SlideShare a Scribd company logo
1 of 61
Download to read offline
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Krystyna Kwestarz
Określanie cech fizjologicznych zwierząt
322[14].O1.03
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
lek wet. Katarzyna Nowakowska
lek. wet. Jan Pliszek
Opracowanie redakcyjne:
mgr inŜ. Krystyna Kwestarz
Konsultacja:
mgr inŜ. Ewa Marciniak-Kulka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 322[14].O1.03
,,Określanie cech fizjologicznych zwierząt”, zawartego w modułowym programie nauczania
dla zawodu technik weterynarii.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Funkcje Ŝyciowe komórek i rola tkanek zwierzęcych 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzające 11
4.1.3. Ćwiczenia 11
4.1.4. Sprawdzian postępów 11
4.2. Czynności poszczególnych układów organizmu zwierzęcego 12
4.2.1. Materiał nauczania 12
4.2.2. Pytania sprawdzające 45
4.2.3. Ćwiczenia 46
4.2.4. Sprawdzian postępów 50
4.3. Zachowania zwierząt w stanach lęku i agresji 51
4.3.2. Materiał nauczania 51
4.3.2. Pytania sprawdzające 54
4.3.3. Ćwiczenia 54
4.3.4. Sprawdzian postępów 55
5. Sprawdzian osiągnięć 56
6. Literatura 60
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o czynnościach fizjologicznych
poszczególnych narządów i układów organizmów zwierzęcych. Poznasz ich procesy
fizjologiczne oraz mechanizmy obronne. Będziesz mógł przeanalizować zachowania zwierząt
w stanach leku oraz zasady zachowania człowieka podczas pracy ze zwierzętami.
W poradniku zamieszczono:
– wymagania wstępne, czyli wykaz podstawowych pojęć i umiejętności, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej,
– cele kształcenia jednostki modułowej,
– materiał nauczania, który umoŜliwi Ci samodzielne przygotowanie się do wykonania
ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianu,
– ćwiczenia, które pomogą Ci sprawdzić poziom opanowania Twojej wiedzy oraz
umiejętności,
– zestaw pytań sprawdzających opanowanie Twojej wiedzy oraz umiejętności z zakresu całej
jednostki modułowej,
– wykaz literatury.
W materiale nauczania zostały opisane następujące zagadnienia:
– funkcje Ŝyciowe komórek i rolę tkanek zwierzęcych,
– czynności poszczególnych układów organizmu zwierzęcego,
– zachowania zwierząt w stanach leku i agresji,
– zachowania człowieka podczas pracy ze zwierzętami.
Przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczeń zapoznaj się z pytaniami sprawdzającymi,
które pozwolą Ci ocenić stan Twojej wiedzy, potrzebnej do wykonania ćwiczeń. Sprawdzając
swoje postępy powinieneś odpowiadać na pytanie „tak”, w przypadku gdy opanowałeś
określone zagadnienia lub „nie”, gdy nie znasz określonego materiału. Jeśli masz trudności ze
zrozumieniem określonego tematu lub ćwiczenia, poproś nauczyciela o pomoc. Poprawne
wykonanie ćwiczeń jest dowodem właściwego poziomu umiejętności praktycznych
określonych w tej jednostce modułowej. Po zrealizowaniu materiału nauczania, sprawdź swoją
wiedzę i umiejętności z zakresu całej jednostki modułowej.
Sprawdzian osiągnięć zawiera:
− instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas prowadzenia sprawdzianu,
− zestaw pytań testowych,
− przykładową kartę odpowiedzi.
Jednostka modułowa „Określanie cech fizjologicznych zwierząt”, której treść teraz
poznasz, stanowi podstawę do kolejnych umiejętności, które powinieneś opanować w ramach
zawodu technik weterynarii.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
322[14].O1.03
Określanie cech
fizjologicznych zwierząt
322[14].O1.02
Określanie cech
anatomicznych zwierząt
322[14].O1.04
Określanie topografii ciała
i połoŜenia narządów zwierząt
322[14].O1
Podstawy zawodu
322 [14].O1.01
Przestrzeganie przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz
ochrony przeciwpoŜarowej
Schemat układu jednostek modułowych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− charakteryzować budowę komórek i tkanek zwierzęcych,
− stosować techniki preparowania narządów zwierząt,
− rozróŜniać układy i narządy róŜnych gatunków zwierząt,
− wyjaśniać budowę poszczególnych narządów zwierząt i układów,
− wyjaśniać budowę anatomiczną ptaka grzebiącego i wodnego,
− posługiwać się narzędziami do preparowania narządów,
− stosować środki ochrony indywidualnej,
− wykonywać preparaty do badania mikroskopowego,
− stosować metody postępowania z odpadami weterynaryjnymi,
− stosować przepisy bezpieczeństwa higieny pracy podczas kontaktu z materiałem rzeźnym
i prosektoryjnym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
– posłuŜyć się pojęciami z zakresu fizjologii,
– określić podstawowe procesy fizjologiczne u zwierząt i zasady ich regulacji,
– scharakteryzować funkcje Ŝyciowe komórek i rolę tkanek zwierzęcych,
– wyjaśnić funkcje poszczególnych narządów i układów organizmu zwierzęcego,
– porównać procesy fizjologiczne narządów i układów wybranych gatunków zwierząt,
– wyjaśnić mechanizmy obronne organizmu i ich znaczenie w Ŝyciu zwierząt,
– porównać procesy fizjologiczne ptaka grzebiącego i wodnego,
– określić zachowania zwierząt w stanach lęku i agresji,
– określić zachowania człowieka podczas pracy ze zwierzętami.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Funkcje Ŝyciowe komórek i rola tkanek zwierzęcych
4.1.1 Materiał nauczania
Podstawowe procesy fizjologiczne u zwierząt
Fizjologia zwierząt jest jedną z podstawowych nauk biologicznych. Jej zadaniem jest
określenie podstawowych mechanizmów fizjologicznych narządów zwierząt, poznanie
wszystkich praw, które kierują czynnościami Ŝyciowymi organizmów zwierzęcych.
Współczesna fizjologia, dzięki postępowi technicznemu, wnika coraz głębiej w struktury
budowy poszczególnych narządów oraz w strukturę podstawowego elementu budowy kaŜdego
Ŝywego organizmu − komórki, co umoŜliwia poznanie czynności poszczególnych narządów.
Proces fizjologiczny jest to całokształt zjawisk fizycznych oraz przemian chemicznych
związanych z wykonywaniem przez organizm Ŝywy określonych czynności np. oddychanie.
Procesy Ŝyciowe komórek zwierzęcych
Komórka jest najprostszą formą organizacji Ŝywej materii i stanowi jednostkę
czynnościową organizmów Ŝywych. Budowę komórki zwierzęcej poznałeś w module
322[14].O1.02.
W kaŜdej komórce zachodzą nieustannie skomplikowane procesy Ŝyciowe, związane
przede wszystkim z ruchem, rozmnaŜaniem, wzrostem i odŜywianiem. Podstawą tych
procesów są liczne, bardzo złoŜone reakcje biochemiczne. Wszystkie te reakcje nazywamy
ogólnie przemianą materii, czyli metabolizmem. Przemiana materii polega na ciągłym
rozkładzie i syntezie (łączeniu) róŜnych związków organicznych. W normalnym (zdrowym)
organizmie − zarówno jednokomórkowym jak i wielokomórkowym − między procesami
syntezy i rozkładu istnieje dynamiczna równowaga, tzn. Ŝe wytwarza się tyle substancji
ilościowo i jakościowo, ile ulega rozkładowi. Wyjątek stanowi organizm rosnący, w którym ze
względu na przyrost komórek procesy syntezy mają przewagę nad procesami rozkładu. Innym
wyjątkiem jest organizm chory lub wykonujący cięŜką prace fizyczną; przewaŜają w nim
wtedy procesy rozkładu. W normalnych komórkach organizmu procesy te są tak skorelowane,
Ŝe wytwarza się tylko tyle związków, ile ich organizm potrzebuje, a jednocześnie ulega
rozkładowi tylko taka ilość substancji organicznych, jaka jest konieczna do wytworzenia
energii potrzebnej organizmowi. Procesy syntezy zwane równieŜ procesami asymilacji lub
anabolizmem, polegają na tym, Ŝe z prostszych substancji wytwarzane są bardziej złoŜone,
przy czym zuŜywane są duŜe ilości energii (procesy endoenergetyczne). W procesach rozkładu
zwanych takŜe procesami dysymilacji lub katabolizmem, związki bardziej złoŜone rozpadają
się na związki prostsze lub nawet pierwiastki, przy czym wyzwalają się duŜe ilości energii
(procesy egzoenergetyczne). U zwierząt szczególnie wyŜszych, procesy biochemiczne muszą
zachodzić dość szybko, a jednocześnie w warunkach łagodnych, przewaŜnie w temp. poniŜej
42°C. Przyspieszanie procesów chemicznych u zwierząt odbywa się za pomocą swoistych
substancji białkowych, zwanych enzymami. Zdolność wytwarzania enzymów wykształciła się
u zwierząt w wyniku przystosowań trwających przez wiele milionów lat. NaleŜy nadmienić, Ŝe
przemiana materii w komórce odbywa się w środowisku wodnym.
Jednym z podstawowych elementów czynnościowych komórki są błony plazmatyczne,
Błony te są selektywnie przepuszczalne, dzięki czemu komórka moŜe wymieniać pewne (lecz
nie wszystkie) substancje z otoczeniem, moŜe pobierać substancje pokarmowe, wodę i tlen,
a usuwać dwutlenek węgla oraz inne szkodliwe związki. Przenikanie wody oraz substancji
nieorganicznych i organicznych zachodzi przez błonę komórkową w obu kierunkach i jest
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
wybiórcze, co zabezpiecza ściśle określone środowiska wewnętrzne, konieczne dla jej
prawidłowego funkcjonowania. Selektywność błony komórkowej jest moŜliwa dzięki jej
budowie, którą poznałeś w module 322[14].O1.02. Przenikanie cząsteczek przez błony
komórkowe zachodzi przy udziale róŜnych mechanizmów (rys.1):
– dyfuzji (cząsteczki rozpuszczalne w tłuszczach),
– osmozy,
– filtracji,
– dyfuzji wspomaganej,
– czynnego transportu (pompa sodowo-potasowa)
– fagocytozy,
– pinocytozy.
Rys. 1. Sposoby przemieszczania się substancji przez błonę komórkową A – dyfuzja prosta, B – dyfuzja
wspomagana, C – transport czynny [8, s. 17]
Bardzo waŜną rolę w komórce odgrywa cytoplazma. Tworzy ona środowiska dla bardzo
licznych reakcji chemicznych, np. biosyntezy białka oraz beztlenowych etapów oddychania
wewnątrzkomórkowego. Tlenowe etapy oddychania wewnątrzkomórkowego. Zachodzą
w mitochondriach. Jest to proces bardzo złoŜony. Składa się z wielu reakcji katalizowanych
(przyspieszanych) przez odpowiednie enzymy. Reakcje te moŜna pogrupować w trzy
charakterystyczne etapy:
– glikolizę,
– cykl Krebsa,
– utlenianie końcowe (rys. 2).
Glikoliza zachodzi w cytoplazmie i polega na stopniowym rozłoŜeniu cząsteczek glukozy
do kwasu pirogronowego. Część reakcji glikolizy przebiega z wydzieleniem energii
pozwalającej na wytworzenie niewielkiej liczby cząsteczek ATP, i przeniesieniem kilku
atomów wodoru na specjalny związek – przenośnik wodoru. W reakcjach glikolizy nie jest
zuŜywany tlen. Końcowy produkt glikolizy – kwas pirogronowy wędruje do mitochondrium,
gdzie tworzy związek acetylo- koenzym A, który jest następnie utleniany. Przemiany te
nazywane są cyklem Krebsa i przebiegają z uwolnieniem dwutlenku węgla oraz syntezą
cząsteczek ATP. Podczas reakcji cyklu pewna liczba wodoru przechwytywana jest przez
cząsteczki przenośników. W błonie tworzącej grzebienie mitochondrialne wbudowane są
specjalne białka odpowiedzialne za przechwytywanie wodoru ze zredukowanych
przenośników. W grzebieniach zachodzi utlenienie końcowe z udziałem tlenu cząsteczkowego.
Końcowym produktem tego etapu jest woda. W przemianach tych powstaje duŜa liczba
cząsteczek ATP.
Źródłem energii uŜytecznej biologicznie mogą być teŜ kwasy tłuszczowe. Przemiany
kwasów tłuszczowych (beta-oksydacja) prowadzą do stopniowego powstawania licznych
cząsteczek acetylo-koenzymu A oraz zaopatrzonych w wodór przenośników, czyli substratów
cyklu Krebsa, i są źródłem wodoru do utleniania końcowego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Rys. 2. Schemat przebiegu utleniania wewnątrzkomórkowego glukozy i kwasu tłuszczowego [8, s. 20]
Bardzo waŜnym procesem zachodzącym w komórce jest synteza białek. Proces ten
zachodzi w części ziarnistej siateczki endoplazmatycznej zwanej rybosomami.
Kolejnym bardzo waŜnym elementem czynnościowym komórki jest jądro, które odgrywa
zasadniczą rolę w dziedziczeniu cech organizmu. Zasadniczą jego część stanowi chromatyna,
z której tworzą się chromosomy. Chromosomy składają się z białka i duŜej cząsteczki kwasu
dezoksyrybonukleinowego (DNA). Występujące w chromosomach podstawowe jednostki
dziedziczności – geny są częścią cząsteczki DNA. Kwas dezoksyrybonukleinowy ma
podstawowe znaczenie dla tworzenia się substancji białkowych w komórce. Pośredniczy on
równieŜ w przekazywaniu komórkom potomnych (powstającym w wyniku podziału) cech
dziedzicznych, swoiście „zaszyfrowanych" w cząsteczkach DNA.
WyróŜnia dwa podstawowe typy podziałów komórkowych:
– mitozę – podział komórki, w wyniku którego powstają dwie komórki potomne o takiej
samej liczbie chromosomów jak komórka potomna, mitoza zachodzi w komórkach ciała,
dzięki niej jest moŜliwy wzrost organizmu zwierząt (rys.3),
– mejozę – podział redukcyjny komórki, w wyniku którego powstają dwie komórki potomne
o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów, w wyniku tego podziału powstają gamety
umoŜliwiające utrzymanie stałej charakterystycznej liczby chromosomów dla danego
gatunku (rys.4).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Rys. 3.Schemat przebiegu mitozy [8, s. 24]
Mitoza zachodzi w komórkach somatycznych. W czasie podziału mitotycznego liczba
chromosomów ulega podwojeniu i kaŜda komórka potomna uzyskuje pełen garnitur
chromosomów (liczba diploidalna). Komórki płciowe ulegają podziałowi mejotycznemu.
W trakcie tego podziału liczba chromosomów nie ulega zdwojeniu, przy czym połowa ich
wędruje do komórki potomnej (liczba haploidalna). Po połączeniu się plemnika z komórką
jajową powstaje zygota o pełnym zestawie chromosomów. DNA w jądrze słuŜy jako matryca
do syntezy RNA, który przekazuje informacje do rybosomów, gdzie zachodzi synteza białka.
Rys. 4. Schemat przebiegu mejozy [8, s. 27]
Innym objawem funkcji Ŝyciowych komórek jest ich ruch. RozróŜnia się ruchy:
– czynne (ruch plemników w drogach rodnych samicy, ruch pełzakowy leukocytów),
– bierne( poruszanie się krwinek wraz z prądem krwi).
Innym przejawem funkcji Ŝyciowych komórki zwierzęcej jest pobudliwość, czyli zdolność
reagowania na działanie bodźców. Niektóre komórki są przystosowane na odbieranie tylko
niektórych bodźców np. komórki siatkówki reagują na światło.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie są podstawowe funkcje Ŝyciowe komórek zwierzęcych?
2. Jaką rolę pełnią błony komórkowe?
3. Jaki jest mechanizm przenikania cząsteczek przez błony komórkowe?
4. Jaką funkcje pełni mitochondrium?
5. Jakie etapy moŜna wyodrębnić w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego?
6. Jaka rolę pełni jądro komórkowe?
7. Jakie rodzaje ruchów wykonują komórki zwierzęce?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ funkcje Ŝyciowe komórki zwierzęcej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować schemat budowy komórki zwierzęcej,
2) wyodrębnić elementy budowy komórki i określić ich funkcje,
3) określić funcie komórki zwierzęcej,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia na forum grupy.
WyposaŜenie stanowiska:
– schemat budowy komórki zwierzęcej lub preparat mikroskopowy,
– mikroskop,
– przybory do pisania.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) wymienić funkcje Ŝyciowe komórki zwierzęcej?
2) określić rolę błony komórkowej?
3) wyjaśnić mechanizmy przenikania cząsteczek przez błony komórkowe?
4) określić funkcje mitochondrium?
5) określić funkcje jądra komórkowego?
6) wymienić rodzaje ruchów wykonywanych przez komórki zwierzęce?
7) scharakteryzować procesy przemiany materii w komórce zwierzęcej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
4.2. Czynności poszczególnych układów organizmu zwierzęcego
4.2.1. Materiał nauczania
Fizjologia układu kostnego
Układ kostny stanowi bierny element aparatu ruchu. Głównym jego zadaniem jest pełnienie
następujących funkcji:
– podporowej – tworzy twarde rusztowanie ciała, określa jego kształt i wielkość,
– ruchowej – stanowi zespół dźwigni, do których przyczepione są mięśnie umoŜliwiające
zwierzęciu wykonywanie ruchów i przemieszczanie się,
– amortyzacyjnej.
Oprócz tego wiele elementów kostnych stanowi ochronę narządów trzewnych
i nerwowych np.:
– klatka piersiowa ochrania płuca i serce,
– czaszka stanowi ochronę mózgu,
– kręgosłup ochrania rdzeń kręgowy
– miednica chroni znajdujący się w miednicy mniejszej pęcherz i odbytnicę, u kobiet takŜe
macicę, jajowody i jajniki.
Inną funkcją układu kostnego jest wytwarzanie elementów morfotycznych krwi przez
szpik kostny. Szpik kostny wypełnia wolne przestrzenie znajdujące się wewnątrz kości.
W początkowym okresie we wszystkich kościach występuje szpik czerwony w miarę starzenia
się w trzonach kości długich ulega on stłuszczeniu i powstaje tzw. szpik Ŝółty.
Fizjologia układu mięśniowego
Układ mięśniowy pełni w organizmie zwierząt wiele funkcji:
– umoŜliwia wykonywanie ruchów i przemieszczanie się zwierząt,
– uczestniczy w realizacji podstawowych funkcji Ŝyciowych (oddychanie, trawienie,
wydalanie),
– umoŜliwia utrzymanie postawy ciała i kształtowanie sylwetki zwierzęcia,
– uczestniczy w procesie wytwarzania ciepła.
Główną rolę w układzie mięśniowym odgrywają mięśnie szkieletowe, których budowę
poznałeś w module „Określania cech anatomicznych zwierząt” 322[14].O1.02.
Charakterystyczną cechą mięśni szkieletowych jest:
– pobudliwość,
– zdolność przewodzenia fal pobudzenia,
– zdolność kurczenia się tzn. zmieniania swojej długości.
Pobudliwość i zdolność przewodzenia potencjału czynnościowego związane są
z powierzchniową błoną włókien mięśniowych – sarkolemą, kurczliwość jest natomiast funkcją
miofibrylii, znajdujących się w sarkolplazmie.
Skurczem mięśnia nazywamy zmianę jego długości lub napięcia. Skurcze mięśni
szkieletowych są zaleŜne od woli zwierzęcia. UmoŜliwiają one zwierzętom:
– przemieszczanie organizmu w przestrzeni,
– zmiany ułoŜenia części ciała względem siebie,
– utrzymanie postawy ciała.
Skurcz mięśnia wywoływany jest pobudzeniem odpowiednim bodźcem. W normalnych
warunkach mięśnie szkieletowe kurczą się pod wpływem podniet naturalnych, wysyłanych
z ośrodkowego układu nerwowego za pośrednictwem włókien nerwowych. Impuls nerwowy za
pośrednictwem acetylocholiny zostaje przekazany na włókno mięśniowe powodując w nim
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
powstanie potencjału czynnościowego. W procesie skurczu waŜną rolę odgrywają jony wapnia,
magnezu i inne związki.
Pobudzenie mięśnia do skurczu moŜna teŜ wywołać innymi bodźcami np.: ukłuciem ostrą
igłą, działaniem na mięsień niską lub wysoką temperaturą, działaniem roztworu kwasu lub
zasady. Stosunkowo łatwo pobudzić mięsień prądem elektrycznym. Bodźców elektrycznych
uŜywa się w celach doświadczalnych i pobudza się nimi mięśnie wyosobnione z organizmu.
Najczęściej uŜywa się do tych celów mięśni Ŝab, a jako podnietę sztuczną na ogół stosuje się
prąd elektryczny, który ma tę zaletę, Ŝe nie niszczy mięśni i pozwala na stosunkowo łatwe
określenie siły podniety. Bodziec moŜe pobudzić mięsień i wywołać jego skurcz jeśli ma
odpowiednią siłę. Podnietę, która jest w stanie spowodować skurcz mięśnia, nazywamy
podnietą progową. Podniety słabsze, zwane podprogowymi, nie wywołują skurczu. Podniety
między podnietą progową a maksymalną nazywamy ponadprogowymi. Zwiększenie siły
podniety pozwala wywołać maksymalny skurcz mięśnia. Dalsze zwiększanie siły podniety nie
wywołuje narastania wielkości skurczu, lecz powoduje zniszczenie mięśnia. Wielkość skurczu
mięśnia pod wpływem takiej samej podniety nie zawsze jest taka sama. ZaleŜy ona od stopnia
pobudliwości mięśnia, który z kolei zaleŜy od jego wypoczęcia, od zaopatrzenia w tlen
i składniki odŜywcze. Oprócz odpowiedniego stopnia siły podniety konieczne jest, aby
zadziałała ona nagle, gdyŜ zbyt powolne jej narastanie spowoduje w mięśniu zjawisko
przystosowania się i skurcz mięśnia nie wystąpi, chociaŜ podnieta przekroczy próg
pobudliwości. Kolejnym warunkiem wywołania skurczu mięśnia jest czas działania bodźca.
RozróŜnia się następujące rodzaje skurczów:
– izotoniczny,
– izometryczny,
– auksotoniczny.
Skurczem izotonicznym nazywamy taki skurcz, w którym mięsień zmniejsza swoją
długość i zwiększa grubość. Napięcie mięśnia w czasie trwania skurczu izotonicznego jest
stałe, przyczepy mięśnia zbliŜają się do siebie, mięsień moŜe podnieść cięŜar, czyli wykonać
pracę.
Skurczem izometrycznym nazywamy skurcz, w którym przy nie zmienionej długości
mięśnia następuje zmiana napięcia. Przyczepy mięśnia nie mogą wówczas zbliŜyć się do siebie,
mięsień nie podniesie cięŜaru i nie wykona pracy. Cała energia skurczu izometrycznego
przejawia się w postaci ciepła.
W organizmie zwierząt, zwłaszcza pociągowych, rzadko występują skurcze wyłącznie
izotoniczne lub izometryczne, poniewaŜ mięśnie podnosząc jakąkolwiek masę skracają się
i równocześnie zmieniają swoje napięcie. Skurcz mięśnia, w którym występuje faza
izometryczna i izotoniczna nazywa się skurczem auksotonicznym.
RozróŜnia się skurcz izotoniczny pojedynczy i tęŜcowy. Skurcz pojedynczy powstaje
wówczas, kiedy mięsień zostaje pobudzony jedną podnietą (rys.6).
Rys. 6. Krzywa pojedynczego skurczu mięśnia, A–B okres utajony skurczu, B–C skurcz, C–D rozkurcz,
D–E następowe wahania spręŜyste [1, s. 115]
Skurcz mięśnia nie występuje w momencie zadziałania bodźca, lecz z pewnym
opóźnieniem. Czas upływający od momentu zadziałania podniety do wystąpienia skurczu
nazywamy okresem utajonym skurczu. Czas okresu utajonego wynosi około 0,01 sekundy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Część krzywej skurczu od punktu B do punktu C (rys.1.) jest to faza skurczu mięśnia, rozkurcz
obrazuje odcinek D–E. Są to następowe wahania spręŜyste. Na wielkość skurczu izotonicznego
mają wpływ następujące czynniki:
– zmęczenie,
– obciąŜenie,
– temperatura.
JeŜeli mięsień szkieletowy draŜni się szeregiem szybko po sobie następujących podniet,
nastąpi wówczas skurcz tęŜcowy. WyróŜnia się skurcze tęŜcowe niezupełne i zupełne (rys. 7C,
i 7F). Długość mięśnia w skurczu tęŜcowym moŜe wynosić od 20 do 35% długości
spoczynkowej. Wykonywanie przez zwierzęta pracy nie byłoby moŜliwe, gdyby w organizmie
zachodziły tylko skurcze pojedyncze. Dlatego teŜ wszelkie ruchy zwierząt i wykonywanie
przez nie pracy są moŜliwe dzięki występowaniu skurczów tęŜcowych. Mięśnie szybko
kurczące się wymagają ponad 100 bodźców na sekundę, aby wystąpił skurcz tęŜcowy.
W mięśniach wolno kurczących się wystarczy kilka bodźców. ZaleŜnie od czasu potrzebnego
zwierzęciu do wykonania określonej pracy, długość i siła skurczu tęŜcowego regulowana przez
układ nerwowy jest róŜna.
A – skurcz pojedynczy,
B – odpowiedź mięśnia na dwa bodźce
działające w odstępach 0,125s,
C – skurcz tęŜcowy niezupełny,
D – odpowiedź mięśnia na dwa bodźce
działające w odstępach 0,03s,
E – skurcz pojedynczy w odpowiedzi na
pierwszy bodziec, drugi bodziec
działający w okresie refrakcji,
F – skurcz tęŜcowy zupełny,
Rys. 7. ZaleŜność skurczowej reakcji mięśnia szkieletowego od częstotliwości działających bodźców [2, s. 130]
W czasie spoczynku trwa nieustanny dopływ impulsów nerwowych z układu nerwowego
do mięśni (z mniejszą częstotliwością niŜ przy wywoływaniu skurczów tęŜcowych), co
wywołuje w nich napięcie czynnościowe, zwane tonusem mięśniowym. Dzięki temu napięciu
mięśnie są w stanie pewnej gotowości a kaŜdy silniejszy impuls nerwowy łatwo wywołuje
skurcz. W prawidłowo funkcjonującym organizmie zwierzęcym napięcie mięśniowe nie znika
nigdy; trwa ono nawet wtedy, gdy mięśnie są całkowicie rozluźnione, np. w czasie snu. Między
innymi dzięki napięciu mięśniowemu zwierzę moŜe utrzymywać postawę stojącą. Napięcie to
znika dopiero po przecięciu nerwów łączących z danym mięśniem lub grupą mięśni. Mięśnie
pozbawione dopływu impulsów nerwowych stają się bezwładne i z czasem mogą ulec
zanikowi. Zanik mięśni moŜe teŜ nastąpić na skutek braku ruchu, mimo dopływu impulsów
nerwowych.
Skurcz mięśni zachodzi w wyniku przekształcenia energii chemicznej, którą organizm
zwierzęcy uzyskuje z przemian składników pokarmowych w energię mechaniczną. Około 30%
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
energii chemicznej zmienia się w energię mechaniczną, zaś około 70% zmienia się w energie
cieplną, która słuŜy do ogrzewania ciała zwierzęcia oraz utrzymywania stałej temperatury
wewnętrznej. Kurczące się mięśnie są najwaŜniejszym producentem ciepła w organizmie.
Intensywna i długotrwała pracy mięśni przyczynia się do powstania w organizmie duŜej ilości
ciepła. Organizm broni się przed przegrzaniem wydalając nadmiar ciepła przez układ
powłokowy.
Przemiany chemiczne w mięśniach łączą się z przemianami związków
wysokoenergetycznych: fosfokreatyny, ATP oraz glikogenu i przebiegają w dwóch fazach:
– beztlenowej,
– tlenowej.
Rys. 8. Powstawanie ATP, jego rozpad i odtwarzanie podczas skurczu mięśnia [2, s. 132]
Faza beztlenowa odbywa się przy wykorzystaniu zawartych w mięśniach złoŜonych
związków chemicznych obfitujących w energię, dzięki którym następują skurcze i rozkurcze
mięśni. W końcowym etapie fazy beztlenowej w wyniku rozłoŜenia zawartego w mięśniach
glikogenu gromadzi się w nich kwas mlekowy.
W fazie tlenowej odbywa się utlenianie (spalanie) 1/5 ilości kwasu mlekowego w wyniku
czego powstaje dwutlenek węgla i woda. Pozostałe 4/5 kwasu mlekowego w obecności tlenu
jest zamieniane ponownie na glikogen. JeŜeli w czasie cięŜkiej pracy układy oddechowy
i krwionośny nie dostarczą do mięśni odpowiedniej ilości tlenu, to gromadzący się w nich kwas
mlekowy nie zostaje spalony, co wywołuje zmęczenie mięśni.
Zmęczeniem mięśni nazywamy stan obniŜenia zdolności do pracy, będący następstwem
dłuŜszej aktywności ruchowej, ustępujący po okresie wypoczynku. W mięśniach zmęczonych
zmniejsza się pobudliwość, kurczą się one coraz słabiej (skurcze dłuŜsze przy znacznie
mniejszym skróceniu włókien) i z czasem zaprzestają swojej czynności. Zmęczenie mięśni jest
stanem przejściowym. Po dostarczeniu odpowiedniej ilości składników odŜywczych i tlenu,
spaleniu kwasu mlekowego i usunięciu produktów przemiany materii mięśnie odzyskują
utraconą zdolność do skurczu. Zmęczenie mięśni zaleŜy nie tylko od nagromadzonego w nich
kwasu mlekowego, ale takŜe od wielu innych czynników. Zaburzenia w krąŜeniu krwi,
wymianie gazów w płucach i tkankach oraz odchylenia w pracy układu nerwowego
przyspieszają zmęczenie mięśni. Zmęczenie zakończeń nerwowych nie pozwala na
przekazywanie impulsów nerwowych do włókien nerwowych. DuŜe znaczenie w zapobieganiu
zmęczeniu mięśni ma odpowiedni rytm pracy i trening, czyli stopniowe przygotowywanie
mięśni do wykonywania określonych trudności. Okresy przerw między skurczami mięśni
powinny umoŜliwiać usunięcie produktów przemiany materii. Przykładem mięśni poprzecznie
prąŜkowanych pracujących rytmicznie bez objawów zmęczenia jest serce i przepona.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Pod wpływem treningu, który polega na systematycznych i długotrwałych ćwiczeniach,
mięśnie uzyskują większą wydolność czynnościową, objawiającą się wykonywaniem dłuŜszej
pracy bez oznak zmęczenia. Wskutek treningu włókna mięśniowe ulegają zgrubieniu, co
powiększa masę mięśni. Zwiększa się takŜe ilość czynnych włosowatych naczyń
krwionośnych, co sprzyja lepszemu ukrwieniu mięśni i bardziej energicznemu przebiegowi
w nich procesów chemicznych.
W organizmie zwierzęcym oprócz mięśni szkieletowych ogromne znaczenie mają mięśnie
gładkie. Zajmują one jedynie około 3% masy ciała. Występują w ścianach przewodów:
pokarmowego, oddechowego, rozrodczego, moczowego, w naczyniach krwionośnych, skórze,
itd. Skurcze mięśni gładkich odbywają się niezaleŜnie od woli zwierzęcia. Pozwalają na
przesuwanie zawartości wielu narządów i układów. Mięśnie te wykazują znaczne róŜnice
czynnościowe, natomiast takie procesy, jak przemiany chemiczne, produkcja ciepła
i zapotrzebowanie na tlen są identyczne, jak w przypadku mięśni szkieletowych, z tym, Ŝe ich
nasilenie ich jest mniejsze. Mięśnie gładkie są bardziej wraŜliwe na podniety chemiczne,
a mniej na elektryczne. Skurcze mięśni gładkich róŜnią się od skurczów mięśni szkieletowych
głównie czasowym ich przebiegiem. Mięśnie gładkie kurczą się wolniej od 4 do 20 razy niŜ
mięsnie szkieletowe. Większość mięśni gładkich cechuje tzw. automatyzm oraz wykazuje
skurcze rytmiczne. NaleŜy podkreślić, iŜ charakterystyczną właściwością mięśni gładkich jest
moŜliwość pozostawania w stanie skurczu bez oznak zmęczenia przy minimalnym zuŜyciu
składników pokarmowych.
Fizjologia układu powłokowego
Układ powłokowy, czyli skóra i narządy pochodne skóry spełniają w kaŜdym organizmie
zwierzęcym bardzo waŜne funkcje. Skóra jest narządem chroniącym organizm przed
szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych oraz utratą wody z ustroju. Liczne
zakończenia nerwów czuciowych w skórze czynią z niej narząd czucia. Bierze udział
w odbieraniu wraŜeń dotykowych. Podstawową jej funkcją jest zapewnienie odpowiedniej
temperatury ciała. Zwierzęta gospodarskie są zwierzętami stałocieplnymi, co oznacza, Ŝe ilość
ciepła wytworzonego w organizmie w wyniku pracy mięśni i przemian metabolicznych jest
równa ilości ciepła utraconego – oddanego do otoczenia. Wśród zwierząt domowych najwyŜszą
temperaturę ciała ma gęś (około 42°C, tabela 1), ssaki domowe mają ciepłotę ciała zbliŜoną do
39°C.
Tabela 1. Normalna temperatura ciała zwierząt domowych [5, s. 85]
Gatunek zwierzęcia Przeciętna temperatura ciała w °C
Koń 37,8
Krowa 38,5
Owca 39,2
Świnia 39,0
Kura 41,0
Gęś 42,0
U zwierząt młodych temperatura ciała jest nieco wyŜsza niŜ u osobników starszych tego
samego gatunku. WyŜsza temperatura ciała występuje u zwierząt w okresach aktywności
organizmu w porównaniu z okresami spokoju (np. w nocy). W róŜnych stanach
fizjologicznych, takich jak ruja, ciąŜa – temperatura ciała zwierzęcia takŜe przejściowo
wzrasta.
W organizmie zwierzęcym przebiegają procesy chemiczne połączone z wytwarzaniem
ciepła. Najwięcej ciepła powstaje w mięśniach, które nawet w stanie spoczynku wytwarzają
ciepło. Ciepło wytworzone przez mięśnie stanowiące więcej niŜ połowę całego bilansu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
cieplnego organizmu. Mięśnie są ciągle w stanie lekkiego napięcia (tonusu). Ze względu na
masę mięśni jest ono źródłem duŜych ilości ciepła. W czasie pracy mięśni ilość
produkowanego przez nie ciepła wzrasta kilkakrotnie. U przeŜuwaczy miejscem szczególnie
intensywnych przemian chemicznych jest Ŝwacz, w którym temperatura jest o około 2°C
wyŜszą niŜ w jelicie prostym. Przed przegrzaniem organizm broni się zwiększając przepływ
krwi. Utrata ciepła przez organizm do otoczenia odbywa się poprzez:
– promieniowanie,
– przewodzenie,
– unoszenie,
– parowanie.
Organizm zwierzęcia traci ciepło w wyniku parowania bez względu na temperaturę
otoczenia, pod warunkiem, Ŝe powietrze nie jest maksymalnie nasycone parą wodną.
W pozostałych przypadkach utrata ciepła zachodzi jedynie wtedy, kiedy temperatura otoczenia
jest niŜsza od temperatury ciała.
Promieniowanie ciepła polega na przenoszeniu z powierzchni zwierzęcia promieni
podczerwonych na przedmioty o niŜszej temperaturze. Proces ten zachodzi intensywniej, jeŜeli
