИК). Антигены в ИК могут быть экзогенными (это
антигены стрептококка, других бактерий, вирусов и др.) и эндогенными
(внеклубочковые и клубочковые). Фиксировавшиеся в клубочке или
местнообразовавшиеся ИК вызывают активацию системы компонента, что приводит к
повреждению базальной мембраны, к привлечению в зону клубочков нейтрофилов,
моноцитов, к дегрануляции базофилов и тучных клеток, к активации тромбоцитов.
Привлеченные клетки посредством дегрануляции и выброса факторов агрессии
вызывают дальнейшее повреждение клубочков, пролиферацию клеток мезангия и
дисфункцию эндотелия капилляров. Это вызывает дисфункцию клубочка с развитием
гематурии, протеинурии, цилиндрурии, а так же ишемию почек и активацию юксто-
гломерулярного аппарата, что ведет к активации РААС, формированию артериальной
гипертензии и отечного синдрома.
3. Клинические формы острого гломерулонефрита.
Клиника ОГН включает в себя несколько синдромов:
- внепочечные: отечный, сердечно-сосудистый (обусловленный АГ и вызванной ей
острой левожелудочковой недостаточностью), церебральный синдромы (обусловлен
отеком головного мозга и спазмом сосудов);
- почечный: синдром острого воспаления клубочков почек.
Клиническая картина ОГН зависит от клинической формы заболевания.
Различают следующие формы:
1. Классическая триадная форма сопровождается отечным, гипертензионным и
мочевым синдромом.
2. Бисиндромная форма протекает в виде мочевого синдрома в сочетании либо с
отечным, либо с гипертензионным синдромом.
3. Моносиндромная форма проявляется изолированным мочевым синдромом, а
внепочечные признаки (отеки, артериальная гипертензия) отсутствуют или слабо
выражены.
4. Нефротическая форма характеризуется признаками нефротического синдрома.
Острый диффузный гломерулонефрит развивается через 2-3 (иногда 1-2)
недели после перенесенной инфекции, чаще всего стрептококковой, или
вакцинирования. На первый план выступают жалобы на головную боль,
головокружение, слабость, снижение аппетита, тошноту, рвоту, нарушение зрения
(церебральный синдром); одышку, сердцебиение, боли в области сердца, повышение
АД (сердечно-сосудистый синдром, обусловленный АГ и левожелудочковой
недостаточностью); на появление отеков; ноющие боли в поясничной области с двух
сторон, не интенсивные, тянущие, длительные, усиливающиеся в положении стоя,
уменьшаются лежа, без иррадиации; учащенное мочеиспускание, снижение количества
и изменение цвета мочи (красная моча); повышение температуры тела. Боли в
поясничной области могут быть очень интенсивными (вследствие набухания почек,
повышения внутрипочечного давления и растяжения почечной капсулы).
При осмотре больных отмечается бледность кожных покровов, одутловатость
лица. Положение больного в тяжелых случаях может быть вынужденное сидячее
вследствие явлений острой левожелудочковой недостаточности. Тогда же может
наблюдаться цианоз, глубокое частое дыхание.
Мочевой синдром - проявление синдрома острого воспаления клубочков
почек, характеризуется падением диуреза, протеинурией и гематурией.
В первые дни заболевания у большинства больных наблюдается олигурия -
400-500 мл мочи в сутки, редко - анурия (100-200 мл мочи в сутки),
сохраняющиеся в течение 1-3 суток, сменяясь полиурией. Если олигурия и анурия
сохраняются дольше, то возникает опасность развития острой почечной
недостаточности. Удельный вес мочи в период олигурии высокий (более 1,035), а в
период полиурии снижается и может быть гипостенурия (уд. вес 1,010).
Протеинурия. Массивная протеинурия (более 3 г/л) наблюдается при
нефротической форме острого нефрита, встречается редко. Характерны минимальная
(до 1 г/л) или умеренная (1-3 г/л) протеинурия. Самый высокий уровень
протеинурии отмечается в начале заболевания, а затем она уменьшается и при
благоприятном исходе исчезает через 2-8 недель.
Протеинурия при ОГН всегда почечная и сопровождается появлением в моче
гиалиновых цилиндров - белковых слепков с просвета канальцев.
Гематурия также возникает в начале заболевания, чаще в виде
микрогематурии, когда число эритроцитов составляет от 5 до 50-100 в поле зрения.
При этом цвет мочи не изменяется. Реже наблюдается макрогематурия, когда моча
обретает цвет «мясных помоев» - классический симптом ОГН. Гематурия при ОГН
почечная, обусловлена повышением проницаемости базальных мембран клубочковых
капилляров и увеличением диаметра их пор. Проходя через канальцы в условиях
перепадов величины удельного веса мочи, эритроциты «выщелачиваются», т.е. из них
вымывается гемоглобин. Поэтому при нефритах в моче преобладают «выщелоченные»
эритроциты. Гематурия наиболее выражена в первые дни заболевания, затем
постепенно уменьшается.
Лейкоцитурия для ОГН не характерна. Может выявляться незначительное
увеличение в моче количества этих клеток до 6-12 в поле зрения, но всегда
количество лейкоцитов будет меньше кол-ва эритроцитов.
Цилиндрурия. Чаще всего в моче обнаруживаются гиалиновые цилиндры. При
выраженной гематурии могут быть эритроцитарные цилиндры. При тяжелом поражении
почек в моче можно обнаружить зернистые цилиндры, состоящие из дистрофически
измененного эпителия проксимальных канальцев. При очень тяжелом поражении почек
в моче можно обнаружить восковидные цилиндры, состоящие из детрита
некротизированного эпителия дистальных канальцев. Обнаружение в моче зернистых
и восковидных цилиндров в большей мере характерно для ХГН.
Причинами развития отечного синдрома являются:
гиперальдостеронизм, развивающийся вследствие ишемии почек и активизации
ренин-ангиотензин-альдестероновой системы;
повышение проницаемости сосудов вследствие высокой активности
гиалуронидазы;
потеря белка с мочой, развитие гипоальбуминемии и снижение онкотического
давления крови.
Для отечного синдрома характерны “бледные” отеки, нисходящие, утренние,
теплые, подвижные. В тяжелых случаях возможны анасарка, гидроторакс,
гидроперикард и асцит. Отечность и побледнение лица создают характерное «лицо
нефритика». В отдельных случаях отмечаются «скрытые» отеки, не определяемые при
пальпации, выявить их можно путем ежедневного взвешивания больного и определения
суточного водного баланса или путем волдырной пробы (проба Мак-Клюра-Олдрича).
Причинами развития синдрома почечной артериальной гипертензии являются:
- активация юкстогломерулярного аппарата вследствие ишемии почек с последующим
выбросом ренина и активацией ренин-ангиотензинового механизма;
- гиперальдостеронизм с задержкой натрия и воды в организме и увеличением
объема циркулирующей крови.
Артериальная гипертензия при ОГН не редко бывает кратковременной, выявляющейся в
течение нескольких дней, и даже однодневной, сопровождается умеренным повышением
уровня АД (систолическое АД-140-160 мм.рт.ст., диастолическое АД 95-
110мм.рт.ст.). В отдельных случаях уровень АД может достигать 200/115-120
мм.рт.ст. При благоприятном течении заболевания уровень АД нормализуется в
течение 2-3 недель. Повышение АД сопровождается головной болью, головокружением,
болями в области сердца. Артериальная гипертензия сочетается с брадикардией .
При ХГН АД повышается в самом начале болезни и является основным проявлением
этой формы заболевания.
При заболеваниях почек артериальная гипертензия у 11-12% больных носит
злокачественный характер. Этот вид гипертензии характеризуется быстрым
прогрессированием и развитием тяжелых осложнений: инсультов, инфарктов миокарда
и сердечной недостаточности, кровоизлияний в сетчатку глаза или ее отслойки. В
первую очередь при почечной артериальной гипертензии поражается сетчатка глаза.
Характерно более выраженное повышение диастолического АД, а также малосимптомное
течение – случайно выявляются высокие цифры АД. Почечная гипертензия плохо
поддается лечению гипотензивными препаратами.
Нефротический синдром – это клинико-лабораторный симптомокомплекс, обусловленный
структурным повреждением базальных мембран капилляров клубочков с резким
повышением их проницаемости и клинически проявляющийся сочетанием массивной
протеинурии и гипопротеинемии с распространенными отеками, гиперлипидемией и
снижением резистентности к инфекции.
Нефротический синдром по происхождению бывает первичный и вторичный.
Наиболее часто он развивается при гломерулонефритах, пиелонефритах, нефропатии
беременных, амилоидозе почек и т.д. Нефротический синдром проявляется
однотипно независимо от вызывающей причины. Больные предъявляют жалобы на общую
слабость, потерю аппетита, жажду, сухость во рту, уменьшение количества мочи,
тяжесть в области поясницы. Больные малоподвижны, бледны, кожа на ощупь
холодная, сухая. При осмотре определяются отеки различной степени выраженности.
При обследовании: тоны сердца приглушены, ЧСС и пульс замедлены. При наличии
гидроперикарда тоны сердца глухие, границы сердца расширены. На ЭКГ низкий
вольтаж зубцов.
При гидротораксе – над легкими выявляют притупление перкуторного звука,
ослабление дыхания.
При пальпации и перкуссии живота определяется жидкость в брюшной
полости.
Лабораторная диагностика: при исследовании мочи определяется массивная
протеинурия, превышающая 3.0 г/сут, олигурия.
В общем анализе крови - увеличение СОЭ, возможно снижение гемоглобина и
эритроцитов. В биохимическом анализе крови - гипопротеинемия, диспротеинемия за
счет выраженной гипоальбуминемии, а также уменьшение содержания гамма-глобулинов
(альфа- и бета-глобулиновые фракции повышены), гиперлипидемия с повышенным
содержанием в крови холестерина, бета-липопротеидов, триглицеридов.
Диагностика острого гломерулонефрита.
Изменения в общем анализе крови при ОГН не являются специфичными. Характерен
нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом лейкоцитарной формулы влево (не более 10-
12109/л), эозинофилия, увеличение СОЭ (до 20-50 мм/ч).
В биохимическом анализе крови - увеличение белков острой фазы воспаления,
содержание белка при выраженной протеинурии может быть сниженным, снижен уровень
альбуминов, увеличены альфа-1-, альфа-2- и гамма-глобулины. Мочевина, креатинин,
остаточный азот - повышаются в период олигурии, но не достигают высоких цифр.
Проба Реберга-Тареева указывает на снижение величины клубочковой фильтрации при
сохраненном уровне канальцевой реабсорбции.
Ренорадиография свидетельствует о незначительном снижении суммарной
очистительной функции почек – снижается клиренс радиофармпрепарата.
Эхография: почки нормальные или умеренно увеличены, контур их ровный, плотность
паренхимы умеренно повышена.
9. Что такое почечная эклампсия, ее диагностические признаки?
Если при ОГН АД повышается более 180мм.рт.ст., то возникает угроза эклампсии -
гипертонической ангиоспастической энцефалопатии обусловленной спазмом сосудов
головного мозга, ишемией и последующим отеком головного мозга. Эклампсия
возникает редко, обычно, в том случае, если больные не соблюдают водно-солевой
режим.
Клиника: головная боль (вследствие высокого АД), тошнота, затем после глубокого
вдоха больной теряет сознание, возникают тонические, а затем клонические
судороги мышц конечностей, дыхательной мускулатуры и диафрагмы. Сознание
отсутствует, имеют место цианоз лица и шеи, набухание шейных вен. Зрачки
расширены. Дыхание шумное, частое. Отходит пенистая мокрота розового цвета (из-
за прикуса языка). Пульс редкий, напряжен. Артериальное давление высокое.
Выявляются ригидность мышц, патологические рефлексы. Судороги длятся 2-3 мин и
внезапно прекращаются. После приступа больной постепенно приходит в себя, но
долго остается заторможенным, могут быть бред, галлюцинации, агрессивное
поведение.
39.Хронические гломерулонефриты. Этиология, патогенез
ХГН – хроническое иммуновоспалительное заболевание обеих почек с
преимущественным поражением почечных клубочков, имеющее неуклонно
прогрессирующее течение с исходом в хроническую почечную недостаточность.
Этиопатогенез ХГН тот же, что и у острого нефрита, однако при хроническом
нефрите развивается необратимая воспалительно-пролиферативная реакция,
приводящая к значительному нарушению функции нефрона с последующей его гибелью.
Клинические формы ХГН.
1. Латентная форма: самая частая. Проявляется умеренным мочевым синдромом
при отсутствии экстраренальных признаков заболевания. Изменения в моче:
минимальная протеинурия до 1 г/л, реже умеренная 2-3 г/л.; микрогематурия (5-10
эритроцитов в поле зрения), небольшая цилиндрурия - единичные гиалиновые
цилиндры в поле зрения; удельный вес мочи и цвет обычные, при развитии
хронической почечной недостаточности возникает гипоизостенурия.
2. Нефротическая форма: клинические проявления – см. нефротический синдром.
3. Гипертоническая форма: проявляется артериальной гипертензией (см.
синдром артериальной гипертензии) и незначительно выраженным мочевым синдромом.
4. Смешанная форма: представляет собой сочетание нефротического и
гипертонического синдромов.
Гематурическая форма: характеризуется выраженной, упорной микрогематурией, в
отдельных случаях – макрогематурией, минимальной протеинурией (до 1,0 г/л),
отсутствием отеков и артериальной гипертензии.
3. Поверхностная пальпация живота, глубокая пальпация органов брюшной
полости. Принципы, методика, клиническое значение.
Поверхностная пальпация живота должна предшествовать глубокой. Начинают ее
с левой паховой области, где помещают правую руку всей ладонью на живот и затем
производят плавный небольшой нажим кончиками пальцев на переднюю брюшную стенку.
Поверхностное ощупывание живота выполняют в направлении против часовой стрелки.
Таким образом, после левой паховой области пальпируют левый фланк снизу вверх до
левого подреберья, затем эпигастральную область, правое подреберье и правый
фланк сверху вниз до правой паховой области. Затем проводят пальпацию срединной
зоны сверху вниз до надлобковой области.
Существует также методика поверхностной пальпации симметрично расположенных
участков живота. При этом после ощупывания левой подвздошной области производят
точно такое же ощупывание правой подвздошной области. Затем руку снова
возвращают на левую сторону, перемещая ее на 4-5 см выше, чем в первый раз.
Пальпация проводится поочередно левой и правой половины живота снизу вверх. Не
рекомендуют начинать пальпацию живота с болезненного участка, чтобы избежать
рефлекторного напряжения мышц брюшного пресса.
Глубокую скользящую методическую пальпацию осуществляют по методу
Образцова–Стражеско-Василенко. Этот вид пальпации называется глубокой, поскольку
при ее проведении рука проникает вглубь брюшной полости. Скользящей – потому,
что осязательное ощущение о пальпируемом органе пальцы получают в момент
соскальзывания с него. Методической, поскольку она проводится по установленному
плану и в определенной последовательности. Начинают ее с сигмовидной кишки,
затем пальпируют слепую кишку, конечную часть подвздошной кишки, червеобразный
отросток, восходящую и нисходящую части ободочной кишки, поперечно-ободочную
кишку, печеночный и селезеночный изгибы ободочной кишки, большую кривизну
желудка, привратник желудка, поджелудочную железу печень, селезенку, почки.
Считают, что для лучшей ориентировки при определении месторасположения
поперечно-ободочной кишки пальпацию ее следует проводить после установления
нижней границы желудка.
Методика осмотра больных с заболеваниями пищевода, желудка и кишечника.
Общий осмотр больного с заболеваниями ЖКТ производится по общепринятой схеме.
При тяжелых хронических заболеваниях, сопровождающихся нарушением поступления и
утилизации пищевых средств, наблюдается похудание, порой крайняя степень
истощения – кахексия.
В случаях прободения язвы, кишечной непроходимости, разлитого перитонита
наблюдается специфический вид лица – ''facies abdominalis seu Hyppocratica''.
При осмотре кожных покровов и слизистых оболочек могут быть выявлены изменения
окраски: бледность при злокачественных опухолях пищевода, желудка и кишечника,
после гастродуоденальных кровотечений и при анемиях; при метастазировании
злокачественных опухолей желудка или кишечника в печень или лимфатические узлы
ворот печени может возникнуть желтуха. Могут быть выявлены сухость кожных
покровов или потеря ими эластичности, снижение мышечного тонуса, истончение
подкожно-жировой клетчатки, трофические нарушения - трещины губ, выпадение
волос, ломкость ногтей.
При исследовании лимфатической системы у больных в поздних стадиях рака желудка
и кишечника можно обнаружить увеличение лимфатических узлов (при раке желудка
выявляется увеличенный лимфоузел в левой надключичной ямке – вирховская железа).
Местный детальный осмотр начинается с языка и полости рта. Недостаток зубов и
наличие кариозных зубов приводят к плохому пережевыванию пищи, а также к
попаданию в желудок патогенной микрофлоры. Хроническое воспаление небных
миндалин и слизистой оболочки глотки является постоянным очагом инфекции в
организме. Разрыхление десен и кровотечения из них являются признаками
гиповитаминозов.
При острых и хронических заболеваниях желудка и кишечника возникают
воспалительные и дистрофические изменения слизистой оболочки языка, что
проявляется в виде налета различной окраски. Влажный и чистый язык характерен
для неосложненных язв желудка и 12-перстной кишки; обложенный серо-белым
налетом – встречается при остром гастрите; сухой, с грязно-серым налетом – при
«катастрофах» в брюшной полости (перитониты); атрофический язык со сглаживанием
сосочков («лакированный язык»)- при атрофическом гастрите и гиповитаминозах
группы В.
Выявление и систематизация жалоб у больных с заболеваниями пищевода,
желудка и кишечника.
Больные с патологией ЖКТ могут предъявлять разнообразные жалобы, которые
условно подразделяются на местные, общие и дополнительные общепатологические.
I. Местные жалобы
1. «Пищеводные» жалобы:
- дисфагия,
- пищеводная боль,
- пищеводное кровотечение,
- пищеводная рвота.
2. «Желудочные» жалобы:
- желудочная боль,
- желудочный дискомфорт,
-желудочная диспепсия,
-желудочное кровотечение.
3. «Кишечные» жалобы:
- кишечные боли,
- кишечная диспепсия,
- нарушения дефекации,
- кишечное кровотечение,
- кишечная рвота.
II. Общие жалобы
1. Нарушения аппетита.
2. Изменения вкуса.
3. Похудание.
III. Дополнительные общепатологические жалобы
1. Повышенная утомляемость.
2. Снижение работоспособности.
3. Мышечная слабость.
4. Невротические расстройства.
5. Симптомы интоксикации и др.
1. «Пищеводные» жалобы
Дисфагия (dysphagia) (от греч. «dys» – нарушение, «phagein» – глотать, есть) -
это нарушение акта глотания и прохождения пищи по пищеводу вследствие сужения
просвета пищевода или нарушений его перистальтики.
Причина дисфагии – сужение пищевода, которое может быть органическим (стеноз) и
функциональным (спазм).
Пищеводная боль. Боли наблюдаются при острых воспалениях слизистой оболочки
пищевода (эзофагит), ожогах; обычно боли ощущаются на всем протяжении пищевода,
как во время акта глотания, так и вне его, могут иррадиировать в межлопаточную
область. У больных с ахалазией кардии боли могут возникать спонтанно, чаще
ночью. Они весьма интенсивны, иррадиируют в спину, вверх по пищеводу, в шею, в
челюсти, длятся минутами либо часами. При грыже пищеводного отверстия диафрагмы
и желудочно-пищеводном рефлюске боли могут иррадиировать в левую половину
грудной клетки и имитировать заболевания сердца.
