Дослідження проводять за повної тиші та спокою тварини. За допомогою фонендоскопа підраховують кількість скорочень серця за 30 с. На основу вуха або верхню губу тварини накладають динамометр. Сила тиску на вухо повинна бути 20–25 кг, на верхню губу – 30–35 кг. Після накладання приладу підраховують кількість серцевих скорочень за 30 с.
Дослід Гольця
Жабу з видаленою верхньою щелепою прикріплюють до дощечки, оголюють серце і підраховують кількість його скорочень за 1 хв. Рукояткою скальпеля або пінцета відривчасто постукують по черевній стінці і спостерігають за діяльністю серця. Цей же дослід повторюють після руйнування довгастого мозку.
Вплив блукаючого нерва на серцеву діяльність
Жабу зі зруйнованим головним мозком прикріплюють до дощечки і оголюють серце. Перерізають одну з ключиць, видаляють частину нижньої щелепи і оголюють підм’язову ділянку. Пінцетом і скляним гачком знаходять судинно-нервовий пучок, беруть блукаючий нерв (разом із судинами, або окремо від них) і перерізають. Потім подразнюють його периферійну частину індукційним струмом і спостерігають за роботою серця.
Контрольні питання
1. Вплив відцентрових нервів на серцеву діяльність.
2. Центри регуляції серцевої діяльності.
3. Види рефлекторних впливів на серце.
4. Розташування рецепторів серцевих рефлексів.
РОБОТА 8.5. ГУМОРАЛЬНА РЕГУЛЯЦІЯ ДІЯЛЬНОСТІ СЕРЦЯ
Діяльність серця залежить від багатьох факторів, в тому числі і від концентрації в крові (або омиваючій ізольоване серце рідині) різних електролітів та гормонів. Відомий цілий ряд речовин, які послаблюють або підсилюють діяльність серця прямим впливом на серцеву мускулатуру або на її провідну систему.
Для вивчення дії гормонів, електролітів і медіаторів на серцеву діяльність, а також для стандартизації деяких фармакологічних засобів використовують препарат ізольованого серця жаби.
Мета роботи. Випробувати вплив на серцеву діяльність медіаторів нервового збудження (адреналін і ацетилхолін), а також іонів Са++ і К+, певний вміст та співвідношення яких у навколишньому середовищі необхідні для нормальної регуляції функції серця.
Матеріали і обладнання: жаба, канюля Штрауба, дощечка для фіксування, шпильки, нитки, важіль, який пише, піпетки для очей, розчин Рінгера, 1%-ний розчин СаСl2 і КС1, фізіологічний розчин, адреналін 1:1000, кімограф.
Хід роботи
У жаби руйнують центральну нервову систему, фіксують на дощечці і оголюють серце. Під гілки аорти підводять лігатури і перев’язують їх. Одну гілку аорти надрізають і вставляють канюлю Штрауба таким чином, щоб кінець її пройшов у шлуночок. Перев'язують вени у місці їх впадання у венозний синус і відрізають серце. Канюлю з серцем закріплюють у штативі. Верхівку серця з’єднують з пишучим важелем, канюлю заповнюютъ розчином Рінгера і записують міограму на кімографі. Потім до розчину Рінгера в канюлю додають дві-три краплі адреналіну 1:1000 і записують міограму. Звертають увагу на зміни ритму і амплітуди скорочень серця. Після цього піпеткою швидко видаляють розчин із канюлі і ретельно промивають серце новими порціями розчину Рінгера до відновлення його роботи.
Також вивчають зміни в роботі серця після заміни розчину Рінгера фізіологічним розчином та почергового додавання до розчину Рінгера в канюлю трьох-чотирьох крапель 1%-них розчинів СаСl2 і КСl.
Контрольні питання
1. Умови для роботи ізольованого серця.
2. Зміни серцевої діяльності під впливом фізіологічного розчину.
3. Значення іонів Са ++ і К + у серцевій діяльності.
4. Дія адреналіну на роботу серця.
РОБОТА 8.6. ЗОВНІШНІ ОЗНАКИ СЕРЦЕВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ
Під час прослуховування серця безпосередньо вухом або за допомогою стетофонендоскопа чують два тони. Перший тон (систолічний) є глухий, низький і протяжний, а другий (діастолічний) – дзвінкий, високий, короткий. Тони найкраще прослуховуються на місці проекції клапанів серця. У разі захворювань серця до тонів можуть додаватись шуми, тому аускультація є важливим діагностичним методом у визначенні вад клапанів.