róŜnica między otoczeniem a temperaturą ciała jest większa. Na wielkość promieniowania ma
wpływ równieŜ barwa przedmiotów; białe ściany odbijają promienie zmniejszając utratę ciepła
przez organizm. W powietrzu o duŜej zawartości pary wodnej promieniowanie jest utrudnione.
Utrata ciepła przez unoszenie (konwekcję) zachodzi podczas kontaktu powietrza ze skórą.
Powietrze znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie skóry nagrzewa się i unosi,
a w jego miejsce napływa powietrze zimniejsze. Szybkość utraty ciepła przez konwekcję jest
większa w otoczeniu, w którym występuje ruch powietrza (wiatr, przeciąg). Pewien typ
konwekcyjnej utraty ciepła zachodzi równieŜ wewnątrz organizmu i jest w duŜym stopniu
odpowiedzialny za transport ciepła z tkanek do powierzchni ciała, skąd następuje jego utrata.
Przenośnikiem ciepła w tym wypadku jest krew, a zmiany w szybkości przepływu krwi przez
skórę powodują znaczne róŜnice w ilości utraconego ciepła.
Zwierzęta tracą ciepło w wyniku przewodzenia, poprzez bezpośrednie przekazywanie
ciepła z powierzchni ciała do otaczającego je powietrza lub do przedmiotów stałych, jakimi
moŜe być zimna posadzka, śnieg i inne wilgotne podłoŜe. Utrata ciepła następuje takŜe podczas
zjadania zimnej paszy oraz picia wody o niskiej temperaturze (ciepło jest zuŜywane na
ogrzanie pobieranych pokarmów).
Parowanie zachodzi podczas pochłaniania ciepła z otoczenia przez substancję parującą. Pot,
wydzielany na powierzchni skóry, pobiera ciepło na wyparowanie przede wszystkim
z organizmu i w ten sposób ochładza go. Nie wszystkie zwierzęta mają w równym stopniu
wykształcone gruczoły potowe. Do najobficiej pocących się zwierząt naleŜy koń. Krowa i owca
mają słabiej rozwinięte gruczoły potowe, a pies i drób prawie całkowity brak gruczołów
potowych rekompensują tzw. zianiem. Zianie są to szybkie i płytkie oddechy, w wyniku
których następuje parowanie śliny z błony śluzowej jamy ustnej i języka. Zwierzęta, zaleŜnie
od wielkości, wytwarzają od 2 l (owca) do 15 1 (krowa) potu dziennie. W wyniku wydzielania
potu organizm traci takŜe niektóre substancje mineralne np.: chlorek sodu, kwas moczowy,
kwas mlekowy i lotne kwasy tłuszczowe, nadające potowi charakterystyczną woń. Podczas
obfitego pocenia się zwierząt (wysiłek fizycznego lub wysoka temperatura otoczenia), naleŜy
uzupełnić straty zapasów chlorku sodu w organizmie przez podawanie zwierzętom
(z wyjątkiem świń) soli kuchennej. Ilość ciepła utraconego poprzez parowanie zaleŜy od:
a) róŜnicy ciśnień pary wodnej na powierzchni parującej i w powietrzu otaczającym,
b) od szybkości ruchu powietrza nad powierzchnią parującą.
W wyŜszych temperaturach otoczenia zwierzęta tracą ciepło w większości przez parowanie.
Ilość ciepła utraconego przez promieniowanie, przewodzenie i unoszenie zaleŜy przede
wszystkim od temperatury skóry. Skóra o zwiększonym ukrwieniu (rozszerzonych naczyniach
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
krwionośnych) oddaje duŜo więcej ciepła do otoczenia niŜ skóra, w której naczynia krwionośne
są zwęŜone. Szczególnie dobrze do niskiej temperatury potrafi przystosować się bydło, które
dzięki kilku warstwom skórnych naczyń krwionośnych moŜe odpowiednio regulować przepływ
krwi. Ogromną rolę w zabezpieczeniu organizmu zwierzęcego przed nadmierną utratą ciepła
odgrywa tkanka tłuszczowa, sierść oraz upierzenie. Warstwa tłuszczu hamuje oddawanie
ciepła, poniewaŜ tłuszcz jest złym przewodnikiem. Sierść oraz upierzenie, a przede wszystkim
powietrze zawarte miedzy włosami lub piórami stanowią dla zwierząt waŜną ochronę przed
zimnem. Mają one moŜliwość regulacji grubości izolacyjnej warstwy powietrza znajdującej się
w sierści lub piórach poprzez zmianę okrywy na bardziej gęstą i o większej długości włosa
(linienie), albo teŜ, doraźnie, poprzez ich nastroszenie.
Wahania temperatury są bodźcami wpływającymi na ośrodek regulujący ciepłotę ciała.
Składa się on z dwóch części: chłodzącej i chroniącej przed zimnem. Podniety do ośrodka
termoregulacji docierają dwoma drogami: krwionośną i nerwową. Oziębienie krwi w tętnicy
dopływającej do mózgu natychmiast uruchamia mechanizmy zwiększające produkcję ciepła
i zabezpieczające przed jego utratą, chociaŜ ogólna temperatura ciała utrzymuje się na
niezmienionym poziomie. Drogą nerwową dochodzą bodźce termiczne z termoreceptorów
rozmieszczonych na powierzchni skóry, jak równieŜ z termoreceptorów wewnętrznych, które
sygnalizują poziom temperatury wewnętrznej ustroju. Ośrodek termoregulacji moŜe być teŜ
pobudzony za pomocą innych podniet, np. jadów bakteryjnych, przez wprowadzenie obcego
białka oraz substancji toksycznych, które powodują podwyŜszenie temperatury ciała, będącej
jednym z objawów tzw. gorączki. U zwierząt nowo narodzonych ośrodek termoregulacji nie
działa jeszcze dosyć sprawnie, dlatego teŜ naleŜy zapewnić im moŜliwie stałą temperaturę
otoczenia.
Inną waŜną funkcją układu powłokowego, a właściwie występujących w powłoce skórnej
gruczołów sutkowych jest wytwarzanie mleka. Obecność gruczołów sutkowych, których
wydzielina słuŜy samicom do wykarmienia potomstwa, jest charakterystyczną cechą ssaków.
Gruczoły sutkowe u samców występują w formie uwstecznionej. Szczególne znaczenie
gospodarcze mają gruczoły sutkowe krowy, zwane wymieniem. Przygotowanie krowy do
laktacji związane jest z ciąŜą. Wymię krowy rozrasta się, poczynając od 4 miesiąca po
zapłodnieniu. Po ocieleniu rozpoczyna się okres największej jego aktywności wydzielniczej.
Jednak wzrost i rozwój gruczołów sutkowych u krowy trwa nadal przez kilka następnych lat.
Wydzielina gruczołów sutkowych – mleko jest pokarmem pełnowartościowym. W skład mleka
wchodzą białko, tłuszcz, cukier oraz duŜo soli mineralnych i witamin. Białka mleka to
albuminy, globuliny i kazeina. Ilość globulin w normalnym mleku jest niewielka. Przenikają
one do pęcherzyków gruczołu sutkowego z krwi. W okresie poporodowym zawartość globulin
we krwi wzrasta, dlatego w siarze (mleko z pierwszych 3–5 dni laktacji) znajduje się wiele
wytworzonych w organizmie matki globulin odpornościowych (przeciwciał) chroniących
noworodka przed zakaŜeniem. Ilość globulin szybko spada w siarze i osiąga wartości normalne
w ciągu 10 dni po porodzie. Albuminy mleka są syntetyzowane w gruczole sutkowym. Swym
składem są zbliŜone do składu albumin krwi, jednak są białkiem bardziej wartościowym, co
podnosi wartość odŜywczą mleka. Podstawowym składnikiem białkowym mleka jest kazeina,
która w mleku krowim stanowi około 85% całkowitej ilości białka mleka. Kazeina jest
fosfoproteidem syntetyzowanym w gruczole sutkowym. W skład jej wchodzi ponad 20
aminokwasów, a wśród nich i aminokwasy egzogenne, które muszą być dostarczane w paszy.
Tłuszcz jest równieŜ syntetyzowany w gruczole sutkowym z niŜszych i wyŜszych kwasów
tłuszczowych. U przeŜuwaczy głównym składnikiem wykorzystywanym do produkcji tłuszczu
jest kwas octowy powstający w czasie fermentacji błonnika w Ŝwaczu. Cukier mlekowy –
laktoza – powstaje z glukozy i kwasu mlekowego. Mleko zawiera duŜą ilość witamin i soli
mineralnych (tabela 2) Zawartość tych składników jest ściśle związana z Ŝywieniem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Tabela 2. Skład chemiczny mleka wybranych gatunków zwierząt gospodarskich [5, s. 89]
Gatunek
zwierzęcia
woda białko tłuszcz cukier popiół
krowa 87,00 3,4 3,80 0,90 0,72
owca 84,40 5,0 4,00 4,00 0,80
koza 86,88 3,7 4,00 4,60 0,85
klacz 90,58 2.0 1,14 5,87 0,36
świnia 81,0 6,7 7,00 4,75 1,10
W opróŜnianiu się gruczołu mlekowego istotną rolę odgrywa układ nerwowy i hormon
przysadki – oksytocyna. PodraŜnienie zakończeń nerwowych kory wymienia przez ssące cielę,
masaŜ, mycie, nacisk rąk dojarzy czy kubków udojowych dojarki mechanicznej wyzwala
impulsy nerwowe, które za pośrednictwem włókien czuciowych zostają przekazane do
ośrodków układu nerwowego. Z układu nerwowego pobudzenia są przesyłane do przysadki,
która zaczyna wydzielać oksytocynę. Oksytocyna dostaje się z krwią do wymienia i powoduje
skurcz komórek mięśniowo-nabłonkowych. Mleko zostaje w ten sposób wyciśnięte do
kanalików i przewodów mlecznych, którymi spływa do zatok mlecznych. Proces ten
nazywamy oddawaniem mleka. Na zewnątrz mleko wydostaje się dopiero po przezwycięŜeniu
oporu zwieracza strzyka, zwykłe podczas ssania lub dojenia. Stan gotowościwymienia do
oddania mleka pojawia się po upływie kilkudziesięciu sekund od rozpoczęcia czynności
wstępnych związanych z dojem. Oksytocyna uwalniana jest do krwi przez ok. 6 min. Dój
powinien być zakończony w tym czasie. Uwalnianie się oksytocyny z przysadki moŜe nastąpić
takŜe na zasadzie odruchu warunkowego, który powstaje w związku z porą doju (rytm
biologiczny), związanymi z przenoszeniem naczyń, zadawaniem paszy, głosami dojarzy.
NaleŜy pamiętać, Ŝe wszelkie niekorzystne bodźce towarzyszące procesowi dojenia, np. hałas,
ból, zmiana obsługi, wpływają hamująco na proces oddawania mleka.
Fizjologia układu oddechowego
Oddychanie jest podstawową funkcja kaŜdego organizmu zwierzęcego. Oddychanie jest to
wymiana gazowa między organizmem Ŝywym a otoczeniem. Oddychanie u zwierząt moŜna
podzielić na trzy ściśle ze sobą powiązane etapy:
– oddychanie zewnętrzne, czyli płucne, które polega na przenikaniu tlenu z pęcherzyków
płucnych do krwi i oraz dwutlenku węgla z krwi do pęcherzyków płucnych,
– transport gazów oddechowych (O2 i CO2) przez krew oraz wymian tych gazów miedzy
krwią a komórkami,
– oddychanie wewnętrzne, czyli tkankowe, w którym następuje bezpośrednie wykorzystanie
tlenu do uwolnienia niezbędnej energii dla Ŝycia organizmu.
Wymian gazowa w drogach oddechowych zachodzi dzięki róŜnicy ciśnień miedzy
ciśnieniem śródpłucnym a otoczeniem. Zmiany ciśnienia spowodowane są róŜną objętością
klatki piersiowej w czasie wdechu i wydechu. Wdech jest zawsze procesem czynnym,
moŜliwym dzięki zwiększaniu się objętości klatki piersiowej. Podczas wdechu skurcze mięśni
klatki piersiowej (mięśnie międzyŜebrowe zewnętrzne), przepony i innych grup mięśniowych
zmieniają pojemność klatki piersiowej, zwiększając objętość płuc. Powietrze poprzez górne
drogi oddechowe dostaje się do płuc i wypełnia pęcherzyki płucne. Elastyczność tkanki płucnej
w jamach opłucnowych utrzymuje stałe podciśnienie. Wynosi ono kilka milimetrów słupa rtęci
i zwiększa się w fazie wdechu. Zwiększenie się wymiarów klatki piersiowej wywołuje dalszy
wzrost podciśnienia w jamie opłucnej, co powoduje, Ŝe ciśnienie staje się tam o kilka
milimetrów niŜsze od atmosferycznego. W wyniku tego zjawiska płuca muszą się rozszerzać.
W powiększonych płucach powstaje podciśnienie i powietrze z zewnątrz (z ciśnienia
większego) łatwo przedostaje się do płuc. Po zakończeniu wdechu dzięki mięśniom
wydechowym klatka piersiowa zmniejsza swoją objętość, Ŝebra wracają do pierwotnego
połoŜenia, a przepona wpukla się z powrotem do klatki piersiowej. Wskutek tego ciśnienie
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
w płucach wzrasta powyŜej atmosferycznego i powietrze z płuc zostaje usunięte. Przy
nasilonych wydechach biorą udział takŜe mięśnie wchodzące w skład powłok brzusznych.
RóŜnice ciśnienia w klatce piersiowej między wdechem a wydechem przy spokojnym
oddychaniu są niewielkie i wynoszą zaledwie 0,39–0,42 kPa.
Rys. 9. Zmiany pojemności klatki piersiowej przy wdechu (A) i wydechu (B) [1, s. 214]
Przy oddychaniu bardziej intensywnym róŜnice w ciśnieniu są dość znaczne. JeŜeli klatka
piersiowa jest w bezruchu, to ciśnienie wewnątrz płuc jest równe ciśnieniu atmosferycznemu.
W płucach zwierząt duŜych moŜe się zmieścić ponad 40 l powietrza.
Częstość oddechów, czyli ich liczba oddechów na minutę, zaleŜy od wielu czynników,
a głównie od wieku zwierzęcia, jego wielkości, zmęczenia, stanu podniecenia, temperatury
otoczenia itp. Częstość oddechów wzrasta znacznie w chorobach, którym towarzyszy
podwyŜszona temperatura ciała, w czasie pracy fizycznej oraz po szybkich marszach i biegach.
RóŜnice w oddychaniu występują u zwierząt takŜe w wyniku ogólnego pobudzenia,
wypełnienia przewodu pokarmowego i ogólnej kondycji zwierzęcia. Liczba oddechów
w 1 minucie pomnoŜona przez objętość powietrza oddechowego stanowi tzw. objętość
oddechową minutową. Objętość minutowa u konia w czasie pracy wzrasta z 50 1 do 100 l,
a przy duŜych wysiłkach moŜe osiągnąć 400 1. Niektóre zwierzęta o ograniczonej czynności
gruczołów potowych, w otoczeniu o podwyŜszonej temperaturze znacznie przyspieszają
oddychanie. Podczas wykonywania pracy liczba oddechów takŜe wzrasta. Częstość oddechów
u róŜnych zwierząt gospodarskich przedstawia rysunek 10.
Gatunek zwierzęcia Liczba oddechów na 1 min.
koń 8–16
krowa 8–30
świnia 8–18
owca 10–20
Rys. 10. Częstość oddechów u wybranych zwierząt gospodarskich w okresie spoczynku [6, s. 102]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Częstość oddechów reguluje układ nerwowy. W rdzeniu przedłuŜonym znajduje się tzw.
ośrodek oddechowy wraŜliwy na poziom CO2 we krwi. Im więcej CO2 we krwi, tym ośrodek
ulega silniejszemu podraŜnieniu i oddychanie staje się szybsze. Im cięŜszą pracę wykonuje
zwierzę, tym więcej w jego organizmie powstaje CO2, co wpływa na przyśpieszenie liczby
oddechów oraz ich pogłębienie. Przyspieszenie oddechów wynikać moŜe takŜe ze zwiększenia
ilości CO2 w pomieszczeniach inwentarskich. Wzrost ilości CO2 w oborze, chlewni, owczarni
czy stajni do 1 – 2% przyspiesza dość istotnie pracę płuc, co odbija się niekorzystnie na
wzroście zwierząt lub ich wydajności. Z tego teŜ względu ilość CO2 w pomieszczeniach nie
powinna przekraczać 0,35%.
Podczas normalnego wdechu zwierzęta pobierają tylko niewielką ilość powietrza, które są
zdolne pobrać przy maksymalnym wdechu. U koni o masie 400 kg ilość ta wynosi około
6 litrów. Powietrze, które zwierzę moŜe jeszcze pobrać do płuc po normalnym wdechu
nazywamy powietrzem uzupełniającym. Powietrzem zapasowym jest objętość powietrza, które
moŜe być jeszcze wydalona po normalnym wydechu.
Powietrze atmosferyczne zawiera około 78% azotu, około
21% tlenu i 0,03% dwutlenku węgla. Przy wdechu powietrze
atmosferyczne miesza się z powietrzem znajdującym się
w drogach oddechowych i jego skład się zmienia. W powietrzu
znajdującym się w pęcherzykach płucnych jest około 14%
tlenu, co odpowiada 13,78 kPa, i około 5,3 % dwutlenku węgla,
co daje ciśnienie równe 5,2 kPa.
W powietrzu wydechowym ilość dwutlenku węgla
zwiększa się do 4%, a ilość tlenu spada do 16%. Ilość azotu nie
ulega zmianie. Z powyŜszego zestawienia wynika, Ŝe część
tlenu pozostaje w organizmie, a na jego miejsce zostaje
wydalony dwutlenek węgla. Wymiana gazów w pęcherzykach
płucnych między powietrzem pęcherzykowym a krwią naczyń
włosowatych zachodzi na zasadzie dyfuzji wywołanej róŜnicą
ciśnień cząstkowych tlenu i dwutlenku węgla po obu stronach
śródbłonka naczyń krwionośnych i ścian pęcherzyków
płucnych. Dyfuzja gazów zachodzi zawsze ze środowiska
o wyŜszym ciśnieniu cząstkowym do środowiska o mniejszym ciśnieniu cząstkowym. W krwi
ciśnienie tlenu jest duŜo mniejsze niŜ w pęcherzykach płucnych, wobec tego tlen z płuc
dyfunduje do krwi, w odwrotnym kierunku przebiega dyfuzja dwutlenku węgla. Przenikanie
gazów odbywa się dość szybko. Sprzyja temu duŜa łączna powierzchnia pęcherzyków
płucnych, która np. u owcy wynosi 50–80 m2
, przewyŜsza więc 100–krotnie powierzchnię
ciała. Podobnie zachodzi wymiana gazów między krwią tętniczą a komórkami ustroju.
PodwyŜszone ciśnienie atmosferyczne podnosi ciśnienie cząstkowe gazów w powietrzu,
a wśród nich i tlenu, ułatwiając oddychanie. W powietrzu rozrzedzonym, o niskim ciśnieniu (na
duŜych wysokościach) oddychanie jest utrudnione.
Związkiem odpowiedzialnym za transport tlenu jest
hemoglobina (rys.6.) Jeden gram hemoglobiny przy
całkowitym przejściu w oksyhemoglobinę jest w stanie
związać 1,34 cm3
tlenu. Stopień wysycenia hemoglobiny
tlenem zaleŜy od ciśnienia cząstkowego tlenu w powietrzu
pęcherzykowym.
W mitochondriach zachodzi oddychanie wewnętrzne,
czyli reakcje biologicznego utleniania, podczas którego
powstaje CO2. Jego istotą jest wyzwalanie swobodnej
energii z połączeń tlenu z wodorem i magazynowania jej
Rys. 11. RóŜnica zawartości tlenu
i dwutlenku węgla
w powietrzu wdychanym
i znajdującym się
w pęcherzykach
płucnych [6, s. 86]
Rys. 12. Model cząsteczki hemoglobiny
[2, s. 192]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
w związkach wysokoenergetycznych. Procesy utleniania komórkowego nie są zwykłym
spalaniem, czyli łączeniem się tlenu z węglem lub wodorem, jak to się dzieje poza ustrojem,
chociaŜ jako produkt końcowy powstaje dwutlenek węgla i woda. W zwykłym spalaniu
temperatura wzrasta znacznie powyŜej 106°C. Natomiast w organizmie wszystkie procesy
utleniania zachodzą w stałej temperaturze 37°C, a powstająca energia początkowo tylko
w części jest zamieniana na ciepło, w większości jest ona związana jako energia chemiczna.
Układ oddechowy moŜe spełniać swoją funkcję tylko przy ścisłym współdziałaniu
z układami: mięśniowym, krwionośnym i nerwowym.
Fizjologia układu naczyniowego
Układ naczyniowy pełni w organizmie kaŜdego zwierzęcia ogromną rolę. UmoŜliwia
krąŜenie krwi, aby mogła spełniać swoje róŜnorodne zadania, do których naleŜą:
1) przenoszenie tlenu z płuc do wszystkich komórek ustroju,
2) przenoszenie dwutlenku węgla z komórek do płuc, skąd jest on wydalany z powietrzem
wydechowym,
3) doprowadzanie do wątroby pokarmu wchłoniętego w jelitach, później rozprowadzanie go
po całym organizmie,
4) wydalanie niepotrzebnych i szkodliwych produktów ubocznych przemian chemicznych
ustroju drogą filtracji nerkowej,
5) utrzymanie temperatury ciała na stałym poziomie,
6) regulacja czynności organizmu za pomocą hormonów wydzielanych do krwi przez gruczoły
dokrewne,
7) utrzymywanie ciśnienia osmotycznego w organizmie na stałym poziomie,
8) reakcje obronne organizmu związana z obecnością swoistych ciał białkowych krwi
(przeciwciała) oraz z właściwościami Ŝernymi leukocytów, które pochłaniają oraz trawią
bakterie i wirusy.
Krew pełni wymienione powyŜej funkcje, jeśli wykazuje określone właściwości oraz
podlega stałemu przepływowi, który zapewnia jej dotarcie do wszystkich komórek ustroju.
Krew składa się z części płynnej, zwanej osoczem oraz ze składników morfotycznych. W skład
osocza wchodzi: woda (około 90%), białko (około 8%), sole mineralne (około 1%) i inne
związki (cukry, tłuszcze, enzymy, witaminy, hormony). Białko osoczu zawiera albuminy,
globuliny i fibrynogen. Najmniej jest fibrynogenu (0,1 – 0,4%), lecz pełni on waŜną rolę
w krzepnięciu krwi. Osocze pozbawione fibrynogenu nazywamy surowicą. Albuminy
i globuliny biorą udział w przenoszeniu składników pokarmowych, hormonów i innych
związków. Sole mineralne, przede wszystkim chlorek sodu, utrzymują ciśnienie osmotyczne
w organizmie na stałym poziomie. Roztwór soli, którego ciśnienie osmotyczne jest równe
ciśnieniu osmotycznemu krwi, nazywamy roztworem izotonicznym. Dla zwierząt domowych
roztworem izotonicznym jest 0,9% roztwór NaCl, zwany inaczej płynem fizjologicznym.
Całkowitą ilość krwi w ustroju zwierzęcym oznacza się w procentach w stosunku do
cięŜaru ciała. U konia wynosi ona około 10%, u krowy – 8%, a u świni od 4,5 do 7%, zaleŜnie
od stopnia utuczenia (bardziej utuczone mają mniej krwi). Krew zawiera składniki
morfotyczne, czyli krwinki. RozróŜniamy krwinki:
a) czerwone(erytrocyty),
b) białe (leukocyty),
c) płytkowe, czyli płytki krwi (trombocyty).
Krwinki czerwone, czyli erytrocyty powstają w szpiku kostnym (proces ten został
przedstawiony w części dotyczącej fizjologii układu kostnego). Erytrocyty zdrowych ssaków
nie mają jąder. Długość ich Ŝycia wynosi zazwyczaj kilka tygodni, po czym obumierają i są
zastępowane przez nowe pokolenia krwinek. Oglądane pod mikroskopem mają zarys
najczęściej kolisty, z boku przypominają dwuwklęsłe soczewki. Ich liczba w 1 ml krwi wynosi
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
5 – 17 milionów. ZaleŜy to głównie od gatunku zwierzęcia, ale równieŜ od jego wieku, płci
i aktualnego stanu fizjologicznego. Szczegółowe dane zawiera tabela 3.
Tabela 3. Skład morfotyczny krwi wygranych gatunków zwierząt domowych [2, s. 118]
Krwinki
czerwone
Krwinki białe Płytki krwi
(liczba w 1mm3
w tys.)
Gatunek
zwierzęcia
(liczbaw1mm3
wmln)
(liczbaw1mm3
wtys.)
limfocyty
monocyty
granulocyty
obojętnochłonne
granulocyty
kwasochłonne
granulocyty
zasadochłonne
bydło 6,8 5,1 7,5 51 4,5 35 10 0,5 400
koń 7,2 5,3 9 35 2,5 58 4,0 0,5 300
owca 10,3 4,1 12 57 2 32 8,8 0,2 370
świnia 6,6 5,3 15 24 3 72 1 0,1 240
kura 3,5 13,7 28 45 15 33 5 7 110
Krwinki białe, czyli leukocyty dzieli się je na kilka rodzajów, uwzględniając ich wielkość,
kształt jądra i róŜne zachowanie się podczas barwienia preparatów krwi. RozróŜniamy przede
wszystkim agranulocyty i granulocyty. Agranulocyty nie wykazują w swej cytoplazmie
Ŝadnych ziarnistości. Dzielą się na limfocyty i monocyty. Limfocyty wytwarzane są w węzłach
chłonnych, śledzionie oraz grasicy. Mają bardzo duŜe, silnie barwiące się jądro, otoczone
cieniutką warstewką cytoplazmy. Z uwagi na małą ilość cytoplazmy, limfocyty słabo się
poruszają i wykazują niezbyt silne właściwości Ŝerne (fagocytarne), natomiast produkowane
przez nie enzymy mają właściwości bakteriobójcze. Limfocyty biorą takŜe udział w produkcji
swoistych białek surowicy krwi – gammaglobulin. Największymi leukocytami są monocyty
(15 – 20 mikrometrów). Jądra ich są nerkowate lub okrągłe, a cytoplazma obfita. Łatwo
poruszają się ruchem pełzakowatym, a ich właściwości Ŝerne są silnie zaznaczone. Mogą one
np. poŜerać nie tylko drobnoustroje, ale takŜe obumarłe komórki.
Granulocyty wykazują pod wpływem barwienia obecność ziarnistości w cytoplazmie.
W zaleŜności od powinowactwa do barwników o róŜnym odczynie chemicznym rozróŜnia się
granulocyty:
– obojętochłonne,
– kwasochłonne,
– zasadochłonne.
Granulocyty obojętnochłonne o wymiarach 9–12 mikrometrów, mają jądra róŜnych
kształtów: rogalikowate, pałeczkowate, segmentowane. W ich cytoplazmie obserwuje się
liczne, ale bardzo drobne ziarnistości. Są bardzo ruchliwe, wybitnie Ŝerne. Wędrują w kierunku
miejsc o stanach zapalnych, gdzie tworzą główny składnik ropy.
Granulocyty kwasochłonne o wymiarach 10–15 mikrometrów, mają najczęściej jądro
zbudowane z dwu łączących się płatków. Ziarnistości ich są stosunkowo duŜe i pod wpływem
kwaśnego barwnika – eozyny stają się czerwone. Ich liczba w krwi wzrasta wyraźnie przy
schorzeniach pasoŜytniczych. Nie przejawiają właściwości Ŝernych.
Granulocyty zasadochłonne występują w krwi w bardzo małej ilości, mają wielkość
zbliŜoną do poprzednich krwinek, ale ich ziarnistości barwią się niebieskawo.
Ilość krwinek białych jest znaczne mniejsza niŜ czerwonych, w 1mm3
krwi znajduje się
około 5000 krwinek białych. Zwiększenie liczby krwinek białych określa się jako leukocytozę,
a zmniejszenie jako leukopenię. Zwiększona ilość krwinek białych moŜe występować stale
(toczący się proces zapalny) lub okresowo (leukocytoza trawienna). Niekiedy wzrost liczby
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
białych ciałek jest bardzo znaczny i dochodzi do 1 miliona w 1 mm3
krwi, a występujący stan
chorobowy określany jest białaczką. Białaczka występuje zwierząt gospodarskich np. u krów
i kur, leukopenię obserwuje się np. przy cholerze drobiu.
Krwinki białe posiadają dwie właściwości odróŜniające je od krwinek czerwonych:
zdolność poruszania się oraz zdolność fagocytozy. Leukocyty poruszają się ruchem
pełzakowatym, podobnym do ruchu ameby. Szybkość przesuwania się leukocytów wynosi
1 mm na godzinę. W warunkach fizjologicznych białe krwinki opuszczają układ krwionośny
i wędrują do tkanek, a po pewnym czasie mogą znów powrócić do krwi i limfy.
Zjawisko przenikania białych krwinek do tkanek nazywamy migracją. Migracja
w naczyniach włosowatych zachodzi w miejscach szczelinowych śródbłonka, przez które
przenikają białe krwinki, natomiast czynnikami wywołującymi migrację mogą być bodźce
fizyczne, chemiczne i termiczne, występujące najczęściej przy stanach zapalnych
zachodzących w ustroju.
Zjawisko fagocytozy białych krwinek polega na ich zdolności pochłaniania – poŜerania
drobnoustrojów lub obumarłych części tkanek. W pierwszej fazie fagocytozy następuje
zbliŜenie się leukocytów do drobnoustrojów, w następnej zaś otoczenie ich plazmą. W plazmie
leukocytów znajdują się enzymy, które rozkładają wchłonięte cząsteczki na składniki proste.
Fagocytoza zachodzi stale w komórkach układu śródbłonkowo-siateczkowego wątroby,
w szpiku kostnym oraz śledzionie, gdzie są wychwytywane i niszczone czerwone krwinki.
Występuje ona równieŜ w krwi w przypadkach pojawienia się w niej drobnoustrojów.
Najbardziej wzmoŜone procesy fagocytarne zachodzą w ustroju w ogniskach zakaŜonych
tkanek przy miejscowych stanach zapalnych. Pod wpływem toksyn bakteryjnych w zakaŜonej
tkance pojawia się miejscowe rozszerzenie się naczyń włosowatych, następstwem czego jest
zaczerwienienie (rubor) oraz podwyŜszenie temperatury (calor). Płyn wysiękowy przenika
przez rozszerzenie naczyń włosowatych, co powoduje tworzenie się wysięku i powstanie
obrzęku (tumor). Przy obrzękach następuje ucisk zakończeń nerwów czuciowych, który
objawia się bólem. Zwolniony przepływ krwi w tkankach objętych stanem zapalnym ciała oraz
ciała chemotoksyczne, takie jak leukotoksyna, wytwarzana przy procesach zapalnych tkanek na
skutek katabolizmu białek, wpływają na migrację leukocytów do ogniska zakaŜonego.
W ognisku tym jest wzmoŜony proces fagocytozy. Część zgromadzonych leukocytów
obumiera uwalniając enzymy rozpuszczające obumarłe tkanki. Rozpuszczone obumarłe tkanki
oraz Ŝywe i martwe leukocyty tworzą ropę.
Płytki krwi, czyli trombocyty są to najmniejsze składniki morfotyczne krwi
(2–4 mikrometrów), okrągłe lub owalne, w ilości 150–600 000 w mm3
. Ilość ich zmniejsza się
przy chorobach zakaźnych, zwiększa się zaś w ciąŜy. Trombocyty znajdujące się we krwi poza
obrębem naczyń krwionośnych ulegają bardzo szybkiemu rozkładowi. Płytki krwi pełnią
waŜną funkcję w krzepnięciu krwi. Krzepnięcie krwi ma bardzo waŜne znaczenie obronne dla
organizmu zwierzęcia, gdyŜ zapobiega skrwawieniom po zranieniach lub innych
uszkodzeniach naczyń krwionośnych. Głównymi czynnikami biorącymi udział w krzepnięciu
krwi są:
a) fibrynogen – białko zwarte w osoczu,
b) protrombina – enzym wytwarzany w wątrobie,
c) jony wapniowe znajdujące się w płytkach krwi,
d) tromboplastyna znajdująca się w płytkach krwi.
Mechanizm krzepnięcia polega na powstawaniu z protrombiny (przy udziale jonów wapnia
i tromboplastyny) – trombiny, która działając na rozpuszczony w krwi fibrynogen wytrąca go
w postaci siateczki włóknika. W oczkach tej siatki więzną krwinki, tworząc skrzep. Do syntezy
protrombiny w wątrobie potrzebna jest witamina K. Jest ona obecna w wielu roślinach oraz
syntetyzują ją bakterie w przewodzie pokarmowym zwierząt. Nieprawidłowości w zakresie
krzepliwości krwi mogą doprowadzić do powstawania wynaczynień krwawych wewnątrz
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
organizmu, a następnie do śmierci zwierzęcia. Wśród zwierząt gospodarskich najszybciej
proces krzepnięcia krwi przebiega u kur (1–2 min.), najdłuŜej u koni (15–20 min.). U bydła
i świń krew krzepnie około 10 min.
Inną bardzo waŜną funkcją krwi jest przenoszenie tlenu i dwutlenku węgla. We krwi,
podobnie jak w kaŜdym płynie, gazy mogą być rozpuszczone fizycznie lub związane
chemicznie. Rozpuszczalność gazów w cieczach jest wprost proporcjonalna do ciśnienia
cząstkowego tego gazu i do temperatury. Związanie tlenu i jego przenoszenie z pęcherzyków
płucnych do komórek ustroju jest moŜliwe dzięki hemoglobinie, która jest głównym
składnikiem krwinek czerwonych. Hemoglobina zbudowana jest z białka globuliny i barwnika
– hemu. W cząsteczce hemoglobiny atomy tlenu łączą się z atomami Ŝelaza, tworząc
oksyhemoglobinę. Oprócz przenoszenia tlenu hemoglobina bierze udział w transporcie
dwutlenku węgla z tkanek do płuc. Dwutlenek węgla łączy się z grupami NH3 hemoglobiny,
tworząc karboaksyminohemoglobinę. Część CO2 pod wpływem enzymu anhydrazy łączy się
z wodą i tworzy kwas węglowy. Niewielka ilość CO2 zostaje rozpuszczona w osoczu krwi
fizycznie. Ciśnienie cząstkowe w pęcherzykach płucnych stwarza sprzyjające warunki do
odłączenia się CO2 od karbaminohemoglobiny, a kwas węglowy rozpada się na H2O i CO2
Czynność hemoglobiny bywa niekiedy zablokowana przez tlenek węgla, tzw. czad, który
ma większe powinowactwo do hemoglobiny (łatwiej się z nią łączy), a rozpad tego związku
następuje bardzo powoli. Tak zablokowana hemoglobina nie moŜe przenosić tlenu. Dochodzi
wówczas do zatruć, a nawet do zejścia śmiertelnego poprzez uduszenie (brak tlenu
dostarczanego do tkanek organizmu). Ogólna ilość hemoglobiny u zdrowego zwierzęcia jest
proporcjonalna do liczby krwinek i przeciętnie u zwierząt gospodarskich wynosi od 10 do 14 g
w 100 ml krwi. Oprócz fizycznego rozpuszczania i połączeń z hemoglobiną dwutlenek węgla
przenoszony jest równieŜ w postaci związanej z węglanami i fosforanami osocza. W tej formie
w wymianie oddechowej bierze udział 2/3 ogólnej ilości CO2.
Bardzo waŜną rolę pełni krew w reakcjach obronnych organizmu. W zjawiskach
obronnych główną rolę odgrywają białe krwinki oraz wytwarzane przez nie ciała
odpornościowe. Ilość krwinek białych zwiększa się po wtargnięciu bakterii do organizmu.
Przechodzą one przez ściany naczyń krwionośnych w miejscach zaatakowanych przez bakterie,
drogą fagocytozy niszczą drobnoustroje wraz uszkodzoną przez nie tkanką. W stanach
zakaźnych liczba białych krwinek wzrasta i moŜe osiągnąć 10 000 w 1 mm3
lub więcej. Liczba
krąŜących we krwi białych krwinek jest wskaźnikiem rozmiaru infekcji. Obliczanie krwinek
białych i określanie ich zróŜnicowania (morfologia krwi) jest jednym z podstawowych badań
diagnostycznych. Niektóre choroby charakteryzuje wzrost liczby określonego rodzaju krwinek
białych, np. zakaŜenie organizmu zwierzęcego przez pasoŜyty (włośnie, tasiemce) powoduje
zwiększenie liczby granulocytów kwasochłonnych. Podobne zjawisko obserwuje się w stanach
alergicznych (uczuleniowych).
Ciała odpornościowe (przeciwciała) wytwarzane są w śledzionie, węzłach chłonnych
(limfatycznych), w ścianach przewodu pokarmowego i równieŜ przez same limfocyty.
Przeciwciała występujące w osoczu, zwane teŜ niwecznikami, są to swoiste substancje
chemiczne wytwarzane w ustroju wyŜszych zwierząt i człowieka pod wpływem działania
antygenów. Do wytworzenia się przeciwciał antygeny muszą być wprowadzone do ustroju
drogą pozajelitową, podane bowiem doustnie są trawione w przewodzie pokarmowym do
składników prostych, nie mających juŜ zdolności wytwarzania przeciwciał. Pełnowartościowe
antygeny są koloidami o wysokim cięŜarze cząsteczkowym. KrąŜąc w krwi przenikają one
w małym stopniu przez kłębuszki Malpighiego do moczu, dzięki czemu przez długi czas