Пищеводная рвота наблюдается при значительном сужении пищевода. Пища
накапливается над сужением в расширенной части пищевода и антиперистальтическими
сокращениями его мышц извергается наружу.
Причины пищеводных кровотечений
- Разрыв варикозно расширенных вен пищевода.
- Синдром Меллори-Вейса (разрыв слизистой оболочки кардиального отдела
пищевода при рвоте).
- Распадающаяся опухоль пищевода.
- Язвы пищевода.
- Травмы пищевода.
Основной признак пищеводного кровотечения – рвота неизмененной кровью.
Признаки «желудочных болей»
1. Локализация – эпигастральная область.
2. Имеется отчетливая связь с приемом пищи.
3. Характерна сезонность болей.
4. Желудочная боль уменьшается после рвоты, приема щелочи (соды) и жидкой пищи,
способствующей разведению желудочного сока.
5. Для болей, исходящих из желудка, характерна иррадиация в спину, в лопатки,
нижнюю часть межлопаточного пространства, в левое подреберье.
Диспепсия (от греч. «dis» – нарушение, «pepsis» – пища) - это группа симптомов
(синдром), возникающих вследствие нарушения процессов пищеварения.
Виды диспепсии:
- желудочная;
- кишечная;
- печеночная;
- панкреатическая;
- смешанного характера.
Желудочная диспепсия – это патологический синдром, обусловленный недостаточной
или избыточной секреции соляной кислоты и пепсина, чрезмерно быстрой или резко
замедленной эвакуацией пищи из желудка.
Симптомы желудочной диспепсии
а) Желудочный дискомфорт - это неприятные ощущения в эпигастрии, не
расцениваемые пациентом как боль, имеющее множество оттенков:
- чувство переполнения желудка после еды;
- чувство тяжести в эпигастрии;
- раннее насыщение;
- вздутие в верхней половине живота;
- тошнота;
- урчание, ощущение плеска и др.
б) Тошнота (nausea) - это тягостное давление в подложечной области и
одновременно неприятное ощущение в полости рта, сопровождающееся бледностью
кожных покровов, головокружением, гиперсоливацией, похолоданием конечностей,
снижением артериального давления и, иногда, полуобморочным состоянием.
в) Рвота (vomitus) - это сложный рефлекторный акт, обусловленный возбуждением
рвотного центра, во время которого происходит непроизвольное толчкообразное
выбрасывание желудочного содержимого через рот (реже – и через носовые ходы).
3. «Кишечные» жалобы
Кишечная боль. При жалобах больного на боли в животе следует установить их
локализацию, иррадиацию, интенсивность, характер, длительность и условия,
которые приводят к ослаблению болей.
Общими признаками кишечных болей, позволяющими отличить их от желудочных,
служат:
1. Локализация – чаще в нижних и боковых отделах живота, околопупочной
области.
2. Отсутствие строгой зависимости от приема пищи.
3. Связь болей с актом дефекации (могут возникать перед, во время, и, реже,
после опорожнения кишечника).
4. Уменьшение болей после дефекации или отхождения газов.
По механизму возникновения кишечные боли делят на:
1. Спастические боли – обусловлены спастическим сокращением кишечной
мускулатуры.
2. Дистензионные боли – возникают в результате растяжения кишечной стенки
ее содержимым (газом, жидкостью).
3. Брыжеечные (мезентериальные) боли – обусловлены воспалением
лимфатических узлов брыжейки кишечника.
4. Ганглионарные боли возникают в результате раздражения интрамуральных
нервных окончаний воспалением, рубцом, опухолью.
5. Ишемические боли – обусловлены нарушением кровообращения в кишечнике
(атеросклероз, тромбоз, эмболии).
6. Спаечные боли – обусловлены спаечной болезнью кишечника.
Кишечная диспепсия - это нарушение процесса переваривания пищи в кишечнике в
результате ферментативной недостаточности тонкой кишки, поджелудочной железы,
печени или ускоренного передвижения пищи по кишечнику, а также вследствие
дисбактериоза.
Симптомы кишечной диспепсии
а) метеоризм (от греч. «meteorismos» -поднятие вверх) - это вздутие живота,
возникающее вследствие избыточного образования газов в пищеварительном тракте
(флатуленция), нарушения их всасывания и отхождения.
Больные жалуются на тяжесть, распирание и увеличение объема живота, могут быть
кишечные колики, одышка и боли в сердце, связанные со смещением диафрагмы.
Причины метеоризма: нарушение пищеварения вследствие ферментативной
недостаточности желудка, кишечника, поджелудочной железы; дисбактериоз;
аэрофагия; воспаление и атрофия слизистой оболочки кишечника с нарушением
всасывания газов.
б) урчание в животе (borborygmi) - это шумы и плеск в животе, возникающие от
столкновения газов и жидкости при одновременном их прохождении через узкое место
в кишечнике. Наблюдается при спастическом состоянии кишечника, часто
сопровождается коликами, может предшествовать поносу.
в) расстройства дефекации:
• Понос – увеличение объема каловых масс более 250 г в сутки, как правило,
с частотой более 3 раз в сутки, выделяющихся в непластичной, жидкой или
полужидкой форме с измененными физико – химическими свойствами.
Причинами диареи являются заболевания: кишечника (кишечные); желудка
(гастрогенные); поджелудочной железы (панкреатогенные); болезней печени
(гепатогенные); эндокринных желез (сахарный диабет, аддисонова болезнь,
тиреотоксикоз) - эндокринные; метаболических расстройств (уремия, амилоидоз) -
метаболические; неврозов (неврогенные); приема лекарств (медикаментозные).
• Запор (обстипация, от греч. «obstipatio» - затворяю) - это опорожнение
кишечника 3 и менее раз в неделю, при котором акт дефекации сопровождается
дополнительными усилиями, выделением непластичных уплотненных каловых масс и не
приносит удовлетворения.
Кишечная рвота характерна для низко локализующейся непроходимости кишечника. Она
обусловлена антиперистальтическим движением кишечника. Рвотные массы содержат не
настоящий кал, а лишь застойные пищевые массы, гнилостно разложившиеся, с
грязно-коричневыми частицами фекального вида и запаха. Может наблюдаться и
настоящая каловая рвота, что указывает на наличие свища между желудком и
поперечно-ободочной кишкой. Каловая рвота многократная и упорная, сопровождается
задержкой стула и газов.
Кишечное кровотечение. В зависимости от расположения источника кровотечения стул
может иметь различную окраску – от красного до черного дегтеобразного.
Наблюдается при язвах желудка и 12-перстной кишки, полипе и раке кишечника,
язвенном колите, дизентерии и др.
Черный дегтеобразный стул (melaena) свидетельствует о длительном пребывании
значительных количеств крови в верхних отделах пищеварительной трубки. Кал
темно-вишневого цвета бывает при умеренном кровотечении из дистальных отделов
тонкой или правой половины толстой кишок. Каловые массы типа ''малинового
желе'' с большим количеством слизи характерны для кровотечения из отделов
толстой кишки. Алая кровь на поверхности оформленного кала является признаком
кровотечения из нижних отделов кишечника, наиболее часто встречается при
геморрое и трещинах заднего прохода.
3. Общие жалобы
Аппетит (от лат. «appetites» – желание) – это ощущение, связанное с потребностью
в пище.
Аппетит является важным фактором, регулирующим прием пищи, влияет на
слюноотделение, на секрецию желудка и его двигательную функцию.
Изменения аппетита могут быть центрального происхождения и периферического, т.е.
рефлекторного, главным образом со стороны пищеварительного тракта. Различают
следующие виды расстройства аппетита у больных с патологией органов пищеварения.
1. Понижение аппетита вплоть до его полной потери (анорексия) – наблюдается
при пониженной желудочной секреции, острых гастритах, раке желудка. От потери
аппетита следует отличать воздержание от приема пищи из-за боязни возникновения
болей (cibophobia).
2. Повышение аппетита (полифагия), иногда выраженное в резкой степени
(булимия) – характерно для состояний с повышенной секрецией желудка и
психических заболеваний.
3. Извращение аппетита (стремление употреблять в пищу несъедобные вещества)
– встречается у лиц, страдающих ахлоргидрией, у беременных; при раке желудка
больные испытывают отвращение к мясной пище, при ахолии – к жирной.
Вкус – это ощущение, возникающее при воздействии различных растворимых веществ
на вкусовые рецепторы, расположенные главным образом на языке.
Изменение вкуса (неприятный вкус во рту, притупление вкусовых ощущений)
часто зависит от патологических процессов в полости рта (кариозные зубы,
хроническое воспаление миндалин). Обложенный язык также может быть причиной
ощущения плохого вкуса во рту.
Похудание (истощение) характерно для заболеваний ЖКТ с хроническим течением.
Особенно резко выраженное похудание вплоть до кахексии встречается у больных со
стриктурами пищевода, стенозом выходного отдела желудка, опухолями органов
пищеварения, длительными поносами.
QQQWW
Дендрологія
1. Листок — цс :
Б) боковий орган вищих рослин, який здійснює основні процеси життєдіяльності - фотосинтез, дихання, транспірацію.
2. Дерево - не
В) еволюційно найбільший ’давній тип життєвої форми насіннєвих рослин, який виник біля 400 млн. років тому.
3. Клон—це
Б_ вегетативно розмножене генетично однорідне потомство одного господарсько цінного дерева, яке зберігає ознаки остатнього.
4. Крона - це
B) верхня надземна частин кореня, утворена сукупністю віток.
5. Стовбур — цс
Б)головне та одерев’яніле стебло дерева.
6. Квітка — це
B) складний орган насіннєвого розмноження покритонасінних, вкорочений та обмежений в рості репродуктивний пагін.
7. Гербарій — це
♦
А) колекція спеціально зібраних засушених рослин, призначених для наукової обробки, навчання та застосування у ботанічних сферах.
8. Вид-це
A) сукупність організмів із загальною генетичною програмою, яка має спільні морфологічні та екологічні характеристики.
9 Види з обмеженим ареалом, приуроченим до певного флористичного району, пазиваютвся :
Б) релікти
10.Хвоя по 30-40 піт. в пучках, завдовжки 1-4 см., яка опадає на початку
листопада у :
Б) larix desiduas
11 .Площа, на якій рівномірно поселяється вид тієї чи іншої рослини, називається...:
Б) суцільний ареалом
12. Хвоя сизо-зелена, тонка, м’яка, повисла, до 14 см. довжиною у :
В) pinus strobus
13. Найбільш лісистою територією України є :
A) Полісся
14. Шишки прямостоячі, циліндричні, тупі, до 16 см. довжиною, взимку розпадаються, залишаючи вертикальні стержні у —:
A) abies alba
15. Етаном в онтогенезі деревної рослини, який одночасно с ембріональним етапом для рослин його иаеЬнн вого походження, називається...
:
Б) віргінільним
16. Класично вітровальними с представники роду :
В)рісеа
17.Механічний склад, режим вологості, хімічний склад ґрунту належить до
В)едафічних факторів
18.Хвоя до 8-18 см. довжиною, темно-зелена, жорстка, колюча, злегка
викривлена, по 2 піт. в пучку...:
Б) pinus pallasiana
19.Основну роль в інтродукції відіграють:
В )людина
20. Життева форма чагарник характерна для родів... :
Б) juniperus
21.Верхня надземна частина кореня, утворена сукупністю віток
Б} Крона
22. Хвоя чотиригранна, гострокінцева, довжиною 10-25 мм., шириною 2-3
мій., блискуча, темно-зелена у :
А) picea abies
23. Рослини, які здатні зростати в умовах постійного дефіциту вологи ... :
В)Мезофіти
24. Класично повислі форми крони у представників роду :
A) Betula
25. Що не відноситься до життсвих форм деревних рослин :
Б) Корінь
26. Хто із нижче перелічених вплів скидас хвою на зиму....:
Б) larix desiduas
27. Складний орган насіннєвого розмноження покритонасінних... :
В) Квітка
28. Яка життгва форма представників роду Actinidia Lindl.
A) Ліани
29. Який плід у представників ролу Morus L.
В) м’ясиста кістянка
ЗО. Який плід у Родини Vitaeeaaе Lindl.
Б) соковита ягода
31. Tilіa Platyphyllos Scop, це :
A) ДО 40 M, листки довжимоіо до 9 ем., квіти зібрані по 3 шт., ареал Пд. і Середня Європа, Кавказ
32. Sorbus auciiparia L. відноситься до роду —:
В) Горобина
33. Який вид входить до родини Berberidaceae
B) Барбарис звичайний
34. Яка із 5 перелічених сосен с трьох шпильковою
Б) сосна жорстка
34. Яка і s перелічених сосен ( двох шпильковою
в) сосна звичайна
35. Яка із перелічених сосен с п’яти шпильковою
Б) Сосна Веймутова
36. Латинська назва в’яза шорсткого...:
A) Ulmus scabra
37. Mo відношенню до вологості, акація біла с:
Б)мезофіт
38) Латинська назва дуба червоної «...:
А) Querus borealis
39. Шишки після дозрівання насіння розсипаються, залишаючи стержень e -:
Б) ялиць
40. Плоди - кулеподібні жолуді, довжиною 2-3 см, блискучі, коричневі,
опушені у ...:
А)Дуба червоного
41. Листки ромбічно-трикутні, двояко рубчасті з клиновидною основою, 3- 7см довжиною, голі у
B) берези повислої
42. Латинська назва шипшини собачої...:
А)Rosa rugosa
43. Листки обернено яйцеподібні або окру глі, на верхівці зазвичай з
виїмкою або тупі, по краю двояко зубчасті, довжиною 4-9 см, молоді листочки
клейкі у ...:
B) вільха чорна
44. Листки ланцетні, довжиною 5-13 см і шириною 1-2 см з загостреною
верхівкою, но краю пильчасті у ...:
Б) верби білої
45. Латинська назва берези повислої...:
Б} Betula pendula
46. По відношенню до світла ясен звичайний г:
A) СВІТЛОЛЮбИВИМ
47. Латинська назва Тополі гремтячої
A)Populus tremula
48. Тіневитривалими деревними рослинами с...: -
A) ялиця біла, тис ягідний
49. Переселення рослин в умови місцезростання подібні з умовами їх
батьків називається:
Г) інтродукцією
50. Листки з 3-7 парами округлих лопатей, до 12 см довжиною, без
прилистків, з вушками біля основи, черешок 0,5-0,8 см завдовжки...:
Б) дуб звичайний
51. Деревина пінна, заболонь широка, сіро-бура, ядро темніше, тверда,
використовується для виготовлення меблів., художніх виробів і т.д. у... :
A) горіха грецького
52. Дерево до 20-40м висотою та до 1,0м діаметром, з бурувато-червоною
тріщинуватою корою...:
В)сосна звичайна
53. Латинська назва вишні пташиної...:
B) Cerasus avium
54. Латинська назва горобини звичайної...:
A) Sorbus aucuparica
55. Реліктові рослини - не ...:
Б) рослини, що збереглися до нашого часу з минулих часів
56. Перше слово у назві виду означає:
А) рід
57. Перенесення в яку-нсбудь області, або країну інших видів або форм
рослнн, раніше там не зростаючих називають:
A) акліматизація
58. Плоди - трьохграппі горішки, що містяться в дерев'яній обгортці.
Обгортка вкрита голкоподібними лусочками, при дозріванні розколюється на 4
частини у...:
Б) бука лісового
59. По відношенню до вологості, акація біла є:
Б)мезофіт
60. Плоди зібрані в продовгуват і яйцеподібні «шишечки» довжиною біля 2
см з Дрібними, плоскими, червоно-бурими горішками у ...:
Б) вільхи чорної
ТЕСТ
Предмет - Лісова фітопатологія
Варіант 1
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Інтенсивний розвиток наукової фітопатології почався в:
а) середині XIX століття
2. Явище гіперплазії - це:
а) збільшення кількості клітин
3. Що являють собою гриби:
г) нижчі безхлорофільні рослинні організми
4. Який тип грибниці властивий домовим грибам:
а) шнури
5. Статевий процес у грибів проходить після:
а) злиття двох різних статевих клітин
6. Перетворення складних органічних сполук у прості водорозчинні гриби здійснюють за допомогою :
б) ферментів
7. Основними носіями бактерій є :
б) комахи
8. Віруси можуть існувати :
а) в живих клітинах
9. Фітопатогенні нематоди найбільше поширені в :
а) ґрунті
10. Актиноміцети викликають у деревних рослин хвороби типу :
а) парші
Варіант 2
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Найвидатнішим вченим кінця XIX початку XX століття був:
в) Ячевський А.А.
2. Явище гіпоплазії – це:
г) недорозвиненість клітин
3. Вегетативне тіло гриба складається із:
а) видовжених ниток
4. Який тип грибниці властивий опеньку осінньому:
в) ризоморфи
5. Більшість грибів це:
б) аеробні організми
6. Явище мікоризи - це:
в) симбіоз грибів і рослин
7. При якій t припиняються процеси гниття чи ферментації у бактерій :
в) нижче 00 С
8. До якого виду збудника належить хвороба мозаїка :
в) віруси
9. Які родини рослин належать до безхлорофільних паразитів :
а) повитицеві, вовчкові,ранникові
10. Мікоплазми – специфічна група фітопатогенних організмів, які займають проміжне місце між :
а) бактеріями і вірусами
Варіант 3
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Засновником лісової фітопатології являється:
в) Ванін С.І.