Серцевий поштовх – це удар серця об грудну стінку в період систоли шлуночків. Він виникає внаслідок зміни положення серця під час систоли.
У людини і собаки поштовх верхівковий, у коней – бічний.
Мета роботи. Оволодіти методами аускультації тонів серця та пальпації серцевого поштовху.
Матеріали і обладнання: тварини (корова, кінь, коза, вівця, свиня, собака, кріль), фонендоскоп, стетоскоп, кардіограф, капсула Марея, кімограф.
Хід роботи
Аускультація тонів серця
Тварину фіксують у станку. Передню ліву кінцівку тварини виставляють вперед. Фонендоскоп або стетоскоп прикладають до грудної стінки в ділянці четвертого – п’ятого міжреберних проміжків зліва на рівні ліктьового суглоба і прослуховують тони серця. Повторюють дослідження тонів серця після невеликого фізичного навантаження (прогонка тварини).
Пальпація серцевого поштовху
До грудної стінки тварини з лівого боку в ділянці четвертого-п’ятого міжребер’я прикладають руку і відчувають серцевий поштовх. Підраховують кількість серцевих поштовхів за 1 хв.
Запис серцевого поштовху
Кардіограф фіксують на грудній стінці в ділянці серцевого поштовху. Гумовою трубкою з’єднують його з капсулою Марея, записують серцеві поштовхи на барабані увімкненого кімографа.
Контрольні питання
1. Тони серця. Чим вони зумовлені?
2. Різниця між першим і другим тонами серця.
3. Серцевий поштовх та його види.
РОБОТА 8.7. ВИЗНАЧЕННЯ КРОВ'ЯНОГО ТИСКУ
Рух крові по судинах здійснюється за законами гідродинаміки. Тиск, який обумовлює кровообіг, визначається силою скорочень шлуночків серця та опором стінок судин. Величина кров'яного тиску залежить від об’єму крові, який викидається серцем в артерії, та стану судинної системи. Величина кровообігу регулюється нервовими і гуморальними факторами: кровоносні судини дуже еластичні, їх стінки знаходяться в стані постійного тонусу.
Тиск крові є показником загального стану організму, і тому його реєстрація має велике практичне значення. У нормі тиск в артеріальній судинній системі залежить від фаз серцевого циклу. Систолічний (максимальний) тиск утворюється під час систоли, а діастолічний (мінімальний) під час діастоли за рахунок тонусу судин. Різницю між цими показниками називають пульсовим тиском. Через різну тривалість систоли та діастоли середній артеріальний тиск не є середнім арифметичним максимального і мінімального тисків.
Тиск крові можна визначити двома способами: прямим методом (кривавим) за допомогою ртутного манометра (К. Людвіг) та непрямим методом (безкровним) за допомогою приладу сфігмоманометра. В умовах клініки, в основному, використовуєтъся непрямий метод визначення кров’яного тиску.
Мета роботи. Вивчити методи прямого і непрямого визначення кров’яного тиску у тварин.
Матеріали і обладнання: фонендоскоп або стетоскоп, сфігмоманометр, флебоосцилометр Шарабріна, ремінці для фіксації манжетки.
Сфігмоманометр складається з порожнистої гумової манжетки, гумової груші для нагнітання повітря і ртутного манометра.
Флебоосцилометр Шарабріна складається з порожнистої гумової манжетки, гумової груші для нагнітання повітря, водяного і ртутного манометрів, осцилометра і резонатора осциляцій, вмонтованих в дерев’яний футляр.
Хід роботи
Визначення кров’яного тиску у людини за М.С. Коротковим
Наплече досліджуваного закріплюють манжетку сфігмоманометра і нагнітають в неї повітря до зникнення пульсу плечової артерії. Під час випускання повітря із манжетки за допомогою гвинтового крана з’являється звук (тук-тук), який добре прослуховується за допомогою фонендоскопа в плечовій артерії, в ділянці ліктьового згину. Це відповідає максимальному систолічному кров'яному тиску, який визначається за шкалою манометра. Потім продовжують випускати повітря із манжетки. Звук пульсації артерії спочатку підсилюється, а потім зникає. Момент зникнення звуку відповідає мінімальному (діастолічному) кров'яному тиску, величина якого визначається за шкалою манометра.