pozostają w ustroju. Najczęściej antygeny są ciałami obcymi dla ustroju. Mogą to być
drobnoustroje lub jady przez nie uwalniane, niekiedy właściwości antygenowe posiadają teŜ
i komórki w ustroju, z którego pochodzą. Przeciwciała powstałe pod wpływem antygenów
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
charakteryzuje swoistość, to znaczy reagują one tylko z tym antygenem, przeciw któremu
zostały wytworzone.
Obecność przeciwciał w surowicy zwierząt wykazuje się przy pomocy reakcji
serologicznych i po zastosowaniu róŜnych rodzajów tych reakcji wprowadzono podział na:
– antytoksyny,
– aglutyniny,
– precypityny,
– lizyny,
– opsoniny.
Antytoksyny – przeciwjady, są to przeciwciała, które powstają we krwi pod wpływem
działania jadów na ustrój. Dotyczyć to moŜe jadów bakteryjnych oraz jadów Ŝmii. Sposób
działania antytoksyny polega na połączeniu się z toksyną i zniesieniu jej trującego działania.
Aglutyniny – zlepniki, mają zdolność zlepiania wprowadzonych do ustroju drobnoustrojów
oraz innych komórek w zbite kłaczki, a następnie strącanie ich. RozróŜnia się
bakterioaglutyniny, które powodują strącenie się bakterii, oraz hemoaglutyniny, strącające
czerwone ciałka krwi Zjawisko aglutynacji jest wykorzystywane w serodiagnostycc chorób
zakaźnych oraz przy określaniu grup krwi.
Precypityny – strącalniki, są to ciała odpornościowe strącające antygen w stanie
rozpuszczonym, są wybitnie swoiste i działają wyłącznie na białko, na które ustrój został
uodporniony. Odczyn precypitacji jest oparty na wzajemnym strącaniu dwóch koloidów, to jest
antygenowego oraz precypityn zawartych w surowicy. Precypitacja ma zastosowanie, gdy
chcemy ustalić charakter jakiegoś białka. Jest ona wykorzystywana w pracowniach badających
środki spoŜywcze, przy diagnozie chorób pasoŜytniczych i bakteryjnych.
Lizyny – rozpuszczalniki, są to przeciwciała mające zdolność rozpuszczania komórek
i mogą to być:
a) bakteriolizyny– rozpuszczające bakterie,
b) hemolizyny – rozpuszczające czerwone ciałka krwi,
c) cytolizyny – rozpuszczające komórki ustrojowe.
Do wytworzenia lizyn moŜemy pobudzić ustrój wstrzykując odpowiednie antygeny. Na
przykład zastrzyk obcogatunkowych krwinek powoduje wytworzenie się hemolizyn.
Hemolizyny składają się z dwóch składników – jednego, łatwo ulegającego rozkładowi
przy podgrzewaniu krwi, i drugiego odpornego na ogrzanie. Surowica zwierząt stałocieplnych,
ogrzana przez 0,5 godziny do temperatury 50–55°C, traci zdolność hemolizy.
Opsoniny to przeciwciała znajdujące się w surowicy, które zmieniają otoczkę bakterii,
przygotowując je do wchłonięcia przez białe ciałka krwi. W ustroju uodpornionym, w którym
występują w krwi opsoniny, proces fagocytozy przebiega sprawniej aniŜeli w ustroju
normalnym.
Obecność przeciwciał w ustroju zapewnia mu odporność na działanie chorobotwórczych
drobnoustrojów lub ich jadów. Odporność na szkodliwe działanie czynników
chorobotwórczych moŜe być cechą dziedziczną lub nabytą. Odporność dziedziczna jest
nieswoista i polega na tym, Ŝe pewne gatunki zwierząt są odporne na zakaŜenia niektórymi
drobnoustrojami, gdy tymczasem inne są wraŜliwe. Odporność dziedziczna moŜe być
gatunkowa, rasowa bądź teŜ indywidualna. Przykładem odporności gatunkowej jest chociaŜby
niewraŜliwość bydła i ptaków na zakaŜenie pałeczkami nosacizny, natomiast wraŜliwe na te
drobnoustroje są konie, osły i ludzie. Przy odporności rasowej występuje odporność niektórych
ras owiec na zakaŜenie laseczkami wąglika, gdy tymczasem inne rasy są wraŜliwe. Niektóre
szczepy myszy są wraŜliwe, inne zaś odporne na zakaŜenie pałeczkami tyfusu mysiego, co
wskazuje na występowanie u nich odporności indywidualnej. Odporność swoistą nabywa ustrój
w sposób naturalny albo sztuczny. Sposób naturalnego uodpornienia moŜe być czynny, jeśli
ustrój zwierzęcia przeszedł jakąś chorobę zakaźną lub często styka się z bakteriami, oraz
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
bierny, gdy przeciwciała przenikają w okresie Ŝycia płodowego z krwi matki do płodu lub, gdy
noworodki spoŜywają siarę, która zwykle zawiera duŜe ilości ciał odpornościowych. Nabycie
odporności w sposób sztuczny uzyskuje się przez szczepienie zwierząt drobnoustrojami, które
działając jako antygeny wywołują wytworzenie się przeciw nim ciał odpornościowych, lub
przez wprowadzanie surowic zawierających juŜ wytworzone przez inne zwierzę przeciwciała
po przejściu przez nie procesu chorobowego. MoŜliwość uzyskaniu odporności w sposób
sztuczny wykorzystano praktycznie przy zapobieganiu chorobom zakaźnym oraz w ich
leczeniu.
KrąŜenie krwi
Krew krąŜy dzięki wytworzonej róŜnicy ciśnień między lewą komorą serca a prawym
ujściem Ŝylnym. Ciągły ruch krwi w organizmie umoŜliwiają rytmiczne skurcze serca.
Ciśnienie w zamkniętym układzie krwionośnym ssaków jest wytwarzane i utrzymywane przez
rytmiczne skurcze serca i elastyczność naczyń krwionośnych. Serce działa na zasadzie pompy
tłoczącej. W cyklu pracy serca rozróŜnia się trzy charakterystyczne fazy – okresy:
I okres – skurcz obu przedsionków przy rozkurczonych komorach,
II okres – skurcz komór przy rozkurczonych przedsionkach,
III okres – okres spoczynku (pauza), czyli rozkurcz przedsionków i komór.
W czasie skurczu przedsionków otwierają się zastawki przedsionkowo-komorowe i krew
wypełnia komory. W czasie skurczu przedsionków wzrasta w nich ciśnienie i krew przez ujścia
przedsionkowo-komorowe wpływa swobodnie do komór. W tym czasie zastawki Ŝaglowe są
otwarte, komory stopniowo napełniają się krwią, ujścia aorty i pnia płucnego są zamknięte
zastawkami półksięŜycowatymi. Po napełnieniu się krwią jam obu komór następuje ich skurcz,
ciśnienie krwi staje się w nich coraz większe, zastawki Ŝaglowe zamykają się, uniemoŜliwiając
cofanie się krwi z powrotem do przedsionków. Gdy ciśnienie krwi w obu komorach przekroczy
ciśnienie w wychodzących z nich tętnicach, otwierają się zastawki półksięŜycowate i krew
zostaje przetłoczona z lewej komory do aorty, a z prawej do pnia płucnego.
Rys. 13. Schemat mechanizmu działania zastawek przy skurczu i rozkurczu prawej komory, A–rozkurcz komory,
B– skurcz [1, s. 185]
Po wypchnięciu krwi do tętnic następuje rozkurcz komór, ciśnienie w całym sercu spada
poniŜej panującego w tętnicach. W wyniku róŜnicy ciśnień zamykają się zastawki
półksięŜycowate i krew z tętnic nie moŜe się cofnąć do serca. W tym czasie zarówno
przedsionki, jak i komory są w fazie rozkurczu i serce wypoczywa. Mniejsze ciśnienie
w przedsionkach ułatwia dopływ do nich krwi z Ŝyły głównej doczaszkowej i doogonowej.
Wszystkie trzy okresy u człowieka trwają 0,8 s, zaś serce konia wykonuje na 1 min 42
uderzenia, czyli cykl serca trwa 0,7 s. Ponowny skurcz przedsionków rozpoczyna nowy cykl
pracy serca. Serce podczas skurczu zmienia częściowo swoje połoŜenie i uderza koniuszkiem
(u psa) lub bokiem (u konia) o ścianę klatki piersiowej (są to uderzenia serca). Skurcze te
wywołują dźwięki nazwane tonami. Pierwszy T (skurczowy) ma nieco niŜsze brzmienie i trwa
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
dłuŜej niŜ drugi ton rozkurczowy. Liczba uderzeń serca jest róŜna u poszczególnych zwierząt
i zaleŜy od gatunku, stanu zdrowia i od tego, czy zwierzę jest w czasie pracy czy w spoczynku.
U ssaków domowych liczba skurczów serca na minutę spoczynku jest następująca: koń 25 –
40, krowa 60 –70, owca i koza 70 – 80, świnia 60 –80, pies 70 – 130. Częstość uderzeń serca
u zwierząt małych ze względu na szybszą przemianę materii jest większa niŜ u duŜych (dla
porównania u myszy około 600). Podobnie jest u zwierząt młodych. Ruch i praca z powodu
większego zuŜycia tlenu i składników pokarmowych przyspiesza liczbę i siłę skurczów serca.
Jakość pracy serca i liczba jego uderzeń na minutę regulowane są przez:
– układ nerwowy autonomiczny, który w zaleŜności od potrzeby moŜe przyśpieszać lub
hamować pracę serca;
– hormony (adrenalina przyśpiesza liczbę i siłę skurczów serca, acetylocholina zwalnia),
– poziom dwutlenku węgla we krwi (im poziom jego wyŜszy, tym serce bije szybciej).
Oprócz powyŜszych czynników na jakość pracy serca ma wpływ obecność niektórych jonów
we krwi, np. jony wapnia przyśpieszają, a jony potasu zwalniają czynność serca.
Osłuchując serce za pomocą fonendoskopu lub uchem nie uzbrojonym moŜna
zarejestrować rytmicznie powtarzające się odgłosy. Są to tzw. tony serca. Pierwszy ton, łatwiej
wysłuchiwany w okolicy komór serca, jest tonem skurczowym i powstaje na skutek drgań
zastawek przedsionkowo–komorowych i ich strun ścięgnowych. Drugi ton, o nieco wyŜszym
i krótszym brzmieniu, szczególnie dobrze słyszalny u podstawy serca, jest tonem
rozkurczowym i towarzyszy zamykaniu się zastawek półksięŜycowatych aorty i pnia płucnego.
Osłuchiwanie serca naleŜy do czynności diagnostycznych stanu układu krąŜenia. Serce kurczy
się rytmicznie. Częstość uderzeń serca w zasadzie zaleŜna jest od wielkości zwierząt danego
gatunku. U zwierząt małych serce kurczy się z większą częstotliwością. NaleŜy podkreślić, iŜ
w obrębie jednego gatunku istnieją dosyć duŜe róŜnice w częstotliwości uderzeń serca,
w zaleŜności od rasy, wieku i wytrenowania zwierzęcia, np. u doga czy owczarka tętno wynosi
około 70 na 1 minutę, podczas gdy u małych psów (pekińczyk) liczba skurczów serca znacznie
przekracza 100 na 1 min. Zwierzęta młode mają równieŜ większą częstość skurczów serca,
u cielęcia dwutygodniowego wynosi ona od 105 do 115 na minutę, u trzymiesięcznego od 90
do 105, podczas gdy u dorosłej krowy rejestrujemy od 50 do 70 skurczów na 1 minutę.
Zwiększenie zapotrzebowania na tlen i składniki pokarmowe, co wymaga większego
przepływu krwi, powoduje wzrost liczby skurczów serca. W związku z tym, u konia
niewytrenowanego tętno moŜe przekroczyć 120 na minutę, natomiast u konia wytrenowanego
nawet przy duŜych obciąŜeniach nic przekracza ono 90, a powrót do stanu wyjściowego
następuje w duŜo krótszym czasie. Tłocząc krew do układu naczyniowego mięsień sercowy
wykonuje znaczną pracę. U krowy w ciągu minuty przepływa przez serce około 35 litrów krwi,
a w ciągu doby – ponad 50 tys. litrów.
Podczas kaŜdego skurczu serca nowe porcje krwi wprowadzane są z duŜą siłą do
początkowych odcinków tętnic (aorty i pnia płucnego). Elastyczne ściany tych naczyń
rozciągają się i tłoczą krew do dalszych odcinków tętnic, utrzymując jednocześnie bez przerwy
wysokie ciśnienie krwi, które spada w miarę oddalania się od komór serca. Skurcze lewej
komory serca powodują w aorcie dość duŜe ciśnienie krwi 19,5 – 23,4 kPa. W miarę oddalania
się od serca i zmniejszania światła naczyń rośnie ich liczba i opór. Mimo wynikającego stąd
spadku ciśnienia (w naczyniach włosowatych wynosi ono około 3,9 – 5,2 kPa) zachowany
zostaje ciągły przepływ krwi. Wtłaczana rytmicznie krew rozszerza aortę, która wracając do
stanu pierwotnego przepycha ją w kierunku obwodowym. Zjawisko to występuje we
wszystkich tętnicach; rytmiczne, zgodne z uderzeniami serca rozszerzanie się ich przenosi się
w postaci fali, noszącej nazwę tętna albo pulsu. Tętno rozprzestrzenia się z szybkością 5–9 m/s.
Tętno mierzy się omacując palcami powierzchowne tętnice w niektórych okolicach ciała
(liczba uderzeń na minutę – rys.14).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Rys. 14. Przeciętna liczba uderzeń serca na minutę u poszczególnych gatunków zwierząt [2, s. 74]
W Ŝyłach największe ciśnienie panuje w naczyniach małych, a im bliŜej serca, tym jest
mniejsze. W duŜych Ŝyłach moŜe być nawet ujemne (niŜsze od atmosferycznego), co w duŜym
stopniu ułatwia powrót krwi Ŝylnej do serca. Oczywiście tylko większe tętnice, które
przebiegają pod powierzchnią skóry, pozwalają wyczuć i zmierzyć tętno. U koni
i u krów jest ono najłatwiej wyczuwalne na tętnicy szczękowej zewnętrznej, u psów, małych
przeŜuwaczy i świń – na tętnicy udowej.
Ciśnienie krwi mierzy się za pomocą sfigmomanometru i fenondoskopu. Sfigmomanometr
składa się z mankietu wypełnionego powietrzem, połączonego z manometrem. Mankietem
uciska się miejsce przebiegu tętnicy, poniŜej którego wysłuchuje się szmery tętna. Podczas
wypełniania mankietu moment zaniku szmerów spowodowanych przepływem krwi przez
uciskanie miejsca wskazuje na wytworzone ciśnienie. U duŜych zwierząt mankiet
sfigmomanometru zakładamy na nasadę ogona, u małych uciska się tętnicę udową.
Szybkość przepływu krwi w naczyniach włosowatych jest około 600 razy wolniejsza niŜ
w duŜych tętnicach. Sprzyja to przechodzeniu tlenu i składników odŜywczych, w które krew
zaopatruje wszystkie komórki organizmu.
Osocze krwi przechodzi przez śródbłonek naczyń włosowatych i wypełnia jako płyn
tkankowy przestrzenie międzykomórkowe. Z płynu tego komórki czerpią tlen i potrzebne im
składniki pokarmowe, a wydzielają do niego dwutlenek węgla i niepotrzebne produkty
przemiany materii. Następnie płyn tkankowy zbierany jest przez naczynia chłonne i juŜ jako
chłonka (limfa) odprowadzany jest do duŜych Ŝył, a więc z powrotem do układu krwionośnego.
Naczynia chłonne w swoim przebiegu posiadają węzły chłonne, gdzie chłonka ulega
oczyszczeniu z ewentualnych elementów szkodliwych. Chłonka odpływająca z jelit
doprowadza do krwi składniki pokarmowe wchłonięte z przewodu trawiennego. Krew ta za
pomocą Ŝyły wrotnej dopływa do wątroby, gdzie zostają odłoŜone substancje pokarmowe,
a oczyszczona krew Ŝyłami wątrobowymi zostaje odprowadzona do Ŝyły głównej tylnej. Układ
chłonny anatomicznie i czynnościowo jest ściśle związany z układem krwionośnym. Składa się
z chłonki, naczyń chłonnych i narządów chłonnych.
Chłonka (limfa) jest to płyn bezbarwny lub lekko Ŝółtawy, powstający z osocza krwi.
Osocze wraz ze składnikami odŜywczymi i tlenem przedostaje się do naczyń włosowatych do
przestrzeni międzykomórkowych. Komórki wchłaniają potrzebne składniki, a wydalają
produkty przemiany materii i C02. W ten sposób powstaje płyn tkankowy, bezpośrednio
otaczający komórki. Przenika on przez ściany naczyń włosowatych chłonnych tworząc płynną
część chłonki. Płyn ten przechodząc przez węzły chłonne zostaje zaopatrzony w krwinki białe
i staje się chłonką. Chłonka zawiera więcej wody, a mniej fibrynogenu niŜ krew i dlatego
wolniej krzepnie. Nie ma w niej teŜ krwinek czerwonych. Chłonka odpływająca z jelit zawiera
duŜo składników odŜywczych, zwłaszcza tłuszczu, jest gęstsza i biało zabarwiona. Naczynia
odprowadzające chłonkę łączą się w większe przewody, noszące nazwę pni chłonnych.
Odprowadzają one chłonkę do Ŝyły głównej doczaszkowej, gdzie łączy się ona z krwią.
Najgrubszym naczyniem chłonnym jest przewód piersiowy, zbierający chłonkę ze środkowej
i tylnej części ciała, oraz pień tchawiczy zbierający chłonkę z głowy, szyi i kończyn przednich.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Chłonka dostając się do krwi dostarcza jej krwinek białych i doprowadza produkty przemiany
materii, które krew odprowadza do narządów wydalniczych. Przepływ chłonki w naczyniach
umoŜliwiają skurcze mięśni szkieletowych, pulsacja tętnic, mięśniówka gładka naczyń i inne
czynniki.
KrąŜenie chłonki odbywa się tylko w jednym kierunku – z obwodu ciału w kierunku serca.
Po ustaniu krąŜenia szybko następuje śmierć organizmu.
Fizjologia układu pokarmowego
Ilość pobranego pokarmu przez zwierzę jest zaleŜna głównie od stanu sytości. Na uczucie
sytości wpływa stopień wypełnienia przewodu pokarmowego, ilość wydzielonych soków
trawiennych, smak pokarmu oraz ewentualnie widok innego zwierzęcia pobierającego paszę.
Odczucie sytości moŜe być dwojakiego rodzaju:
– fizjologiczne,
– mechaniczne.
Sytość fizjologiczna występuje, wówczas gdy w pokarmie zwierzę otrzymało wszystkie
składniki potrzebne do czynności Ŝyciowych i produkcyjnych.
Sytość mechaniczna oznacza określone wypełnienie przewodu pokarmowego,
wystarczające dla odczucia sytości.
Pobieranie pokarmu u zwierząt gospodarskich odbywa się w róŜny sposób. Zwierzęta
mięsoŜerne pokarm stały chwytają głównie zębami, miaŜdŜą go i szybko, duŜymi kęsami,
połykają. Konie chwytają pokarm wargami, a trawę na pastwisku odgryzają lub odrywają
siekaczami. Krowy przy zjadaniu paszy w oborze i na pastwisku posługują się głównie
językiem, owce, podobnie jak konie, uŜywają w tym celu warg, dlatego teŜ łatwiej im zdobyć
pokarm, nawet na słabo odrośniętej łące, z której krowy nie mogą juŜ korzystać. Świnie
przygotowaną paszę wprowadzają do jamy ustnej za pomocą dolnej wargi. Na pastwisku
odgryzają lub odrywają trawę za pomocą języka i siekaczy. W warunkach naturalnych świnie
poszukujące w ziemi poŜywienia posługują się ryjem. Konie, przeŜuwacze i świnie pokarm
płynny pobierają przez zanurzenie w nim warg i wytworzenie ujemnego ciśnienia w jamie
ustnej dzięki obniŜeniu szczęki dolnej i cofnięciu języka. Ssanie u osesków polega na
szczelnym obejmowaniu brodawki sutkowej wargami oraz językiem i wytwarzaniu ujemnego
ciśnienia w jamie ustnej. W jamie ustnej większości zwierząt gospodarskich zachodzi trawienie
mechaniczne i chemiczne. Do dokładnego rozcierania pokarmów przystosowane jest tylko
uzębienie zwierząt roślinoŜernych. Ruchy Ŝuchwy następują u nich w płaszczyźnie poziomej
i pionowej, co przyczynia się równieŜ do lepszego rozdrabniania paszy.
Istotną rolę procesie trawienia ma ślina wydzielana z licznych ślinianek. Ślina jest
bezbarwną cieczą, o odczynie lekko zasadowym, zawierającą 99% wody i 1% suchej masy, na
którą składają się sole mineralne i substancje białkowe – mucyna, od której obecności zaleŜy
jej lepkość. Przyczynia się ona do formowania kęsa w jamie ustnej i łatwiejszego przesunięcia
go do Ŝołądka. Skład i ilość wydzielanej śliny zmienia się zaleŜnie od ilości i jakości pokarmu.
Podczas zjadania paszy suchej wydziela się więcej śliny wodnistej z gruczołów przyusznych,
podczas gdy pokarm półpłynny powoduje wydzielanie śliny mieszanej śluzowo-wodnistej ze
ślinianek Ŝuchwowych i podjęzykowych. U bydła ślina jest wydzielana ciągle i ilość jej waha
się w dość szerokich granicach – od 50 do 150 1 na dobę, koń wydziela 40 1 śliny, świnia – ok.
15 1, a owca – od 6 do 8 l. Wydzielanie śliny regulowane jest na drodze nerwowej. Pobudzenie
nerwów współczulnych powoduje zmniejszenie ilości wydzielanej śliny. Staje się ona bardziej
ciągliwa i zawiera stosunkowo duŜo substancji stałych. Nerwy przywspółczulne wzmagają
wydzielanie śliny wodnistej. Ślina wydzielana jest równieŜ na podłoŜu odruchowym. Znane
jest zjawisko wzmoŜonego wydzielania śliny na widok pokarmu (odruch warunkowy) lub
podczas jedzenia (odruch bezwarunkowy). Znajomość odruchów warunkowych związanych
z podawaniem pokarmu pozwala często uniknąć błędów w Ŝywieniu zwierząt.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Połykanie polega na przesunięciu pokarmu z jamy ustnej do Ŝołądka. Odpowiednio
przeŜuty i naśliniony kęs ruchami języka i mięśni policzkowych jest przemieszczany na grzbiet
języka. PodraŜnienie receptorów gardła wywołuje szereg następujących po sobie czynności,
dzięki którym wejście do tchawicy zostaje zamknięte, a kęs dostaje się do przełyku. Połknięty
kęs przesuwany jest do Ŝołądka dzięki ruchom robaczkowym mięśniówki przełyku. Ruchy te
wywoływane są skurczami mięśniówki okręŜnej i przebiegają duŜo szybciej niŜ ruchy
robaczkowe jelit. Po upływie paru sekund, kiedy kęs pokarmowy znajdzie się przy końcu
przełyku, następuje otwarcie zwieracza wpustu i pokarm dostaje się do Ŝołądka. Niekiedy
organizm broni się przez tzw. wymioty przed nadmiernym przeładowaniem Ŝołądka lub przed
zjedzeniem szkodliwego pokarmu. Odruch wymiotny polega cofnięciu treści Ŝołądka do jamy
ustnej, a stąd na zewnątrz. U koni ukośne ułoŜenie końcowego odcinka przełyku w stosunku do
Ŝołądka oraz swoisty zwieracz przełyku uniemoŜliwiają odruch wymiotny. U tych zwierząt
pojawienie się treści pokarmowej w jamie ustnej lub nosowej jest najczęściej objawem
pęknięcia Ŝołądka.
Trawienie w Ŝołądku
śołądek jednokomorowy prosty i trawieniec u przeŜuwaczy składają się z trzech części:
wpustowej, dennej i odźwiernikowej. Zasadniczą rolę w procesie trawienia spełniają gruczoły
części dennej Ŝołądka, które wydzielają głównie składniki soku Ŝołądkowego wraz z kwasem
solnym. Sok Ŝołądkowy jest bezbarwny, przezroczysty, silnie kwaśny (pH od 1 do 2). Zawiera
on około 0,5% kwasu solnego, który działając na enzym komórek Ŝołądka, pepsynogen –
powoduje powstawanie pepsyny, głównego enzymu Ŝołądka. Pepsyna rozkłada białko na
drobniejsze elementy – peptydy. Obecność enzymów trawiących białko w Ŝołądku moŜe być
przyczyną występowania tzw. samotrawienia śluzówki Ŝołądka i powstawania owrzodzenia.
Oprócz pepsyny w Ŝołądku wydzielana jest podpuszczka, enzym ścinający białko mleka. Rola
jego jest szczególnie waŜna u osesków, podobnie jak obecność trzeciego enzymu trawiennego,
lipazy Ŝołądkowej rozkładającej zemulgowane tłuszcze (np. tłuszcz mleka) na kwasy
tłuszczowe i glicerol. Sok Ŝołądkowy dzięki duŜej zawartości kwasu solnego spełnia jeszcze
dodatkowe funkcje obronne organizmu wykazując działanie bakteriobójcze. U osesków kwas
solny w Ŝołądku nie jest wytwarzany, dlatego teŜ przestrzeganie higieny karmienia w tym
czasie jest bardzo istotne, zapobiega bowiem często występującym biegunkom.
Wydzielanie soku Ŝołądkowego jest wynikiem reakcji na podniety pokarmowe. RozróŜnia
się dwie fazy wydzielania: nerwową i chemiczną. Widok pokarmu lub jego zapach powodują
odruchowe zwiększenie wydzielania soku Ŝołądkowego, tzw. wydzielanie warunkowe, które
moŜna wywołać teŜ podnietami sztucznymi. Oprócz odruchowego pobudzenia wydzielania
soku Ŝołądkowego istnieją moŜliwości odruchowego hamowania tego procesu. Bodźce bólowe,
silne stany emocjonalne i wszystkie inne nietypowe podniety towarzyszące wydzielaniu
wpływają hamująco na ten proces, a tym samym na przebieg trawienia.
Faza chemiczna wydzielania soku Ŝołądkowego rozpoczyna się z chwilą podraŜnienia
gruczołów części odźwiernikowej Ŝołądka przez pokarm. Gruczoły Ŝołądka, podobnie jak
gruczoły w innych odcinkach przewodu pokarmowego, wykazują zdolność przystosowania do
charakteru pobieranego pokarmu. Zmiana jakości pokarmu, szczególnie jego właściwości
smakowych, prowadzi do zmiany ilości i składu wydzielanego soku. Na przykład u koni
najintensywniejsze wydzielanie soku Ŝołądkowego występuje podczas skarmiania otrąb,
najmniejsze podczas skarmiania siana.
U przeŜuwaczy rolę właściwego Ŝołądka spełnia trawieniec, przedŜołądki zaś są miejscem
wstępnego rozkładu pokarmu. Przesuwanie treści pokarmowej z Ŝołądka do dwunastnicy
zachodzi pod wpływem nasilenia skurczów Ŝołądka powodujących wzrost ciśnienia i otwarcie
zwieracza odźwiernika. Proces ten regulowany jest poprzez odpowiednią konsystencję oraz
skład zawartości Ŝołądka, ale takŜe poprzez gotowość dwunastnicy do przyjęcia nowych porcji
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
treści. Głównym miejscem trawienia i wchłaniania w organizmie zwierzęcym jest jelito
cienkie. W pierwszym jego odcinku – dwunastnicy – oprócz gruczołów własnych znajdują
ujście wydzieliny duŜych gruczołów trawiennych: trzustki i wątroby. Sok trzustkowy jest
najwaŜniejszym sokiem trawiennym. Zawiera on enzymy rozkładające wszystkie pokarmy.
Oddziałuje zasadowo (pH = 7,8–8,4) zobojętniając kwaśną treść, jaka napływa do jelit
z Ŝołądka. Do enzymów soku trzustkowego naleŜą:
– trypsyna rozkładająca białka,
– amylaza trzustkowa, która rozbija skrobię na cząsteczki maltozy,
– lipaza, odpowiedzialna za rozkład tłuszczów na glicerol i kwasy tłuszczowe.
Skład enzymatyczny soku trzustkowego w duŜej mierze zaleŜy od rodzaju poŜywienia.
Mechanizm regulacji wydzielania soku trzustkowego polega na uwalnianiu sekretyny pod
wpływem kwaśnej treści Ŝołądka draŜniącej śluzówkę dwunastnicy. Sekretyna, wytwarzana
w ścianie dwunastnicy, dostaje się do krwi i na drodze hormonalnej pobudza trzustkę do
wydzielania.
Wątroba jest największym gruczołem w organizmie. W wątrobie wytwarzana jest Ŝółć,
która chociaŜ nie zawiera ona enzymów trawiennych, to jednak dzięki obecności kwasów
Ŝółciowych (glikocholowego i taurocholowego) wpływa emulgująco na tłuszcze i w ten sposób
ułatwia działanie lipazy. Razem z innymi wydzielinami dostającymi się do dwunastnicy sprzyja
alkalizacji treści oraz pobudza aktywność ruchową mięśniówki jelita. Kolor Ŝółci pochodzi od
barwników Ŝółciowych, które są pochodnymi barwników krwi. Wydalane są z kałem
i moczem, nadając im Ŝółtobrązowe zabarwienie. W przypadku uszkodzenia wątroby barwniki
te gromadzą się we krwi i w tkankach, nadając skórze Ŝółte zabarwienie, charakterystyczne dla
choroby zwanej Ŝółtaczką. Wydzielanie Ŝółci regulowane jest przez układ nerwowy oraz na
drodze hormonalnej.
Błona śluzowa dwunastnicy wydziela specjalny hormon cholecystokininę, która powoduje
skurcz mięśni pęcherzyka Ŝółciowego i wyciśnięcie porcji Ŝółci do dwunastnicy. WzdłuŜ całej
błony śluzowej jelita cienkiego rozmieszczone są gruczoły wydzielające sok jelitowy. Sok
jelitowy zawiera enzymy rozkładające elementy białkowe i cukrowce na związki proste
(aminokwasy i cukry proste), które w tej formie mogą być wchłaniane do krwi. Nie wchłonięte
resztki masy pokarmowej dzięki ruchom perystaltycznym jelit przesuwane są do jelita ślepego,
dalej do okręŜnicy i do jelita prostego. W jelicie grubym wydzielanie soków trawiennych jest
bardzo skąpe, występują tu liczne komórki kubkowe wydzielające śluz. U zwierząt
roślinoŜernych w treści jelita grubego znajduje się jeszcze dosyć duŜo substancji odŜywczych,
szczególnie błonnika i komórek w otoczce błonnikowej, których w jelicie cienkim enzymy
trawienne nie są w stanie rozłoŜyć. Substancje te podlegają trawieniu przez bakterie znajdujące
się w jelicie grubym. Bakterie te, dzięki wydzielaniu enzymów celulolitycznych uwalniają
zawartość niestrawionych komórek. Rozkład błonnika w jelicie grubym ma szczególne;
znaczenie u koni. Jelito ślepe i okręŜnica u tych zwierząt spełnia podobną rolę, aczkolwiek
w mniejszym zakresie, jak przedŜołądki u przeŜuwaczy. Odbywają się tu intensywne procesy
fermentacyjne, przebiegające z wytworzeniem duŜych ilości lotnych kwasów tłuszczowych
i innych gazów. W jelicie ślepym i okręŜnicy u konia pokarm przebywa około 3 dni i dzięki
temu ulega strawieniu około 50% błonnika, 40% białek i około 25% węglowodanów, jakie
dostały się tutaj wraz z zawartością jelit cienkich. Do waŜnych czynności bakterii w jelicie
grubym zwierząt domowych naleŜy równieŜ zaliczyć wytwarzanie witamin. Przede wszystkim
syntetyzowane są tam witaminy z grupy B i witamina K. Podawanie zwierzętom antybiotyków
wyjaławia przewód pokarmowy, niszcząc bakterie, dlatego teŜ naleŜy podawać zwierzętom
witaminy lub poŜywienie zawierające zwiększone ich ilości. W wyniku działania mikroflory,
z niestrawionych resztek pokarmowych tworzą się w jelicie grubym róŜne gazy, między innymi
siarkowodór, metan i dwutlenek węgla. Podczas gnicia białek powstają substancje trujące, jak:
fenol, indol i skatol.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
W końcowym odcinku jelita grubego następuje formowanie kału . Po wchłonięciu wody
zawartość jelit grubych zagęszcza się. Pod wpływem zwiększonego ciśnienia w okolicy
okresowo występuje odruch defekacji. U większości zwierząt odruch ten jest mimowolny,
jednak niektóre zwierzęta moŜna nauczyć wydalania kału w określonym miejscu i czasie.
Najczęstsze defekacje stwierdza się u przeŜuwaczy (10–20 razy na dobę), rzadziej koni (5–12),
a jeszcze rzadziej u świń (2–3). Ilość kału zaleŜna jest nie tylko od wielkości zwierzęcia, ale teŜ
i od rodzaju pobieranego pokarmu i od zawartości w nim wody. Najwięcej wody jest w kale
krów – 85%. Średnia ilość wydalanego w ciągu doby kału u krów wynosi około 30 kg, u koni –
10 kg, a u świni około 2 kg.
Trawienie u przeŜuwaczy
śołądek przeŜuwaczy Ŝołądkiem wielokomorowym, jego budowę poznałeś w module
322[14].O1.02. Spośród przedŜołądków największy jest Ŝwacz. W Ŝwaczu odbywają się
główne procesy trawienne. Pasza pobierana przez przeŜuwacze, ulega tu wstępnej maceracji,
aby z powrotem wrócić do jamy ustnej i w czasie tzw. przeŜuwania ulec dokładnemu
rozdrobnieniu. DłuŜsze zaleganie treści pokarmowej w Ŝwaczu, który nigdy nie jest próŜny,
sprzyja rozwojowi i działaniu róŜnych gatunków bakterii. W przedŜołądkach znajdują takŜe
liczne wymoczki, których ogólny cięŜar moŜe przekroczyć 5 kg. Stanowią one dla swego
Ŝywiciela źródło wysokowartościowego białka zwierzęcego. PrzeŜuwanie składa się:
– z odruchu odłykania,
– właściwego przeŜuwania,
– powtórnego połykania.
Pokarm jest przeŜuwany, dopóki nie zostanie rozdrobniony na cząsteczki o określonej
wielkości. Okresy przeŜuwania występują od 10 do 12 razy w ciągu doby i trwają po około
40 min. Odruch odłykania, czyli powrotu treści przez przełyk i gardło do jamy ustnej, jest
zsynchronizowany z cyklem ruchów Ŝwacza i z odruchem odbijania. śwacz kurczy się
rytmicznie, a kaŜdy cykl skurczów Ŝwacza poprzedzony jest skurczem czepca. Znajomość tego
zjawiska wykorzystano w weterynarii do diagnozowania obecności ciał obcych w czepcu.
Ostry przedmiot, przebijający ścianę czepca podczas kaŜdorazowego skurczu tego
przedŜołądka, wywołuje reakcję bólową u przeŜuwacza. W przebiegu procesów trawiennych
występuje gromadzenie gazów. U krowy w wyniku procesów fermentacyjnych powstaje
w ciągu godziny od 60 do 100 litrów gazów. Są one usuwane ze Ŝwacza głównie drogą
odbijania. ZłoŜony odruch odbijania jest wywoływany na skutek rozciągania ścian Ŝwacza
przez gazy gromadzące się w jego worku grzbietowym. Odruch ten występuje około 20 razy na
godzinę i związany jest ze skurczem grzbietowego worka Ŝwacza. Niekiedy, po obfitym
najedzeniu się paszami zielonymi, dochodzi do trudności w wydzielaniu gazów. Przyczyną
tego zjawiska jest najczęściej odruchowe zmniejszenie aktywności ruchowych przedŜołądków
na skutek podraŜnienia zjedzonym pokarmem śluzówki trawieńca i jelit. Powoduje to
nadmierne powiększenie Ŝwacza (wzdęcie), coraz bardziej uciskającego sąsiednie narządy, co
moŜe doprowadzić do pęknięcia Ŝwacza. Ratunek moŜe przynieść mechaniczne usunięcie
gazów za pomocą sondy lub bezpośrednie przebicie ściany Ŝwacza. Do zasadniczych czynności
bakterii w przedŜołądkach naleŜy rozkład błonnika, czyli celulozy, synteza białka ze związków
azotowych niebiałkowych oraz wytwarzanie witamin. Obecność baterii celuloitycznych
w Ŝwaczu, które przy pomocy własnych enzymów trawią błonnik, moŜe być wykorzystywany
tylko przez ten rodzaj zwierząt. Rozkład błonnika przebiega przez wytworzenie celobiozy,
później glukozy, z której powstają lotne kwasy tłuszczowe (LKT). Głównym składnikiem LKT
jest kwas octowy. Oprócz niego występują kwasy propionowy, masłowy oraz, w mniejszych
ilościach, inne kwasy: mrówkowy, mlekowy, bursztynowy. Wytwarzane są teŜ duŜe ilości
gazów, spośród których najwięcej jest dwutlenku węgla, metanu i wodoru. W ciągu doby
w Ŝwaczu krowy powstaje około 500 1 CO2 i 250 1 CH4. Gazy te usuwane są z organizmu
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3
Technik.weterynarii 3