2. Явище некрозу - це:
г ) відмирання клітин
3. Міцелій може бути утворений:
б) гіфами, склероціями, шнурами, ризоморфами
4. Який тип грибниці властивий хворобі «муміфікація жолудів дуба»:
в) склероції
5. Який спосіб статевого розмноження, властивий ооміцетам:
в) оогамія
6. До якого класу грибів належать основні руйнівники деревини:
г) базидіоміцети
7. Які зовнішні ознаки хвороби бактеріального опіку :
б) уражені органи відмирають,чорніють і набувають вигляд обпалених вогнем
8. Найбільшими розповсюджувачами насіння омели білої є:
в) птахи
9. Основними носіями вірусів є:
а) комахи із колюче – сисним ротовим апаратом
10. Збудниками «відьминих мітел» є:
б) мікоплазми
Варіант 4
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Явище гіпертрофії - це:
в) збільшення об’єму клітин
2. Явище мацерації – це:
а) розм’якшення і руйнування тканин
3. Гриби розмножуються:
б) спорами
4. Безстатеве розмноження у вищих грибів представлене:
б) конідіями
5. Які типи плодових тіл властиві сумчастим грибам:
б) апотеції
6. Розмноження бактерій відбувається шляхом:
в) поділу клітин
7. Сприятливе середовище, яке необхідне для розвитку вірусів - це:
а) нейтральне
8. Корисний ефект омели білої ( з фізіологічної точки зору ) полягає в
тому, що:
а) листовий апарат фотосинтезує майже круглий рік
9. Шкідливість повитиці європейської полягає в тому, що вона:
а) обвиває стеблами пагони деревних порід
10. Ріккетсії розповсюджуються тільки за допомогою:
а) комах
Варіант 5
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. При якій хворобі сім’ядолі жолудів набувають чорного кольору та
твердіють:
б) муміфікації
2. При плямистостях плодів і насіння різко знижується:
а) схожість насіння
3. Суха гниль (антракноз) жолудів розвивається:
в) при зберіганні
4. Під час зберігання плодів і насіння в насіннєсховищах підтримують
температуру в межах:
а) від 0 до 50 С
5. Збудниками фітофторозу сіянців є гриби із класу:
г) ооміцети
6. Носіями якої хвороби являються в’язові заболонники:
в) голландської хвороби ільмових
7. Яке за формою плодове тіло ялинової губки :
б) напіврозпластані або розпростерті
8. Який тип гіменофору властивий трутовику Швейніца:
а) трубчастий
9. Який тип гнилі притаманний модриновій губці:
а) червоно – бура ядрова стовбурна
10. Які споруди найбільше уражає шпальний гриб:
б) залізнодорожні шпали
Варіант 6
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Яка деревна порода являється проміжним господарем при хворобі
іржа шишок ялини:
в) черемха
2. Зараження жолудів чорною гниллю відбувається:
в) при порушенні правил зимового зберігання
3. Пліснявіння плодів і насіння розвивається при:
а) неправильному зберіганні в надмірно вологих умовах
4. Спори грибів із роду Fusarium, що викликають вилягання сіянців
(в’янення) зимують:
б) в грунті
5. Які деревні породи являються проміжними господарями при хворобі
сосновий вертун:
а) осика і тополя біла
6. Перші ознаки хвороби борошнистої роси дуба з’являються:
а) весною на молодих листках у вигляді нальотів грибниці
7. Вертицильозне в’янення або вилт листяних порід викликається:
в) Verticilium albo - atrum
8. Який тип гнилі властивий березовій губці:
в) червоно – бура ядрово – заболонна стовбурна
9. Які деревні породи уражає трутовик Гартіга :
а) ялицю
10. Який тип гіменофору властивий білому домовому грибу:
б) трубчастий
Варіант 7
І рівень (за кожну правильну відповідь - 0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Зараження хворобою муміфікація насіння берези відбувається:
а) весною
2. Пошкодження жолудів білою гниллю відбувається:
в) при неправильному зберіганні
3.Збудник, що викликає буру плямистість плодів горіха грецького зимує:
в) на опалих листках
4. Тару і знаряддя праці, після закінчення переробки партії насіння
дезінфікують:
б) 3% розчином формаліну
5. Які перші ознаки зараження хвої при хворобі «шютте» сосни
звичайної:
б) пожовтіння хвої
6. Який період появи перших морфологічних ознак хвороби «чорна
плямистість клена»:
б) червень - липень
7. Голландська хвороба в’язових порід (графіоз) уражає:
в) судини
8. Який тип гниття притаманний облямованому трутовику:
б) деструктивний
9. Який тип гіменофору властивий справжньому трутовику:
б) трубчастий
10. Які за формою плодові тіла стовпового гриба:
а) круглі шкірясті шапочки прикріплені боком до субстрату
Варіант 8
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. При хворобі деформація плодів черемхи грибниця розвивається в :
а) пагонах проникаючи в зав’язь
2. Збудником цитоспорозу жолудів являється:
в) Cytospora intermedia
3. Хвороба вилягання уражає сіянці у віці до:
б) двох місяців
4. Спори гриба Meria laricis, що викликають "шютте" модрини
зимують:
а) на опалій хвої
5. Іржа тополі уражає:
г) листки
6. Грибниця гриба Gronartium flaccidium, що викликає смоляний рак або
рак – сірянку розвивається в :
г) лубі
7. Який тип гіменофору властивий дубовій губці:
а) дедалевидний
8. Які за формою плодові тіла сірчано – жовтого трутовика:
г) зібрані в черепитчасті групи
9. В яких насадженнях часто поселяється лускатий трутовик:
а) стиглих і перестиглих в паркових умовах
10. Яка структура ураження деревини справжнім домовим грибом:
а) деревина покривається глибокими тріщинами і розпадається на великі
шматки
ТЕСТ
Предмет - Лісова ентомологія
Варіант 1
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Інтенсивний розвиток ентомології розпочався в:
в) другій половині XIX століття
2. Яка кількість видів комах нараховується на земній кулі:
б) більше 1 мільйона видів
3. Кількість пар крил, яка притаманна вищим комахам:
а) дві
4. Яким комахам характерний гризучий ротовий апарат:
б) жукам
5. Яким комахам характерні плавальні ноги:
а) плавунцям
6. Якого типу дихальна система у більшості комах :
в) трахейного
7. Яким комахам характерний поліморфізм :
в) мурашкам
8. До якого ряду відносяться попелиці:
а) Homoptera
9. Взаємовідносини живих організмів з навколишнім середовищем вивчає :
в) екологія
10.Оскільки більшість комах живиться рослинною їжею, тому за спеціалізацією живлення належить до групи :
г) фітофагів
Варіант 2
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Перші повідомлення про пошкодження комахами лісу з’явилися в Лісовому журналі в:
а) 1837 році
2. Скільки типів голів існує у комах:
б) три
3. Який тип вусиків притаманний західному травневому хрущу:
в) пластинчасто – булавовидні
4. Яким комахам характерні збиральні ноги:
г) бджолам
5. Яким комахам характерні перетинчасті крила:
а) бджолам
6. Назвіть складові нервової системи комахи:
б) ганглії
7. Яким комахам властиве живородіння :
а) попелицям
8. Назвіть комах, яким властивий симбіоз :
а) мурашки, попелиці
9. Вкажіть до якого ряду належать метелики :
б) лускокрилі
10. Назвіть комах, які належать до підряду м’ясоїдні:
в) жужелиці
Варіант 3
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Засновником кафедри лісової ентомології в Петербурзькому лісовому інституті являється:
б) Холодковский Н.А.
2. Перші комахи, які з’явилися на землі понад 300 мільйонів років тому мали ротовий апарат такого типу:
б) гризучий
3. Яким комахам характерні сітчасті крила:
а) бабкам
4. Яким комахам характерні стрибальні задні ноги:
а) коникам
5. Яким комахам характерне сидяче черевце:
в) жукам
6. Який тип лялечки властивий мухам:
в) закритий
7. До якого ряду відносяться бджоли :
б) Hymenoptera
8. Екзокринні та ендокринні залози комах виділяють секрети безпосередньо у:
г) кров, внутрішні органи та назовні
9. Основною систематичною одиницею комах є:
в) вид
10. Вкажіть ряд, який належить до відділу комах з повним перетворенням:
г) лускокрилі
Варіант 4
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Засновником української лісоентомологічної школи являється:
а) Голов’янко З.С.
2. У комах на кожному грудному членику зверху знаходиться:
б) тергіт
3. Який тип ротового апарату у соснового підкорового клопа:
б) колюче - сисний
4. Який тип крил властивий метеликам :
в) лускокрилі
5. Яким комахам характерні копальні ноги:
а) вовчкам
6. Органами виділення у комах є:
а) мальпігієві судини
7. Явище метаморфозу у комах - це:
г) перетворення комахи після вилуплення личинки з яйця
8. Вкажіть ряд, який належить до відділу комах з неповним
перетворенням:
а) напівтвердокрилі
9. Вкажіть до якого ряду відносяться мухи:
б) двокрилі
10. Назвіть комаху, яка за спеціалізацією живлення належить до
монофагів:
а) березовий заболонник
Варіант 5
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Вкажіть стадію, в якій зимує сосновий шовкопряд:
б) гусениці в підстилці
2. Вкажіть стадію і місце лялькування соснового п’ядуна:
в) лялечки, лісова підстилка
3. Вкажіть який вигляд має яйцекладка вербової хвилівки:
в) білих подушечок
4. Вкажіть стадію, в якій зимує модринова (сіра) листовійка:
а) яйця в тріщинах кори гілок та стовбурів
5. Назвіть стовбурних шкідників, які живуть сім’ями:
в) короїди
6. Назвіть вид короїда, який має двохрічну генерацію:
в) великий ялиновий лубоїд
7. Вкажіть частину сосни, на якій крапчастий смолюх проходить процес
додаткового живлення :
б) верхівка і гілки
8. Вкажіть ознаки пошкоджень шишок, за якими виявляють шишкову
вогнівку:
б) бура маса екскрементів
9. Вкажіть чим живляться технічні шкідники:
г) клітковиною дерева
10. Назвіть в якому році було затверджено «Закон про карантин
рослин»:
а) 1993
Варіант 6
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Вкажіть термін льоту червонохвіста:
а) травень - червень
2.Вкажіть термін генерації звичайного соснового пильщика (за
тривалістю):
б) однорічна (подвійна)
3. Вкажіть який вигляд має яйцекладка кільчастого шовкопряда:
б) персня
4. Вкажіть який із перелічених шкідників зимує в стадії імаго:
в) дубова широкомінуюча міль
5.Вкажіть де короїди проходять процес додаткового живлення:
а) під корою та в пагонах виїдаючи серцевину
6. Вкажіть форму та місцезнаходження ходів личинки златки:
б) сильно звивисті в корі, лубі або деревині
7. Назвіть ознаки, за якими виявляють великого соснового довгоносика:
в) за площинами на пагонах і стовбурцях
8. Вкажіть де проходить процес додаткового живлення шишкова
смолівка:
а) в шишках сосни
9. Вкажіть форму ходів, які проточує в деревині личинка домового
шашеля:
б) поздовжні
10. Назвіть, хто з цих спеціалістів складає «Листок наземної сигналізації
про появу шкідників лісу»:
а) старший майстер
Варіант 7
І рівень (за кожну правильну відповідь - 0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1. Вкажіть місце і форму відкладання яєць самкою шовкопряда –
монашки:
б) в тріщини кори купками сосни, ялини
2. Вкажіть стадію, в якій зимує рудий сосновий пильщик:
в) яйця на хвоїнках
3. Вкажіть термін льоту непарного шовкопряда:
б) липень - серпень
4. Вкажіть стадію та місце лялькування лунки сріблястої:
в) лялечки, лісова підстилка
5. Вкажіть особливості будови тіла личинки рогохвоста:
а) три пари грудних ніг і гострий конусоподібний відросток на задньому кінці черевця
6. Вкажіть терміни льоту червиці в’їдливої та породи дерев, які вона
пошкоджує:
в) червень – серпень, ясен
7. Вкажіть вік, з якого починає заселяти сосни сосновий підкоровий
клоп:
а) 4 – 5 років
8. Вкажіть терміни льоту ялинової шишкової листовійки:
в) травень – червень
9. Назвіть ознаки, за якими можна виявити меблевого шашеля:
б) звуки, що нагадують хід годинника
10. Назвіть який із перелічених методів боротьби є основою всіх методів:
в) лісогосподарський
Варіант 8
І рівень (за кожну правильну відповідь-0,5 бала)
Завдання 1 – 10 мають по три-чотири варіанти відповідей, із яких лише ОДНА ПРАВИЛЬНА. Виберіть правильну відповідь і зазначте її код.
1.Вкажіть стадію і місце лялькування соснової совки:
в) лялечки, лісова підстилка
2.Вкажіть термін льоту ялицевого п’ядуна:
б) травень - червень
3.Вкажіть стадію та місце зимівлі білана жилкуватого:
в) гусениці в павутинному гнізді, крона
4.Вкажіть місце лялькування зимового п’ядуна та термін тривалості
фази його лялечки:
а) в грунті на глибині 2 – 10 см, близько 4 місяців
5. Вкажіть терміни льоту родини вусачів:
б) червень - липень
6. Вкажіть термін генерації великої тополевої склівки (за тривалістю) :
б) двохрічна
7. Назвіть ознаки пошкоджень, за якими виявляють попелиць:
а) деформовані пагони і стовбури
8. Вкажіть зимуючу стадію жолудевої плодожерки:
б) гусениці біля кореневої шийки
9. Назвіть, яку частину деревини листяних порід пошкоджує
борозенчастий деревогриз:
б) заболонну
10. Назвіть, хто з цих спеціалістів є організатором всіх лісозахисних
робіт:
б) міжрайонний інженер - лісопатолог
Селекція і культури
1. Напрямок лісової селекції – імунітет проти шкідників
2. Періоди розвитку – додарвінський
3. Завдання лісової селекції – відбір і впровадження.
4. Напрями перевезення – популяційний, плантаційний.
5. За способами розмноження – сорт клон, сорт-лінія, сорт - популяція
6. Основні методи селекції - відбір
7. Типи відбору – масовий, груповий, індивідуальний.
8. Схема реципрокного схрещування схрещення – АхБ, БхА (просте)
9. Типи простого схрещування – діалельні і реципрокні
10. Види мутацій за характером мінливості – генні, хромосомні.
11. Найбільш поширений мутаген – іонізуюче випромінювання.
12. Гетероплоїдія – зміна к-сті хромосом некратного геному.
13. Сіпси – це рослини, що є спільним потомством одних і тих же батьків
14. Поліплоїдія – це ………кратного геному
15. Природні повторні схрещування гібридів - інтогресивна
16. Втрачена частини хромосом - делеція
17. Основ. методи вегетативного розмноження – щеплення
18. Тривалість літнього щеплення – 2-4 тижні (1-2 тижні)
19. Термін заготівлі живців для щеплення – січень-лютий.
20. Селекційну категорію на плодовій клоновій плантації – сортове.
21. Селекційну категорію на родинній плантації – поліпшене.
22. Плантації вегетативного походження – елітна, вищого класу, клонова.
23. Основ. спосіб щеплення дуба - в мішок
24. Основ. спосіб щеплення сосни – вприклад серцевиною на камбій.
25. Кількість клонів - 20-25
26. Продуктивність насадження під ПЛНД - I-II
27. Селекційна категорія насаджень - нормальне
28. Площа ПЛНД – 5 га.
29. Для проведення … - 20-25 живців.
30. Висота на якому позначають «+» дерево – 1,5 м.
Пірологія
1. Теплотвірна здатність живиці – 35000кДж
2. Швидкість руху сильної верхової пожежі – 100 і більше м/с.
3. Показник інтенсивності підземної пожежі – площа (потужність) торфу
4. Середній клас природньої пожежної небезпеки (IS1+IIS2+IIIS3+IVS4+VS5)/(S1+S2+S3+S4+S5 )
5. Класів пожежної небезпеки – 5
6. Класів пожежної небезпеки за умовами погоди – 5
7. Формула підсумкового комплексного показника при визначенні класу пожежної небезпеки за погодою Гn=КГn-1+tn (tn-r)
8. Великі лісові пожежі – від 5 до 200га
Лісознавство
1. Паросткова здатність у стариз дерев зберігається у порід – дуб звичайний, ясен звичайний, береза повисла
2. Поверхнева коренева система – ялина звичайна
3. Перенесення ботанічного виду – інтродукція
4. Ареал сосни звичайної на території України – суцільний
5. Аборигенні види сосни – звичайна кримська гірська
6. Період між проведенням чергових вмішань у деревостані – повторюваність доглядових рубань
7. В яку пору року проводять освітлення і прорідження листяних порід – протягом вегетаційного періоду (коли дерева в облистяному стані)
8. Розрахункова лісосіка – щорічна норма заготівлі деревини
9. Лісистість України -15.7%
10. Лісосічний фонд – запаси стиглих і перестійних деревостанів
11. Стиглість лісу – природна відносна технічна кількісна
12. Складові насадження – дерева підріст підлісок жнп
13. 80% вологість – свіжо зрубана деревина
14. Повторюваність ПРХ – 10-15 років
15. Показник продуктивності деревостану що залежить від лісорослинних умов – бонітет
16. Умови для сосни – свіжі сугрудки і субори
17. Умови для ялини – вологі сугрудки і груди
18. Повнота для прорідження – мінімальна 0.8
19. Максимальна площа 2 групи суцільні лісосіки (експлуатаційні) – 15 га.
20. Сосна найвищої продуктивності набуває в – В2
21. Лісівничо класифікаційна категорія яку характеризують у породний склад деревостану певна рослинність і фауна – тип лісу
22. Видалення з насаджень небажаних дерев – доглядове рубання
23. Напрям в якому розміщується чергова лісосіка відносно попередньої – напрям рубки.
24. В чистих простих деревостанах застосовують такі методи доглядових рубань – низовий.
25. Деревна порода,яка не відповідає господарським потребам-¬¬¬¬¬¬другорядна
26. Перелік деревих порід ¬¬¬¬ярусу за значенням ¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬частки кожної з них в загальному запасі - склад деревостану.
27. Деревостан-сукупність деревних порід ,що є основним складником лісу.
28. ПРЧ у хвойних -11-20 років
29. Рубання дерев спеціального використання,коли за декілька рубок 2-4 класів віку-поступова рубка
30. Одним із головних рубок з метою догляду за лісом-поліпшення якості та породного складу насаджень
31. Рубаня дерев головної породи за 1 захід-суцільне рубання
32. До головних рубок належить-групово-поступова рубка.
33. Довгострокові поступові-більше 20 років
34. Мішаний деревостан -це деревостан,які складається з двох і більше деревних порід
35. Деревна порода,яка переважає у верхному ярусі-панівна
36. Відмерлі дерева в лісі-відпад
37. За скільки років закінчують ДР-за 7 клас віку.
38. Максимальна площа лісосіки поступових рубок -25га
39. Густота-кількість дерев на 1га
40. Кожен вертикальний ряд едафічної сітки який об’єднує діл з однаковою родючістю - трофотоп
41. ДР в молодому деревостані в молодому деревостані з метою поліпшення пароднього складу-ОСВ(і умов росту)
42. Під час суцільнх рубок для всіх порід застосовується такий спосіб прилягання лісосіки - безпосередній
43. Дерева які сприяють росту-підгін
44. Смуга лісу,яка розташована на межі з безлісним простором-стіна лісу
45. Середнтопосічна-50м
46. прохідна рубка повнота-0.8
47. Деревна порода,яка в даних лісо рослинних умовах є найціннішою-головною
48. доглядове рубання з метою створена за формою стовбура і крони - прорідження
49. Класифікаційна одиниця за грунтово гідрологічними умовами земель – тип лісорослинних умов
50. Вирубування стиглої і перестійної деревини – рубка головного користування
51. Клас товарності залежить – порода, % ділових дерев від загальної кількості дерев
52. на зрубах поновнення – подальше
53. вирубування 16-25% деревостану – помірне
54. при РГК коли рубка не закінчена – добровільно вибіркова
55. сукупність ділянок лісу подібних за посівною породою в ідентичних умовах – тип деревостану
56. деревна порода яка здатна зробити верхній ярус – лісотвірна
57. у разі коли – суцільно лісосічні рубки
58. приріст радіальний – прохідна рубка
59. оборот рубання період за який відновлюється лісосіка по таксаційному приросту по запасу
60. вік стиглості – деревостан набуває показників оптимальних для господарства
61. сукупність крон в багатьох ярусах - намет деревостану
62. санітарні категорії – ведення господарства
63. спосіб рубки на особливо захисних ділянках – добровільно примусовий
64. модельне дерево – дерево яке виросло в тих же природних умовах і має середні таксаційні показники
Таксація
1.Через несправність інструментів-систематичне
2.V-стовбура визначають до-0,0001
3.V- вершини стовбура визначаються-за формулою конуса
4.Кільквсть 2-м секцій у стовбура 25м-12см
5.L-вершини стовбура 20,5-0,5м
6.Щільний м3-V стовбура і його частини
7.в м2-визначають площу поперечного перерізу
8.Вершину частину стовбура-конусом
9.Д-стовбура вимірюють з точністю до 0,1см окремого дерева
10.Відносна похибка по d викликає по v-2-зи більша
11.Відносна похибка при висоті викликає по об’єму-V-табличних велечин
12.Призбільшені L-довжини за простою формулою губьера
13.При зменшені L точності простої формули бубура-збільшується
14. зменшення d на 1м – середный збиг
15. для інтерполювання d застосовують – абсолютний дійсний збіг
16. Висотомір Анучина має –мастмасовий зокуляром об’єктив прямокутний проріз – в
17. ціна поділки ШИД – 0.5 – 2 і 4 см
18. Ксилометром вимірюють – V відрізка стовбура
19. за прост. форм. Смаліана V=gосн.+gверш/2*L
V –стовбура без комлевої частини.