Визначення кров’яного тиску у тварин
У коней і дорослої ВРХ вимірюють кров’яний тиск на хвостовій артерії, у овець і телят до одного року – на серединній артерії, у свиней – на артерії сафена. Тварину фіксують в станку, накладають манжетку і закріплюють її двома ремінцями. З’єднують всі частини флебоосцилометра між собою і балоном, нагнітають в систему повітря до 180–200 мм. рт. ст. Гвинт регулятора осциляції повертають вправо для того, щоб спирт у правому коліні осцилометра піднявся на 3–5 см вище, ніж в лівому. Створюється різниця тиску в осцилометричній трубці, яка дозволяє спостерігати пульсації різної сили. Відкривають зажим і поступово випускають повітря із системи так, щоб рівень спирту не змінювався. При цьому спостерігають за правим коліном ртутного манометра і осцилометра. За появи коливань спирту більше, ніж на 1 мм, відмічають висоту ртутного стовпчика, який показує максимальний систолічний тиск. Подальше випускання повітря супроводжується підсиленням коливань. В момент найбільших коливань визначають середній артеріальний тиск. Поступово величина осциляцій зменшується і, нарешті, різко обривається. В цей час за шкалою манометра визначають мінімальний тиск.
Контрольні питання
1. Що таке кров’яний тиск, в яких одиницях він вимірюється і чим обумовлюється?
2. Методи визначення кров’яного тиску.
3. Величина кров’яного тиску в аорті, артеріях, капілярах і венах.
4. Як визначається кров’яний тиск під впливом фізичного навантаження?
5. Регуляція кров’яного тиску.
РОБОТА 8.8. СПОСТЕРЕЖЕННЯ РУХУ КРОВІ ПІД МІКРОСКОПОМ
Тільки в капілярах здійснюється перехід кисню та поживних речовин із крові в тканини. Із тканин в кров по капілярах надходять продукти розпаду, які утворюються в процесі обміну речовин. Величина просвіту судин змінюється під впливом різних нервових і гуморальних факторів. У разі звуження судин швидкість руху крові збільшується, а за їх розширення – зменшується. Рух крові по дрібних судинах (капілярах, артеріолах, венулах) зручно спостерігати в прозорих перетинках жаби (плавальній перетинці), брижейці, язиці, легенях.
Мета роботи:
1) спостереження капілярного кровотоку в різних органах жаби;
2) визначення швидкості руху крові в капілярах.
Матеріали і обладнання: жаба, мікроскоп, дерев’яна дощечка з овальним отвором, ножиці, пінцет, шпильки, 1%-ний NаСl, ефір.
Хід роботи
Жабу під наркозом (спиртовим або ефірним) фіксують на дощечці догори спинкою з таким розрахунком, щоб голова знаходилась біля отвору в дерев’яній дощечці. Пінцетом витягують у жаби язик, розправляють його над отвором і фіксують шпильками. Дощечку з жабою поміщають на предметний столик мікроскопа і розглядають під малим збільшенням рух крові в судинах язика. Звертають увагу на рух крові в артеріях, венах, капілярах. Потім язик зволожують 1%-ним розчином NаСl і продовжують спостереження. Рух крові також зручно спостерігати в плавальній перетинці задньої лапки, в брижейці та легенях.
Контрольні питання
1. Характеристика руху крові в артеріях, венах, капілярах.
2. Швидкість руху крові в різних судинах.
3. Роль лімфи в організмі.
4. Теорії лімфоутворення.
ДИХАННЯ
Дихання – це сукупність процесів, які забезпечують поглинання кисню та виділення вуглекислого газу в атмосферу. Основою дихальноії функції є тканинні окисно-відновні процеси, що забезпечують обмін енергії в організмі.
Суть дихання полягає в забезпеченні процесів, за допомогою яких клітини тканин тварин споживають кисень, а віддають вуглекислий газ, перетворюючи енергію у форму, доступну для біологічного використання. Кисень забезпечує основні біохімічні окиснювальні процеси, які звільняють енергію, а тому життя та діяльність тварин неможливі навіть у разі незначного дефіциту кисню в організмі.