More Related Content

What's hot

BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...
BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...
BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe
 
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznychKamil Kiełczewski
 
11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznym
11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznym11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznym
11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznymWiktor Dąbrowski
 

What's hot (20)

Technik.weterynarii 11
Technik.weterynarii 11Technik.weterynarii 11
Technik.weterynarii 11
 
Technik.weterynarii 4
Technik.weterynarii 4Technik.weterynarii 4
Technik.weterynarii 4
 
Technik.weterynarii 7
Technik.weterynarii 7Technik.weterynarii 7
Technik.weterynarii 7
 
Technik.weterynarii 17
Technik.weterynarii 17Technik.weterynarii 17
Technik.weterynarii 17
 
Technik.weterynarii 21
Technik.weterynarii 21Technik.weterynarii 21
Technik.weterynarii 21
 
Technik.weterynarii 12
Technik.weterynarii 12Technik.weterynarii 12
Technik.weterynarii 12
 
11 8.1 ppz_tresc
11 8.1 ppz_tresc11 8.1 ppz_tresc
11 8.1 ppz_tresc
 
Technik.weterynarii 16
Technik.weterynarii 16Technik.weterynarii 16
Technik.weterynarii 16
 
Technik.weterynarii 19
Technik.weterynarii 19Technik.weterynarii 19
Technik.weterynarii 19
 
BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...
BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...
BHP podczas leczenia i pielęgnacji zwierząt, czynniki chorobotwórcze, drogi s...
 