20. висотомір Макарова – 10 і 20 м.
21. за прост. Формул. Губера обчисл. V – зрубаного дерева і відрізка стовбура
22. вилкою Зайченка вимірюють – d I h/
23. зменшення d від основи до вершини – збіг стовбура
24. для ойінки збіжності p/м-застосовують середній збіг (2см і3)
25.повнотомір ПЛ-0,5 має: циліндричний діоптр
26.ПЛ-0,5 поп.пер в м2/га
27.ПЛ 0,5 дерева рахують за 0,5м2/га точно відповідає
28.Коефіцієнт форми q2 обчислюють за формулою q2=d1/2:d1,3
29.q0 обчислюють за формулою q0=d0/d1,3
30.величина q2 є 0,63 стовбур є-середньозбіжним
31.q2=0,74-малозбіжний
Характерные особенности макроэкономики как науки
Макроэкономика, как и микроэкономика, представляет собой раздел экономической
теории. Макроэкономика – это наука, которая изучает поведение экономики в целом
или ее крупных совокупностей (агрегатов), при этом экономика рассматривается как
сложная большая единая иерархически организованная система как совокупность
экономических процессов и явлений и их показателей.
Важность изучения макроэкономики:1) не просто описывает макроэкономические явления
и процессы, но
выявляет закономерности и зависимости между ними, исследует причинно-следственные
связи в экономике;
2) знание макроэкономических зависимостей и связей позволяет оценить существующую
в экономике ситуацию и показать, что нужно сделать для ее улучшения, и, в первую
очередь, что должны предпринять политические деятели, т.е. позволяет разработать
принципы экономической политики;
3) знание макроэкономики дает возможность предвидеть, как будут развиваться
процессы в будущем, т.е. составлять прогнозы, предвидеть будущие экономические
проблемы.
В своем анализе макроэкономика использует те же методы и принципы, что и
микроэкономика.
Вариант 15
⦁ Для лечебного учреждения(ЛУ) общее водопотребление на 1 койку
регламентируется в объеме 250л/сут. Качество горячей и холодной воды должно
отвечать требованиям ГОСТа «Вода питьевая». Очистка и обеззараживание сточных
вод ЛУ осуществляется на общегородских канализационных очистных сооружениях.
Сточные воды инфекционных ирадиологических отделений перед спуском в наружную
канализацию обязательно обеззараживать и дезактивировать. В зданиях ЛУ более 2х
этажей рекумендуются устройства гермитичных мусоропроводов и приемных камер, а
также своевременное удаление твердых отходов и мусора, чтобы среднесуточная
величина их накопления не превышала 0,63 кг/койка. Наличие в составе твердых
отходов в ЛУ предметов одноразового пользования, инфецированного материала,
специфических компонентов должно предусматривать их эффектвное обезвреживание,
надлежащее
хранение, быстрое удаление. Утилизация таких отходов в ЛУ разрешается только при
наличии специальных мусоросжигательных печей, расположенных в хоз зоне с
соблюдением сан разрыва 50м.
⦁ Искусственное освещение помещений стационаров осуществляется
люминисцентными лампами и лампами накаливания. Рекомендуемые освещенность,
источник света, тип лампы принимается в соответствии с пособием к СНиП 2,08-89
по проектированию лечебно-профилактических учреждений. Предусматриваемые для
установки и применяемые люминисцентные аппараты с особо низким уровнем шума.
Светильники общего освещения, размещаемые на потолках, должны быть со сплошными
(закрытыми) рассеивателями.
Для освещения палат (кроме детских и психиатрических отделений) следует
применять настенные комбинированные светильники (общего и местного освещения),
устанавливаемые у каждой койки на высоте 1,7 м от уровня пола.
В каждой палате, кроме того, должен быть специальный светильник ночного ,
устанавливаемый в нише около двери на высоте 0,3 м от пола (в детских и
психиатрических отделениях светильники устанавливаются в нишах над дверными
проемами на высоте 2,2 м от уровня пола).
Во врачебных смотровых кабинетах необходимо устанавливать настенные светильники
для осмотра больного.
⦁ Палатная секция — это основная архитектурно-планировочная и
функциональная единица стационара, изолированный комплекс палат и лечебно-
вспомогательных помещений, предназначенных для больных с однотипными
заболеваниями. Количество коек в палатной секции должно быть не менее 20 и не
более 30 (кроме психиатрических). Стандартная палатная секция для взрослых
рассчитана на 30 коек. В каждой палатной секции должно быть 60% палат на 4 койки
и по 20% — на 1 и 2 койки. Для секции на 30 коек должно быть: 6 палат на 4
койки, 2 — на 2 койки и 2 — на 1 койку. Кроме палат, в состав палатной секции
входят такие лечебные и вспомогательные помещения, как кабинет для врачей,
процедурная, помещения для дневного пребывания больных, буфетная со столовой
(посадочных мест не менее 50% от количества больных), клизменная, кладовые (для
инвентаря, аппаратуры, чистого и грязного белья), санитарный узел (туалеты,
ванные комнаты, умывальные и пр.). Количество санитарных приборов для больных в
стационарах рассчитывают так: один прибор на 15 человек в мужских туалетах и на
10 человек в женских, кроме отделений с палатами, имеющими приближенные
санитарные узлы.
Главной задачей во время проектирования палатных секций является обеспечение
гигиенического комфорта и удобства обслуживания. Поэтому палаты следует
располагать компактно, помещения для обслуживания — обособлено, посты дежурных
медицинских сестер — в центре секции, санитарные узлы выносить на периферию
палатных секций. Наиболее распространенный вариант внутренней планировки
отделения — коридорная система с одно - или двухсторонней застройкой. Все
гигиенические преимущества имеет удобный для передвижения, светлый и хорошо
вентилированный коридор с односторонней застройкой. Он является резервуаром
чистого воздуха для палат, благодаря ему осуществляется сквозное проветривание
палат. Но при односторонней застройке коридора секция, а следовательно, и
отделение, растягиваются в длину, что усложняет обслуживание больных. Разрешено
застраивать вторую сторону коридора, но не более чем на 60% от его длины.
Расстояние между световыми "карманами" должно быть не более 24 м, а между
световым "карманом" и окном в торце коридора — 36 м. Ширина светового "кармана"
должна быть не меньше половины его глубины, без учета ширины прилегающего
коридора.
Если освещается коридор с торца, его длина не должна превышать 24 м, а с двух
ториов — 48 м. Ширина коридора — не менее 2,4 м, что обеспечивает свободное
перемещение и
развороты носилок и каталок для больных. Санитарным законодательством запрещено
изменять внутреннюю планировку помещений отделения, ставить койки в коридорах
или других помещениях, а также использовать помещения не по прямому назначению.
⦁ При мощности больницы на 500 коек на 1 койку должно приходиться 100 м3
земельного участка(100*500=50000 м3= 5 Га), что соответствует норме. Соотношение
сторон участка нерационально(в норме 1:2 или 2:3). Если окна палат выходят на ту
же сторону что и фасад, то фасад должен быть ориентирован на юг или юго-восток.
⦁ Основным показателем микробной загрязненности воздуха является общее
микробное число и иналичия санитарно-показательных микроорганизмов: патогенных,
коагулазоположительных, гемолитических стафилококков, а также стрептококков –
обычных обитателей дыхательных путей человека.
Способы определения ОМЧ воздуха:1.Седиментационный метод (по Коху) – оседание
микробов под действием силы тяжести - является простым способом изучения
микрофлоры воздуха. Он заключается в том, что чашки Петри со средой оставляют
открытыми на определённое время (5-10 минут на общую обсеменённость и не менее
40 минут на кокковую микрофлору), затем их закрывают, маркируют и выдерживают 24
часа в термостате и 24 часа при комнатной температуре.
⦁ Аспирационный метод (по Кротову) – более точный количественный метод
определения микробного числа воздуха. Посев воздуха осуществляется с помощью
приборов.
После инкубации посева в термостате проводят расчет микробного числа по формуле:
ОМЧ = N ∙ 1000
V
где N – количество выросших на чашке колоний;
V – объём пропущенного через прибор воздуха, дм3; 1000 - искомый объём воздуха,
дм3.
⦁ Способ Дьяконова.Суть способа заключается в том, что через склянку со
стерильным физиологическим раствором 100мл и бусами просасывается 10-20 л
воздуха при частом встряхивании склянки для лучшего раздробления частиц пыли и
разведения скоплением микробов на них. Затем абсорбент высевают на чашки Петри с
МПА и ставят в термостат при температуре 37ºCна двое суток. По истечении
указанного срока производят подсчет выросших на агаре колоний на соответствующие
избирательные среды с последующим изучением их свойств и идентификации и
пересчетом на 1 м3 воздуха.
Допустимое содержание микроорганизмов в воздухе различных помещений ЛПУ:
В помещениях операционного блока, послеоперационных палатах, реанимационных
залах, в том числе для ожоговых больных, палатах интенсивной терапии, родовых,
манипуляционных-туалетных для новорожденных общее микробное число должно быть не
более 200 КОЕ/м3
В воздухе жилых помещений 20 000 КОЕ/м3
Методы снижения бактериального загрязнения воздуха больничных помещений:
⦁ Организация рациональной вентиляции, соблюдения соотношения кратностей
воздухообмена по притоку и вытяжке
⦁ Кондиционирование воздуха 3.Ультрафиолетовое облучение воздуха
⦁ Уборка помещений, все виды (текущая, заключительная, генеральная, до
окончания и после окончания работы)
⦁ Дезенфекция предметов ухода за больными
⦁ Использование экологически чистых строительных материалов
7.Использование газопоглотительных и фитонцидных свойств растений
8.Отведение специальных помещений для «грязных» и «чистых» работ
Билет 14
⦁ Назначение предупредительного и текущего санитарного надзора при
проектировании, строительстве и эксплуатации больниц.
Контроль за выполнением настоящих правил проводится органами Роспотребнадзора,
осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор, а
ответственность за соблюдение требований возлагается на индивидуальных
предпринимателей, юридических и должностных лиц.
⦁ Предупредительный санитарный надзор осуществляется как на стадии
проектирования, так и в процессе строительства (реконструкции) МО.
⦁ Текущий надзор осуществляется на этапе реконструкции и эксплуатации МО.
⦁ Требования к окраске стен и мебели в палатах. Правила расстановки мебели
в палате. Меры снижения загрязненности воздуха больничной палаты.
Поверхность стен, полов и потолков помещений должна быть гладкой, легкодоступной
для владелиц уборки и устойчивой при использовании моющих и дезинфицирующих
средств, разрешённых к применению в установленном порядке. Стены палат,
кабинетов врачей,
холлов и др леч. кабинетов с сухим режимом рекомендуется окрашивать силикатными
красками. Для окраски потолков может применяться известковая или
водоэмульсионная побелка. Полы должны обладать повышенными теплоизоляционными
свойствами. В
помещениях с влажным режимом работы и подвергающихся влажной текущей дезинфекции
стены следует облицовывать глазурованной плиткой, для покрытия пола применяют
водонепроницаемые материалы.Полы в операционных, наркозных, родовых и др для
покрытие пола не долга в леч. Учреждениях не должны иметь дефектов
Требования к инвентарю и технологическому оборудованию лечебных учреждений
включают в себя следующее:
⦁ количество ⦁ больничных кроватей⦁ в палатах устанавливается
строго в соответствии с гигиеническими нормативами. При этом в палате должно
быть не более 4-х кроватей.
⦁ размещать койки в палате необходимо параллельно стенам с окнами.
⦁ расстояние от кроватей до стен с окнами должно быть не менее 0,9 метров.
⦁ расстояние между торцами коек (в четырехкоечных палатах) и между торцами
коек и стеной (в 2–3 коечных палатах) должно быть не менее 1,2 метра. -
расстояние между сторонами коек должно быть не менее 0,8 метра. В детских
палатах и палатах восстановительного лечения — не менее 1,2 метра.
прикроватные⦁ ⦁ тумбочки⦁ и стулья в палатах должны быть равны
числу кроватей.
⦁ В зависимости от коечной вместимости и профиля каждое отделение должно
быть оснащено средствами малой механизации (⦁ медицинскими каталками,
креслами-каталками, ⦁ тележками⦁ ⦁ для⦁ ⦁ лекарств⦁
,⦁ белья, пищи, отходов и т.д.) в необходимом количестве.
⦁ Кладовые для хранения белья в отделениях должны быть оборудованы полками
с
гигиеническим покрытием, которое допускает влажную уборку и дезинфекцию. Общие
бельевые должны быть оборудованы стеллажами, столами для подборки и сортировки
белья, при необходимости — приемными люками для белья с пандусами или подъемными
механизмами.
⦁ Для обеззараживания воздуха и поверхностей помещений в лечебных
учреждениях должно применяться ультрафиолетовое бактерицидное излучение (с
использованием бактерицидных облучателей, разрешенных к применению).
Другие гигиенические требования к оборудованию и медицинской мебели в лечебных
учреждениях:
⦁ В помещении отделений экстракорпорального оплодотворения следует
предусматривать писсуар и умывальник.
⦁ При солярии, предназначенном для искусственного ультрафиолетового
облучения людей, организуется пост медицинской сестры.
⦁ Размещение оборудования и мебели в помещениях восстановительного
отделения должно обеспечивать доступность для уборки.
⦁ В лечебных учреждениях должны быть предусмотрены раздельные туалеты для
больных и персонала. Количество санитарных приборов (раковины, ванны, унитазы,
писсуары и др.) для больных в палатных отделениях соматических больниц следует
принимать из расчета 1 прибор на 10 человек в мужских санузлах и на 8 человек —
в женских (если они не
предусмотрены при палатах). Количество писсуаров в мужских санузлах должно быть
равно количеству унитазов. В санузлах женских палатных секций должна быть
оборудована кабина гигиены женщин с восходящим душем.
⦁ В местах установки раковин, других санитарных приборов, а также
оборудования, эксплуатация которого связана с возможным увлажнением стен и
перегородок, следует предусматривать отделку стен и перегородок глазурованной
плиткой или другими
влагостойкими материалами на высоту 1,6 м от пола и на ширину более 20 см от
оборудования и приборов с каждой стороны.
⦁ Наружная и внутренняя поверхность медицинской мебели должна быть
гладкой. Материалы, использованные при ее изготовлении, должны быть устойчивыми
к воздействию моющих, дезинфицирующих и медикаментозных средств.
⦁ Гигиенические требования к естественной освещённости в основных
помещениях больниц (палаты, кабинеты врачей, операционные)
⦁ Палаты отделений для взрослых – 1,5 ( искусственное освещение 100)
⦁ Палаты детский отделений, для новорожденных, интенсивной терапии – 1,0
(200)
⦁ Операционные, процедурные родовые, манипуляционные - 1,5 (500)
⦁ Кабинеты хирургов, гинекологов, аллергологов – 1,5 (500)
⦁ кабинеты приема врачей др. специальностей – 1,0 ( 300)
⦁ Классные комнаты детских стационаров – 1,5 (500)
⦁ Двухэтажное здание приспособлено под инфекционную больницу . Ваши
предложения о размещении отделений по этажам
Участок инфекционной больницы должен быть изолирован от других корпусов, доступ
людей на территорию ограничен. Обязательна проходная и справочная для
посетителей. На участке выделяют зону лечебных инфекционных корпусов,
патологоанатомический корпус, прогулочную, хозяйственную зоны.
Между зонами должны быть полосы зеленых насаждений для их разграничения. Для
различных инфекционных отделений предусматривают- ся отдельные прогулочные зоны.
Инфекционная больница должна иметь:
‒ приемное отделение;
‒ стационар;
‒ лечебно-диагностические кабинеты (рентгеновский кабинет, опе-
рационная, реанимация, кабинет функциональной диагностики, физиотерапии, кабинет
ректороманоскопии, родовой бокс);
‒ лаборатории;
‒ стерилизационную;
‒ аптеку;
‒ пищеблок;
‒ патологоанатомическое отделение;
‒ административно-хозяйственную службу;
‒ дезинфекционное отделение;
‒ очистные сооружения для обеззараживания сточных вод;
‒ службу санитарной обработки транспорта.
Состав подразделений определяется коечной мощностью и назначени-
ем больницы. В основе планировочных решений инфекционных отделений лежит система
изоляции пациентов, условно разделенных на контаминированные и «чистые» потоки,
санитарная обработка и дезинфекция помещений, белья, оборудования, выделений
пациентов.
Для предотвращения внутрибольничных заражений наиболее надежен бокс — комплекс
помещений (входной тамбур, санитарный узел с ванной или душем, палата, шлюз) с
отдельным наружным входом. Пациент поступает в бокс через входной тамбур
непосредственно с улицы. Шлюз связывает бокс с центральным коридором, через него
персонал проходит к пациенту. В шлюзе размещаются умывальник, вешалка для
халатов и шкаф для передачи пищи в бокс.
Полубокс состоит из тех же помещений, что и бокс, но не имеет входа с улицы.
Пациенты поступают в полубоксы из коридора отделения. В секции, состоящей из
полубоксов, могут находиться пациенты только с одинаковыми заболеваниями.
В многоэтажных инфекционных больницах каждый этаж предназначен только для одной
инфекции, помимо основных помещений, он имеет:
‒ отдельный лифт;
‒ лестничную клетку;
‒ лабораторию срочных анализов;
‒ кухню-доготовочную;
‒ стерилизационную;
‒ операционную;
‒ кладовые;
‒ шлюзы для персонала.
Обслуживающий персонал попадает в каждую секцию через свой
транспортный узел, расположенный в торцах здания. Этими же лифтами пользуются
выписанные пациенты. Такая структура инфекционной больницы обеспечивает изоляцию
заразных пациентов и сводит к минимуму возможность распространения
внутрибольничных инфекций.
3.15. Инфекционные отделения следует размещать в отдельно стоящем здании.В
инфекционных отделениях входы, лестничные клетки и лифты должны быть раздельными
для приема и выписки больных.В инфекционных отделениях для приема больных
следует
предусмотреть приемно-смотровые боксы, количество которых определяется в
зависимости от количества коек в отделении: до 60 коек - 2 бокса; 60 - 100 коек
- 3 бокса; свыше 100 коек
⦁ 3% от числа коек. В составе боксов и полубоксов предусматривается:
санитарный узел, состоящий из туалета и ванной, палату и шлюз между палатой и
коридором. Кроме того, бокс должен иметь тамбур с выходом наружу.