У процесі дихання розрізняють: обмін повітря між зовнішнім середовищем та альвеолами (зовнішнє дихання), дифузія газів у кров, перенесення газів кров'ю, дифузія газів з крові у тканини, внутріклітинне дихання.
РОБОТА 9.1. МЕХАНІЗМИ ДИХАЛЬНИХ РУХІВ (СХЕМА ДОНДЕРСА) І ФУНКЦІЯ МИГОТЛИВОГО ЕПІТЕЛІЮ ДИХАЛЬНИХ ШЛЯХІВ
Дихання – це складний рефлекторний акт. У ньому беруть участь легені, верхні дихальні шляхи, діафрагма, м’язи грудної стінки і живота. Регуляція дихання здійснюється за рахунок нервової і гуморальної систем. У дихальних шляхах відбувається нагрівання повітря, яке надходить ззовні, його зволоження і очищення. Внаслідок руху війок миготливого епітелію затримані частинки разом із слизом рухаються в бік зовнішніх дихальних шляхів і виводяться з організму.
Мета роботи: 1) визначити на моделі Дондерса зміни об’єму легень і еластичну напругу легень під час акту дихання; 2) простежити за рухом війок миготливого епітелію.
Матеріали і обладнання: тварина, пневмограф, капсула з пером, кімограф, апарат Дондерса, жаба, канюля, нитки, сажа, набір інструментів.
Апарат Дондерса
Апарат Дондерса складається зі скляного ковпака, шийка якого закривається пробкою з двома отворами. В один із них уводять канюлю, кінець якої вставляють у трахею з легенями, попередньо вирізаними у жаби. В другий отвір вставляють скляну трубку, з’єднану з водяним манометром. Нижню частину ковпака затягують гумовою мембраною (діафрагмою). У разі відтягування діафрагми вниз спостерігають вдих, а повертання її у висхідну позицію – видих. Слідкують за змінами розміру легень і шкалою манометра.
Запис дихальних рухів (пневмографія)
Фіксують пневмограф на грудній стінці тварини і з’єднують гумовою трубкою з капсулою Марея. Капсулу з’єднують з пером, яке на кімографі реєструє дихальні рухи.
Спостереження за руховою функцією миготливого епітелію
Жабу фіксують на дощечці животом догори, гачком на нитці відтягують назад нижню щелепу. На піднебіння жаби наносять невелику кількість сажі і спостерігають за її пересуванням.
У жаби вирізають шматочок слизової оболонки піднебіння і кладуть вільною поверхнею на скло, зволожене фізрозчином, і накривають покривним склом. Під мікроскопом розглядають рух війок миготливого епітелію.
Контрольні питання
1. Чому легені йдуть за рухом грудної стінки?
2. Механізм вдиху і видиху.
3. Які м'язи належать до інспіраторів, а які до експіраторів?
4. Особливості будови і функції дихального апарату у птахів.
РОБОТА 9.2. ВИЗНАЧЕННЯ ЖИТТЄВОЇ ЄМНОСТІ ЛЕГЕНЬ
Газообмін в легенях відбувається внаслідок різниці парціального тиску, за якого кисень повітря переходить в кров, а надлишок вуглекислого газу зкрові виходить у порожнину альвеол. Крім ритмічних дихальних рухів, які забезпечують вентиляцію легень, можна також спостерігати за особливими дихальними рухами. Деякі з них спричинюють рефлекторно кашель, чхання, інші довільно – мукання, іржання (в зв’язку з фонацією).
Максимальний об’єм повітря, який можна видихнути після найглибшого вдиху, називається життєвою ємністю легень. Вона складається з дихального, додаткового і резервного повітря.
Мета роботи:
1) ознайомитись з методикою визначення життєвої ємності легень;
2) визначити життєву ємність легень та окремі фракції повітря у людини.
Матеріали і обладнання: спірометри, носові зажими, вода, спирт, вата.
Життєву ємність легень визначають за допомогою спірометра. Спірометр складається з двох металевих циліндрів: зовнішнього, в який наливається вода, і внутрішнього, вставленого догори дном у зовнішній циліндр. На внутрішньому циліндрі є шкала, яка показує об’єм повітря.