Technik.weterynarii 9
Technik.weterynarii 9Technik.weterynarii 9
Technik.weterynarii 9
 
11 3.1 ppz_tresc
11 3.1 ppz_tresc11 3.1 ppz_tresc
11 3.1 ppz_tresc
 
11 1.1 ppz_tresc
11 1.1 ppz_tresc11 1.1 ppz_tresc
11 1.1 ppz_tresc
 
Technik.weterynarii 10
Technik.weterynarii 10Technik.weterynarii 10
Technik.weterynarii 10
 
17 3.1 pw_ch_zl_tresc
17 3.1 pw_ch_zl_tresc17 3.1 pw_ch_zl_tresc
17 3.1 pw_ch_zl_tresc
 
17 7.1 pw_ch_zl_tresc
17 7.1 pw_ch_zl_tresc17 7.1 pw_ch_zl_tresc
17 7.1 pw_ch_zl_tresc
 
11 4.1 ppz_tresc
11 4.1 ppz_tresc11 4.1 ppz_tresc
11 4.1 ppz_tresc
 
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
 
11 2.1 ppz_tresc
11 2.1 ppz_tresc11 2.1 ppz_tresc
11 2.1 ppz_tresc
 
11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznym
11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznym11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznym
11. Prowadzenie dekontaminacji w gabinecie stomatologicznym
 

Similar to Technik.weterynarii 3

Similar to Technik.weterynarii 3 (20)

Dietetyk 321[11] z1.01_u
Dietetyk 321[11] z1.01_uDietetyk 321[11] z1.01_u
Dietetyk 321[11] z1.01_u
 
Scalone dokumenty (15)
Scalone dokumenty (15)Scalone dokumenty (15)
Scalone dokumenty (15)
 
8
88
8
 
3. Charakteryzowanie budowy, fizjologii i patofizjologii organizmu człowieka
3. Charakteryzowanie budowy, fizjologii i patofizjologii organizmu człowieka 3. Charakteryzowanie budowy, fizjologii i patofizjologii organizmu człowieka
3. Charakteryzowanie budowy, fizjologii i patofizjologii organizmu człowieka
 
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
 
10
1010
10
 
Technik.weterynarii 14
Technik.weterynarii 14Technik.weterynarii 14
Technik.weterynarii 14
 
3. Analizowanie budowy, fizjologii i patofizjologii narządu żucia
3. Analizowanie budowy, fizjologii i patofizjologii narządu żucia3. Analizowanie budowy, fizjologii i patofizjologii narządu żucia
3. Analizowanie budowy, fizjologii i patofizjologii narządu żucia
 
Rzeznik.wedliniarz 741[03] z1.01_u
Rzeznik.wedliniarz 741[03] z1.01_uRzeznik.wedliniarz 741[03] z1.01_u
Rzeznik.wedliniarz 741[03] z1.01_u
 
Scalone dokumenty (17)
Scalone dokumenty (17)Scalone dokumenty (17)
Scalone dokumenty (17)
 
2
22
2
 
9
99
9
 
14
1414
14
 
11
1111
11
 
Pielęgnowanie dziecka zdrowego
Pielęgnowanie dziecka zdrowegoPielęgnowanie dziecka zdrowego
Pielęgnowanie dziecka zdrowego
 
Technik.rolnik 321[05] z3.01_u
Technik.rolnik 321[05] z3.01_uTechnik.rolnik 321[05] z3.01_u
Technik.rolnik 321[05] z3.01_u
 
2
22
2
 
2
22
2
 
Dietetyk 321[11] z1.02_u
Dietetyk 321[11] z1.02_uDietetyk 321[11] z1.02_u
Dietetyk 321[11] z1.02_u
 
6
66
6
 

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

k1.pdf
k1.pdfk1.pdf
k1.pdf
 
t1.pdf
t1.pdft1.pdf
t1.pdf
 
Quiz3
Quiz3Quiz3
Quiz3
 
Quiz2
Quiz2Quiz2
Quiz2
 
Quiz 1
Quiz 1Quiz 1
Quiz 1
 
Pytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacjiPytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacji
 
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
 
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikowRodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
 
Rodo reakcja na_naruszenia
Rodo  reakcja na_naruszeniaRodo  reakcja na_naruszenia
Rodo reakcja na_naruszenia
 
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikowRodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
2 2
2
 