⦁ Особенности труда врачей -терапевта наиболее существенные с
гигиенической точки зрения
Профессиональная деятельность врачей-терапевтов многопрофильных больниц
заключается:
⦁ в лечебно-диагностической работе, включающей сбор анамнеза, осмотр
впервые
поступивших больных, ежедневные обходы, проведение лечебных и диагностических
процедур, консультации и осмотр больного с заведующим отделением и специалистами
узкого профиля;
⦁ в организационно-методической работе: оформление историй болезни и
выписных эпикризов, заполнение справок, назначение диагностических процедур,
контроль за их выполнением, ведение служебных разговоров, участие в
конференциях, беседы с родственниками и больными;
⦁ личное время, складывающееся из времени на обед, отдых, разговоры по
телефону, личные разговоры с коллегами;
⦁ другие виды работ, в том числе нерациональные затраты времени.
⦁ Психоэмоциональные факторы.
Для труда терапевта характерно постоянное психоэмоциональное напряжение,
обусловленное ответственностью за здоровье пациента, а также необходимостью
быстрого принятия решений и проведения реанимационных мероприятий в случае
возникновения
ситуаций, угрожающих жизни больного. Это приводит к развитию у медицинских
работников заболеваний центральной нервной, сердечно-сосудистой (ИБС,
артериальная гипертензия) и других систем.
⦁ Особенности трудового процесса (вынужденное положение тела, напряжение
зрительного анализатора, сменный характер работы).
Для труда терапевтов характерна вынужденная поза сидя, что может привести к
развитию патологии опорно-двигательного аппарата, периферической нервной
системы, желудочно- кишечного тракта (остеохондроза, радикулопатиии, заболеваний
суставов и т.д.).
Напряжение зрительного анализатора может быть причиной ухудшения зрения, что
проявляется расстройством аккомодации и снижением остроты зрения.
⦁ Биологические факторы
Для терапевтов в плане профессионального заболевания весьма актуальна любая
инфекционная патология. При работе в амбулаторно-поликлинических учреждениях и
стационарах они контактируют с инфицированными больными, что может привести к
развитию у них различных заболеваний (туберкулеза, вирусного гепатита, гриппа,
краснухи, кори и др.). В группу профессионального риска заражения
парентеральными гепатитами входят терапевты, которые периодически выполняют
парентеральные процедуры.
Задание 12
⦁ Размеры участка зависят от количества коек в строящейся больнице и
системы
больничной застройки. Чем мощнее больница, тем меньшая площадь земельного
участка
приходится на 1 койку. При одинаковой коечной вместимости больниц, площадь
земельного участка на 1 койку для больницы, застроенной по децентрализованной
системе, будет больше, чем для больницы со смешанной или централизованной
застройкой.
Коечная емкость
стационара 50 150 300–400 500–600 800 1000
Площадь земельного участка на 1 койку, м2
не менее 300 200 150 100 80 60
⦁ Рациональное использование солнечной радиации оказывает разностороннее
благоприятное действие как на больного (биологическое, тепловое), так и на
санитарное состояние помещений (бактерицидное, тепловое).
Помещения Операционные, операционный блок Процедурные, боксы
Изоляторы, палаты, кабинеты
врачей Регистратура
КЕО в % 2,5 1,5 1-1,5 0,5
⦁ Операционная планируется на 1 операционный стол. Площадь операционной
должна быть не менее 36м2, для сложных операций с участием большой операционной
бригады - 45-50 м2. Операционный стол и рабочая зона персонала занимает площадь
около 3 м2 , при этом вокруг рабочей зоны должно оставаться свободное
пространство шириной не менее 1,5 м. Окна ориентируют на север. КЕО - 2-2,5%.
Общая искусственная освещенность - 300- 500 лк, местная – (на операционном поле)
- 3- 10 тыс. лк.
Вентиляция в операционных осуществляется кондиционерами, фильтры которых
задерживают микроорганизмы (со сменой воздуха 8-10 раз в час).
Дoпycтиmaя cкopocть движeния пoтoкa внyтpи пomeщeния cocтaвляeт 0,1-0,2 м/с
Температура воздуха в операционной -21о С влажность-55-60%
⦁ Площадь под зелеными насаждениями и газонами должна составлять не менее
60%
площади участка.Площадь садово-парковой зоны больницы следует определять из
расчета не менее 25 м на одну койку.
Расчет: 150коек * 25м2 = 3750(необходимая площадь зеленых насаждений) 2250 м2 –
недостаточно
⦁ Основными направлениями мероприятий по оздоровлению условий труда
врачей- педиатров является снижение нервно-психических нагрузок, борьбы с
бактериальной обсемененностью воздуха и поверхностей окружающих предметов,
оптимизация
микроклимата рабочих мест путем использования средств и методов коллективной и
индивидуальной защиты, а также рационализации режима труда и отдыха.
Билет 13
⦁ Палатная секция, ее структура. Перечислите помещения по группам
функционального назначения с указанием площади каждого.
Ответ: Основной структурной единицей (ячейкой) стационара является палатная
секция, представляющая собой изолированный комплекс палат и лечебно-
вспомогательных помещений, предназначенных для больных с однородными
заболеваниями. Палатная секция состоит из 20-30 коек. Такое количество коек
считается наиболее целесообразным для обеспечения благоприятных условий при
организации лечебного процесса. Она не должна быть проходной. В таком случае
имеется возможность создать тихую, спокойную обстановку, оптимальные графики
движения больных и персонала, что способствует повышению качества ухода за
больными и облегчает труд медицинского персонала. Палатная секция состоит из
четырех групп помещений различного назначения: основные, предназначенные для
пребывания больных (палаты- на 1 койку -12кв. м, на 2 койки -20кв. м, на 3 койки
– 30кв. м, на 4 койки -40кв. м; комнаты дневного пребывания больных – 1кв. м на
1 койку, но не менее 12кв. м, коридоры – ширина не менее 2.4м); лечебно-
диагностические (операционный блок – 36кв.м, перевязочные – 18кв. м, процедурные
– 18кв. м, лаборатории, помещения для медперсонала – 8кв.м); хозяйственно-
вспомогательные (буфетная, столовая, бельевые, помещения для хранения
медикаментов и прочие – 6кв.м); блок санитарно-технических помещений (ванная –
2кв. м, туалеты – 3кв. м, помещения для хранения санитарно-технического
инвентаря и прочие – 2кв.м).
⦁ Виды отопления, используемые в больницах. Их гигиеническая
характеристика.
Ответ: а) Конвекционные (радиаторные): воздух нагревается
неравномерно, становится сухим, пыль на поверхности радиаторов подвергается
деструкции и поднимается в воздух. Не регулируется влажность и скорость движения
воздуха. Большие затраты тепла и нагрев воздуха в помещении.
б) Панельные (стеновые, тёплые полы и потолки): основным
достоинством является уменьшение тепла примерно на 5С, что снижает сонливость и
вялость, повышается относительная доля кислорода. Меньше пыли, не сушит воздух,
меньше затраты тепла.
в) Кондиционирование позволяет регулировать скорость движения
воздуха, его температуру и влажность. Однако за счет конвекционного тепла
увеличивается концентрация пыли и микробного аэрозоля. Влажность в пределах 35-
55%. Скорость движения воздуха не более 0.15 м в сек.
⦁ Нормы плотности застройки больничного участка.
Ответ: Площадь земельного участка больницы зависит от застройки
(централизованная, децентрализованная, смешанная и блочная, которую
рассматривают как разновидность централизованной системы) и величины здания.
Однако во всех случаях плотность этой застройки не должна превышать 15%
отводимой территории. При разработке генерального плана отводимую усадьбу обычно
делят по функциональному признаку на 4 зоны: лечебных зданий с садом,
поликлиники, патологоанатом корпуса и хоз двора. Между указанными зонами и по
периферии участка должна находиться 15м защитная полоса зеленых насаждений,
ограждающая от шума, пыли и сильных ветров. Застройка не должна превышать 10-15%
территории, 60-65% должны иметь посадки деревьев, кустарников, а также цветники
и газоны.
4.Больница расположена на расстоянии 50м от инструментального завода,
работающего в 2 смены. Уровни шума в палатах – 50дб. Дайте оценку расположению
участка больницы и шума в палатах.
Ответ:
Уровень шума в палатах в ночное время не должен превышать 25 дБ, в дневное - 35
дБ. В данном случае и в ночное и в дневное время он составляет 50 дБ, что
значительно превышает рекомендуемые уровни, мешает отдыху и сну. Завод
располагается слишком близко к территории больницы.
Билет 11
⦁ Гигиенические требования к размещению зеленных насаждений на территории
больничного участка.
⦁ Гигиенические требования к вентиляции основных помещений больницы.
⦁ Устройств и оборудование операционной (площадь, высота, характер
покрытия пола, стенка полка).
⦁ Длина коридора палатной секции 35м, двусторонняя застройка его 50 %,
ширина 2,4 м. Дайте обоснованную гигиеническую оценку больничному коридору.
⦁ Психофизиологические аспекты трудовой деятельности врача-терапевта.
Ответы:
⦁ Плотность застройки больничных участков не должна превышать 15%. Под
зеленые насаждения отводится не менее 50% территории, а остальные приходятся на
хозяйственный двор, проезды и дорожки. В целях предупреждения снижения
естественной освещенности и инсоляции деревья высаживаются на расстоянии не
ближе 15 м, кустарники – 5 метров от светонесущих проемов зданий. Сооружения и
площадки для климатотерапии, трудотерапии и физической культуры
предусматриваются в соответствии с заданиями (заявками) на их проектирование.
2. В помещениях лечебно-профилактических учреждений оборудуются:
-приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением,
-естественная вентиляция (фрамуги, форточки, вытяжные вентиляционные каналы).
Б) Высоту помещений от пола до потолка в лечебном учреждении следует принимать
не менее 2,6 м. Воздухообмен в палатах должен быть 80 м3 на 1 койку в час.
Температура воздуха в палатах для взрослых не менее 200 С, для детей – 220 С,
влажность 35-55%, скорость движения воздуха не более 0,2 м/сек.
3.Операционные блоки должны быть размещены в помещениях, оборудованных
автономной системой приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования,
обеспечивающей нормируемые параметры микроклимата, чистоту воздуха. При
размещении операционного блока изолированно от других лечебных корпусов
необходимо предусмотреть удобные утепленные переходы, соединяющие операционный
блок с другими лечебно-диагностическими и клиническими подразделениями.
Операционные для неотложной хирургии могут размещаться в составе приемных
отделений.
Площадь современного операционного зала должна быть не менее 36-40м², высота
потолков не ниже 3 м. При планировке здания операционную ориентируют окнами на
север, северо-запад.
Отношение площади окон к площади пола должно быть 1:3.
Полы в операционной покрывают антистатическим материалом, чтобы исключить
возникновение искры при падении на него металлических предметов. Стены
облицовывают матовым кафелем серо-зеленого или серо-голубого цвета, потолок
окрашивают масляной краской.
4.При двуторцевом освещении длина коридора не должна превышать 48 м, а при
одноторцевом-24м. Разрешено застраивать вторую сторону коридора не более чем на
60% от его длины. Ширина коридора не менее 2,4 м.
Имея эти значение, можно сказать, что больничный коридор в условии соответствует
нормативам.
⦁ Труд врачей-терапевтов стационара можно охарактеризовать как умственный,
с наличием нервно-эмоционального компонента; с утомлением, сопровождающимся
снижением деятельности функций центральной нервной системы, без чрезмерного
напряжения вегетативных жизнеобеспечивающих функций. Недостаточная
продолжительность или отсутствие регламентированных перерывов усугубляет
напряженность труда, поскольку отсутствует элемент кратковременной защиты
временем от воздействия факторов трудового процесса и производственной среды.
Билет 10
⦁ О планировке и застройке больничного участка судят по генеральному плану
больницы. Прежде всего, необходимо установить систему его застройки. В настоящее
время четыре системы застройки ЛПУ: централизованная, децентрализованная,
смешанная и блочная.
На территории стационаров выделяются зоны: лечебных корпусов для инфекционных и
неинфекционных больных, садово-парковая, патологоанатомического корпуса,
хозяйственная и инженерных сооружений. Патологоанатомический корпус с ритуальной
зоной не должен просматриваться из окон палатных отделений, а также жилых и
общественных зданий, расположенных вблизи МО. В ритуальную зону МО необходим
отдельный въезд. Инфекционные, кожно-венерологические, акушерские, детские,
психосоматические, радиологические отделения, входящие в состав многопрофильных
лечебных учреждений, размещаются в отдельно стоящих зданиях. К инфекционному
отделению предусматривается отдельный въезд (вход) и крытая площадка для
дезинфекции транспорта. Он отделяется от других корпусов полосой зеленых
насаждений.
Плотность застройки больничных участков не должна превышать 15%.
Под зеленые насаждения отводится не менее 50% территории, а остальные
приходятся на хозяйственный двор, проезды и дорожки.
В целях предупреждения снижения естественной освещенности и инсоляции деревья
высаживаются на расстоянии не ближе 15 м, кустарники – 5 метров от светонесущих
проемов зданий.
Этажность больничных корпусов предусматривается не более 9 этажей, а для детских
– не более 5.
Санитарные разрывы следует принимать между стенами зданий с окнами палат – 2,5
высоты противостоящего здания, но не менее 25 м, а между корпусами с пребыванием
больных и патологоанатомическим корпусом или зданиями
хозяйственного назначения, а также между зданиями службы приготовления пищи и
патологоанатомическим корпусом – не менее 30 м.
Если на участке больницы находится станция скорой и неотложной помощи, то для
нее планируется собственный въезд.
Перед главными входами больницы и поликлиники устраиваются площадки для
посетителей из расчета 0,2 м2 на одну койку или одно посещение в смену, но не
менее 50 м2.
Перед въездами на территорию проектируются стоянки для автотранспорта, но не
ближе 40 м от внешнего ограждения или 100 м от палатных корпусов.
По периметру участка МО устраивается ограждение высотой не менее 1,6 м, а для
психиатрического стационара не менее 2,5 м.
По свободному от застройки периметру участков больниц располагают полосу зеленых
насаждений. Их рекомендуемая ширина 15 м.
2.
Внутренняя среда помещений действует на организм комплексом факторов: тепловой,
воздушный, световой, цветовой, акустический. Действуя в совокупности, эти
факторы определяют самочувствие и работоспособность человека в закрытом
помещении.
Учитывают такие показатели как температура, влажность воздуха, скорость движения
воздуха, искусственной и естественной освещенности, больничные шумы, чистота
воздуха.
Пребывание больного в условиях теплового комфорта существенно облегчает работу
терморегулирующих систем организма и нормализует обменные процессы, однако,
энергетический обмен, а, следовательно, и тепловое самочувствие человека,
зависят от заболевания, которым он страдает, и состояния больного, поэтому
параметры
микроклимата должны устанавливаться дифференцировано. Следовательно, в больнице
тепловой режим должен быть регулируемым.
Палата: Температура - для взрослых 20С, детей 22С, влажность воздуха 35-60%,
скорость движения воздуха – не более 0,15 м/сек, палата для взрослых
искусственное освещение 100 ЛК/м, Естественное 0,5 % КЕО, детские 200 ЛК/м и
1,0%, Воздухообмен в палатах должен быть 80 м3 на 1 койку в час
Операционная: температура 20С, влажность воздуха 35-60%, скорость движения
воздуха – не более 0,15 м/сек, искусственное освещение не менее 500 ЛК/м,
Естественное 1,5 % КЕО, Операционное поле 3000-10000 ЛК, воздухообмен по
расчету, но не менее десятикратного обмена.
Палата интенсивной терапии: 25-28С, влажность воздуха 35-60%, скорость движения
воздуха
– не более 0,15 м/сек, не менее 100 ЛК, Воздухообмен в палатах должен быть 80 м3
на 1 койку в час
Во всех случаях, кроме операционных объем воздуха не менее 80м3 на койку в час.
Внутринние и внешние больничные шумы
Общее кол-во микроорганизмов в 1м3 КОЕ/М3. Для помещений с классом чистоты
класса А, например, операционные, интенсивной терапии до начала работы не более
200, во врем работы не более 500.
Количество воды, потребляемое крупной многокоечной больницей, обычно составляет
400- 500 л на 1 койку в сутки. Минимальное количество воды для обеспечения
нормального функционирования больницы с санитарными узлами, приближенными к
палатам должно
приниматься из расчета 200 л/с на койку (из них горячей 90 л/к).
3.
Количество больничных кроватей в палатах устанавливается строго в соответствии с
гигиеническими нормативами. При этом в палате должно быть не более 4-х кроватей.
размещать койки в палате необходимо параллельно стенам с окнами.
расстояние от кроватей до стен с окнами должно быть не менее 0,9 метров.
расстояние между торцами коек (в четырехкоечных палатах) и между торцами коек и
стеной (в 2–3 коечных палатах) должно быть не менее 1,2 метра. - расстояние
между сторонами коек должно быть не менее 0,8 метра. В детских палатах и палатах
восстановительного
лечения — не менее 1,2 метра.
прикроватные тумбочки и стулья в палатах должны быть равны числу кроватей.
4.
Объём вентиляции на одну койку не должен быть меньше 80м3 в час. В данном случае
он составит: 20м2 • 3,5 = 70м3 .
При кратности воздухообмена = 2, получим: 70м3 • 2 = 140м3 . На одну койку,
таким образом, приходится: 140м3 : 3 = 46,6 м 3 .
Объём вентиляции при таких условиях для палаты является недостаточным.
5.
В рабочей зоне хирургов создаются отличные от общих для операционной в целом
микроклиматические условия, особенность которых - тепловое облучение головы, рук
и верхней части туловища.
Комфортные условия 20-25С, 45-65% влажность воздуха, 0,15 м/с движение воздуха.
Важная особенность трудовой деятельности хирурга в операционной - вынужденность
рабочей позы.
Имеют место длительное статическое напряжение. Обнаружено, что длительное
статическое мышечное напряжение у хирурга сопровождается тоническим и
статическим сокращением мышц. снижение мышечной работоспособности, степень
изменения которой находится в
прямой зависимости от длительности оперативного вмешательства.
Как правило, полостные операции выполняются в рабочей позе «стоя». Благодаря
использованию гидравлического педального привода для изменения высоты стола и
применению плоских подставок различной высоты удается подобрать оптимальное
положение для отдельных членов хирургической бригады при выполнении операции.
Рабочая зона хирургов достигает 60 см, поэтому хирурги вынуждены выносить руки
вперед, причем угол отклонения плеча от туловища в процессе выполнения операции
колеблется от 35 до 180° (оптимум - 0°). В связи с необходимостью постоянного
визуального контроля
выполняемых действий в операционном поле под углом зрения, близким к прямому,
хирурги вынуждены наклонять голову и туловище вперед. Угол наклона головы
колеблется от 60 до 80°.
Оперативные вмешательства в травматологии, нейрохирургии, офтальмологии,
оториноларингологии нередко выполняются в рабочей позе «сидя», зачастую
вынужденной, напряженной (при этом применяются стандартные, неприспособленные
металлические стулья с регулировкой сидения по высоте). Как правило, имеет место
значительный наклон туловища вперед, угол в тазобедренном суставе колеблется от
85 до 60° (оптимум -115°).
Руки постоянно находятся на весу и выносятся вперед в еще большей степени, чем в
положении «стоя». Спина хирурга при работе принимает округлую форму.
Длительная статическая нагрузка оказывает влияние на состояние нижних
конечностей. Работа хирурга характеризуется высокой ответственностью,
необходимостью рисковать здоровьем и жизнью других людей, постоянной готовностью
принимать (зачастую
единолично) срочные решения, высоким психоэмоциональным напряжением. Во время
операции хирург долго находится в вынужденной основной рабочей позе, что
сопровождается длительным статическим напряжением крупных мышечных групп на фоне
общей малой подвижности. Кроме того, к неблагоприятным гигиеническим факторам
следует отнести увеличивающуюся по ходу операции концентрацию в воздухе летучих
анестетиков, повышающиеся температуру и влажность воздуха, ношение марлевой
маски и др.