Крім водяного спірометра, для вимірювання життєвої ємності легень можна користуватися сухим спірометром. Він являє собою повітряну турбіну, яка крутиться внаслідок дії струменю повітря, що видихається. Величину об’єму повітря визначають за шкалою приладу. Шкалу можна повертати, що дозволяє встановити стрілку на нуль перед кожним вимірюванням. Видих повітря з легень здійснюється через мундштук.
Хід роботи
Спірометрія у людини
Після декількох спокійних вдихів та видихів піддослідний здійснює максимальний вдих з подальшим максимальним видихом в спірометр (життєва ємність легень).
Визначення окремих фракцій життєвої ємності легень
Дослідник після нормального вдиху робить спокійний видих у спірометр (дихальне повітря). Після нормального видиху, не роблячи вдиху, дослідник здійснює максимальний видих у спірометр (резервне або запасне повітря).
Контрольні питання
1. Що таке життєва ємність легень та залишкове повітря?
2. Як визначити хвилинний об’єм легеневої вентиляції?
3. Які фактори впливають на зміни життєвої емності?
4. Будова спірометра.
РОБОТА 9.3. ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ТІЛА
Постійна (в нормі) температура тіла є однією з основних фізіологічних констант. Стала температура тіла підтримується на одному рівні незалежно від умов навколишнього середовища. Постійність температури тіла називається ізотермією або температурним гомеостазом.
Ізотермія властива лише теплокровним (гомойотермним) тваринам. У холоднокровних (пойкілотермних) тварин у зв’язку з недосконалою системою терморегуляції температура тіла залежить від умов навколишнього середовища.
Ізотермія підтримується за рахунок рівноваги між процесами утворення тепла (хімічна терморегуляція) та віддачею його в навколишнє середовище (фізична терморегуляція). Вищий центр терморегуляції знаходиться в гіпоталамусі.
Для вимірювання температури у сільськогосподарських і лабораторних тварин використовують ртутні або електричні термометри різних типів.
Мета роботи: 1) ознайомитися та оволодіти методикою визначення температури тіла у тварин ртутним термометром і електротермометром; 2) ознайомитися з методикою визначення температури шкіри у тварин за допомогою електротермометра.
Матеріали і обладнання: термометри ртутні, термометри електричні, вазелін, вата, затискувачі для фіксації ртутних термометрів, дослідні тварини (корова, вівця, свиня, кріль).
Хід роботи
Визначення температури тіла у тварин
Тварину (корову, вівцю, свиню) фіксують в станку. Підійшовши з лівого боку до тварини, у неї відводять хвіст і легкими коловими рухами руки вводять в пряму кишку на 5 хвилин ртутний термометр, попередньо змащений вазеліновим маслом. Щоб термометр не випав і не розбився, його прив’язують шовковою ниткою до затискувача, який прикріплюють до волосяного покриву тварини.
Для визначення температури тіла тварини за допомогою електричного термометра в пряму кишку вводять спеціальний датчик. У птахів ртутний термометр або датчик електричного термометра вводять у клоаку. Після визначення температури ртутний термометр або датчик витирають ватою і дезінфікують.
Визначення температури різних ділянок шкір
Дослід проводять на собаці або свині. Температуру в різних ділянках тіла визначають за допомогою електротермометра, використовуючи при цьому поверхневий датчик. Після витримки датчика протягом 10–15 с знімають показники шкали термометра і прикладають датчик до іншої ділянки шкіри. Вимірювання температури в різних ділянках шкіри проводять згідно з таблицею 1. Сюди ж заносять і результати вимірювань.
Таблиця 1.
| № п/п | Ділянка шкіри | Температура, °С | Вид тварини |
| 1. | Вушна раковина | ||
| 2. | Носове дзеркало | ||
| 3. | Голова (лоб) | ||
| 4. | Спина | ||
| 5. | Черевна стінка (біла лінія) | ||
| 6. | Грудна стінка | ||
| 7. | Передпліччя | ||
| 8. | Плече | ||
| 9. | Гомілка | ||
| 10. | Стегно | ||
| Роблять висновок, що температура на різних ділянках шкіри неоднакова, вона залежить від пігментації, виду тварини, наявності волосяного покриву, стану здоров’я. |
Контрольні питання
1. Яких тварин називають гомойотермними, а яких пойкілотермними?
2. Охарактеризуйте хімічну і фізичну фази терморегуляції.
3. Де знаходяться центри регуляції температурного гомеостазу?