1
11
1
 
6
66
6
 
5
55
5
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
22
2
 
1
11
1
 

Technik.weterynarii 3

  • 1. ,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Krystyna Kwestarz Określanie cech fizjologicznych zwierząt 322[14].O1.03 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007
  • 2. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1 Recenzenci: lek wet. Katarzyna Nowakowska lek. wet. Jan Pliszek Opracowanie redakcyjne: mgr inŜ. Krystyna Kwestarz Konsultacja: mgr inŜ. Ewa Marciniak-Kulka Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 322[14].O1.03 ,,Określanie cech fizjologicznych zwierząt”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik weterynarii. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
  • 3. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 2 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Materiał nauczania 7 4.1. Funkcje Ŝyciowe komórek i rola tkanek zwierzęcych 7 4.1.1. Materiał nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzające 11 4.1.3. Ćwiczenia 11 4.1.4. Sprawdzian postępów 11 4.2. Czynności poszczególnych układów organizmu zwierzęcego 12 4.2.1. Materiał nauczania 12 4.2.2. Pytania sprawdzające 45 4.2.3. Ćwiczenia 46 4.2.4. Sprawdzian postępów 50 4.3. Zachowania zwierząt w stanach lęku i agresji 51 4.3.2. Materiał nauczania 51 4.3.2. Pytania sprawdzające 54 4.3.3. Ćwiczenia 54 4.3.4. Sprawdzian postępów 55 5. Sprawdzian osiągnięć 56 6. Literatura 60
  • 4. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 3 1. WPROWADZENIE Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o czynnościach fizjologicznych poszczególnych narządów i układów organizmów zwierzęcych. Poznasz ich procesy fizjologiczne oraz mechanizmy obronne. Będziesz mógł przeanalizować zachowania zwierząt w stanach leku oraz zasady zachowania człowieka podczas pracy ze zwierzętami. W poradniku zamieszczono: – wymagania wstępne, czyli wykaz podstawowych pojęć i umiejętności, które powinieneś mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej, – cele kształcenia jednostki modułowej, – materiał nauczania, który umoŜliwi Ci samodzielne przygotowanie się do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianu, – ćwiczenia, które pomogą Ci sprawdzić poziom opanowania Twojej wiedzy oraz umiejętności, – zestaw pytań sprawdzających opanowanie Twojej wiedzy oraz umiejętności z zakresu całej jednostki modułowej, – wykaz literatury. W materiale nauczania zostały opisane następujące zagadnienia: – funkcje Ŝyciowe komórek i rolę tkanek zwierzęcych, – czynności poszczególnych układów organizmu zwierzęcego, – zachowania zwierząt w stanach leku i agresji, – zachowania człowieka podczas pracy ze zwierzętami. Przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczeń zapoznaj się z pytaniami sprawdzającymi, które pozwolą Ci ocenić stan Twojej wiedzy, potrzebnej do wykonania ćwiczeń. Sprawdzając swoje postępy powinieneś odpowiadać na pytanie „tak”, w przypadku gdy opanowałeś określone zagadnienia lub „nie”, gdy nie znasz określonego materiału. Jeśli masz trudności ze zrozumieniem określonego tematu lub ćwiczenia, poproś nauczyciela o pomoc. Poprawne wykonanie ćwiczeń jest dowodem właściwego poziomu umiejętności praktycznych określonych w tej jednostce modułowej. Po zrealizowaniu materiału nauczania, sprawdź swoją wiedzę i umiejętności z zakresu całej jednostki modułowej. Sprawdzian osiągnięć zawiera: − instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas prowadzenia sprawdzianu, − zestaw pytań testowych, − przykładową kartę odpowiedzi. Jednostka modułowa „Określanie cech fizjologicznych zwierząt”, której treść teraz poznasz, stanowi podstawę do kolejnych umiejętności, które powinieneś opanować w ramach zawodu technik weterynarii.
  • 5. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 4 322[14].O1.03 Określanie cech fizjologicznych zwierząt 322[14].O1.02 Określanie cech anatomicznych zwierząt 322[14].O1.04 Określanie topografii ciała i połoŜenia narządów zwierząt 322[14].O1 Podstawy zawodu 322 [14].O1.01 Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpoŜarowej Schemat układu jednostek modułowych
  • 6. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 5 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − charakteryzować budowę komórek i tkanek zwierzęcych, − stosować techniki preparowania narządów zwierząt, − rozróŜniać układy i narządy róŜnych gatunków zwierząt, − wyjaśniać budowę poszczególnych narządów zwierząt i układów, − wyjaśniać budowę anatomiczną ptaka grzebiącego i wodnego, − posługiwać się narzędziami do preparowania narządów, − stosować środki ochrony indywidualnej, − wykonywać preparaty do badania mikroskopowego, − stosować metody postępowania z odpadami weterynaryjnymi, − stosować przepisy bezpieczeństwa higieny pracy podczas kontaktu z materiałem rzeźnym i prosektoryjnym.
  • 7. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 6 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: – posłuŜyć się pojęciami z zakresu fizjologii, – określić podstawowe procesy fizjologiczne u zwierząt i zasady ich regulacji, – scharakteryzować funkcje Ŝyciowe komórek i rolę tkanek zwierzęcych, – wyjaśnić funkcje poszczególnych narządów i układów organizmu zwierzęcego, – porównać procesy fizjologiczne narządów i układów wybranych gatunków zwierząt, – wyjaśnić mechanizmy obronne organizmu i ich znaczenie w Ŝyciu zwierząt, – porównać procesy fizjologiczne ptaka grzebiącego i wodnego, – określić zachowania zwierząt w stanach lęku i agresji, – określić zachowania człowieka podczas pracy ze zwierzętami.
  • 8. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 7 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Funkcje Ŝyciowe komórek i rola tkanek zwierzęcych 4.1.1 Materiał nauczania Podstawowe procesy fizjologiczne u zwierząt Fizjologia zwierząt jest jedną z podstawowych nauk biologicznych. Jej zadaniem jest określenie podstawowych mechanizmów fizjologicznych narządów zwierząt, poznanie wszystkich praw, które kierują czynnościami Ŝyciowymi organizmów zwierzęcych. Współczesna fizjologia, dzięki postępowi technicznemu, wnika coraz głębiej w struktury budowy poszczególnych narządów oraz w strukturę podstawowego elementu budowy kaŜdego Ŝywego organizmu − komórki, co umoŜliwia poznanie czynności poszczególnych narządów. Proces fizjologiczny jest to całokształt zjawisk fizycznych oraz przemian chemicznych związanych z wykonywaniem przez organizm Ŝywy określonych czynności np. oddychanie. Procesy Ŝyciowe komórek zwierzęcych Komórka jest najprostszą formą organizacji Ŝywej materii i stanowi jednostkę czynnościową organizmów Ŝywych. Budowę komórki zwierzęcej poznałeś w module 322[14].O1.02. W kaŜdej komórce zachodzą nieustannie skomplikowane procesy Ŝyciowe, związane przede wszystkim z ruchem, rozmnaŜaniem, wzrostem i odŜywianiem. Podstawą tych procesów są liczne, bardzo złoŜone reakcje biochemiczne. Wszystkie te reakcje nazywamy ogólnie przemianą materii, czyli metabolizmem. Przemiana materii polega na ciągłym rozkładzie i syntezie (łączeniu) róŜnych związków organicznych. W normalnym (zdrowym) organizmie − zarówno jednokomórkowym jak i wielokomórkowym − między procesami syntezy i rozkładu istnieje dynamiczna równowaga, tzn. Ŝe wytwarza się tyle substancji ilościowo i jakościowo, ile ulega rozkładowi. Wyjątek stanowi organizm rosnący, w którym ze względu na przyrost komórek procesy syntezy mają przewagę nad procesami rozkładu. Innym wyjątkiem jest organizm chory lub wykonujący cięŜką prace fizyczną; przewaŜają w nim wtedy procesy rozkładu. W normalnych komórkach organizmu procesy te są tak skorelowane, Ŝe wytwarza się tylko tyle związków, ile ich organizm potrzebuje, a jednocześnie ulega rozkładowi tylko taka ilość substancji organicznych, jaka jest konieczna do wytworzenia energii potrzebnej organizmowi. Procesy syntezy zwane równieŜ procesami asymilacji lub anabolizmem, polegają na tym, Ŝe z prostszych substancji wytwarzane są bardziej złoŜone, przy czym zuŜywane są duŜe ilości energii (procesy endoenergetyczne). W procesach rozkładu zwanych takŜe procesami dysymilacji lub katabolizmem, związki bardziej złoŜone rozpadają się na związki prostsze lub nawet pierwiastki, przy czym wyzwalają się duŜe ilości energii (procesy egzoenergetyczne). U zwierząt szczególnie wyŜszych, procesy biochemiczne muszą zachodzić dość szybko, a jednocześnie w warunkach łagodnych, przewaŜnie w temp. poniŜej 42°C. Przyspieszanie procesów chemicznych u zwierząt odbywa się za pomocą swoistych substancji białkowych, zwanych enzymami. Zdolność wytwarzania enzymów wykształciła się u zwierząt w wyniku przystosowań trwających przez wiele milionów lat. NaleŜy nadmienić, Ŝe przemiana materii w komórce odbywa się w środowisku wodnym. Jednym z podstawowych elementów czynnościowych komórki są błony plazmatyczne, Błony te są selektywnie przepuszczalne, dzięki czemu komórka moŜe wymieniać pewne (lecz nie wszystkie) substancje z otoczeniem, moŜe pobierać substancje pokarmowe, wodę i tlen, a usuwać dwutlenek węgla oraz inne szkodliwe związki. Przenikanie wody oraz substancji nieorganicznych i organicznych zachodzi przez błonę komórkową w obu kierunkach i jest
  • 9. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 8 wybiórcze, co zabezpiecza ściśle określone środowiska wewnętrzne, konieczne dla jej prawidłowego funkcjonowania. Selektywność błony komórkowej jest moŜliwa dzięki jej budowie, którą poznałeś w module 322[14].O1.02. Przenikanie cząsteczek przez błony komórkowe zachodzi przy udziale róŜnych mechanizmów (rys.1): – dyfuzji (cząsteczki rozpuszczalne w tłuszczach), – osmozy, – filtracji, – dyfuzji wspomaganej, – czynnego transportu (pompa sodowo-potasowa) – fagocytozy, – pinocytozy. Rys. 1. Sposoby przemieszczania się substancji przez błonę komórkową A – dyfuzja prosta, B – dyfuzja wspomagana, C – transport czynny [8, s. 17] Bardzo waŜną rolę w komórce odgrywa cytoplazma. Tworzy ona środowiska dla bardzo licznych reakcji chemicznych, np. biosyntezy białka oraz beztlenowych etapów oddychania wewnątrzkomórkowego. Tlenowe etapy oddychania wewnątrzkomórkowego. Zachodzą w mitochondriach. Jest to proces bardzo złoŜony. Składa się z wielu reakcji katalizowanych (przyspieszanych) przez odpowiednie enzymy. Reakcje te moŜna pogrupować w trzy charakterystyczne etapy: – glikolizę, – cykl Krebsa, – utlenianie końcowe (rys. 2). Glikoliza zachodzi w cytoplazmie i polega na stopniowym rozłoŜeniu cząsteczek glukozy do kwasu pirogronowego. Część reakcji glikolizy przebiega z wydzieleniem energii pozwalającej na wytworzenie niewielkiej liczby cząsteczek ATP, i przeniesieniem kilku atomów wodoru na specjalny związek – przenośnik wodoru. W reakcjach glikolizy nie jest zuŜywany tlen. Końcowy produkt glikolizy – kwas pirogronowy wędruje do mitochondrium, gdzie tworzy związek acetylo- koenzym A, który jest następnie utleniany. Przemiany te nazywane są cyklem Krebsa i przebiegają z uwolnieniem dwutlenku węgla oraz syntezą cząsteczek ATP. Podczas reakcji cyklu pewna liczba wodoru przechwytywana jest przez cząsteczki przenośników. W błonie tworzącej grzebienie mitochondrialne wbudowane są specjalne białka odpowiedzialne za przechwytywanie wodoru ze zredukowanych przenośników. W grzebieniach zachodzi utlenienie końcowe z udziałem tlenu cząsteczkowego. Końcowym produktem tego etapu jest woda. W przemianach tych powstaje duŜa liczba cząsteczek ATP. Źródłem energii uŜytecznej biologicznie mogą być teŜ kwasy tłuszczowe. Przemiany kwasów tłuszczowych (beta-oksydacja) prowadzą do stopniowego powstawania licznych cząsteczek acetylo-koenzymu A oraz zaopatrzonych w wodór przenośników, czyli substratów cyklu Krebsa, i są źródłem wodoru do utleniania końcowego.
  • 10. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 9 Rys. 2. Schemat przebiegu utleniania wewnątrzkomórkowego glukozy i kwasu tłuszczowego [8, s. 20] Bardzo waŜnym procesem zachodzącym w komórce jest synteza białek. Proces ten zachodzi w części ziarnistej siateczki endoplazmatycznej zwanej rybosomami. Kolejnym bardzo waŜnym elementem czynnościowym komórki jest jądro, które odgrywa zasadniczą rolę w dziedziczeniu cech organizmu. Zasadniczą jego część stanowi chromatyna, z której tworzą się chromosomy. Chromosomy składają się z białka i duŜej cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Występujące w chromosomach podstawowe jednostki dziedziczności – geny są częścią cząsteczki DNA. Kwas dezoksyrybonukleinowy ma podstawowe znaczenie dla tworzenia się substancji białkowych w komórce. Pośredniczy on równieŜ w przekazywaniu komórkom potomnych (powstającym w wyniku podziału) cech dziedzicznych, swoiście „zaszyfrowanych" w cząsteczkach DNA. WyróŜnia dwa podstawowe typy podziałów komórkowych: – mitozę – podział komórki, w wyniku którego powstają dwie komórki potomne o takiej samej liczbie chromosomów jak komórka potomna, mitoza zachodzi w komórkach ciała, dzięki niej jest moŜliwy wzrost organizmu zwierząt (rys.3), – mejozę – podział redukcyjny komórki, w wyniku którego powstają dwie komórki potomne o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów, w wyniku tego podziału powstają gamety umoŜliwiające utrzymanie stałej charakterystycznej liczby chromosomów dla danego gatunku (rys.4).
  • 11. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 10 Rys. 3.Schemat przebiegu mitozy [8, s. 24] Mitoza zachodzi w komórkach somatycznych. W czasie podziału mitotycznego liczba chromosomów ulega podwojeniu i kaŜda komórka potomna uzyskuje pełen garnitur chromosomów (liczba diploidalna). Komórki płciowe ulegają podziałowi mejotycznemu. W trakcie tego podziału liczba chromosomów nie ulega zdwojeniu, przy czym połowa ich wędruje do komórki potomnej (liczba haploidalna). Po połączeniu się plemnika z komórką jajową powstaje zygota o pełnym zestawie chromosomów. DNA w jądrze słuŜy jako matryca do syntezy RNA, który przekazuje informacje do rybosomów, gdzie zachodzi synteza białka. Rys. 4. Schemat przebiegu mejozy [8, s. 27] Innym objawem funkcji Ŝyciowych komórek jest ich ruch. RozróŜnia się ruchy: – czynne (ruch plemników w drogach rodnych samicy, ruch pełzakowy leukocytów), – bierne( poruszanie się krwinek wraz z prądem krwi). Innym przejawem funkcji Ŝyciowych komórki zwierzęcej jest pobudliwość, czyli zdolność reagowania na działanie bodźców. Niektóre komórki są przystosowane na odbieranie tylko niektórych bodźców np. komórki siatkówki reagują na światło.
  • 12. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 11 4.1.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie są podstawowe funkcje Ŝyciowe komórek zwierzęcych? 2. Jaką rolę pełnią błony komórkowe? 3. Jaki jest mechanizm przenikania cząsteczek przez błony komórkowe? 4. Jaką funkcje pełni mitochondrium? 5. Jakie etapy moŜna wyodrębnić w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego? 6. Jaka rolę pełni jądro komórkowe? 7. Jakie rodzaje ruchów wykonują komórki zwierzęce? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Określ funkcje Ŝyciowe komórki zwierzęcej. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować schemat budowy komórki zwierzęcej, 2) wyodrębnić elementy budowy komórki i określić ich funkcje, 3) określić funcie komórki zwierzęcej, 4) zaprezentować wyniki ćwiczenia na forum grupy. WyposaŜenie stanowiska: – schemat budowy komórki zwierzęcej lub preparat mikroskopowy, – mikroskop, – przybory do pisania. 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić funkcje Ŝyciowe komórki zwierzęcej? 2) określić rolę błony komórkowej? 3) wyjaśnić mechanizmy przenikania cząsteczek przez błony komórkowe? 4) określić funkcje mitochondrium? 5) określić funkcje jądra komórkowego? 6) wymienić rodzaje ruchów wykonywanych przez komórki zwierzęce? 7) scharakteryzować procesy przemiany materii w komórce zwierzęcej?
  • 13. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 12 4.2. Czynności poszczególnych układów organizmu zwierzęcego 4.2.1. Materiał nauczania Fizjologia układu kostnego Układ kostny stanowi bierny element aparatu ruchu. Głównym jego zadaniem jest pełnienie następujących funkcji: – podporowej – tworzy twarde rusztowanie ciała, określa jego kształt i wielkość, – ruchowej – stanowi zespół dźwigni, do których przyczepione są mięśnie umoŜliwiające zwierzęciu wykonywanie ruchów i przemieszczanie się, – amortyzacyjnej. Oprócz tego wiele elementów kostnych stanowi ochronę narządów trzewnych i nerwowych np.: – klatka piersiowa ochrania płuca i serce, – czaszka stanowi ochronę mózgu, – kręgosłup ochrania rdzeń kręgowy – miednica chroni znajdujący się w miednicy mniejszej pęcherz i odbytnicę, u kobiet takŜe macicę, jajowody i jajniki. Inną funkcją układu kostnego jest wytwarzanie elementów morfotycznych krwi przez szpik kostny. Szpik kostny wypełnia wolne przestrzenie znajdujące się wewnątrz kości. W początkowym okresie we wszystkich kościach występuje szpik czerwony w miarę starzenia się w trzonach kości długich ulega on stłuszczeniu i powstaje tzw. szpik Ŝółty. Fizjologia układu mięśniowego Układ mięśniowy pełni w organizmie zwierząt wiele funkcji: – umoŜliwia wykonywanie ruchów i przemieszczanie się zwierząt, – uczestniczy w realizacji podstawowych funkcji Ŝyciowych (oddychanie, trawienie, wydalanie), – umoŜliwia utrzymanie postawy ciała i kształtowanie sylwetki zwierzęcia, – uczestniczy w procesie wytwarzania ciepła. Główną rolę w układzie mięśniowym odgrywają mięśnie szkieletowe, których budowę poznałeś w module „Określania cech anatomicznych zwierząt” 322[14].O1.02. Charakterystyczną cechą mięśni szkieletowych jest: – pobudliwość, – zdolność przewodzenia fal pobudzenia, – zdolność kurczenia się tzn. zmieniania swojej długości. Pobudliwość i zdolność przewodzenia potencjału czynnościowego związane są z powierzchniową błoną włókien mięśniowych – sarkolemą, kurczliwość jest natomiast funkcją miofibrylii, znajdujących się w sarkolplazmie. Skurczem mięśnia nazywamy zmianę jego długości lub napięcia. Skurcze mięśni szkieletowych są zaleŜne od woli zwierzęcia. UmoŜliwiają one zwierzętom: – przemieszczanie organizmu w przestrzeni, – zmiany ułoŜenia części ciała względem siebie, – utrzymanie postawy ciała. Skurcz mięśnia wywoływany jest pobudzeniem odpowiednim bodźcem. W normalnych warunkach mięśnie szkieletowe kurczą się pod wpływem podniet naturalnych, wysyłanych z ośrodkowego układu nerwowego za pośrednictwem włókien nerwowych. Impuls nerwowy za pośrednictwem acetylocholiny zostaje przekazany na włókno mięśniowe powodując w nim
  • 14. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 13 powstanie potencjału czynnościowego. W procesie skurczu waŜną rolę odgrywają jony wapnia, magnezu i inne związki. Pobudzenie mięśnia do skurczu moŜna teŜ wywołać innymi bodźcami np.: ukłuciem ostrą igłą, działaniem na mięsień niską lub wysoką temperaturą, działaniem roztworu kwasu lub zasady. Stosunkowo łatwo pobudzić mięsień prądem elektrycznym. Bodźców elektrycznych uŜywa się w celach doświadczalnych i pobudza się nimi mięśnie wyosobnione z organizmu. Najczęściej uŜywa się do tych celów mięśni Ŝab, a jako podnietę sztuczną na ogół stosuje się prąd elektryczny, który ma tę zaletę, Ŝe nie niszczy mięśni i pozwala na stosunkowo łatwe określenie siły podniety. Bodziec moŜe pobudzić mięsień i wywołać jego skurcz jeśli ma odpowiednią siłę. Podnietę, która jest w stanie spowodować skurcz mięśnia, nazywamy podnietą progową. Podniety słabsze, zwane podprogowymi, nie wywołują skurczu. Podniety między podnietą progową a maksymalną nazywamy ponadprogowymi. Zwiększenie siły podniety pozwala wywołać maksymalny skurcz mięśnia. Dalsze zwiększanie siły podniety nie wywołuje narastania wielkości skurczu, lecz powoduje zniszczenie mięśnia. Wielkość skurczu mięśnia pod wpływem takiej samej podniety nie zawsze jest taka sama. ZaleŜy ona od stopnia pobudliwości mięśnia, który z kolei zaleŜy od jego wypoczęcia, od zaopatrzenia w tlen i składniki odŜywcze. Oprócz odpowiedniego stopnia siły podniety konieczne jest, aby zadziałała ona nagle, gdyŜ zbyt powolne jej narastanie spowoduje w mięśniu zjawisko przystosowania się i skurcz mięśnia nie wystąpi, chociaŜ podnieta przekroczy próg pobudliwości. Kolejnym warunkiem wywołania skurczu mięśnia jest czas działania bodźca. RozróŜnia się następujące rodzaje skurczów: – izotoniczny, – izometryczny, – auksotoniczny. Skurczem izotonicznym nazywamy taki skurcz, w którym mięsień zmniejsza swoją długość i zwiększa grubość. Napięcie mięśnia w czasie trwania skurczu izotonicznego jest stałe, przyczepy mięśnia zbliŜają się do siebie, mięsień moŜe podnieść cięŜar, czyli wykonać pracę. Skurczem izometrycznym nazywamy skurcz, w którym przy nie zmienionej długości mięśnia następuje zmiana napięcia. Przyczepy mięśnia nie mogą wówczas zbliŜyć się do siebie, mięsień nie podniesie cięŜaru i nie wykona pracy. Cała energia skurczu izometrycznego przejawia się w postaci ciepła. W organizmie zwierząt, zwłaszcza pociągowych, rzadko występują skurcze wyłącznie izotoniczne lub izometryczne, poniewaŜ mięśnie podnosząc jakąkolwiek masę skracają się i równocześnie zmieniają swoje napięcie. Skurcz mięśnia, w którym występuje faza izometryczna i izotoniczna nazywa się skurczem auksotonicznym. RozróŜnia się skurcz izotoniczny pojedynczy i tęŜcowy. Skurcz pojedynczy powstaje wówczas, kiedy mięsień zostaje pobudzony jedną podnietą (rys.6). Rys. 6. Krzywa pojedynczego skurczu mięśnia, A–B okres utajony skurczu, B–C skurcz, C–D rozkurcz, D–E następowe wahania spręŜyste [1, s. 115] Skurcz mięśnia nie występuje w momencie zadziałania bodźca, lecz z pewnym opóźnieniem. Czas upływający od momentu zadziałania podniety do wystąpienia skurczu nazywamy okresem utajonym skurczu. Czas okresu utajonego wynosi około 0,01 sekundy.
  • 15. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 14 Część krzywej skurczu od punktu B do punktu C (rys.1.) jest to faza skurczu mięśnia, rozkurcz obrazuje odcinek D–E. Są to następowe wahania spręŜyste. Na wielkość skurczu izotonicznego mają wpływ następujące czynniki: – zmęczenie, – obciąŜenie, – temperatura. JeŜeli mięsień szkieletowy draŜni się szeregiem szybko po sobie następujących podniet, nastąpi wówczas skurcz tęŜcowy. WyróŜnia się skurcze tęŜcowe niezupełne i zupełne (rys. 7C, i 7F). Długość mięśnia w skurczu tęŜcowym moŜe wynosić od 20 do 35% długości spoczynkowej. Wykonywanie przez zwierzęta pracy nie byłoby moŜliwe, gdyby w organizmie zachodziły tylko skurcze pojedyncze. Dlatego teŜ wszelkie ruchy zwierząt i wykonywanie przez nie pracy są moŜliwe dzięki występowaniu skurczów tęŜcowych. Mięśnie szybko kurczące się wymagają ponad 100 bodźców na sekundę, aby wystąpił skurcz tęŜcowy. W mięśniach wolno kurczących się wystarczy kilka bodźców. ZaleŜnie od czasu potrzebnego zwierzęciu do wykonania określonej pracy, długość i siła skurczu tęŜcowego regulowana przez układ nerwowy jest róŜna. A – skurcz pojedynczy, B – odpowiedź mięśnia na dwa bodźce działające w odstępach 0,125s, C – skurcz tęŜcowy niezupełny, D – odpowiedź mięśnia na dwa bodźce działające w odstępach 0,03s, E – skurcz pojedynczy w odpowiedzi na pierwszy bodziec, drugi bodziec działający w okresie refrakcji, F – skurcz tęŜcowy zupełny, Rys. 7. ZaleŜność skurczowej reakcji mięśnia szkieletowego od częstotliwości działających bodźców [2, s. 130] W czasie spoczynku trwa nieustanny dopływ impulsów nerwowych z układu nerwowego do mięśni (z mniejszą częstotliwością niŜ przy wywoływaniu skurczów tęŜcowych), co wywołuje w nich napięcie czynnościowe, zwane tonusem mięśniowym. Dzięki temu napięciu mięśnie są w stanie pewnej gotowości a kaŜdy silniejszy impuls nerwowy łatwo wywołuje skurcz. W prawidłowo funkcjonującym organizmie zwierzęcym napięcie mięśniowe nie znika nigdy; trwa ono nawet wtedy, gdy mięśnie są całkowicie rozluźnione, np. w czasie snu. Między innymi dzięki napięciu mięśniowemu zwierzę moŜe utrzymywać postawę stojącą. Napięcie to znika dopiero po przecięciu nerwów łączących z danym mięśniem lub grupą mięśni. Mięśnie pozbawione dopływu impulsów nerwowych stają się bezwładne i z czasem mogą ulec zanikowi. Zanik mięśni moŜe teŜ nastąpić na skutek braku ruchu, mimo dopływu impulsów nerwowych. Skurcz mięśni zachodzi w wyniku przekształcenia energii chemicznej, którą organizm zwierzęcy uzyskuje z przemian składników pokarmowych w energię mechaniczną. Około 30%
  • 16. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 15 energii chemicznej zmienia się w energię mechaniczną, zaś około 70% zmienia się w energie cieplną, która słuŜy do ogrzewania ciała zwierzęcia oraz utrzymywania stałej temperatury wewnętrznej. Kurczące się mięśnie są najwaŜniejszym producentem ciepła w organizmie. Intensywna i długotrwała pracy mięśni przyczynia się do powstania w organizmie duŜej ilości ciepła. Organizm broni się przed przegrzaniem wydalając nadmiar ciepła przez układ powłokowy. Przemiany chemiczne w mięśniach łączą się z przemianami związków wysokoenergetycznych: fosfokreatyny, ATP oraz glikogenu i przebiegają w dwóch fazach: – beztlenowej, – tlenowej. Rys. 8. Powstawanie ATP, jego rozpad i odtwarzanie podczas skurczu mięśnia [2, s. 132] Faza beztlenowa odbywa się przy wykorzystaniu zawartych w mięśniach złoŜonych związków chemicznych obfitujących w energię, dzięki którym następują skurcze i rozkurcze mięśni. W końcowym etapie fazy beztlenowej w wyniku rozłoŜenia zawartego w mięśniach glikogenu gromadzi się w nich kwas mlekowy. W fazie tlenowej odbywa się utlenianie (spalanie) 1/5 ilości kwasu mlekowego w wyniku czego powstaje dwutlenek węgla i woda. Pozostałe 4/5 kwasu mlekowego w obecności tlenu jest zamieniane ponownie na glikogen. JeŜeli w czasie cięŜkiej pracy układy oddechowy i krwionośny nie dostarczą do mięśni odpowiedniej ilości tlenu, to gromadzący się w nich kwas mlekowy nie zostaje spalony, co wywołuje zmęczenie mięśni. Zmęczeniem mięśni nazywamy stan obniŜenia zdolności do pracy, będący następstwem dłuŜszej aktywności ruchowej, ustępujący po okresie wypoczynku. W mięśniach zmęczonych zmniejsza się pobudliwość, kurczą się one coraz słabiej (skurcze dłuŜsze przy znacznie mniejszym skróceniu włókien) i z czasem zaprzestają swojej czynności. Zmęczenie mięśni jest stanem przejściowym. Po dostarczeniu odpowiedniej ilości składników odŜywczych i tlenu, spaleniu kwasu mlekowego i usunięciu produktów przemiany materii mięśnie odzyskują utraconą zdolność do skurczu. Zmęczenie mięśni zaleŜy nie tylko od nagromadzonego w nich kwasu mlekowego, ale takŜe od wielu innych czynników. Zaburzenia w krąŜeniu krwi, wymianie gazów w płucach i tkankach oraz odchylenia w pracy układu nerwowego przyspieszają zmęczenie mięśni. Zmęczenie zakończeń nerwowych nie pozwala na przekazywanie impulsów nerwowych do włókien nerwowych. DuŜe znaczenie w zapobieganiu zmęczeniu mięśni ma odpowiedni rytm pracy i trening, czyli stopniowe przygotowywanie mięśni do wykonywania określonych trudności. Okresy przerw między skurczami mięśni powinny umoŜliwiać usunięcie produktów przemiany materii. Przykładem mięśni poprzecznie prąŜkowanych pracujących rytmicznie bez objawów zmęczenia jest serce i przepona.
  • 17. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 16 Pod wpływem treningu, który polega na systematycznych i długotrwałych ćwiczeniach, mięśnie uzyskują większą wydolność czynnościową, objawiającą się wykonywaniem dłuŜszej pracy bez oznak zmęczenia. Wskutek treningu włókna mięśniowe ulegają zgrubieniu, co powiększa masę mięśni. Zwiększa się takŜe ilość czynnych włosowatych naczyń krwionośnych, co sprzyja lepszemu ukrwieniu mięśni i bardziej energicznemu przebiegowi w nich procesów chemicznych. W organizmie zwierzęcym oprócz mięśni szkieletowych ogromne znaczenie mają mięśnie gładkie. Zajmują one jedynie około 3% masy ciała. Występują w ścianach przewodów: pokarmowego, oddechowego, rozrodczego, moczowego, w naczyniach krwionośnych, skórze, itd. Skurcze mięśni gładkich odbywają się niezaleŜnie od woli zwierzęcia. Pozwalają na przesuwanie zawartości wielu narządów i układów. Mięśnie te wykazują znaczne róŜnice czynnościowe, natomiast takie procesy, jak przemiany chemiczne, produkcja ciepła i zapotrzebowanie na tlen są identyczne, jak w przypadku mięśni szkieletowych, z tym, Ŝe ich nasilenie ich jest mniejsze. Mięśnie gładkie są bardziej wraŜliwe na podniety chemiczne, a mniej na elektryczne. Skurcze mięśni gładkich róŜnią się od skurczów mięśni szkieletowych głównie czasowym ich przebiegiem. Mięśnie gładkie kurczą się wolniej od 4 do 20 razy niŜ mięsnie szkieletowe. Większość mięśni gładkich cechuje tzw. automatyzm oraz wykazuje skurcze rytmiczne. NaleŜy podkreślić, iŜ charakterystyczną właściwością mięśni gładkich jest moŜliwość pozostawania w stanie skurczu bez oznak zmęczenia przy minimalnym zuŜyciu składników pokarmowych. Fizjologia układu powłokowego Układ powłokowy, czyli skóra i narządy pochodne skóry spełniają w kaŜdym organizmie zwierzęcym bardzo waŜne funkcje. Skóra jest narządem chroniącym organizm przed szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych oraz utratą wody z ustroju. Liczne zakończenia nerwów czuciowych w skórze czynią z niej narząd czucia. Bierze udział w odbieraniu wraŜeń dotykowych. Podstawową jej funkcją jest zapewnienie odpowiedniej temperatury ciała. Zwierzęta gospodarskie są zwierzętami stałocieplnymi, co oznacza, Ŝe ilość ciepła wytworzonego w organizmie w wyniku pracy mięśni i przemian metabolicznych jest równa ilości ciepła utraconego – oddanego do otoczenia. Wśród zwierząt domowych najwyŜszą temperaturę ciała ma gęś (około 42°C, tabela 1), ssaki domowe mają ciepłotę ciała zbliŜoną do 39°C. Tabela 1. Normalna temperatura ciała zwierząt domowych [5, s. 85] Gatunek zwierzęcia Przeciętna temperatura ciała w °C Koń 37,8 Krowa 38,5 Owca 39,2 Świnia 39,0 Kura 41,0 Gęś 42,0 U zwierząt młodych temperatura ciała jest nieco wyŜsza niŜ u osobników starszych tego samego gatunku. WyŜsza temperatura ciała występuje u zwierząt w okresach aktywności organizmu w porównaniu z okresami spokoju (np. w nocy). W róŜnych stanach fizjologicznych, takich jak ruja, ciąŜa – temperatura ciała zwierzęcia takŜe przejściowo wzrasta. W organizmie zwierzęcym przebiegają procesy chemiczne połączone z wytwarzaniem ciepła. Najwięcej ciepła powstaje w mięśniach, które nawet w stanie spoczynku wytwarzają ciepło. Ciepło wytworzone przez mięśnie stanowiące więcej niŜ połowę całego bilansu