Билет 9
1Требования непосредственно к участку:
⦁ Возвышенное положение, сухое, проветриваемое и инсолируемое место,
подходящий для капитального строительства фунт и т.д. Участок должен находиться
на возвышенном месте, на пологих склонах, обращенных в южную сторону.
⦁ Почва должна быть воздухо- и влагопроницаема, с низким стоянием
грунтовых вод (не ближе 1,5 м к поверхности земли).Почва должна быть чистая.
Запрещается размещение больницы на участках, использовавшихся ранее под свалки,
поля ассенизации, кладбища, а также участках, имеющих загрязнение почвы
органического, химического или другого характера. Почва по санитарно-химическим,
микробиологическим, паразитологическим показателям, радиологическому фактору
должна соответствовать гигиеническим требованиям. Содержание вредных веществ в
атмосферном воздухе, уровни электромагнитных излучений, шума, вибрации,
инфразвука не должны превышать гигиенические нормативы. Обязательно наличие
зеленых насаждений.
⦁ Участок должен быть удален от железных дорог, аэропортов, скоростных
автомагистралей и объектов, являющихся местом большого скопления людей (дворцы
спорта, театры и др.).
⦁ Участок должен находиться вдали от промышленных предприятий на
расстоянии от 50- 1000 м с наветренной стороны.
⦁ Лечебно-профилактические организации могут размещаться в жилой или
пригородной зонах на расстоянии от общественных, промышленных, коммунальных
организаций в соответствии с требованиями, предъявляемыми к планировке и
застройке городских и сельских населенных пунктов.
⦁ При размещении лечебных организаций в жилой зоне палатные корпуса
необходимо размещать не ближе 30-50 м от жилых зданий в зависимости от их
этажности. Стационары психиатрические, инфекционные необходимо размещать не
ближе 100 м. Стационары указанного профиля на 1000 и более коек желательно
размещать в пригородной зоне.
⦁ На участке не должны располагаться здания других организаций,
функционально не связанные с ними.
⦁ Участок должен быть прямоугольной формы.
⦁ Площадь участка определяется количеством коек в
больнице.
⦁ В условиях стесненной городской застройки, а также в
стационарах, не имеющих в своем составе палатных
отделений восстановительного лечения и ухода,
допускается уменьшение площади участка в пределах
15% от нормируемой за счёт сокращения доли
зелёных насаждений и размеров садово- парковой
зоны.
⦁ Лечебные корпуса желательно размещать не ближе
30 м от красной линии застройки.
⦁ По периметру участка желательно иметь полосу
зелёных насаждений шириной не менее 15 м из
двухрядной посадки высокоствольных деревьев и ряда
кустарников.
⦁ Территория должна быть благоустроена, озеленена, ограждена.
2. ??? В помещениях лечебно-профилактических учреждений оборудуются:
⦁ приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением,
⦁ естественная вентиляция (фрамуги, форточки, вытяжные вентиляционные
каналы).
Б) Высоту помещений от пола до потолка в лечебном учреждении следует принимать
не менее 2,6 м. Воздухообмен в палатах должен быть 80 м3 на 1 койку в час.
Температура воздуха в палатах для взрослых не менее 200 С, для детей – 220 С,
влажность 35-55%, скорость движения воздуха не более 0,2 м/сек.
В асептических помещениях приток должен преобладать над вытяжкой. В помещениях
инфекционного профиля вытяжка преобладает над притоком. Боксы и боксированные
палаты оборудуются автономными системами вентиляции с преобладанием вытяжки над
притоком и установкой на вытяжке устройств обеззараживания воздуха или фильтров
тонкой очистки.
3.
Шум в больнице имеет внешнее и внутреннее происхождение. Громкость источников
внешнего шума выше, больные и персонал чаще жалуются на него. Борьба с внешним
шумом ведется в основном путем правильного выбора участка для больницы и
рациональной застройкой его.
Но в больнице имеется много собственных источников шума. НЕОБЯЗАТЕЛЬНО - Так,
уровень шума в децибелах составляет при захлопывании палатных дверей - до 80-85,
захлопывании дверей лифта - до 80-90, движений лифта - до 60-62, разборке
столовой и чайной посуды - до 70-80, в родовой комнате - до 70-80, при
заполнении водой ванны - до 67, спуске воды в уборной - до 70, звонке городского
телефона - до 70-74, работе электрополотера - до 77, передвижении стула - до 60-
70, хождении по паркету - до 55-60, беседе двух человек в коридоре - до 65-76 и
т. д.
При составлении проекта внутренней планировки больничного здания помещения
группируют с учетом уровня шума в них. Палаты, операционные размещают подальше
от источников шума: в больницах требования к звукоизоляции как от воздушных, так
и ударных шумов особенно велики. Средняя звукоизолирующая от воздушного шума
способность перегородок между палатами и операционными с одной стороны, и
прочими помещениями - с другой, должна быть не менее 48 дб, между палатами и
врачебными кабинетами - не менее 44 дб, а звукоизоляция дверей не менее 30 дб. В
помещениях, являющихся источником интенсивного шума, рекомендуется устройство
двойных дверей. В последнем случае сложной является герметизация между полом и
нижним краем дверей.
Рациональна следующая герметизирующая конструкция. В дверном проеме, на полу и
над дверьми укрепляются резиновые полосы, края которых скошены, а к нижнему и
верхнему краю двери крепятся резиновые прокладки трубчатого профиля.
Когда двери закрыты, эта прокладка герметизирует зазор, а когда открыта, она не
касается пола.
Подсчитано, что больной слышит шум закрывающихся дверей 500-700 раз в сутки.
Поэтому крайне необходимо сделать бесшумным закрывание дверей с помощью
резиновых амортизаторов. Для борьбы с ударным шумом полы должны быть "плавающей"
конструкции.
Необходимо также применять бесшумное и эластичное покрытие полов. Покрытие
должно быть легкомоющимся и хорошо дезинфицирующимся. Этим требованиям
удовлетворяют линолеум и некоторые другие покрытия из синтетических материалов.
Отделка одного потолка в палате звукопоглощающими материалами снижает громкость
шума в 2 раза. Звукопоглощающими материалами покрывают и верхние части стен.
Кроме того, не рекомендуется прокладывать трубопроводы из одной палаты в другую.
При прохождении трубопровода через ограждение между ними ставят прокладку из
пробки или минеральной ваты. В местах крепления трубы к стене между хомутиком и
стеной ставят прокладку из звукопоглощающего материала. В каждой больнице должны
быть учтены важнейшие источники шума при проведении специфических противошумовых
мер.
Например, под телефоны подкладывают микропористую резину, снижающую уровень шума
на 18-19 дб. Подвижные кровати и столы следует оборудовать колесами с резиновыми
шинами. Откидные крышки бачков обеспечиваются резиновыми прокладками, снижающими
шум при закрывании на 10-15 дб, на кран ванны надевают резиновую трубку,
доходящую до дна, что при наполнении ванны снижает шум на 10-14 дб.
Имеют значение хорошая смазка дверных петель, подбивка резиновых ножек мебели,
резиновые дорожки в коридорах, применение мягкой обуви и т. д.
Для режима тишины большое значение имеет бесшумная световая сигнализация,
поведение больных и персонала (тихая речь), предупреждение хлопанья дверей,
звона посуды, и т. п. В этом отношении необходимо проводить повседневную
разъяснительную работу.
Ниже листай….
4. 1) 7.5 : 15 = 1/2 - это световой коэффициент. Норма для больничных палат -
1/5 - 1/6. И следовательно 1/2 не входит в этот предел, этот полученный
показатель больше, чем норма.
5. Специфика трудовой деятельности, содержание и условия труда персонала станций
скорой медицинской помощи связаны с воздействием на организм работающих целого
ряда неблагоприятных профессиональных факторов: лекарственные препараты,
микроклиматические условия, продолжительные рабочие и ночные смены, работа по
совместительству, высокое нервно-эмоциональное напряжение, вынужденная рабочая
поза, чрезмерное напряжение анализаторных систем, недостаточная освещенность
рабочих мест, биологические агенты. Работа врача скорой медицинской помощи
связана с работой в условиях повышенных и пониженных температур, подъемом и
перемещением тяжестей, психоэмоциональными нагрузками, оперативным принятием
решений, высокой ответственностью за человеческую жизнь, рисками развития
заболеваний инфекционной и неинфекционной природы
Для снижения рисков заболевания у фельдшеров службы скорой медицинской помощи
необходимо разработать комплекс управленческих решений, заключающий в себе:
– тщательный анализ факторов, влияющих на здоровье работников, для установления
четких санитарно-гигиенических требований к условиям труда, с последующим их
соблюдением;
– нормализация физиологических и психических состояний: соблюдение режимов
работы и отдыха; рациональное питание; сбалансированность витаминно-минерального
питания; введение методов, позволяющих снять эмоциональное напряжение;
– обязательная диспансеризация для раннего выявления заболеваний, своевременное
лечение заболеваний;
– обязательное санаторно-курортное лечение, периодическое реабилитационное
лечение у сотрудников с хроническими заболеваниями;
– просветительная деятельность о здоровом образе жизни, важности отказа от
вредных привычек и самостоятельном поддержании здоровья.
-вакцинация
Задание 7
1 вопрос. Промышленные объекты и производства первого класса 1000 м Промышленные
объекты и производства второго класса500 м Промышленные объекты и производства
третьего класса 300 м Промышленные объекты и производства четвертого класса 100
м Промышленные объекты и производства пятого класса 50 м Стационары
психиатрического, инфекционного, в т. ч. туберкулезного профиля,располагают на
расстоянии не менее 100 м от территории жилой застройки. Стационары указанного
профиля на 1000 и более коек желательно размещать в пригородной или зеленой
зонах.
Необходимо максимальное удаление от источников загрязнения (заводы,
производственные предприятия, свалки, скотомогильники, поля ассенизации), шума
(аэродромы, железные дороги), как правило на периферии крупных городов.
Территория должна находиться с наветренной стороны от источников загрязнения
воздуха, быть хорошо инсолируемой, с низким стоянием грунтовых вод, не должна
подлежать затоплению, карстовым и оползневым явлениям.
Через территорию ЛПО не должны проходить транзитные инженерные и транспортные
коммуникации.На участке размещения ЛПО почва по санитарно-химическим,
микробиологическим, паразитологическим показателям, радиационному фактору должна
соответствовать гигиеническим нормативам, содержание вредных веществ в
атмосферном воздухе, уровни электромагнитных излучений, шума, вибрации,
инфразвука не должны превышать гигиенические нормативы. В пределах транспортной
(скорая помощь) и пешей доступности (близость доступа для больных). Больница
имеет определённый радиус обслуживания. Возможность присоединения к уже
имеющимся источникам водоснабжения, канализации.Некоторые ЛПО следует
располагать в пригородной зоне или в зелёных массивах на расстоянии не менее 500
м от жилой застройки: ЛПО мощностью свыше 1000 коек и стационары с особым
режимом работы тубдиспансеры, инфекционные больницы, психиатрические
стационары, санатории и т.д.
Участок должен быть прямоугольной формы, достаточный по площади (от 80 до 300
м2на койку для взрослых). Для детских больниц – в 1,5 раза больше. Для
родильного дома может быть уменьшен на коэффициент 0.7
2 вопрос . Внутренняя отделка помещений:
⦁ 1) Поверхности стен, перегородок и потолков должны быть гладкими,
легкодоступными для влажной уборки и дезинфекции.
⦁ 2) Все материалы, применяемые для внутренней отделки помещений,
воздуховодов, вентиляционных систем, а также фильтров, должны быть только из
числа разрешенных органами и учреждениями госсанэпидслужбы.
⦁ 3) Стены палат, кабинетов врачей, холлов, вестибюлей, столовых,
физиотерапевтических и других лечебно-диагностических кабинетов рекомендуется
окрашивать силикатными красками, при необходимости в сочетании с масляными.
⦁ 4) Для отделки потолков в этих помещениях должно использовать
известковую или водно-эмульсионную побелку. Применение подвесных потолков
различных конструкций разрешается в помещениях, не требующих соблюдения особого
противоэпидемического режима, асептики и антисептики: вестибюлях, коридорах,
холлах и других подсобных помещениях. Допускается устройство подвесных потолков
в операционных, родовых, перевязочных, процедурных, палатах и аналогичных
помещениях.
⦁ 5) Полы должны обладать повышенными тепло-изоляционными свойствами
(паркет, паркетная доска, деревянные полы, окрашенные масляной краской,
линолеум).
⦁ 6) В помещениях с влажным режимом работы, а также подвергающихся влажной
текущей дезинфекции (операционные, перевязочные, родовые, предоперационные,
наркозные, процедурные и др., а также ванные, душевые, санитарные узлы,
клизменные, помещения для хранения и разборки грязного белья и др.), стены
следует облицовывать глазурованной плиткой. Для покрытия полов следует применять
водонепроницаемые материалы. Потолки в этих помещениях должны окрашиваться
водостойкими (масляными и другими) красками.
⦁ 7) В местах установки раковин и других санитарных приборов, а также
оборудования, эксплуатация котopoгo связана с возможным увлажнением стен и
перегородок, следует предусматривать отделку последних глазурованной плиткой или
другими влагостойкими материалами на высоту 1,6 м от пола и на ширину более 20
см от оборудования и приборов с каждой стороны.
⦁ 8) Наружная и внутренняя поверхность медицинской мебели должна быть
гладкой и выполнена из материалов, устойчивых к воздействию моющих,
дезинфицирующих и медикаментозных средств.
3 вопрос .
Боксированные отделения Инфекционных больных, доставленных санитарным
транспортом, принимают в отдельных боксах, предназначенных лишь для определенных
видов заболеваний (например, для приема больных брюшным тифом, скарлатиной,
дифтерией и т. п.). Бокс, в котором осматривают поступающего больного, должен
иметь самостоятельный вход и выход наружу. Желательно, чтобы вход и выход из
бокса вели не на улицу, а во внутренний двор больницы. Помимо этого, из бокса в
коридор приемного отделения ведут двойные застекленные двери; все двери бокса
запираются на ключ, хранящийся у дежурного персонала. Устройство бокса позволяет
дежурному врачу осматривать больного непосредственно в боксе, откуда он
поступает в соответствующие отделения больницы, не встречаясь с другими
больными, и, следовательно, не рассеивает инфекции и не подвергается опасности
дополнительного заражения. В боксе должны быть халаты для персонала, кушетка,
письменный столик, стулья, шкафчик с наборйм медикаментов для оказания
неотложной помощи, шприцы /с иглами, стерилизатор, приспособления для взятия
анализов (стерильные тампоны в пробирках для взятия мазков слизи из зева на
дифтерию, консервирующая смесь в пробирках для взятия испражнений на
дизентерийные бактерии и т. п.).В приемном отделении должны иметься специальные
лечебные боксы или одно-двухкоечные палаты, хорошо изолированные от других
помещений и предназначенные для изоляции больных смешанными инфекциями. В
боксированное отделение госпитализируют больных: а) со смешанными болезнями; б)
с неустановленным диагнозом; в) находившихся в контакте с больными особо
опасными инфекциями.
4 вопрос.
5 вопрос .
Все вредные факторы, действующие на хирургов делятся на следующие две группы:
I. Вредности, связанные с организацией трудового процесса
1. Значительное нервно-эмоциональное и психическое напряжение
2. Статическое напряжение обширных групп мышц
3. Длительное вынужденное положение тела
4. Значительное напряжение анализаторов (зрительного, тактильного,
слухового)
5. Ночной труд
6. Частое нарушение режима труда и отдыха
II. Связанные с нарушением санитарно-гигиенических условий
1. Физические факторы - шум, магнитные поля, ультразвук, лазер,
статическое электричество, токи высокой частоты, ионизирующее излучение
(рентгеновское), повышенное давление (в барокамере)
2. Неблагоприятный микроклимат
3. Влияние химических веществ - анальгетиков, анестетиков,
дезинфицирующих средств
4. Действие биологических агентов (инфекционные заболевания)
5. Недостатки планировки
6. Дефекты освещения, вентиляции, отопления
Вредности, связанные с организацией трудового процесса.
Нервно-эмоциональное напряжение обусловлено ответственностью за жизнь и здоровье
больного. К моментам, которые могут усиливать нервно-эмоциональное напряжение
относятся осложнения во время операций и родов, необычные операции,
необходимость реанимации и др.
Длительное вынужденное положение затрудняет экскурсии грудной клетки и дыхание
становится учащенным и поверхностным. ЖЕЛ во время операции составляет 75 % от
доопераиионной. Маска на 60 % удлиняет продолжительность вдоха и на 20 % выдоха.
Это отражается на насыщении крови кислородом: во время операции оно снижается на
8-10 %. Тело хирурга во время операции наклонено на 45°, а голова - на 60-80° (в
норме около 10°). Большая нагрузка падает на нижние конечности: увеличивается
отек голени, стопа уплощается на 4-5 см. Перемещение крови к конечностям
вызывает ишемию органов, головного мозга, что может приводить к головокружениям,
головным болям. Рабочая поза во время операции способствует сдавлению органов
брюшной полости. Во время операции имеет место перенапряжение
анализаторов: зрительного, тактильного. Особенно сильно напрягается тактильный
анализатор у гинекологов, проводящих аборты.
Вредности, связанные с нарушением санитарно-гигиенических условий.
Очень часто работа хирурга протекает в неблагоприятных условиях, прежде всего
это касается микроклимата операционных. Температура воздуха в операционных может
достигать 27-28°С (при норме 20°С), влажность - 80% (при норме 50%), часто
увеличено содержание углекислого газа, тяжелых ионов, микробное загрязнение. В
результате неблагоприятного температурного режима большая часть хирургов
испытывает нарушение терморегуляции. Потеря жидкости за счет потоотделения
составляет до 700 г за операцию и более. Бестеневая лампа вокруг себя создает
неблагоприятный микроклимат с температурой на 1.5-2°С выше.
Большое значение имеет применение анестезии. Это приводит к увеличению
окисляемости воздуха (количеству кислорода, которое требуется на окисление 1
м3 воздуха), а следовательно к снижению содержания кислорода в операционной. Так
при норме окисляемости 2-3 мг/м в операционных она может достигать 40 мг/м и
более. Концентрация анестетика в воздухе во многом зависит от вида наркоза: при
масочном наркозе она повышается в 5-6 раз, при интубационном - иногда в 50-70
раз.
Существуют данные согласно которым в плохо вентилируемых помещениях у
анестезиолога в крови концентрация анестетика в крови всего в 1.5 раза (!)
меньше, чем у больного. Фторотан обладает гонадотропным, эмбриотоксическим,
сенсибилизирующим и тератогенным действием. Это особенно важно для женщин-
анестезиологов и хирургов. У них изменяется менструальный цикл, нарушается
течение беременности, чаще наблюдаются выкидыши, поздние токсикозы и осложнения
при родах. Таким образом, беременные женщины на время беременности и кормления
должны отстраняться от работы в операционной.
К биологическим факторам относятся инфекционные заболевания, прежде
всего гепатит В, ВИЧ-инфекция, венерические заболевания (у гинекологов). Гепатит
В у врачей во всем мире встречается в 3-6 раз чаще, чем у остального населения.