4. Які фактори впливають на процеси теплоутворення і тепловіддачі в організмі?
5. Особливості процесів терморегуляції у різних тварин.
10. ОБМІН РЕЧОВИН I ЕНЕРГІЇ
Мета цього розділу – допомогти студентам засвоїти методи дослідження енергетичного балансу і обміну речовин в організмі, обгрунтувати методику розрахунку енергетичної цінності харчових продуктів та ін.
Це необхідно не лише лікарям ветеринарної медицини, а й зооінженерам, які складають щоденні раціони годівлі тварин.
РОБОТА 10.1. ВИЗНАЧЕННЯ ГАЗООБМІНУ ЗА МЕТОДОМ ДУГЛАСА-ХОЛДЕНА
У фізіологічних дослідженнях для визначення витрат енергії використовується порівняно простий метод непрямої калориметрії, за допомогою якого витрати енергії визначають непрямим шляхом (за об’ємом поглинутого кисню і об’ємом виділеного за цей же час вуглекислого газу).
Визначення витрат енергії за газообміном можливе тому, що основним процесом, внаслідок якого звільняється енергія, є процес окиснення. Поглинутий твариною кисень окиснює органічні речовини (білки, жири, вуглеводи), внаслідок чого звільнюється певна кількість тепла, а самі речовини розпадаються до своїх кінцевих продуктів.
Кількість тепла, яка звільняється в організмі у разі використання 1 л кисню, називається калоричним коефіцієнтом.
Мета роботи. Засвоїти методику визначення газообміну за Дугласом -Холденом.
Матеріали і обладнання: дихальна маска, мішок Дугласа, газовий лічильник, барометр, термометр, газоаналізатор Холдена, таблиця для визначення об'єму газу в нормальному стані, тварина.
Хід роботи
Повітря, яке видихає тварина, збирають за допомогою маски, через газовий лічильник у мішок Дугласа. За показниками газового лічильника підраховують об’єм повітря, який видихнула тварина за одиницю часу. Враховують атмосферний тиск і температуру повітря, а потім за таблицею знаходять коефіцієнт поправки і прирівнюють об’єм видихнутого повітря до нормальних умов, тобто до об’єму, який би повітря займало за 0 °С і атмосферного тиску 760 мм рт. ст.
За допомогою апарата Холдена визначають кількість кисню і вуглекислого газу у видихнутому повітрі.
Апарат Холдена складаєтъся з таких частин:
1) вимірювальної бюретки для взяття проб крові і вимірювання його об’єму;
2) запиральної посудини, з’єднаної через кран і гумову трубку з нижнім кінцем вимірю-вальної бюретки. Піднімаючи і опускаючи ці посудини, можна змінювати рівень ртуті і засмоктувати або виштовхувати з неї повітря;
3) двох поглинальних посудин, що мають форму ампул, всередині яких розташовані дрібні трубочки для збільшення поверхні дотику повітря з поглиначем. Нижній кінець кожної посудини з’єднується з відкритою лійкою, а верхній має триходовий кран для з'єднання з вимірювальною бюреткою.
Одну посудину заповнюють 15–20%-ним розчином їдкого калію для поглинання СО2, другу посудину заповнюють розчином пірогалолу для поглинання О2.
Для дослідження в бюретку набирають пробу повітря в об’ємі 10 мл. Багаторазовими коливаннями ртуті забезпечують тісний контакт між пробою повітря і лужним поглиначем, а потім визначають в бюретці об’єм повітря, що залишився.
За зменшеним об’ємом підраховують вміст СО2 в повітрі. Цією ж пробою повітря забезпечують тісний контакт з пірогалолом. Зі зменшенням їх об’єму визначають кількість вдихнутого О2.
Встановивши склад повітря, яке вдихнулось та видихнулось, визначають дихальний коефіцієнт – відношення об'єму виділеного СО2 до О2, а потім за таблицею визначають калорійний еквівалент 1л О2. Виконують розрахунки величин енергетичного обміну.
Контрольні питання
1. Дихальний коефіцієнт і причини його змін.
2. Суть методів прямої і непрямої калориметрії.
3. Як виконується розрахунок величин енергетичного обміну?
4. Що таке калориметрична бомба?