  • 18. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 17 cieplnego organizmu. Mięśnie są ciągle w stanie lekkiego napięcia (tonusu). Ze względu na masę mięśni jest ono źródłem duŜych ilości ciepła. W czasie pracy mięśni ilość produkowanego przez nie ciepła wzrasta kilkakrotnie. U przeŜuwaczy miejscem szczególnie intensywnych przemian chemicznych jest Ŝwacz, w którym temperatura jest o około 2°C wyŜszą niŜ w jelicie prostym. Przed przegrzaniem organizm broni się zwiększając przepływ krwi. Utrata ciepła przez organizm do otoczenia odbywa się poprzez: – promieniowanie, – przewodzenie, – unoszenie, – parowanie. Organizm zwierzęcia traci ciepło w wyniku parowania bez względu na temperaturę otoczenia, pod warunkiem, Ŝe powietrze nie jest maksymalnie nasycone parą wodną. W pozostałych przypadkach utrata ciepła zachodzi jedynie wtedy, kiedy temperatura otoczenia jest niŜsza od temperatury ciała. Promieniowanie ciepła polega na przenoszeniu z powierzchni zwierzęcia promieni podczerwonych na przedmioty o niŜszej temperaturze. Proces ten zachodzi intensywniej, jeŜeli róŜnica między otoczeniem a temperaturą ciała jest większa. Na wielkość promieniowania ma wpływ równieŜ barwa przedmiotów; białe ściany odbijają promienie zmniejszając utratę ciepła przez organizm. W powietrzu o duŜej zawartości pary wodnej promieniowanie jest utrudnione. Utrata ciepła przez unoszenie (konwekcję) zachodzi podczas kontaktu powietrza ze skórą. Powietrze znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie skóry nagrzewa się i unosi, a w jego miejsce napływa powietrze zimniejsze. Szybkość utraty ciepła przez konwekcję jest większa w otoczeniu, w którym występuje ruch powietrza (wiatr, przeciąg). Pewien typ konwekcyjnej utraty ciepła zachodzi równieŜ wewnątrz organizmu i jest w duŜym stopniu odpowiedzialny za transport ciepła z tkanek do powierzchni ciała, skąd następuje jego utrata. Przenośnikiem ciepła w tym wypadku jest krew, a zmiany w szybkości przepływu krwi przez skórę powodują znaczne róŜnice w ilości utraconego ciepła. Zwierzęta tracą ciepło w wyniku przewodzenia, poprzez bezpośrednie przekazywanie ciepła z powierzchni ciała do otaczającego je powietrza lub do przedmiotów stałych, jakimi moŜe być zimna posadzka, śnieg i inne wilgotne podłoŜe. Utrata ciepła następuje takŜe podczas zjadania zimnej paszy oraz picia wody o niskiej temperaturze (ciepło jest zuŜywane na ogrzanie pobieranych pokarmów). Parowanie zachodzi podczas pochłaniania ciepła z otoczenia przez substancję parującą. Pot, wydzielany na powierzchni skóry, pobiera ciepło na wyparowanie przede wszystkim z organizmu i w ten sposób ochładza go. Nie wszystkie zwierzęta mają w równym stopniu wykształcone gruczoły potowe. Do najobficiej pocących się zwierząt naleŜy koń. Krowa i owca mają słabiej rozwinięte gruczoły potowe, a pies i drób prawie całkowity brak gruczołów potowych rekompensują tzw. zianiem. Zianie są to szybkie i płytkie oddechy, w wyniku których następuje parowanie śliny z błony śluzowej jamy ustnej i języka. Zwierzęta, zaleŜnie od wielkości, wytwarzają od 2 l (owca) do 15 1 (krowa) potu dziennie. W wyniku wydzielania potu organizm traci takŜe niektóre substancje mineralne np.: chlorek sodu, kwas moczowy, kwas mlekowy i lotne kwasy tłuszczowe, nadające potowi charakterystyczną woń. Podczas obfitego pocenia się zwierząt (wysiłek fizycznego lub wysoka temperatura otoczenia), naleŜy uzupełnić straty zapasów chlorku sodu w organizmie przez podawanie zwierzętom (z wyjątkiem świń) soli kuchennej. Ilość ciepła utraconego poprzez parowanie zaleŜy od: a) róŜnicy ciśnień pary wodnej na powierzchni parującej i w powietrzu otaczającym, b) od szybkości ruchu powietrza nad powierzchnią parującą. W wyŜszych temperaturach otoczenia zwierzęta tracą ciepło w większości przez parowanie. Ilość ciepła utraconego przez promieniowanie, przewodzenie i unoszenie zaleŜy przede wszystkim od temperatury skóry. Skóra o zwiększonym ukrwieniu (rozszerzonych naczyniach
  • 19. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 18 krwionośnych) oddaje duŜo więcej ciepła do otoczenia niŜ skóra, w której naczynia krwionośne są zwęŜone. Szczególnie dobrze do niskiej temperatury potrafi przystosować się bydło, które dzięki kilku warstwom skórnych naczyń krwionośnych moŜe odpowiednio regulować przepływ krwi. Ogromną rolę w zabezpieczeniu organizmu zwierzęcego przed nadmierną utratą ciepła odgrywa tkanka tłuszczowa, sierść oraz upierzenie. Warstwa tłuszczu hamuje oddawanie ciepła, poniewaŜ tłuszcz jest złym przewodnikiem. Sierść oraz upierzenie, a przede wszystkim powietrze zawarte miedzy włosami lub piórami stanowią dla zwierząt waŜną ochronę przed zimnem. Mają one moŜliwość regulacji grubości izolacyjnej warstwy powietrza znajdującej się w sierści lub piórach poprzez zmianę okrywy na bardziej gęstą i o większej długości włosa (linienie), albo teŜ, doraźnie, poprzez ich nastroszenie. Wahania temperatury są bodźcami wpływającymi na ośrodek regulujący ciepłotę ciała. Składa się on z dwóch części: chłodzącej i chroniącej przed zimnem. Podniety do ośrodka termoregulacji docierają dwoma drogami: krwionośną i nerwową. Oziębienie krwi w tętnicy dopływającej do mózgu natychmiast uruchamia mechanizmy zwiększające produkcję ciepła i zabezpieczające przed jego utratą, chociaŜ ogólna temperatura ciała utrzymuje się na niezmienionym poziomie. Drogą nerwową dochodzą bodźce termiczne z termoreceptorów rozmieszczonych na powierzchni skóry, jak równieŜ z termoreceptorów wewnętrznych, które sygnalizują poziom temperatury wewnętrznej ustroju. Ośrodek termoregulacji moŜe być teŜ pobudzony za pomocą innych podniet, np. jadów bakteryjnych, przez wprowadzenie obcego białka oraz substancji toksycznych, które powodują podwyŜszenie temperatury ciała, będącej jednym z objawów tzw. gorączki. U zwierząt nowo narodzonych ośrodek termoregulacji nie działa jeszcze dosyć sprawnie, dlatego teŜ naleŜy zapewnić im moŜliwie stałą temperaturę otoczenia. Inną waŜną funkcją układu powłokowego, a właściwie występujących w powłoce skórnej gruczołów sutkowych jest wytwarzanie mleka. Obecność gruczołów sutkowych, których wydzielina słuŜy samicom do wykarmienia potomstwa, jest charakterystyczną cechą ssaków. Gruczoły sutkowe u samców występują w formie uwstecznionej. Szczególne znaczenie gospodarcze mają gruczoły sutkowe krowy, zwane wymieniem. Przygotowanie krowy do laktacji związane jest z ciąŜą. Wymię krowy rozrasta się, poczynając od 4 miesiąca po zapłodnieniu. Po ocieleniu rozpoczyna się okres największej jego aktywności wydzielniczej. Jednak wzrost i rozwój gruczołów sutkowych u krowy trwa nadal przez kilka następnych lat. Wydzielina gruczołów sutkowych – mleko jest pokarmem pełnowartościowym. W skład mleka wchodzą białko, tłuszcz, cukier oraz duŜo soli mineralnych i witamin. Białka mleka to albuminy, globuliny i kazeina. Ilość globulin w normalnym mleku jest niewielka. Przenikają one do pęcherzyków gruczołu sutkowego z krwi. W okresie poporodowym zawartość globulin we krwi wzrasta, dlatego w siarze (mleko z pierwszych 3–5 dni laktacji) znajduje się wiele wytworzonych w organizmie matki globulin odpornościowych (przeciwciał) chroniących noworodka przed zakaŜeniem. Ilość globulin szybko spada w siarze i osiąga wartości normalne w ciągu 10 dni po porodzie. Albuminy mleka są syntetyzowane w gruczole sutkowym. Swym składem są zbliŜone do składu albumin krwi, jednak są białkiem bardziej wartościowym, co podnosi wartość odŜywczą mleka. Podstawowym składnikiem białkowym mleka jest kazeina, która w mleku krowim stanowi około 85% całkowitej ilości białka mleka. Kazeina jest fosfoproteidem syntetyzowanym w gruczole sutkowym. W skład jej wchodzi ponad 20 aminokwasów, a wśród nich i aminokwasy egzogenne, które muszą być dostarczane w paszy. Tłuszcz jest równieŜ syntetyzowany w gruczole sutkowym z niŜszych i wyŜszych kwasów tłuszczowych. U przeŜuwaczy głównym składnikiem wykorzystywanym do produkcji tłuszczu jest kwas octowy powstający w czasie fermentacji błonnika w Ŝwaczu. Cukier mlekowy – laktoza – powstaje z glukozy i kwasu mlekowego. Mleko zawiera duŜą ilość witamin i soli mineralnych (tabela 2) Zawartość tych składników jest ściśle związana z Ŝywieniem.
  • 20. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 19 Tabela 2. Skład chemiczny mleka wybranych gatunków zwierząt gospodarskich [5, s. 89] Gatunek zwierzęcia woda białko tłuszcz cukier popiół krowa 87,00 3,4 3,80 0,90 0,72 owca 84,40 5,0 4,00 4,00 0,80 koza 86,88 3,7 4,00 4,60 0,85 klacz 90,58 2.0 1,14 5,87 0,36 świnia 81,0 6,7 7,00 4,75 1,10 W opróŜnianiu się gruczołu mlekowego istotną rolę odgrywa układ nerwowy i hormon przysadki – oksytocyna. PodraŜnienie zakończeń nerwowych kory wymienia przez ssące cielę, masaŜ, mycie, nacisk rąk dojarzy czy kubków udojowych dojarki mechanicznej wyzwala impulsy nerwowe, które za pośrednictwem włókien czuciowych zostają przekazane do ośrodków układu nerwowego. Z układu nerwowego pobudzenia są przesyłane do przysadki, która zaczyna wydzielać oksytocynę. Oksytocyna dostaje się z krwią do wymienia i powoduje skurcz komórek mięśniowo-nabłonkowych. Mleko zostaje w ten sposób wyciśnięte do kanalików i przewodów mlecznych, którymi spływa do zatok mlecznych. Proces ten nazywamy oddawaniem mleka. Na zewnątrz mleko wydostaje się dopiero po przezwycięŜeniu oporu zwieracza strzyka, zwykłe podczas ssania lub dojenia. Stan gotowościwymienia do oddania mleka pojawia się po upływie kilkudziesięciu sekund od rozpoczęcia czynności wstępnych związanych z dojem. Oksytocyna uwalniana jest do krwi przez ok. 6 min. Dój powinien być zakończony w tym czasie. Uwalnianie się oksytocyny z przysadki moŜe nastąpić takŜe na zasadzie odruchu warunkowego, który powstaje w związku z porą doju (rytm biologiczny), związanymi z przenoszeniem naczyń, zadawaniem paszy, głosami dojarzy. NaleŜy pamiętać, Ŝe wszelkie niekorzystne bodźce towarzyszące procesowi dojenia, np. hałas, ból, zmiana obsługi, wpływają hamująco na proces oddawania mleka. Fizjologia układu oddechowego Oddychanie jest podstawową funkcja kaŜdego organizmu zwierzęcego. Oddychanie jest to wymiana gazowa między organizmem Ŝywym a otoczeniem. Oddychanie u zwierząt moŜna podzielić na trzy ściśle ze sobą powiązane etapy: – oddychanie zewnętrzne, czyli płucne, które polega na przenikaniu tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi i oraz dwutlenku węgla z krwi do pęcherzyków płucnych, – transport gazów oddechowych (O2 i CO2) przez krew oraz wymian tych gazów miedzy krwią a komórkami, – oddychanie wewnętrzne, czyli tkankowe, w którym następuje bezpośrednie wykorzystanie tlenu do uwolnienia niezbędnej energii dla Ŝycia organizmu. Wymian gazowa w drogach oddechowych zachodzi dzięki róŜnicy ciśnień miedzy ciśnieniem śródpłucnym a otoczeniem. Zmiany ciśnienia spowodowane są róŜną objętością klatki piersiowej w czasie wdechu i wydechu. Wdech jest zawsze procesem czynnym, moŜliwym dzięki zwiększaniu się objętości klatki piersiowej. Podczas wdechu skurcze mięśni klatki piersiowej (mięśnie międzyŜebrowe zewnętrzne), przepony i innych grup mięśniowych zmieniają pojemność klatki piersiowej, zwiększając objętość płuc. Powietrze poprzez górne drogi oddechowe dostaje się do płuc i wypełnia pęcherzyki płucne. Elastyczność tkanki płucnej w jamach opłucnowych utrzymuje stałe podciśnienie. Wynosi ono kilka milimetrów słupa rtęci i zwiększa się w fazie wdechu. Zwiększenie się wymiarów klatki piersiowej wywołuje dalszy wzrost podciśnienia w jamie opłucnej, co powoduje, Ŝe ciśnienie staje się tam o kilka milimetrów niŜsze od atmosferycznego. W wyniku tego zjawiska płuca muszą się rozszerzać. W powiększonych płucach powstaje podciśnienie i powietrze z zewnątrz (z ciśnienia większego) łatwo przedostaje się do płuc. Po zakończeniu wdechu dzięki mięśniom wydechowym klatka piersiowa zmniejsza swoją objętość, Ŝebra wracają do pierwotnego połoŜenia, a przepona wpukla się z powrotem do klatki piersiowej. Wskutek tego ciśnienie
  • 21. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 20 w płucach wzrasta powyŜej atmosferycznego i powietrze z płuc zostaje usunięte. Przy nasilonych wydechach biorą udział takŜe mięśnie wchodzące w skład powłok brzusznych. RóŜnice ciśnienia w klatce piersiowej między wdechem a wydechem przy spokojnym oddychaniu są niewielkie i wynoszą zaledwie 0,39–0,42 kPa. Rys. 9. Zmiany pojemności klatki piersiowej przy wdechu (A) i wydechu (B) [1, s. 214] Przy oddychaniu bardziej intensywnym róŜnice w ciśnieniu są dość znaczne. JeŜeli klatka piersiowa jest w bezruchu, to ciśnienie wewnątrz płuc jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. W płucach zwierząt duŜych moŜe się zmieścić ponad 40 l powietrza. Częstość oddechów, czyli ich liczba oddechów na minutę, zaleŜy od wielu czynników, a głównie od wieku zwierzęcia, jego wielkości, zmęczenia, stanu podniecenia, temperatury otoczenia itp. Częstość oddechów wzrasta znacznie w chorobach, którym towarzyszy podwyŜszona temperatura ciała, w czasie pracy fizycznej oraz po szybkich marszach i biegach. RóŜnice w oddychaniu występują u zwierząt takŜe w wyniku ogólnego pobudzenia, wypełnienia przewodu pokarmowego i ogólnej kondycji zwierzęcia. Liczba oddechów w 1 minucie pomnoŜona przez objętość powietrza oddechowego stanowi tzw. objętość oddechową minutową. Objętość minutowa u konia w czasie pracy wzrasta z 50 1 do 100 l, a przy duŜych wysiłkach moŜe osiągnąć 400 1. Niektóre zwierzęta o ograniczonej czynności gruczołów potowych, w otoczeniu o podwyŜszonej temperaturze znacznie przyspieszają oddychanie. Podczas wykonywania pracy liczba oddechów takŜe wzrasta. Częstość oddechów u róŜnych zwierząt gospodarskich przedstawia rysunek 10. Gatunek zwierzęcia Liczba oddechów na 1 min. koń 8–16 krowa 8–30 świnia 8–18 owca 10–20 Rys. 10. Częstość oddechów u wybranych zwierząt gospodarskich w okresie spoczynku [6, s. 102]
  • 22. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 21 Częstość oddechów reguluje układ nerwowy. W rdzeniu przedłuŜonym znajduje się tzw. ośrodek oddechowy wraŜliwy na poziom CO2 we krwi. Im więcej CO2 we krwi, tym ośrodek ulega silniejszemu podraŜnieniu i oddychanie staje się szybsze. Im cięŜszą pracę wykonuje zwierzę, tym więcej w jego organizmie powstaje CO2, co wpływa na przyśpieszenie liczby oddechów oraz ich pogłębienie. Przyspieszenie oddechów wynikać moŜe takŜe ze zwiększenia ilości CO2 w pomieszczeniach inwentarskich. Wzrost ilości CO2 w oborze, chlewni, owczarni czy stajni do 1 – 2% przyspiesza dość istotnie pracę płuc, co odbija się niekorzystnie na wzroście zwierząt lub ich wydajności. Z tego teŜ względu ilość CO2 w pomieszczeniach nie powinna przekraczać 0,35%. Podczas normalnego wdechu zwierzęta pobierają tylko niewielką ilość powietrza, które są zdolne pobrać przy maksymalnym wdechu. U koni o masie 400 kg ilość ta wynosi około 6 litrów. Powietrze, które zwierzę moŜe jeszcze pobrać do płuc po normalnym wdechu nazywamy powietrzem uzupełniającym. Powietrzem zapasowym jest objętość powietrza, które moŜe być jeszcze wydalona po normalnym wydechu. Powietrze atmosferyczne zawiera około 78% azotu, około 21% tlenu i 0,03% dwutlenku węgla. Przy wdechu powietrze atmosferyczne miesza się z powietrzem znajdującym się w drogach oddechowych i jego skład się zmienia. W powietrzu znajdującym się w pęcherzykach płucnych jest około 14% tlenu, co odpowiada 13,78 kPa, i około 5,3 % dwutlenku węgla, co daje ciśnienie równe 5,2 kPa. W powietrzu wydechowym ilość dwutlenku węgla zwiększa się do 4%, a ilość tlenu spada do 16%. Ilość azotu nie ulega zmianie. Z powyŜszego zestawienia wynika, Ŝe część tlenu pozostaje w organizmie, a na jego miejsce zostaje wydalony dwutlenek węgla. Wymiana gazów w pęcherzykach płucnych między powietrzem pęcherzykowym a krwią naczyń włosowatych zachodzi na zasadzie dyfuzji wywołanej róŜnicą ciśnień cząstkowych tlenu i dwutlenku węgla po obu stronach śródbłonka naczyń krwionośnych i ścian pęcherzyków płucnych. Dyfuzja gazów zachodzi zawsze ze środowiska o wyŜszym ciśnieniu cząstkowym do środowiska o mniejszym ciśnieniu cząstkowym. W krwi ciśnienie tlenu jest duŜo mniejsze niŜ w pęcherzykach płucnych, wobec tego tlen z płuc dyfunduje do krwi, w odwrotnym kierunku przebiega dyfuzja dwutlenku węgla. Przenikanie gazów odbywa się dość szybko. Sprzyja temu duŜa łączna powierzchnia pęcherzyków płucnych, która np. u owcy wynosi 50–80 m2 , przewyŜsza więc 100–krotnie powierzchnię ciała. Podobnie zachodzi wymiana gazów między krwią tętniczą a komórkami ustroju. PodwyŜszone ciśnienie atmosferyczne podnosi ciśnienie cząstkowe gazów w powietrzu, a wśród nich i tlenu, ułatwiając oddychanie. W powietrzu rozrzedzonym, o niskim ciśnieniu (na duŜych wysokościach) oddychanie jest utrudnione. Związkiem odpowiedzialnym za transport tlenu jest hemoglobina (rys.6.) Jeden gram hemoglobiny przy całkowitym przejściu w oksyhemoglobinę jest w stanie związać 1,34 cm3 tlenu. Stopień wysycenia hemoglobiny tlenem zaleŜy od ciśnienia cząstkowego tlenu w powietrzu pęcherzykowym. W mitochondriach zachodzi oddychanie wewnętrzne, czyli reakcje biologicznego utleniania, podczas którego powstaje CO2. Jego istotą jest wyzwalanie swobodnej energii z połączeń tlenu z wodorem i magazynowania jej Rys. 11. RóŜnica zawartości tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu wdychanym i znajdującym się w pęcherzykach płucnych [6, s. 86] Rys. 12. Model cząsteczki hemoglobiny [2, s. 192]
  • 23. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 22 w związkach wysokoenergetycznych. Procesy utleniania komórkowego nie są zwykłym spalaniem, czyli łączeniem się tlenu z węglem lub wodorem, jak to się dzieje poza ustrojem, chociaŜ jako produkt końcowy powstaje dwutlenek węgla i woda. W zwykłym spalaniu temperatura wzrasta znacznie powyŜej 106°C. Natomiast w organizmie wszystkie procesy utleniania zachodzą w stałej temperaturze 37°C, a powstająca energia początkowo tylko w części jest zamieniana na ciepło, w większości jest ona związana jako energia chemiczna. Układ oddechowy moŜe spełniać swoją funkcję tylko przy ścisłym współdziałaniu z układami: mięśniowym, krwionośnym i nerwowym. Fizjologia układu naczyniowego Układ naczyniowy pełni w organizmie kaŜdego zwierzęcia ogromną rolę. UmoŜliwia krąŜenie krwi, aby mogła spełniać swoje róŜnorodne zadania, do których naleŜą: 1) przenoszenie tlenu z płuc do wszystkich komórek ustroju, 2) przenoszenie dwutlenku węgla z komórek do płuc, skąd jest on wydalany z powietrzem wydechowym, 3) doprowadzanie do wątroby pokarmu wchłoniętego w jelitach, później rozprowadzanie go po całym organizmie, 4) wydalanie niepotrzebnych i szkodliwych produktów ubocznych przemian chemicznych ustroju drogą filtracji nerkowej, 5) utrzymanie temperatury ciała na stałym poziomie, 6) regulacja czynności organizmu za pomocą hormonów wydzielanych do krwi przez gruczoły dokrewne, 7) utrzymywanie ciśnienia osmotycznego w organizmie na stałym poziomie, 8) reakcje obronne organizmu związana z obecnością swoistych ciał białkowych krwi (przeciwciała) oraz z właściwościami Ŝernymi leukocytów, które pochłaniają oraz trawią bakterie i wirusy. Krew pełni wymienione powyŜej funkcje, jeśli wykazuje określone właściwości oraz podlega stałemu przepływowi, który zapewnia jej dotarcie do wszystkich komórek ustroju. Krew składa się z części płynnej, zwanej osoczem oraz ze składników morfotycznych. W skład osocza wchodzi: woda (około 90%), białko (około 8%), sole mineralne (około 1%) i inne związki (cukry, tłuszcze, enzymy, witaminy, hormony). Białko osoczu zawiera albuminy, globuliny i fibrynogen. Najmniej jest fibrynogenu (0,1 – 0,4%), lecz pełni on waŜną rolę w krzepnięciu krwi. Osocze pozbawione fibrynogenu nazywamy surowicą. Albuminy i globuliny biorą udział w przenoszeniu składników pokarmowych, hormonów i innych związków. Sole mineralne, przede wszystkim chlorek sodu, utrzymują ciśnienie osmotyczne w organizmie na stałym poziomie. Roztwór soli, którego ciśnienie osmotyczne jest równe ciśnieniu osmotycznemu krwi, nazywamy roztworem izotonicznym. Dla zwierząt domowych roztworem izotonicznym jest 0,9% roztwór NaCl, zwany inaczej płynem fizjologicznym. Całkowitą ilość krwi w ustroju zwierzęcym oznacza się w procentach w stosunku do cięŜaru ciała. U konia wynosi ona około 10%, u krowy – 8%, a u świni od 4,5 do 7%, zaleŜnie od stopnia utuczenia (bardziej utuczone mają mniej krwi). Krew zawiera składniki morfotyczne, czyli krwinki. RozróŜniamy krwinki: a) czerwone(erytrocyty), b) białe (leukocyty), c) płytkowe, czyli płytki krwi (trombocyty). Krwinki czerwone, czyli erytrocyty powstają w szpiku kostnym (proces ten został przedstawiony w części dotyczącej fizjologii układu kostnego). Erytrocyty zdrowych ssaków nie mają jąder. Długość ich Ŝycia wynosi zazwyczaj kilka tygodni, po czym obumierają i są zastępowane przez nowe pokolenia krwinek. Oglądane pod mikroskopem mają zarys najczęściej kolisty, z boku przypominają dwuwklęsłe soczewki. Ich liczba w 1 ml krwi wynosi
  • 24. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 23 5 – 17 milionów. ZaleŜy to głównie od gatunku zwierzęcia, ale równieŜ od jego wieku, płci i aktualnego stanu fizjologicznego. Szczegółowe dane zawiera tabela 3. Tabela 3. Skład morfotyczny krwi wygranych gatunków zwierząt domowych [2, s. 118] Krwinki czerwone Krwinki białe Płytki krwi (liczba w 1mm3 w tys.) Gatunek zwierzęcia (liczbaw1mm3 wmln) (liczbaw1mm3 wtys.) limfocyty monocyty granulocyty obojętnochłonne granulocyty kwasochłonne granulocyty zasadochłonne bydło 6,8 5,1 7,5 51 4,5 35 10 0,5 400 koń 7,2 5,3 9 35 2,5 58 4,0 0,5 300 owca 10,3 4,1 12 57 2 32 8,8 0,2 370 świnia 6,6 5,3 15 24 3 72 1 0,1 240 kura 3,5 13,7 28 45 15 33 5 7 110 Krwinki białe, czyli leukocyty dzieli się je na kilka rodzajów, uwzględniając ich wielkość, kształt jądra i róŜne zachowanie się podczas barwienia preparatów krwi. RozróŜniamy przede wszystkim agranulocyty i granulocyty. Agranulocyty nie wykazują w swej cytoplazmie Ŝadnych ziarnistości. Dzielą się na limfocyty i monocyty. Limfocyty wytwarzane są w węzłach chłonnych, śledzionie oraz grasicy. Mają bardzo duŜe, silnie barwiące się jądro, otoczone cieniutką warstewką cytoplazmy. Z uwagi na małą ilość cytoplazmy, limfocyty słabo się poruszają i wykazują niezbyt silne właściwości Ŝerne (fagocytarne), natomiast produkowane przez nie enzymy mają właściwości bakteriobójcze. Limfocyty biorą takŜe udział w produkcji swoistych białek surowicy krwi – gammaglobulin. Największymi leukocytami są monocyty (15 – 20 mikrometrów). Jądra ich są nerkowate lub okrągłe, a cytoplazma obfita. Łatwo poruszają się ruchem pełzakowatym, a ich właściwości Ŝerne są silnie zaznaczone. Mogą one np. poŜerać nie tylko drobnoustroje, ale takŜe obumarłe komórki. Granulocyty wykazują pod wpływem barwienia obecność ziarnistości w cytoplazmie. W zaleŜności od powinowactwa do barwników o róŜnym odczynie chemicznym rozróŜnia się granulocyty: – obojętochłonne, – kwasochłonne, – zasadochłonne. Granulocyty obojętnochłonne o wymiarach 9–12 mikrometrów, mają jądra róŜnych kształtów: rogalikowate, pałeczkowate, segmentowane. W ich cytoplazmie obserwuje się liczne, ale bardzo drobne ziarnistości. Są bardzo ruchliwe, wybitnie Ŝerne. Wędrują w kierunku miejsc o stanach zapalnych, gdzie tworzą główny składnik ropy. Granulocyty kwasochłonne o wymiarach 10–15 mikrometrów, mają najczęściej jądro zbudowane z dwu łączących się płatków. Ziarnistości ich są stosunkowo duŜe i pod wpływem kwaśnego barwnika – eozyny stają się czerwone. Ich liczba w krwi wzrasta wyraźnie przy schorzeniach pasoŜytniczych. Nie przejawiają właściwości Ŝernych. Granulocyty zasadochłonne występują w krwi w bardzo małej ilości, mają wielkość zbliŜoną do poprzednich krwinek, ale ich ziarnistości barwią się niebieskawo. Ilość krwinek białych jest znaczne mniejsza niŜ czerwonych, w 1mm3 krwi znajduje się około 5000 krwinek białych. Zwiększenie liczby krwinek białych określa się jako leukocytozę, a zmniejszenie jako leukopenię. Zwiększona ilość krwinek białych moŜe występować stale (toczący się proces zapalny) lub okresowo (leukocytoza trawienna). Niekiedy wzrost liczby
  • 25. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 24 białych ciałek jest bardzo znaczny i dochodzi do 1 miliona w 1 mm3 krwi, a występujący stan chorobowy określany jest białaczką. Białaczka występuje zwierząt gospodarskich np. u krów i kur, leukopenię obserwuje się np. przy cholerze drobiu. Krwinki białe posiadają dwie właściwości odróŜniające je od krwinek czerwonych: zdolność poruszania się oraz zdolność fagocytozy. Leukocyty poruszają się ruchem pełzakowatym, podobnym do ruchu ameby. Szybkość przesuwania się leukocytów wynosi 1 mm na godzinę. W warunkach fizjologicznych białe krwinki opuszczają układ krwionośny i wędrują do tkanek, a po pewnym czasie mogą znów powrócić do krwi i limfy. Zjawisko przenikania białych krwinek do tkanek nazywamy migracją. Migracja w naczyniach włosowatych zachodzi w miejscach szczelinowych śródbłonka, przez które przenikają białe krwinki, natomiast czynnikami wywołującymi migrację mogą być bodźce fizyczne, chemiczne i termiczne, występujące najczęściej przy stanach zapalnych zachodzących w ustroju. Zjawisko fagocytozy białych krwinek polega na ich zdolności pochłaniania – poŜerania drobnoustrojów lub obumarłych części tkanek. W pierwszej fazie fagocytozy następuje zbliŜenie się leukocytów do drobnoustrojów, w następnej zaś otoczenie ich plazmą. W plazmie leukocytów znajdują się enzymy, które rozkładają wchłonięte cząsteczki na składniki proste. Fagocytoza zachodzi stale w komórkach układu śródbłonkowo-siateczkowego wątroby, w szpiku kostnym oraz śledzionie, gdzie są wychwytywane i niszczone czerwone krwinki. Występuje ona równieŜ w krwi w przypadkach pojawienia się w niej drobnoustrojów. Najbardziej wzmoŜone procesy fagocytarne zachodzą w ustroju w ogniskach zakaŜonych tkanek przy miejscowych stanach zapalnych. Pod wpływem toksyn bakteryjnych w zakaŜonej tkance pojawia się miejscowe rozszerzenie się naczyń włosowatych, następstwem czego jest zaczerwienienie (rubor) oraz podwyŜszenie temperatury (calor). Płyn wysiękowy przenika przez rozszerzenie naczyń włosowatych, co powoduje tworzenie się wysięku i powstanie obrzęku (tumor). Przy obrzękach następuje ucisk zakończeń nerwów czuciowych, który objawia się bólem. Zwolniony przepływ krwi w tkankach objętych stanem zapalnym ciała oraz ciała chemotoksyczne, takie jak leukotoksyna, wytwarzana przy procesach zapalnych tkanek na skutek katabolizmu białek, wpływają na migrację leukocytów do ogniska zakaŜonego. W ognisku tym jest wzmoŜony proces fagocytozy. Część zgromadzonych leukocytów obumiera uwalniając enzymy rozpuszczające obumarłe tkanki. Rozpuszczone obumarłe tkanki oraz Ŝywe i martwe leukocyty tworzą ropę. Płytki krwi, czyli trombocyty są to najmniejsze składniki morfotyczne krwi (2–4 mikrometrów), okrągłe lub owalne, w ilości 150–600 000 w mm3 . Ilość ich zmniejsza się przy chorobach zakaźnych, zwiększa się zaś w ciąŜy. Trombocyty znajdujące się we krwi poza obrębem naczyń krwionośnych ulegają bardzo szybkiemu rozkładowi. Płytki krwi pełnią waŜną funkcję w krzepnięciu krwi. Krzepnięcie krwi ma bardzo waŜne znaczenie obronne dla organizmu zwierzęcia, gdyŜ zapobiega skrwawieniom po zranieniach lub innych uszkodzeniach naczyń krwionośnych. Głównymi czynnikami biorącymi udział w krzepnięciu krwi są: a) fibrynogen – białko zwarte w osoczu, b) protrombina – enzym wytwarzany w wątrobie, c) jony wapniowe znajdujące się w płytkach krwi, d) tromboplastyna znajdująca się w płytkach krwi. Mechanizm krzepnięcia polega na powstawaniu z protrombiny (przy udziale jonów wapnia i tromboplastyny) – trombiny, która działając na rozpuszczony w krwi fibrynogen wytrąca go w postaci siateczki włóknika. W oczkach tej siatki więzną krwinki, tworząc skrzep. Do syntezy protrombiny w wątrobie potrzebna jest witamina K. Jest ona obecna w wielu roślinach oraz syntetyzują ją bakterie w przewodzie pokarmowym zwierząt. Nieprawidłowości w zakresie krzepliwości krwi mogą doprowadzić do powstawania wynaczynień krwawych wewnątrz
  • 26. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 25 organizmu, a następnie do śmierci zwierzęcia. Wśród zwierząt gospodarskich najszybciej proces krzepnięcia krwi przebiega u kur (1–2 min.), najdłuŜej u koni (15–20 min.). U bydła i świń krew krzepnie około 10 min. Inną bardzo waŜną funkcją krwi jest przenoszenie tlenu i dwutlenku węgla. We krwi, podobnie jak w kaŜdym płynie, gazy mogą być rozpuszczone fizycznie lub związane chemicznie. Rozpuszczalność gazów w cieczach jest wprost proporcjonalna do ciśnienia cząstkowego tego gazu i do temperatury. Związanie tlenu i jego przenoszenie z pęcherzyków płucnych do komórek ustroju jest moŜliwe dzięki hemoglobinie, która jest głównym składnikiem krwinek czerwonych. Hemoglobina zbudowana jest z białka globuliny i barwnika – hemu. W cząsteczce hemoglobiny atomy tlenu łączą się z atomami Ŝelaza, tworząc oksyhemoglobinę. Oprócz przenoszenia tlenu hemoglobina bierze udział w transporcie dwutlenku węgla z tkanek do płuc. Dwutlenek węgla łączy się z grupami NH3 hemoglobiny, tworząc karboaksyminohemoglobinę. Część CO2 pod wpływem enzymu anhydrazy łączy się z wodą i tworzy kwas węglowy. Niewielka ilość CO2 zostaje rozpuszczona w osoczu krwi fizycznie. Ciśnienie cząstkowe w pęcherzykach płucnych stwarza sprzyjające warunki do odłączenia się CO2 od karbaminohemoglobiny, a kwas węglowy rozpada się na H2O i CO2 Czynność hemoglobiny bywa niekiedy zablokowana przez tlenek węgla, tzw. czad, który ma większe powinowactwo do hemoglobiny (łatwiej się z nią łączy), a rozpad tego związku następuje bardzo powoli. Tak zablokowana hemoglobina nie moŜe przenosić tlenu. Dochodzi wówczas do zatruć, a nawet do zejścia śmiertelnego poprzez uduszenie (brak tlenu dostarczanego do tkanek organizmu). Ogólna ilość hemoglobiny u zdrowego zwierzęcia jest proporcjonalna do liczby krwinek i przeciętnie u zwierząt gospodarskich wynosi od 10 do 14 g w 100 ml krwi. Oprócz fizycznego rozpuszczania i połączeń z hemoglobiną dwutlenek węgla przenoszony jest równieŜ w postaci związanej z węglanami i fosforanami osocza. W tej formie w wymianie oddechowej bierze udział 2/3 ogólnej ilości CO2. Bardzo waŜną rolę pełni krew w reakcjach obronnych organizmu. W zjawiskach obronnych główną rolę odgrywają białe krwinki oraz wytwarzane przez nie ciała odpornościowe. Ilość krwinek białych zwiększa się po wtargnięciu bakterii do organizmu. Przechodzą one przez ściany naczyń krwionośnych w miejscach zaatakowanych przez bakterie, drogą fagocytozy niszczą drobnoustroje wraz uszkodzoną przez nie tkanką. W stanach zakaźnych liczba białych krwinek wzrasta i moŜe osiągnąć 10 000 w 1 mm3 lub więcej. Liczba krąŜących we krwi białych krwinek jest wskaźnikiem rozmiaru infekcji. Obliczanie krwinek białych i określanie ich zróŜnicowania (morfologia krwi) jest jednym z podstawowych badań diagnostycznych. Niektóre choroby charakteryzuje wzrost liczby określonego rodzaju krwinek białych, np. zakaŜenie organizmu zwierzęcego przez pasoŜyty (włośnie, tasiemce) powoduje zwiększenie liczby granulocytów kwasochłonnych. Podobne zjawisko obserwuje się w stanach alergicznych (uczuleniowych). Ciała odpornościowe (przeciwciała) wytwarzane są w śledzionie, węzłach chłonnych (limfatycznych), w ścianach przewodu pokarmowego i równieŜ przez same limfocyty. Przeciwciała występujące w osoczu, zwane teŜ niwecznikami, są to swoiste substancje chemiczne wytwarzane w ustroju wyŜszych zwierząt i człowieka pod wpływem działania antygenów. Do wytworzenia się przeciwciał antygeny muszą być wprowadzone do ustroju drogą pozajelitową, podane bowiem doustnie są trawione w przewodzie pokarmowym do składników prostych, nie mających juŜ zdolności wytwarzania przeciwciał. Pełnowartościowe antygeny są koloidami o wysokim cięŜarze cząsteczkowym. KrąŜąc w krwi przenikają one w małym stopniu przez kłębuszki Malpighiego do moczu, dzięki czemu przez długi czas pozostają w ustroju. Najczęściej antygeny są ciałami obcymi dla ustroju. Mogą to być drobnoustroje lub jady przez nie uwalniane, niekiedy właściwości antygenowe posiadają teŜ i komórki w ustroju, z którego pochodzą. Przeciwciała powstałe pod wpływem antygenów