Американские ученые считают, что все секреты больного (моча, кал, слезы, слюна)
опасны для врача в плане заражения ВИЧ-инфекцией. Опасно попадание крови даже на
неповрежденную кожу и слизистую глаза, что может иметь место при оказании
экстренной помощи. Кровь больного может попасть на кожу во время операций при
проколе перчаток, при стоматологических вмешательствах и др.
Учитывая все более широкое распространение ВИЧ-инфекции следует осторожно
относиться ко всем поступающим больным и рассматривать их как потенциальных
вирусоносителей с соблюдением всех необходимых мер предосторожности
(использование перчаток, масок, защитных очков или прозрачной ширмы для глаз и
тд.)
Действию рентгеновского излучения подвергается в настоящее время все больше
врачей, которые не входят в штат рентгенологов, но часто имеют дело с
рентгенологическими методами диагностики (травматологи, торакальные хирурги,
урологи и др.). При этом хирурги не имеют таких льгот как рентгенологи.
Работа в барокамерах также является вредным фактором. В барокамерах проводится
гипербарическая оксигенация, которая используется при операциях на сосудах,
сердце, при гангренах, при отравлениях угарным газом и др. Хирурга работают при
давлении 2-3 атм. При давлении в 3-4 атм. возможны осложнения со стороны
психики, эйфория, ведущие к неадекватному поведению врача. При нахождении в
барокамере может возникнуть дизбария - боль в ушах, синусах. После работы под
повышенным давлением необходимо постепенное его возвращение к нормальному
(декомпрессия).
Заболеваемость врачей.
В настоящее время на первом месте среди заболеваний врачей хирургического
профиля стоят острые респираторные заболевания, на втором - заболевания
сердечно-сосудистой системы (гипертоническая болезнь, ИБС). Профессиональным
заболеванием хирургов является варикозное расширение вен.
У анестезилогов отмечаются аллергические заболевания, связанные с действием
анестетиков.
К заболеваниям нервной системы относятся в основном вегетососу-дистая дистония,
неврозы, неврастении. Терапевты в 3-4 раза реже страдают этими заболеваниями.
В 40% случаев у женщин-хирургов и гинекологов отмечаются осложнения беременности
и в 2.5 раза чаще патология родов.
Ведущими причинами инвалидности являются злокачественные новообразования,
болезни сердечно-сосудистой системы, психические заболевания.
У большинства хирургов к концу рабочего дня имеет место чувство утомления,
усталости, которое не снимается ночным сном у 20% после операционною дня и у 50%
после суточного дежурства. 90% хирургов страдают нарушениями сна.
Профилактика.
Для оптимизации работы врачей хирургического профиля необходимы следующие
мероприятия:
I. Совершенствование производственного процесса
1. Создание постоянных бригад, участвующих в операции, которые сменяют друг
друга в процессе длительных операций
2. Пребывание в сфере анестетика не должно превышать 1/3 рабочего
времени (2 часа)
3. Необходимо чередовать операционные и неоперационные дни. Два дня в
неделю обязательно должны быть неоперационные
4. К суточным дежурствам не должны привлекаться женщины старше 50
лет, мужчины старше 55 лет
5. Не следует назначать на операцию хирургов в день сдачи дежурства и
на следующие сутки после него
6. Необходимо чередование легких и сложных операций
7. Операционное время должно составлять не более 10 часов в неделю
8. Акушеры-гинекологи должны проводить не более 5-6 абортов в день
9. Должно быть не более 3 дежурств в месяц
10. Планировка помещений должна соответствовать санитарным нормам
Профилактика утомлений
1. Занятия спортом, укрепление мышц, участвующих в операциях
2. Аутогенная тренировка с дыхательными упражнениями, смачивание
ушных раковин холодной водой в течение полминуты.
3. Организация зон внутрисменного отдыха, которые должны включать в
себя
а) Комнату психологической разгрузки. В этой комнате играет легкая музыка, свет
постепенно гаснет, музыка перестает играть и в течение 15 минут хирург находится
в состоянии концентрированного отдыха. Затем вновь включается музыка, более
возбуждающая.
б) Комната психофизической разгрузки - предполагает игру в теннис, прогулку и
тд.
в) Комната мобилизующего отдыха - хирургу дают легкий завтрак, витамины,
кислородный коктейль
4. Массаж конечностей
5. Отдых лежа
+6. Предварительные профилактические осмотры. Перед началом работы
врача осматривает терапевт, хирург, окулист, ЛОР, гинеколог, психиатр,
невропатолог, стоматолог. Периодически хирурги проверяются на стафилококк, сдают
кровь на RW.
#Задание 8
⦁ Функциональное зонирование территории больницы.
⦁ Значение рациональной ориентация по сторонам света окон палат и других
помещений. Показатели освещенности основных лечебных помещений.
⦁ Требования к вентиляции боксов.
⦁ В детской палате КЕО=2%6 СК=1/3, КЗ=2,4 окна выходят на восток. Дайте
обоснованное заключение о естественной освещенности палаты.
⦁ Особенности труда и меры профилактики заболеваемости врачей-психиатров.
⦁ Независимо от системы застройки больницы, организация ее территории
должна
обеспечить надлежащий гигиенический и противоэпидемический режим, а также
лечебно- охранительный комфорт. Для этой цели территорию больницы по
функциональному
признаку разделяют на следующие зоны:
а) лечебных корпусов для неинфекционных больных; б) лечебных корпусов для
инфекционных больных; в) поликлиники;
г) садово-парковая;
д) патологоанатомического корпуса; е) хозяйственная.
Пищеблок размещают в зоне лечебных корпусов для неинфекционных больных или в
хозяйственной зоне в отдельных зданиях или пристройках.
Обязательным условием функционального зонирования территории больницы является
организация отдельных въездов (не менее 3):
⦁ в зону лечебных корпусов для неинфекционных больных;
⦁ в зону инфекционного корпуса;
⦁ в хозяйственную зону (можно объединить с проездом к патологоанато-
мическому корпусу).
⦁ Рациональное освещение жилых и общественных помещений способствует
нормальному функционированию органа зрения, повышает жизненный тонус,
увеличивает
работоспособность, способствует лучшему санитарному состоянию помещений.
Рациональное освещение играет важную роль в профилактике производственного
травматизма. Освещение помещений может создаваться как за счет естественного
света, так и искусственного.
⦁ Боксы и боксированные палаты оборудуются автономными системами
вентиляции с
преобладанием вытяжки над притоком и установкой на вытяжке устройств
обеззараживания воздуха или фильтров тонкой очистки.. При установке
обеззараживающих устройств непосредственно на выходе из помещений, возможно
объединение воздуховодов нескольких боксов или боксированных палат в одну
систему вытяжной вентиляции.
⦁ 1) КЕО должен быть не менее не менее 1% в детских палатах. КЕО=2%
соответствует норме.
⦁ СК для детских больничных палат – в пределах 1/5 – 1/6 , СК=1/3 не
соответствует норме.
⦁ Хорошее освещение обеспечивается при КЗ, не превышающем 2,5. Глубина
помещения при одностороннем освещении (группо- вые, игровые, классы, кабинеты,
палаты, кабинеты врачей) должна быть не более 6 м. КЗ=2,4-это превышает значение
норомы.
⦁ Ориентация окон на восток является допустимой.
⦁ Работа врача-психиатра и психотерапевта специфична и отличается от
работы врачей других специальностей.
Взаимодействие врача-психиатра с пациентами имеет ряд особенностей.
Во-первых, для психически больных людей характерен более длительный срок
пребывания в стационаре (не менее двух – трех месяцев) по сравнению с
соматическими больными; для большинства из них необходим режим занятости.
Во-вторых, многие больные могут совершать действия, опасные или вредные для них
самих или для окружающих, в том числе и для медицинского персонала.
В-третьих, многие пациенты упорно отказываются от назначаемого им лечения
(открыто либо прибегая к различным ухищрениям).
Психологические проблемы у психиатра или психотерапевта могут начинаться при
попытках пациентов манипулировать ими. Характер подобных манипуляций
разнообразен: от частых звонков врачу в любое время суток по любому поводу,
часто несуществующему, до попыток вовлечения терапевта в решение своих семейных,
сексуальных, юридических и других проблем. Нередки случаи шантажирования
пациентом врача с угрозами совершения суицида.
Профилактика профессиональной заболеваемости
Гигиена профессиональных отношений должна включать:
-повышение профессиональной мотивации врача;
-установление баланса между затрачиваемыми усилиями и получаемым
вознаграждением;
-рациональную организацию рабочего времени;
-проведение корпоративных мероприятий совместно с руководством учреждения для
формирования взаимного доверия и положительной рабочей атмосферы в коллективе;
регулярный и жесткий контроль над соблюдением режимов труда и отдыха со стороны
органов санитарно-эпидемического надзора, руководства учреждения и службы охраны
труда;
-создание условий для психоэмоциональной разгрузки, снятия рабочего напряжения и
поддержания соматического здоровья врачей.
Задание 6
1) Что представляет собой централизованно-блочная система больничного
строительства? Ее достоинства и недостатки.
2) Гигиенические регламентации к планировке больничного центрального и бокового
коридоров. 3) Что такое больничный бокс? Его устройство и назначение.
4) Четырехкоечная имеет S=35 м2 ; H=3,3 м; кратность воздухообмена (к): +2, -2;
S остекленной поверхности окон=4,5 м2 . Окна ориентированы на юго-восток. Дайте
ее гигиеническую характеристику.
5) Особенности труда и меры профилактики заболеваемости врачей-анестезиологов.
Ответы: 1) Централизованно-блочная система строительства больниц — больница
состоит из нескольких корпусов, сблокированных в одно целое. Позволяет
объединить функционально однородные подразделения. Достоинства: такое
расположение лечебно-диагностических отделений и палатных секций позволяет
обеспечить возможность их быстрой перепланировки, изменения структуры и
модернизации оборудования.
2)При двуторцевом освещении длина коридора не должна превышать 48 м, а при
одноторцевом-24м. Разрешено застраивать вторую сторону коридора не более чем на
60% от его длины. Ширина коридора не менее 2,4 м.
3) Бокс индивидуальный — комплекс помещений, предназначенный для госпитализации
и проведения лечебно-диагностических мероприятий больным инфекционных больниц
или отделений. Состоит из: 1) из тамбура — предбоксника для входа с улицы; 2)
палаты для пациента; 3) санитарного узла с ванной или душем; 4) шлюза для входа
персонала из коридора отделения. В боксированное отделение госпитализируют
больных: а) со смешанными болезнями; б) с неустановленным диагнозом; в)
находившихся в контакте с больными особо опасными инфекциями. Боксы и
боксированные палаты оборудуются автономными системами вентиляции с
преобладанием вытяжки воздуха над притоком и установкой на вытяжке устройств
обеззараживания воздуха или фильтров тонкой очистки.
4) Площадь четырёхкоечной палаты находим из того расчета, что в большинстве
отделений (кроме инфекционных, ожоговых и реанимационных) площадь на 1 койку
многокоечных палат должна составлять не менее 7 м2 . Расчет: 7 м2 · 4= 28 м2 .
Площадь платы, представленной в задаче: = 25,0 м2 . Сравнив полученные
результаты, можно сделать вывод, что площадь данной палаты недостаточная для
размещения в ней 4 больничных коек. Высота больничных палат не должна быть менее
3м. В данном случае – 3,3м, что соответствует гигиеническим рекомендациям. Объём
вентиляции на одну койку не должен быть меньше 80м3 в час. В данном случае он
составит: 25,0м2 • 3,3 = 82,5м3 . При кратности воздухообмена = 2, получим:
82,5м3 • 2 = 165м3 . На одну койку, таким образом, приходится: 165м3 : 4 = 41,25
м 3 . Объём вентиляции при таких условиях для палаты является недостаточным.
Данные, приведенные в условии задачи позволяют найти и оценить естественную
освещённость в палате по величине СК. Расчёт: (4,5/4,5) : (25,0/4,5) = 1/5,5.
Считается, что естественная освещённость при значении СК в пределах 1/5 – 1/6
для больничных палат является достаточной. Ориентация палат по сторонам света в
наших широтах допускается на восточные, юго-восточные и южные румбы.
Естественная освещённость в палате соответствует гигиеническим нормам.
5) Одна из важнейших особенностей трудовой деятельности врача анестезиолога в
том, что она считается одной из самых напряженных и вредных для здоровья.
Психоэмоциональное напряжение анестезиолога, соприкасающегося с больными,
находящимися в критических состояниях, очень высоко, что может привести к
появлению синдрома выгорания. К другим особенностям профессиональной
деятельности анестезиологов относятся суточные, ночные дежурства,
ненормированный рабочий день, отсутствие регламентированного перерыва, в ряде
случаев работа в вынужденной позе.
Задание 5
При смешанной системе все основные палатные отделения, не требующие изоляции,
объединяются в главном корпусе, имеющем 4-5 этажей, а иногда и больше. В главном
корпусе устраиваются все централизованные, хорошо оснащенные и оборудованные
лечебно-диагностические отделения: рентгенологическое, физиотерапевтическое,
клиникодиагностическая лаборатория, приемное отделение Отделения, которые
требуют обособленного расположения (инфекционное, родильное, детское), при
смешанной системе застройки размещаются в отдельных зданиях с изолированными
садово-парковыми участками. Поликлиника, административно-хозяйственные помещения
также располагаются в отдельно стоящих зданиях.
Смешанный (блочный)
Основные соматические отделения больницы, не требующие строгой изоляции и
соблюдения особого санитарно-противоэпидемического режима,размещаются в главном
(4–5–6-этажном) корпусе, где имеются централизованные, хорошо оборудованные,
современные лечебно-диагностические отделения (рентген, УЗИ, физиотерапия,
лаборатории, аптека, приемное отделение и др.).
Отделения, в которых необходимо соблюдать особые требования к приему и выписке
больных(родильное, детское, инфекционное и др.),размещены в отдельных небольших
корпусахс изолированной территорией.
Поликлиника, административно-хозяйственные помещения располагаются в отдельно
стоящих зданиях.
Смешанная система застройки широко используется в связи с экономической и
санитарно-гигиенической обоснованностью. Более того, ЛПУ, построенные по
централизованной системе, всегда имеют признаки (элементы) системы смешанной,
имея в своем составе отдельно стоящие здания различного назначения
(патологоанатомическое отделение, прачечная, мастерские, хозяйственные службы и
др.)
Основные подразделения больничного комплекса:
⦁ Отделение приёма и выписки (приёмное отделение). Отделение приёма есть
только в роддоме.
⦁ Палатное отделение – где проводится лечение, диагностика заболеваний
⦁ Лечебно-диагностические: анестезиологии-реанимации, функциональной
диагностики, рентгенологическое, отделение восстановительного лечения.
⦁ В составе многих больниц функционирует поликлиника
⦁ ЦСО
⦁ Аптека
⦁ Пищеблок
⦁ Административно-хозяйственное помещение
2. Койки в палатах следует размещать рядами параллельно стенам с окнами.
Расстояние от коек до стен с окнами должно быть не менее 0.8м. Расстояние между
торцами коек в четырехкоечных палатах не менее 1.2м. Расстояние между сторонами
коек должно быть не менее 0.8 м, а в детских палатах и палатах
восстановительного лечения - не менее 1.2 м.
3. Полубокс.Состоит из тех же помещений,но не имеет тамбура с входом/выходом на
улицу.Больные и медицинский персонал попадают туда через шлюз из больничного
коридора. Полубоксы могут проектироваться на 1-2 койки, площадь соответственно
составляет 22 м2 и 27 м2 .. В секции, состоящей из полубоксов, могут находиться
больные только с одинаковыми инфекционными заболеваниями. В полубоксы:С
воздушно-капельной инфекцией невысокой контагиозности;Кишечными
заболеваниями.Санитарная обработка проводится в санпропуснике при секции,
состоящей из полубоксов.В инфекционном отделении, состоящем из боксов и
полубоксов, общие помещения не устраиваются. Состоит из: палаты, санузла, шлюза.
4. Кол-во коек 16+6+8+1=31 коек не удовлетворительно так как норма 25-30 коек
Площадь: на однокоечную не меньше 9: 9*1=9-норма Многокоечные площадб не менее 7
8*7=56-нне норма 6*7=42-норма 2*7=14-норма
5. Врачи терапевтического профиля испытывают высокую нервно-психическую
напряженность при работе в поликлинике и стационаре; отрицательные эмоции,
связанные с трудностями лечения и ухода за больными при обслуживании посещений
на дому, контакте с родственниками больных. Исследования функций нервной системы
участковых врачей и терапевтов стационаров, выявило нарастающее к концу рабочего
дня снижение некоторых параметров функций внимания. вынужденное нарушение режима
труда и отдыха, воздействие паров наркотиков и лекарственных санитарно
препаратов, воздействие неблагоприятного микроклимата, инфекционных агентов,
различных видов радиации и др., отсутствие при работе средств индивидуальной
защиты (перчаток, масок и др.), Гигиена профессиональных отношений должна
включать:
• повышение профессиональной мотивации врача;
• установление баланса между затрачиваемыми усилиями и получаемым
вознаграждением;
• рациональную организацию рабочего времени;
• проведение корпоративных мероприятий совместно с руководством учреждения для
формирования взаимного доверия и положительной рабочей атмосферы в коллективе;
• регулярный и жесткий контроль над соблюдением режимов труда и отдыха со
стороны органов санитарно-эпидемического надзора, руководства учреждения и
службы охраны труда;
• создание условий для психоэмоциональной разгрузки, снятия рабочего напряжения
и поддержания соматического здоровья врачей.
• благоустройство врачебных кабинетов. Особенно это касается освещенности,
цветового оформления. Так окна лечебных помещений должны быть оборудованы
форточками, откидными фрамугами и пр. с системой фиксации. Для защиты от
слепящего действия солнечных лучей и перегрева окна, ориентированные на южные
румбы горизонта, оборудуются солнцезащитными устройствами. Светильники общего
освещения помещений, размещаемые на потолках, должны быть со сплошными
рассеивателями. В кабинете врача необходимо устанавливать настенные или
переносные светильники для осмотра. Помещения медицинских кабинетов должны быть
обеспечены холодным и горячим водоснабжением. Умывальники должны быть
оборудованы кранами со смесителями, а также дозаторами с жидким антисептическим
мылом и растворами антисептиков. Для обеззараживания воздуха и поверхностей
помещений в медицинских кабинетах должно применяться ультрафиолетовое
бактерицидное излучение с использованием бактерицидных облучателей, разрешенных
к применению в установленном порядке.
Задание 2.
1. Больница общего типа , структура
2. Нормы площади на одну койку в однокоечных и многокоечных палатах отделений
различного профиля
3.Боксированная палата .
4. Плоощадь операционной 36 м 2 , высота 3,5 м, кратность воздухообмена 5
5. Дайте гигиеническую оценку операционной.
1.
⦁ Преимущества централизованной системы строительства больниц:
⦁ Легче подключить к внешним коммуникациям, обеспечить бесперебойным
теплом, эффективной центральной стерилизацией материалов и инструментария,
дезинфекцией постелей и др. Значительно сокращается протяженность транспортных
путей и экономические затраты.
⦁ Рациональное использование коечного фонда, врачебных кадров, медицинской
техники.
⦁ Эффективнее и шире применяются современные методы диагностики и лечения.
⦁ Возможность максимального централизованного использования
специализированных лечебно-диагностических и вспомогательных отделений:
рентгенодиагностики, клинических лабораторий, операционных, родильных,
анестезиологических, отделений интенсивной терапии и др.