  • 27. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 26 charakteryzuje swoistość, to znaczy reagują one tylko z tym antygenem, przeciw któremu zostały wytworzone. Obecność przeciwciał w surowicy zwierząt wykazuje się przy pomocy reakcji serologicznych i po zastosowaniu róŜnych rodzajów tych reakcji wprowadzono podział na: – antytoksyny, – aglutyniny, – precypityny, – lizyny, – opsoniny. Antytoksyny – przeciwjady, są to przeciwciała, które powstają we krwi pod wpływem działania jadów na ustrój. Dotyczyć to moŜe jadów bakteryjnych oraz jadów Ŝmii. Sposób działania antytoksyny polega na połączeniu się z toksyną i zniesieniu jej trującego działania. Aglutyniny – zlepniki, mają zdolność zlepiania wprowadzonych do ustroju drobnoustrojów oraz innych komórek w zbite kłaczki, a następnie strącanie ich. RozróŜnia się bakterioaglutyniny, które powodują strącenie się bakterii, oraz hemoaglutyniny, strącające czerwone ciałka krwi Zjawisko aglutynacji jest wykorzystywane w serodiagnostycc chorób zakaźnych oraz przy określaniu grup krwi. Precypityny – strącalniki, są to ciała odpornościowe strącające antygen w stanie rozpuszczonym, są wybitnie swoiste i działają wyłącznie na białko, na które ustrój został uodporniony. Odczyn precypitacji jest oparty na wzajemnym strącaniu dwóch koloidów, to jest antygenowego oraz precypityn zawartych w surowicy. Precypitacja ma zastosowanie, gdy chcemy ustalić charakter jakiegoś białka. Jest ona wykorzystywana w pracowniach badających środki spoŜywcze, przy diagnozie chorób pasoŜytniczych i bakteryjnych. Lizyny – rozpuszczalniki, są to przeciwciała mające zdolność rozpuszczania komórek i mogą to być: a) bakteriolizyny– rozpuszczające bakterie, b) hemolizyny – rozpuszczające czerwone ciałka krwi, c) cytolizyny – rozpuszczające komórki ustrojowe. Do wytworzenia lizyn moŜemy pobudzić ustrój wstrzykując odpowiednie antygeny. Na przykład zastrzyk obcogatunkowych krwinek powoduje wytworzenie się hemolizyn. Hemolizyny składają się z dwóch składników – jednego, łatwo ulegającego rozkładowi przy podgrzewaniu krwi, i drugiego odpornego na ogrzanie. Surowica zwierząt stałocieplnych, ogrzana przez 0,5 godziny do temperatury 50–55°C, traci zdolność hemolizy. Opsoniny to przeciwciała znajdujące się w surowicy, które zmieniają otoczkę bakterii, przygotowując je do wchłonięcia przez białe ciałka krwi. W ustroju uodpornionym, w którym występują w krwi opsoniny, proces fagocytozy przebiega sprawniej aniŜeli w ustroju normalnym. Obecność przeciwciał w ustroju zapewnia mu odporność na działanie chorobotwórczych drobnoustrojów lub ich jadów. Odporność na szkodliwe działanie czynników chorobotwórczych moŜe być cechą dziedziczną lub nabytą. Odporność dziedziczna jest nieswoista i polega na tym, Ŝe pewne gatunki zwierząt są odporne na zakaŜenia niektórymi drobnoustrojami, gdy tymczasem inne są wraŜliwe. Odporność dziedziczna moŜe być gatunkowa, rasowa bądź teŜ indywidualna. Przykładem odporności gatunkowej jest chociaŜby niewraŜliwość bydła i ptaków na zakaŜenie pałeczkami nosacizny, natomiast wraŜliwe na te drobnoustroje są konie, osły i ludzie. Przy odporności rasowej występuje odporność niektórych ras owiec na zakaŜenie laseczkami wąglika, gdy tymczasem inne rasy są wraŜliwe. Niektóre szczepy myszy są wraŜliwe, inne zaś odporne na zakaŜenie pałeczkami tyfusu mysiego, co wskazuje na występowanie u nich odporności indywidualnej. Odporność swoistą nabywa ustrój w sposób naturalny albo sztuczny. Sposób naturalnego uodpornienia moŜe być czynny, jeśli ustrój zwierzęcia przeszedł jakąś chorobę zakaźną lub często styka się z bakteriami, oraz
  • 28. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 27 bierny, gdy przeciwciała przenikają w okresie Ŝycia płodowego z krwi matki do płodu lub, gdy noworodki spoŜywają siarę, która zwykle zawiera duŜe ilości ciał odpornościowych. Nabycie odporności w sposób sztuczny uzyskuje się przez szczepienie zwierząt drobnoustrojami, które działając jako antygeny wywołują wytworzenie się przeciw nim ciał odpornościowych, lub przez wprowadzanie surowic zawierających juŜ wytworzone przez inne zwierzę przeciwciała po przejściu przez nie procesu chorobowego. MoŜliwość uzyskaniu odporności w sposób sztuczny wykorzystano praktycznie przy zapobieganiu chorobom zakaźnym oraz w ich leczeniu. KrąŜenie krwi Krew krąŜy dzięki wytworzonej róŜnicy ciśnień między lewą komorą serca a prawym ujściem Ŝylnym. Ciągły ruch krwi w organizmie umoŜliwiają rytmiczne skurcze serca. Ciśnienie w zamkniętym układzie krwionośnym ssaków jest wytwarzane i utrzymywane przez rytmiczne skurcze serca i elastyczność naczyń krwionośnych. Serce działa na zasadzie pompy tłoczącej. W cyklu pracy serca rozróŜnia się trzy charakterystyczne fazy – okresy: I okres – skurcz obu przedsionków przy rozkurczonych komorach, II okres – skurcz komór przy rozkurczonych przedsionkach, III okres – okres spoczynku (pauza), czyli rozkurcz przedsionków i komór. W czasie skurczu przedsionków otwierają się zastawki przedsionkowo-komorowe i krew wypełnia komory. W czasie skurczu przedsionków wzrasta w nich ciśnienie i krew przez ujścia przedsionkowo-komorowe wpływa swobodnie do komór. W tym czasie zastawki Ŝaglowe są otwarte, komory stopniowo napełniają się krwią, ujścia aorty i pnia płucnego są zamknięte zastawkami półksięŜycowatymi. Po napełnieniu się krwią jam obu komór następuje ich skurcz, ciśnienie krwi staje się w nich coraz większe, zastawki Ŝaglowe zamykają się, uniemoŜliwiając cofanie się krwi z powrotem do przedsionków. Gdy ciśnienie krwi w obu komorach przekroczy ciśnienie w wychodzących z nich tętnicach, otwierają się zastawki półksięŜycowate i krew zostaje przetłoczona z lewej komory do aorty, a z prawej do pnia płucnego. Rys. 13. Schemat mechanizmu działania zastawek przy skurczu i rozkurczu prawej komory, A–rozkurcz komory, B– skurcz [1, s. 185] Po wypchnięciu krwi do tętnic następuje rozkurcz komór, ciśnienie w całym sercu spada poniŜej panującego w tętnicach. W wyniku róŜnicy ciśnień zamykają się zastawki półksięŜycowate i krew z tętnic nie moŜe się cofnąć do serca. W tym czasie zarówno przedsionki, jak i komory są w fazie rozkurczu i serce wypoczywa. Mniejsze ciśnienie w przedsionkach ułatwia dopływ do nich krwi z Ŝyły głównej doczaszkowej i doogonowej. Wszystkie trzy okresy u człowieka trwają 0,8 s, zaś serce konia wykonuje na 1 min 42 uderzenia, czyli cykl serca trwa 0,7 s. Ponowny skurcz przedsionków rozpoczyna nowy cykl pracy serca. Serce podczas skurczu zmienia częściowo swoje połoŜenie i uderza koniuszkiem (u psa) lub bokiem (u konia) o ścianę klatki piersiowej (są to uderzenia serca). Skurcze te wywołują dźwięki nazwane tonami. Pierwszy T (skurczowy) ma nieco niŜsze brzmienie i trwa
  • 29. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 28 dłuŜej niŜ drugi ton rozkurczowy. Liczba uderzeń serca jest róŜna u poszczególnych zwierząt i zaleŜy od gatunku, stanu zdrowia i od tego, czy zwierzę jest w czasie pracy czy w spoczynku. U ssaków domowych liczba skurczów serca na minutę spoczynku jest następująca: koń 25 – 40, krowa 60 –70, owca i koza 70 – 80, świnia 60 –80, pies 70 – 130. Częstość uderzeń serca u zwierząt małych ze względu na szybszą przemianę materii jest większa niŜ u duŜych (dla porównania u myszy około 600). Podobnie jest u zwierząt młodych. Ruch i praca z powodu większego zuŜycia tlenu i składników pokarmowych przyspiesza liczbę i siłę skurczów serca. Jakość pracy serca i liczba jego uderzeń na minutę regulowane są przez: – układ nerwowy autonomiczny, który w zaleŜności od potrzeby moŜe przyśpieszać lub hamować pracę serca; – hormony (adrenalina przyśpiesza liczbę i siłę skurczów serca, acetylocholina zwalnia), – poziom dwutlenku węgla we krwi (im poziom jego wyŜszy, tym serce bije szybciej). Oprócz powyŜszych czynników na jakość pracy serca ma wpływ obecność niektórych jonów we krwi, np. jony wapnia przyśpieszają, a jony potasu zwalniają czynność serca. Osłuchując serce za pomocą fonendoskopu lub uchem nie uzbrojonym moŜna zarejestrować rytmicznie powtarzające się odgłosy. Są to tzw. tony serca. Pierwszy ton, łatwiej wysłuchiwany w okolicy komór serca, jest tonem skurczowym i powstaje na skutek drgań zastawek przedsionkowo–komorowych i ich strun ścięgnowych. Drugi ton, o nieco wyŜszym i krótszym brzmieniu, szczególnie dobrze słyszalny u podstawy serca, jest tonem rozkurczowym i towarzyszy zamykaniu się zastawek półksięŜycowatych aorty i pnia płucnego. Osłuchiwanie serca naleŜy do czynności diagnostycznych stanu układu krąŜenia. Serce kurczy się rytmicznie. Częstość uderzeń serca w zasadzie zaleŜna jest od wielkości zwierząt danego gatunku. U zwierząt małych serce kurczy się z większą częstotliwością. NaleŜy podkreślić, iŜ w obrębie jednego gatunku istnieją dosyć duŜe róŜnice w częstotliwości uderzeń serca, w zaleŜności od rasy, wieku i wytrenowania zwierzęcia, np. u doga czy owczarka tętno wynosi około 70 na 1 minutę, podczas gdy u małych psów (pekińczyk) liczba skurczów serca znacznie przekracza 100 na 1 min. Zwierzęta młode mają równieŜ większą częstość skurczów serca, u cielęcia dwutygodniowego wynosi ona od 105 do 115 na minutę, u trzymiesięcznego od 90 do 105, podczas gdy u dorosłej krowy rejestrujemy od 50 do 70 skurczów na 1 minutę. Zwiększenie zapotrzebowania na tlen i składniki pokarmowe, co wymaga większego przepływu krwi, powoduje wzrost liczby skurczów serca. W związku z tym, u konia niewytrenowanego tętno moŜe przekroczyć 120 na minutę, natomiast u konia wytrenowanego nawet przy duŜych obciąŜeniach nic przekracza ono 90, a powrót do stanu wyjściowego następuje w duŜo krótszym czasie. Tłocząc krew do układu naczyniowego mięsień sercowy wykonuje znaczną pracę. U krowy w ciągu minuty przepływa przez serce około 35 litrów krwi, a w ciągu doby – ponad 50 tys. litrów. Podczas kaŜdego skurczu serca nowe porcje krwi wprowadzane są z duŜą siłą do początkowych odcinków tętnic (aorty i pnia płucnego). Elastyczne ściany tych naczyń rozciągają się i tłoczą krew do dalszych odcinków tętnic, utrzymując jednocześnie bez przerwy wysokie ciśnienie krwi, które spada w miarę oddalania się od komór serca. Skurcze lewej komory serca powodują w aorcie dość duŜe ciśnienie krwi 19,5 – 23,4 kPa. W miarę oddalania się od serca i zmniejszania światła naczyń rośnie ich liczba i opór. Mimo wynikającego stąd spadku ciśnienia (w naczyniach włosowatych wynosi ono około 3,9 – 5,2 kPa) zachowany zostaje ciągły przepływ krwi. Wtłaczana rytmicznie krew rozszerza aortę, która wracając do stanu pierwotnego przepycha ją w kierunku obwodowym. Zjawisko to występuje we wszystkich tętnicach; rytmiczne, zgodne z uderzeniami serca rozszerzanie się ich przenosi się w postaci fali, noszącej nazwę tętna albo pulsu. Tętno rozprzestrzenia się z szybkością 5–9 m/s. Tętno mierzy się omacując palcami powierzchowne tętnice w niektórych okolicach ciała (liczba uderzeń na minutę – rys.14).
  • 30. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 29 Rys. 14. Przeciętna liczba uderzeń serca na minutę u poszczególnych gatunków zwierząt [2, s. 74] W Ŝyłach największe ciśnienie panuje w naczyniach małych, a im bliŜej serca, tym jest mniejsze. W duŜych Ŝyłach moŜe być nawet ujemne (niŜsze od atmosferycznego), co w duŜym stopniu ułatwia powrót krwi Ŝylnej do serca. Oczywiście tylko większe tętnice, które przebiegają pod powierzchnią skóry, pozwalają wyczuć i zmierzyć tętno. U koni i u krów jest ono najłatwiej wyczuwalne na tętnicy szczękowej zewnętrznej, u psów, małych przeŜuwaczy i świń – na tętnicy udowej. Ciśnienie krwi mierzy się za pomocą sfigmomanometru i fenondoskopu. Sfigmomanometr składa się z mankietu wypełnionego powietrzem, połączonego z manometrem. Mankietem uciska się miejsce przebiegu tętnicy, poniŜej którego wysłuchuje się szmery tętna. Podczas wypełniania mankietu moment zaniku szmerów spowodowanych przepływem krwi przez uciskanie miejsca wskazuje na wytworzone ciśnienie. U duŜych zwierząt mankiet sfigmomanometru zakładamy na nasadę ogona, u małych uciska się tętnicę udową. Szybkość przepływu krwi w naczyniach włosowatych jest około 600 razy wolniejsza niŜ w duŜych tętnicach. Sprzyja to przechodzeniu tlenu i składników odŜywczych, w które krew zaopatruje wszystkie komórki organizmu. Osocze krwi przechodzi przez śródbłonek naczyń włosowatych i wypełnia jako płyn tkankowy przestrzenie międzykomórkowe. Z płynu tego komórki czerpią tlen i potrzebne im składniki pokarmowe, a wydzielają do niego dwutlenek węgla i niepotrzebne produkty przemiany materii. Następnie płyn tkankowy zbierany jest przez naczynia chłonne i juŜ jako chłonka (limfa) odprowadzany jest do duŜych Ŝył, a więc z powrotem do układu krwionośnego. Naczynia chłonne w swoim przebiegu posiadają węzły chłonne, gdzie chłonka ulega oczyszczeniu z ewentualnych elementów szkodliwych. Chłonka odpływająca z jelit doprowadza do krwi składniki pokarmowe wchłonięte z przewodu trawiennego. Krew ta za pomocą Ŝyły wrotnej dopływa do wątroby, gdzie zostają odłoŜone substancje pokarmowe, a oczyszczona krew Ŝyłami wątrobowymi zostaje odprowadzona do Ŝyły głównej tylnej. Układ chłonny anatomicznie i czynnościowo jest ściśle związany z układem krwionośnym. Składa się z chłonki, naczyń chłonnych i narządów chłonnych. Chłonka (limfa) jest to płyn bezbarwny lub lekko Ŝółtawy, powstający z osocza krwi. Osocze wraz ze składnikami odŜywczymi i tlenem przedostaje się do naczyń włosowatych do przestrzeni międzykomórkowych. Komórki wchłaniają potrzebne składniki, a wydalają produkty przemiany materii i C02. W ten sposób powstaje płyn tkankowy, bezpośrednio otaczający komórki. Przenika on przez ściany naczyń włosowatych chłonnych tworząc płynną część chłonki. Płyn ten przechodząc przez węzły chłonne zostaje zaopatrzony w krwinki białe i staje się chłonką. Chłonka zawiera więcej wody, a mniej fibrynogenu niŜ krew i dlatego wolniej krzepnie. Nie ma w niej teŜ krwinek czerwonych. Chłonka odpływająca z jelit zawiera duŜo składników odŜywczych, zwłaszcza tłuszczu, jest gęstsza i biało zabarwiona. Naczynia odprowadzające chłonkę łączą się w większe przewody, noszące nazwę pni chłonnych. Odprowadzają one chłonkę do Ŝyły głównej doczaszkowej, gdzie łączy się ona z krwią. Najgrubszym naczyniem chłonnym jest przewód piersiowy, zbierający chłonkę ze środkowej i tylnej części ciała, oraz pień tchawiczy zbierający chłonkę z głowy, szyi i kończyn przednich.
  • 31. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 30 Chłonka dostając się do krwi dostarcza jej krwinek białych i doprowadza produkty przemiany materii, które krew odprowadza do narządów wydalniczych. Przepływ chłonki w naczyniach umoŜliwiają skurcze mięśni szkieletowych, pulsacja tętnic, mięśniówka gładka naczyń i inne czynniki. KrąŜenie chłonki odbywa się tylko w jednym kierunku – z obwodu ciału w kierunku serca. Po ustaniu krąŜenia szybko następuje śmierć organizmu. Fizjologia układu pokarmowego Ilość pobranego pokarmu przez zwierzę jest zaleŜna głównie od stanu sytości. Na uczucie sytości wpływa stopień wypełnienia przewodu pokarmowego, ilość wydzielonych soków trawiennych, smak pokarmu oraz ewentualnie widok innego zwierzęcia pobierającego paszę. Odczucie sytości moŜe być dwojakiego rodzaju: – fizjologiczne, – mechaniczne. Sytość fizjologiczna występuje, wówczas gdy w pokarmie zwierzę otrzymało wszystkie składniki potrzebne do czynności Ŝyciowych i produkcyjnych. Sytość mechaniczna oznacza określone wypełnienie przewodu pokarmowego, wystarczające dla odczucia sytości. Pobieranie pokarmu u zwierząt gospodarskich odbywa się w róŜny sposób. Zwierzęta mięsoŜerne pokarm stały chwytają głównie zębami, miaŜdŜą go i szybko, duŜymi kęsami, połykają. Konie chwytają pokarm wargami, a trawę na pastwisku odgryzają lub odrywają siekaczami. Krowy przy zjadaniu paszy w oborze i na pastwisku posługują się głównie językiem, owce, podobnie jak konie, uŜywają w tym celu warg, dlatego teŜ łatwiej im zdobyć pokarm, nawet na słabo odrośniętej łące, z której krowy nie mogą juŜ korzystać. Świnie przygotowaną paszę wprowadzają do jamy ustnej za pomocą dolnej wargi. Na pastwisku odgryzają lub odrywają trawę za pomocą języka i siekaczy. W warunkach naturalnych świnie poszukujące w ziemi poŜywienia posługują się ryjem. Konie, przeŜuwacze i świnie pokarm płynny pobierają przez zanurzenie w nim warg i wytworzenie ujemnego ciśnienia w jamie ustnej dzięki obniŜeniu szczęki dolnej i cofnięciu języka. Ssanie u osesków polega na szczelnym obejmowaniu brodawki sutkowej wargami oraz językiem i wytwarzaniu ujemnego ciśnienia w jamie ustnej. W jamie ustnej większości zwierząt gospodarskich zachodzi trawienie mechaniczne i chemiczne. Do dokładnego rozcierania pokarmów przystosowane jest tylko uzębienie zwierząt roślinoŜernych. Ruchy Ŝuchwy następują u nich w płaszczyźnie poziomej i pionowej, co przyczynia się równieŜ do lepszego rozdrabniania paszy. Istotną rolę procesie trawienia ma ślina wydzielana z licznych ślinianek. Ślina jest bezbarwną cieczą, o odczynie lekko zasadowym, zawierającą 99% wody i 1% suchej masy, na którą składają się sole mineralne i substancje białkowe – mucyna, od której obecności zaleŜy jej lepkość. Przyczynia się ona do formowania kęsa w jamie ustnej i łatwiejszego przesunięcia go do Ŝołądka. Skład i ilość wydzielanej śliny zmienia się zaleŜnie od ilości i jakości pokarmu. Podczas zjadania paszy suchej wydziela się więcej śliny wodnistej z gruczołów przyusznych, podczas gdy pokarm półpłynny powoduje wydzielanie śliny mieszanej śluzowo-wodnistej ze ślinianek Ŝuchwowych i podjęzykowych. U bydła ślina jest wydzielana ciągle i ilość jej waha się w dość szerokich granicach – od 50 do 150 1 na dobę, koń wydziela 40 1 śliny, świnia – ok. 15 1, a owca – od 6 do 8 l. Wydzielanie śliny regulowane jest na drodze nerwowej. Pobudzenie nerwów współczulnych powoduje zmniejszenie ilości wydzielanej śliny. Staje się ona bardziej ciągliwa i zawiera stosunkowo duŜo substancji stałych. Nerwy przywspółczulne wzmagają wydzielanie śliny wodnistej. Ślina wydzielana jest równieŜ na podłoŜu odruchowym. Znane jest zjawisko wzmoŜonego wydzielania śliny na widok pokarmu (odruch warunkowy) lub podczas jedzenia (odruch bezwarunkowy). Znajomość odruchów warunkowych związanych z podawaniem pokarmu pozwala często uniknąć błędów w Ŝywieniu zwierząt.
  • 32. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 31 Połykanie polega na przesunięciu pokarmu z jamy ustnej do Ŝołądka. Odpowiednio przeŜuty i naśliniony kęs ruchami języka i mięśni policzkowych jest przemieszczany na grzbiet języka. PodraŜnienie receptorów gardła wywołuje szereg następujących po sobie czynności, dzięki którym wejście do tchawicy zostaje zamknięte, a kęs dostaje się do przełyku. Połknięty kęs przesuwany jest do Ŝołądka dzięki ruchom robaczkowym mięśniówki przełyku. Ruchy te wywoływane są skurczami mięśniówki okręŜnej i przebiegają duŜo szybciej niŜ ruchy robaczkowe jelit. Po upływie paru sekund, kiedy kęs pokarmowy znajdzie się przy końcu przełyku, następuje otwarcie zwieracza wpustu i pokarm dostaje się do Ŝołądka. Niekiedy organizm broni się przez tzw. wymioty przed nadmiernym przeładowaniem Ŝołądka lub przed zjedzeniem szkodliwego pokarmu. Odruch wymiotny polega cofnięciu treści Ŝołądka do jamy ustnej, a stąd na zewnątrz. U koni ukośne ułoŜenie końcowego odcinka przełyku w stosunku do Ŝołądka oraz swoisty zwieracz przełyku uniemoŜliwiają odruch wymiotny. U tych zwierząt pojawienie się treści pokarmowej w jamie ustnej lub nosowej jest najczęściej objawem pęknięcia Ŝołądka. Trawienie w Ŝołądku śołądek jednokomorowy prosty i trawieniec u przeŜuwaczy składają się z trzech części: wpustowej, dennej i odźwiernikowej. Zasadniczą rolę w procesie trawienia spełniają gruczoły części dennej Ŝołądka, które wydzielają głównie składniki soku Ŝołądkowego wraz z kwasem solnym. Sok Ŝołądkowy jest bezbarwny, przezroczysty, silnie kwaśny (pH od 1 do 2). Zawiera on około 0,5% kwasu solnego, który działając na enzym komórek Ŝołądka, pepsynogen – powoduje powstawanie pepsyny, głównego enzymu Ŝołądka. Pepsyna rozkłada białko na drobniejsze elementy – peptydy. Obecność enzymów trawiących białko w Ŝołądku moŜe być przyczyną występowania tzw. samotrawienia śluzówki Ŝołądka i powstawania owrzodzenia. Oprócz pepsyny w Ŝołądku wydzielana jest podpuszczka, enzym ścinający białko mleka. Rola jego jest szczególnie waŜna u osesków, podobnie jak obecność trzeciego enzymu trawiennego, lipazy Ŝołądkowej rozkładającej zemulgowane tłuszcze (np. tłuszcz mleka) na kwasy tłuszczowe i glicerol. Sok Ŝołądkowy dzięki duŜej zawartości kwasu solnego spełnia jeszcze dodatkowe funkcje obronne organizmu wykazując działanie bakteriobójcze. U osesków kwas solny w Ŝołądku nie jest wytwarzany, dlatego teŜ przestrzeganie higieny karmienia w tym czasie jest bardzo istotne, zapobiega bowiem często występującym biegunkom. Wydzielanie soku Ŝołądkowego jest wynikiem reakcji na podniety pokarmowe. RozróŜnia się dwie fazy wydzielania: nerwową i chemiczną. Widok pokarmu lub jego zapach powodują odruchowe zwiększenie wydzielania soku Ŝołądkowego, tzw. wydzielanie warunkowe, które moŜna wywołać teŜ podnietami sztucznymi. Oprócz odruchowego pobudzenia wydzielania soku Ŝołądkowego istnieją moŜliwości odruchowego hamowania tego procesu. Bodźce bólowe, silne stany emocjonalne i wszystkie inne nietypowe podniety towarzyszące wydzielaniu wpływają hamująco na ten proces, a tym samym na przebieg trawienia. Faza chemiczna wydzielania soku Ŝołądkowego rozpoczyna się z chwilą podraŜnienia gruczołów części odźwiernikowej Ŝołądka przez pokarm. Gruczoły Ŝołądka, podobnie jak gruczoły w innych odcinkach przewodu pokarmowego, wykazują zdolność przystosowania do charakteru pobieranego pokarmu. Zmiana jakości pokarmu, szczególnie jego właściwości smakowych, prowadzi do zmiany ilości i składu wydzielanego soku. Na przykład u koni najintensywniejsze wydzielanie soku Ŝołądkowego występuje podczas skarmiania otrąb, najmniejsze podczas skarmiania siana. U przeŜuwaczy rolę właściwego Ŝołądka spełnia trawieniec, przedŜołądki zaś są miejscem wstępnego rozkładu pokarmu. Przesuwanie treści pokarmowej z Ŝołądka do dwunastnicy zachodzi pod wpływem nasilenia skurczów Ŝołądka powodujących wzrost ciśnienia i otwarcie zwieracza odźwiernika. Proces ten regulowany jest poprzez odpowiednią konsystencję oraz skład zawartości Ŝołądka, ale takŜe poprzez gotowość dwunastnicy do przyjęcia nowych porcji
  • 33. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 32 treści. Głównym miejscem trawienia i wchłaniania w organizmie zwierzęcym jest jelito cienkie. W pierwszym jego odcinku – dwunastnicy – oprócz gruczołów własnych znajdują ujście wydzieliny duŜych gruczołów trawiennych: trzustki i wątroby. Sok trzustkowy jest najwaŜniejszym sokiem trawiennym. Zawiera on enzymy rozkładające wszystkie pokarmy. Oddziałuje zasadowo (pH = 7,8–8,4) zobojętniając kwaśną treść, jaka napływa do jelit z Ŝołądka. Do enzymów soku trzustkowego naleŜą: – trypsyna rozkładająca białka, – amylaza trzustkowa, która rozbija skrobię na cząsteczki maltozy, – lipaza, odpowiedzialna za rozkład tłuszczów na glicerol i kwasy tłuszczowe. Skład enzymatyczny soku trzustkowego w duŜej mierze zaleŜy od rodzaju poŜywienia. Mechanizm regulacji wydzielania soku trzustkowego polega na uwalnianiu sekretyny pod wpływem kwaśnej treści Ŝołądka draŜniącej śluzówkę dwunastnicy. Sekretyna, wytwarzana w ścianie dwunastnicy, dostaje się do krwi i na drodze hormonalnej pobudza trzustkę do wydzielania. Wątroba jest największym gruczołem w organizmie. W wątrobie wytwarzana jest Ŝółć, która chociaŜ nie zawiera ona enzymów trawiennych, to jednak dzięki obecności kwasów Ŝółciowych (glikocholowego i taurocholowego) wpływa emulgująco na tłuszcze i w ten sposób ułatwia działanie lipazy. Razem z innymi wydzielinami dostającymi się do dwunastnicy sprzyja alkalizacji treści oraz pobudza aktywność ruchową mięśniówki jelita. Kolor Ŝółci pochodzi od barwników Ŝółciowych, które są pochodnymi barwników krwi. Wydalane są z kałem i moczem, nadając im Ŝółtobrązowe zabarwienie. W przypadku uszkodzenia wątroby barwniki te gromadzą się we krwi i w tkankach, nadając skórze Ŝółte zabarwienie, charakterystyczne dla choroby zwanej Ŝółtaczką. Wydzielanie Ŝółci regulowane jest przez układ nerwowy oraz na drodze hormonalnej. Błona śluzowa dwunastnicy wydziela specjalny hormon cholecystokininę, która powoduje skurcz mięśni pęcherzyka Ŝółciowego i wyciśnięcie porcji Ŝółci do dwunastnicy. WzdłuŜ całej błony śluzowej jelita cienkiego rozmieszczone są gruczoły wydzielające sok jelitowy. Sok jelitowy zawiera enzymy rozkładające elementy białkowe i cukrowce na związki proste (aminokwasy i cukry proste), które w tej formie mogą być wchłaniane do krwi. Nie wchłonięte resztki masy pokarmowej dzięki ruchom perystaltycznym jelit przesuwane są do jelita ślepego, dalej do okręŜnicy i do jelita prostego. W jelicie grubym wydzielanie soków trawiennych jest bardzo skąpe, występują tu liczne komórki kubkowe wydzielające śluz. U zwierząt roślinoŜernych w treści jelita grubego znajduje się jeszcze dosyć duŜo substancji odŜywczych, szczególnie błonnika i komórek w otoczce błonnikowej, których w jelicie cienkim enzymy trawienne nie są w stanie rozłoŜyć. Substancje te podlegają trawieniu przez bakterie znajdujące się w jelicie grubym. Bakterie te, dzięki wydzielaniu enzymów celulolitycznych uwalniają zawartość niestrawionych komórek. Rozkład błonnika w jelicie grubym ma szczególne; znaczenie u koni. Jelito ślepe i okręŜnica u tych zwierząt spełnia podobną rolę, aczkolwiek w mniejszym zakresie, jak przedŜołądki u przeŜuwaczy. Odbywają się tu intensywne procesy fermentacyjne, przebiegające z wytworzeniem duŜych ilości lotnych kwasów tłuszczowych i innych gazów. W jelicie ślepym i okręŜnicy u konia pokarm przebywa około 3 dni i dzięki temu ulega strawieniu około 50% błonnika, 40% białek i około 25% węglowodanów, jakie dostały się tutaj wraz z zawartością jelit cienkich. Do waŜnych czynności bakterii w jelicie grubym zwierząt domowych naleŜy równieŜ zaliczyć wytwarzanie witamin. Przede wszystkim syntetyzowane są tam witaminy z grupy B i witamina K. Podawanie zwierzętom antybiotyków wyjaławia przewód pokarmowy, niszcząc bakterie, dlatego teŜ naleŜy podawać zwierzętom witaminy lub poŜywienie zawierające zwiększone ich ilości. W wyniku działania mikroflory, z niestrawionych resztek pokarmowych tworzą się w jelicie grubym róŜne gazy, między innymi siarkowodór, metan i dwutlenek węgla. Podczas gnicia białek powstają substancje trujące, jak: fenol, indol i skatol.
  • 34. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 33 W końcowym odcinku jelita grubego następuje formowanie kału . Po wchłonięciu wody zawartość jelit grubych zagęszcza się. Pod wpływem zwiększonego ciśnienia w okolicy okresowo występuje odruch defekacji. U większości zwierząt odruch ten jest mimowolny, jednak niektóre zwierzęta moŜna nauczyć wydalania kału w określonym miejscu i czasie. Najczęstsze defekacje stwierdza się u przeŜuwaczy (10–20 razy na dobę), rzadziej koni (5–12), a jeszcze rzadziej u świń (2–3). Ilość kału zaleŜna jest nie tylko od wielkości zwierzęcia, ale teŜ i od rodzaju pobieranego pokarmu i od zawartości w nim wody. Najwięcej wody jest w kale krów – 85%. Średnia ilość wydalanego w ciągu doby kału u krów wynosi około 30 kg, u koni – 10 kg, a u świni około 2 kg. Trawienie u przeŜuwaczy śołądek przeŜuwaczy Ŝołądkiem wielokomorowym, jego budowę poznałeś w module 322[14].O1.02. Spośród przedŜołądków największy jest Ŝwacz. W Ŝwaczu odbywają się główne procesy trawienne. Pasza pobierana przez przeŜuwacze, ulega tu wstępnej maceracji, aby z powrotem wrócić do jamy ustnej i w czasie tzw. przeŜuwania ulec dokładnemu rozdrobnieniu. DłuŜsze zaleganie treści pokarmowej w Ŝwaczu, który nigdy nie jest próŜny, sprzyja rozwojowi i działaniu róŜnych gatunków bakterii. W przedŜołądkach znajdują takŜe liczne wymoczki, których ogólny cięŜar moŜe przekroczyć 5 kg. Stanowią one dla swego Ŝywiciela źródło wysokowartościowego białka zwierzęcego. PrzeŜuwanie składa się: – z odruchu odłykania, – właściwego przeŜuwania, – powtórnego połykania. Pokarm jest przeŜuwany, dopóki nie zostanie rozdrobniony na cząsteczki o określonej wielkości. Okresy przeŜuwania występują od 10 do 12 razy w ciągu doby i trwają po około 40 min. Odruch odłykania, czyli powrotu treści przez przełyk i gardło do jamy ustnej, jest zsynchronizowany z cyklem ruchów Ŝwacza i z odruchem odbijania. śwacz kurczy się rytmicznie, a kaŜdy cykl skurczów Ŝwacza poprzedzony jest skurczem czepca. Znajomość tego zjawiska wykorzystano w weterynarii do diagnozowania obecności ciał obcych w czepcu. Ostry przedmiot, przebijający ścianę czepca podczas kaŜdorazowego skurczu tego przedŜołądka, wywołuje reakcję bólową u przeŜuwacza. W przebiegu procesów trawiennych występuje gromadzenie gazów. U krowy w wyniku procesów fermentacyjnych powstaje w ciągu godziny od 60 do 100 litrów gazów. Są one usuwane ze Ŝwacza głównie drogą odbijania. ZłoŜony odruch odbijania jest wywoływany na skutek rozciągania ścian Ŝwacza przez gazy gromadzące się w jego worku grzbietowym. Odruch ten występuje około 20 razy na godzinę i związany jest ze skurczem grzbietowego worka Ŝwacza. Niekiedy, po obfitym najedzeniu się paszami zielonymi, dochodzi do trudności w wydzielaniu gazów. Przyczyną tego zjawiska jest najczęściej odruchowe zmniejszenie aktywności ruchowych przedŜołądków na skutek podraŜnienia zjedzonym pokarmem śluzówki trawieńca i jelit. Powoduje to nadmierne powiększenie Ŝwacza (wzdęcie), coraz bardziej uciskającego sąsiednie narządy, co moŜe doprowadzić do pęknięcia Ŝwacza. Ratunek moŜe przynieść mechaniczne usunięcie gazów za pomocą sondy lub bezpośrednie przebicie ściany Ŝwacza. Do zasadniczych czynności bakterii w przedŜołądkach naleŜy rozkład błonnika, czyli celulozy, synteza białka ze związków azotowych niebiałkowych oraz wytwarzanie witamin. Obecność baterii celuloitycznych w Ŝwaczu, które przy pomocy własnych enzymów trawią błonnik, moŜe być wykorzystywany tylko przez ten rodzaj zwierząt. Rozkład błonnika przebiega przez wytworzenie celobiozy, później glukozy, z której powstają lotne kwasy tłuszczowe (LKT). Głównym składnikiem LKT jest kwas octowy. Oprócz niego występują kwasy propionowy, masłowy oraz, w mniejszych ilościach, inne kwasy: mrówkowy, mlekowy, bursztynowy. Wytwarzane są teŜ duŜe ilości gazów, spośród których najwięcej jest dwutlenku węgla, metanu i wodoru. W ciągu doby w Ŝwaczu krowy powstaje około 500 1 CO2 i 250 1 CH4. Gazy te usuwane są z organizmu