⦁ Недостатки:
+
⦁ Концентрация большого числа ослабленных больных людей и персонала на
ограниченной территории многоэтажного здания.
⦁ Трудности в организации и поддержании лечебно-охранительного
и санитарно-противоэпидемическогорежимов.
⦁ Не соответствие показателей микроклимата помещений нормативной
документации, шум.
Опасность распространения микрофлоры по всему зданию из-за активного перемещения
воздушных потоков по этажам и как следствие возникновение ВБИ.
2.
3.
Боксированная палата — это помещение, предназначенное для изоляции пациента и
состоящее из палаты, санузла и шлюза с входом в санитарный узел из палаты.
Подпор воздуха подается в шлюз. Предусматриваются палаты на одну и две койки,
площадь палаты из расчета на одну койку составляет 7,5 м2. Также устраиваются
передаточные окна из коридора в палату. В каждой секции должен быть полный набор
обслуживающих помещений (процедурную, буфетную, столовую и т.д.).
4.Площадь операционной на один стол не должна быть меньше 36 м2, а высота не
менее 3,5 м. В данном случае и площадь и высота соответствуют гигиеническим
рекомендациям (нормам). В септических (гнойных) операционных приток воздуха
должен быть меньше вытяжки и составлять -6 (по вытяжке) и +5 (по притоку), что
исключит занос гнойной инфекции в близь расположенные помещения. В асептических
(«чистых») операционных, наоборот: +6 (по притоку) и -5 (по вытяжке), что
предотвратит занос инфекции из сопредельных помещений.
Задание 3
1. Что представляет собой централизованная система больничного строительства, ее
достоинства и недостатки?
При централизованной застройке все функциональные отделения и службы
располагаются в одном, часто многоэтажном, корпусе (исключая котельную, гараж,
морг и некоторые другие). Достоинства:
1) дешевле строительство
2) занимает меньшую территорию
3) сокращается маршруты передвижения персонала и больных
4) эффективно используется и не дублируется оборудование
5) улучшается доставка пищи
Недостатки:
1) плохая изоляция больных
2) увеличивается контакты между больными и персоналом
3) затрудняется проведение мероприятия по борьбе с внутрибольничной инфекцией
4) хуже используются лечебно-оздоровительные функции больничного сада
5) плохая инсоляция территории и помещений
6) возрастает уровень внутрибольничных шумов
7) затруднена эвакуация больных
2. Палатная секция, ее структура. Перечислите помещения по группам
функционального назначения с указанием площади каждого.
Основной структурной единицей (ячейкой) стационара является палатная секция,
представляющая собой изолированный комплекс палат и лечебно-вспомогательных
помещений, предназначенных для больных с однородными заболеваниями. Палатная
секция состоит из 20-30 коек. Палатная секция состоит из четырех групп помещений
различного назначения: ОСНОВНЫЕ, предназначенные для пребывания больных (палаты
(на 1 койку – 9 м2; на 2 койки и более – не менее 7 м2) комнаты дневного
пребывания больных (0,8 на койку, но не менее 12), коридоры (Ширина: палатные
отделения -2,4 м;)); ЛЕЧЕБНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ (операционный блок: операционная
общепрофильная (в т. ч. эндоскопическая и лапароскопическая) – 36 м2;
Операционная для проведения операций на сердце с использованием ЛИК (линии
искусственного кровообращения), рентгеноперационная – 48 м2 перевязочные – 18 м2
процедурные – 12 лаборатории - ? помещения для медперсонала - Кабинет врача
(фельдшера) для приема взрослых пациентов (без спецоборудования) – 12 м2 Кабинет
врача (фельдшера) для приема детей (без спецоборудования) – 15 м2 Кабинет врача,
со специально оборудованным рабочим местом (гинеколог, уролог, проктолог,
офтальмолог, оториноларинголог, генетик и др.) – 18 м2 ХОЗЯЙСТВЕННО-
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ: буфетная - должно быть предусмотрено два помещения: для раздачи
пищи (не менее 9 м2) и для мытья посуды (не менее 6 м2). Столовая - одна
столовая может быть предназначена для организации приема пищи больными 2-3
смежных секций бельевые - 0,06 на койку, но не менее 12 помещения для хранения
медикаментов и прочие – 8 м2 БЛОК САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ: ванная – не
менее 12 туалеты – 3 м2 помещения для хранения санитарно-технического инвентаря
и прочие – не менее 4
3.Порядок транспортировки и приема больных в инфекционное отделение, планировка
приемно-осмотрового бокса.
1) инфекционные больные, минуя общее приемное отделение госпиталя, направляются
в приемное отделение для инфекционных больных. Прием больных проводится
индивидуально в специально выделенных изолированных смотровых боксах. 2) вход в
бокс разрешается только медицинскому персоналу, непосредственно работающему в
нем, и лицам, сопровождающим больного. Одновременный прием 2 (двух) и более
больных в одном боксе запрещается; 3) после каждого осмотра больного кабинет и
все предметы обстановки в нем подвергаются тщательной влажной дезинфекции. 4) в
приемном отделении должен находиться термостат, куда доставляются чашки Петри,
жидкие питательные среды, засеянные заразным материалом в случае, если
бактериологическая лаборатория не работает (вечернее, ночное время, выходные,
праздничные дни); 5) санитарный транспорт, доставивший инфекционного больного и
носилки после сдачи больного, подвергаются обеззараживанию 6) при входе в
смотровой кабинет должны быть халаты, колпаки, косынки, марлевые маски для
медицинского персонала и коврик, смоченный дезинфицирующим раствором; 7) из
смотрового кабинета больной направляется в санитарный пропускник для проведения
санитарной обработки, после чего больные одеваются в чистое белье, пижаму, носки
и тапочки и направляются в соответствующие лечебные отделения. 8) одежда, белье,
обувь больных и обмундирование собирается в индивидуальные мешки и направляется
для обеззараживания в дезинфекционную камеру 9) сведения о поступивших
инфекционных больных дежурным медицинским персоналом сообщаются в часть и в
соответствующее санитарно-эпидемиологическое учреждение для проведения
профилактических и противоэпидемических мероприятий по месту службы. Планировка
приемно-смотровых боксов происходит по следующей схеме: в отделении на 30 коек
предусматривается один бокс, от 30-60 коек – два бокса, от 60 до 100 коек – 3
бокса, более 100 коек – 3% от числа коек в больнице. В состав приемно-смотрового
бокса входят следующие помещения: входной (наружный) тамбур, смотровое
помещение, санузел, предбоксник (шлюз между коридором приемного отделения и
смотровым помещением). Предбоксник обеспечивает необходимый
санитарногигиенический и противоэпидемический режим, как в смотровом помещении,
так и в больничном коридоре. В предбокснике персонал надевает специальную одежду
и производит санитарную обработку и дезинфекцию рук.
4. Рассчитайте необходимое количество воды для больницы на 50 коек и
поликлиники на 150 посещений в сутки.
Для больниц водопотребление рассчитывается исходя из 100-150 л воды на койку в
сутки и 15 л воды в сутки на одно посещение в поликлинике. Следовательно, 50х150
=7500 л для больницы на 50 коек 15х150 = 2250 л на 150 посещений в поликлинике
Итого 7500+2250= 9750 л 5. Освещенность больничных помещений, влияние на
работоспособность врачей. Обеспечивая непосредственную связь организма с
окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и
организма в целом: достаточное освещение действует тонизирующее, улучшает
протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные
и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного
ритма физиологических функций человека. Основная информация об окружающем мире -
около 90% - поступает через зрительное восприятие.
Задание 4
1.Основные функциональные отделения больницы и службы разме- щаются в отдельных,
как правило, малоэтажных (1-3) изолирован- ных друг от друга зелеными
насаждениями корпусах (павильонах). Преимущества: 1) Изоляция отдельных групп
больных от других 2) обеспечения покоя больных Недостатки: 1) разобщённостью
отделений 2)дублирование мед. Техники и оборудования 3)увеличение кол-ва
обслуживающего персонала 4)увеличение площади застройки 5) удлиняются пути
передвижения по больнице для персонала
Децентрализованная или павильонная система в наибольшей степени отвечает
гигиеническим требованиям. Отделения расположены в отдельно стоящих малоэтажных
(1-3 этажа) зданиях.В каждом здании, как правило, размещаются однопрофильные
больные, а в отдельных зданиях – поликлиника, физиотерапевтическое отделение,
административные, и другие службы.
Преимущества децентрализованной системы строительства больниц:
⦁ Эффективное разобщение различных групп больных, страдающих различными
инфекционными заболеваниями, детей разного возраста и с разной патологией.
⦁ Малая этажность корпусов оказывает положительное влияние на создаваемый
лечебно-охранительный режим (возможность частого пользования участком для
прогулок, небольшое число посетителей).
⦁ Оптимальная организация санитарно-противоэпидемического режима.
Недостатки децентрализованной системы строительства больниц:
+
⦁ Для размещения необходимы участки значительной площади, что мало
приемлемо в городской застройке и возможно лишь в пригородной зоне.
⦁ Необходимость дублирования, дробление по корпусам лечебно-
диагностических служб (с потерями в качестве).
⦁ Проблемы транспортировки пищи из центрального пищеблока.
Удорожание благоустройства и подземных коммуникаций.
2.Палатная секция состоит из 20-30 коек Санитарными правилами предусматривается
следующая регла- ментация вместимости больничных палат: количество однокоеч- ных
палат в обычной секции принимается из расчета 7% от общего числа коек в секции
(это 2 палаты), двухкоечных – не менее двух, остальные –четырёхкоечные
25-30 коек для инфекционного отделения
3.К инфекционному отделению пред- усматривается отдельный въезд (вход) и крытая
площадка для де- зинфекции транспорта. Он отделяется от других корпусов полосой
зеленых насаждений. Достоинства: 1) изолирование опаснобольных людей от других
Недостатки: 1) неудобства для мед персонала 2) разобщённость отделений 3)
дублирование оборудования
Инфекционное отделение, состоящие из палат. Состоит из боксированных палат, в
которых в отличие от полубоксанет ванной и входа в уборную из шлюза. В каждой
палатной секции предусматриваются 1-2 полубокса. В каждой секции имеется полный
набор обслуживающих помещений. Санобработка больных в санпропускнике при секции.
Общее устройство инфекционного отделения.
В целях изоляции каждое отделение имеет 2 входа и если, необходимо,2 лестницы.
Один вход - для больных людей и инфицированных вещей, другой- для персонала,
доставки пищи и неинфицированных вещей (принцип поточности)
Обработка и дезинфекция посуды в отдельном помещении рядом с буфетной
4. Достаточна, так как условие верно
Площадь трехкоечной палаты палаты составляет 5,6х3,5 м; больничной койки:
0,8х1,95 м.
Задание 1.
1.Каково назначение санитарного контроля за проектированием больничных
учреждений и кем оно осуществляется?
Осуществляется санпином
1. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (далее - санитарные правила)
устанавливают санитарно-эпидемиологические требования к размещению, устройству,
оборудованию, содержанию, противоэпидемическому режиму, профилактическим и
противоэпидемическим мероприятиям, условиям труда персонала, организации питания
пациентов и персонала организаций, осуществляющих медицинскую деятельность
(далее - ООМД).
2. Надзор за выполнением настоящих санитарных правил проводится органами,
уполномоченными осуществлять государственный санитарно-эпидемиологический
надзор.
3. Медицинская техника, мебель, оборудование, дезинфекционные средства, изделия
медицинского назначения, строительные и отделочные материалы, а также
используемые медицинские технологии должны быть разрешены к применению на
территории Российской Федерации в установленном порядке.
2.Приемное отделение больницы, его назначение, размещение, структура
Приемное отделение — часть стационара, предназначено для приема, регистрации,
осмотра и санитарно-гигиенической обработки больных. В стационар больные могут
поступать по направлению районной поликлиники, прикрепленной к данной больнице,
доставляться машиной скорой и неотложной помощи, а также поступать
самостоятельно, без направления.
При централизованной и смешанной системе строительства приемное отделение
размещается в главном корпусе, а при децентрализованной – в корпусе с наибольшим
количеством коек. Во всех случаях приемное отделение располагают вблизи въезда
на территорию больницы, чтобы обеспечить удобный подъезд машин, доставляющих
больных. Путь машины от внешней дороги должен быть кратким, не пересекаться с
внутренними проездами и не проходить под окнами палат. Приемное отделение,
размещаемое в главном корпусе ЛПУ, должно обслуживать зону корпусов для
неинфекционных больных. Помещения приема и выписки больных для детского,
акушерского, инфекционного, кожновенерологического и психиатрического отделений
должны быть отдельными Расчетное количество больных, поступающих в приемное
отделение в течении суток, следует принимать в зависимости от количества коек.
⦁ Основные помещения:
⦁ Вестибюль ожидания с регистратурой и справочная. Любой больной должен
быть оформлен при поступлении
⦁ Смотровая и кабинет дежурного врача
⦁ Санпропускник: раздевальняванная с душемодевальня (где больной
одевается в больничную одежду. Больной в бессознательном состоянии или без места
жительства обязательно проходит через санпропусник.
⦁ Манипуляционная с перевязочной
⦁ Бокс и диагностические палаты. Здесь помещаются пациенты с невыясненным
диагнозом. Количество диагностических палат – 10% от коечности больницы.
⦁ Помещения для выписки больных. Располагаются отдельно от помещений для
приёма – около лестничной клетки, с другой стороны коридора. Это сделано для
того, чтобы поступающие больные не контактировали с
выписывающимисяпредотвращение распространения инфекций (принцип поточности)
Особенности планировки
⦁ На 1 этаже (всегда)
⦁ В изолированной части здания
⦁ Вблизи главного въезда на территорию больницы
⦁ Принцип поточности движения выписывающихся и поступающих больных.
⦁ Если есть в составе детскоеотделение, для него организуется собственное
отделение приёма и выписки. Собственное отделение приёмное отделение необходимо
также дляинфекционного,туберкулёзного, психоневрологического, акушерского
отделения и роддома
Основные функции приемного отделения:
• Приём и регистрация больных.
• Врачебный осмотр пациентов.
• Оказание экстренной медицинской помощи.
• Определение отделения стационара для госпитализации больных.
• Санитарно-гигиеническая обработка больных.
• Оформление соответствующей медицинской документации
• Транспортировка больных.
Устройство приёмного отделения больницы зависит от профиля стационара; оно
включает в себя, как правило, следующие помещения:
• Зал ожидания: в нём находятся больные, не нуждающиеся в постельном режиме, и
сопровождающие пациентов лица.
• Регистратура: в этом помещении проводят регистрацию поступающих больных и
оформление необходимой документации.
• Смотровой кабинет (один или несколько): предназначен для врачебного осмотра
больных с постановкой предварительного диагноза и определением вида санитарно-
гигиенической обработки, антропометрии, термометрии и при необходимости других
исследований (например, электрокардиографии (ЭКГ).
• Санпропускник с душевой (ванной), комнатой для переодевания
• Диагностический кабинет - для больных с неустановленным диагнозом
• Изолятор - для больных, у которых подозревается инфекционное заболевание
• Процедурный кабинет - для оказания экстренной помощи
• Операционная (перевязочная) - для оказания экстренной помощи
• Рентгенологический кабинет
• Лаборатория
• Кабинет дежурного врача
• Кабинет заведующего приёмным отделением
• Туалетная комната
• Помещение для хранения одежды поступивших больных.
В зависимости от способа доставки больного в больницу и его состояния различают
три вида госпитализации пациентов: 1) плановая госпитализация; 2) экстренная
госпитализация; 3) госпитализация «самотёком» или госпитализация
"самообращением"
3.Устройство боксированных палат, площадь на одну койку.
В каких отделениях они чаще всего практикуются?
В инфекционном отделении, состоящем из палат, койки должны располагаться в
боксированных палатах. Боксированная палата — это помещение, предназначенное для
изоляции пациента и состоящее из палаты, санузла и шлюза с входом в санитарный
узел из палаты. Подпор воздуха подается в шлюз. Предусматриваются палаты на одну
и две койки, площадь палаты из расчета на одну койку составляет 7,5 м2. Также
устраиваются передаточные окна из коридора в палату. В каждой секции должен быть
полный набор обслуживающих помещений (процедурную, буфетную, столовую и т.д.).
Бокс наиболее надежен для предотвращения внутрибольничного инфицирования, так
как при его использовании возможна полная изоляция больного. Он состоит из
палаты на 1 или 2 койки, санитарного узла с ванной, отдельного наружного входа/
выхода с тамбуром (с улицы) и внутреннего входа со шлюзом из коридора отделения
Через наружный вход/выход больной поступает в бокс непосредственно с улицы, а в
последующем его используют для перевозки пациента на исследования и лечение в
специализированные кабинеты. Больной не выходит из бокса до выписки, которая
также осуществляется через наружный выход.
Внутренний вход предназначен для персонала, который входит в бокс через шлюз,
где производится смена спецодежды, мытье и дезинфекция рук. Также перед выходом
из бокса в коридор медицинский работник снимает халат, моет руки и обрабатывает
их дезинфицирующим раствором. Для этого в шлюзе размещаются умывальник, имеются
дезинфицирующий раствор, вешалка для халатов. Для передачи пищи и лекарств из
коридора в шлюз оборудуется специальное передаточное окно. В стенах между
палатой и коридором отделения устраиваются остекленные перегородки для
наблюдения за больными. Площадь бокса на 1 койку – 22 м2, на 2 койки - 27 м2.
Благодаря такой планировке бокса коридор отделения рассматривается как
нейтральная, «условно чистая» зона, а в боксах возможна изоляция больных с
разными инфекциями. В боксы в первую очередь помещают больных с невыясненным
диагнозом, со смешанной и воздушно-капельной инфекцией высокой контагиозности
(корью, скарлатиной, ветряной оспой), особо опасными инфекциями (холерой,
натуральной оспой, чумой, желтой лихорадкой, туляремией и сибирской язвой).
Больной находится в боксе не менее 5 дней, в течение которых устанавливают
диагноз по данным лабораторных и бактериологических анализов. Через 5 дней
больного либо переводят в боксированную палату, либо он лечится здесь до полного
выздоровления. Больные, находящиеся на карантине, должны размещаться в
однокоечных боксах. После выписки пациента в боксе производят заключительную
дезинфекцию.
4.Определите площадь земельного участка, его форму и соотношение сторон для
больницы на 500 коек.
Решение: 500х100=50 000 м2 площадь земельного участка
Соотношение сторон 250х200м , форма прямоугольная
5.Влияние микроклимата на работоспособность и здоровье врачей- педиатров.
Профилактика неблагоприятного влияния микроклимата.
Микроклимат помещения, в котором находится врач, определяет теплообмен организма
человека и оказывает существенное влияние на функциональное состояние различных
систем организма, самочувствие и здоровье, играет существенную роль в
формировании иммунитета. Микроклимат любых помещений характеризуется
температурой воздуха, его влажностью и скоростью движения. Обеспечению
нормативных параметров микроклимата в медицинских организациях способствуют
также и системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха. Вне
зависимости от наличия вентиляционных систем в лечебно-диагностических
помещениях предусматривается возможность естественного проветривания.
Проветривание помещений способствует также снижению концентрации углекислого
газа и болезнетворных микроорганизмов в воздушной среде. В целях профилактики и
распространения воздушнокапельных инфекций в помещениях дополнительно
устанавливают бактерицидные облучатели.