РОБОТА 10.2. ВИЗНАЧЕННЯ ГАЗООБМІНУ ЗА МЕТОДОМ В.В. ПАШУТІНА
Джерелом енергії в організмі є окисно-відновні процеси, за яких поглинається кисень і виділяється вуглекислий газ. У зв’язку з цим, є можливість визначення енергетичних затрат організму на основі дослідження газообміну, тобто за кількістю поглинутого вуглекислого газу. Цей спосіб отримав назву прямої калориметрії. Для тривалих досліджень газообміну застосовують спеціальні респіраційні камери. Зручні їх моделі сконструйовані і описані В.В. Пашутіним.
Мета роботи. Засвоїти методику газообміну за методом В.В. Пашутіна.
Матеріали і обладнання: тварина (кріль, морська свинка), герметична камера для тварин, колби з їдким лугом, сірчаною кислотою, насос Комовського.
Хід роботи
На початку проводять зважування тварини і посудин з поглиначами з точністю до десятих грама. Потім тварину поміщають в камеру (на період не більше однієї години), і за допомогою насоса Комовського створюють рух повітря через всю установку. Після закінчення досліду знову зважують тварину, сечу і кал (якщо є), а також посудини з поглиначами. Різниця в масі колб з сірчаною кислотою покаже кількість води, яка виділилась з організму за період досліду, а різниця в масі колб з їдким калієм – кількість вуглекислого газу, що виділився за цей же період. За різницею між масою всіх виділень і зменшенням маси тварини визначають кількість кисню, який вдихнули за період досліду. Знаючи кількість вуглекислого газу і поглинутого кисню, розраховують дихальний коефіцієнт, а потім визначають величину енергетичного обміну.
Контрольні питання
1. Як визначають величину енергетичного обміну за В.В. Пашутіним?
2. Масковий метод непрямої калориметрії.
3. Теоретичне і практичне значення методів прямої і непрямої калориметрії.
4. Що таке дихальний коефіцієнт?
11. ФІЗІОЛОГІЯ ВИДІЛЕННЯ
РОБОТА 11.1. ВИЗНАЧННЯ ГУСТИНИ СЕЧІ
Мета роботи: визначити густину сечі, одержаної від піддослідних тварин.
Матеріали та обладнання: сеча тварин, мірний циліндр, вата, водяний термометр, урометр.
Хід роботи
У циліндр місткістю 100 мл наливають сечу, визначають її температуру й обережно опускають в неї урометр по центру циліндра. Вимірювання проводять за нижнім меніском рідини на шкалі урометра. Густина сечі вимірюється за температури 15 оС. Якщо температура сечі буде нижчою, то необхідно відняти від значення на шкалі урометра число 0,001 на кожні три градуси, і навпаки, за температури сечі вище 15 оС, слід до значення на шкалі урометра додати число, 0,001 на кожні три градуси.
Контрольні питання
1. Де утворюється сеча?
2. У яких тварин сеча каламутна і чому?
3. Що таке провізорна і дефінітивна сеча?
РОБОТА 11.2. ВИЗНАЧЕННЯ РЕАКЦІЇ СЕЧІ
Мета роботи: Визначити реакцію сечі піддослідної тварини.
Матеріали і обладнання: сеча, спиртовий розчин бромтимолблау, лимонно-кислий натрій (порошок), 0,1%-ний розчин фенолфталеїну, 0,1н. розчин їдкого натрію, 1%-ний розчин алізаринсульфоновокислого натрію, 0,1 н. розчин соляної кислоти, індикаторний папір, хімічні стакани на 100 мл (4 шт), лійки, фільтри, емальований кювет.
Хід роботи
Реакцію сечі визначають індикаторним папером. Набирають сечу в піпетку і змочують над кюветом смужки індикаторного паперу, якщо синя лакмусова смужка почервоніє – сеча кислої реакції, а якщо червона посиніє – сеча лужної реакції.
Реакцію сечі визначають також іншим методом: у пробірку з 2–3 мл сечі додають 1–2 краплі спиртового розчину бромтимолблау. Жовте забарвлення свідчить про кислу реакцію сечі, а зелене – про лужну.
Кількісне визначення кислотності сечі. У хімічний стаканчик наливають 25 мл профільтрованої сечі й додають 20 г порошку лимоннокислого натрію, вміст змішують, додають 2-3 краплі фенолфталеїну й титрують 0,1 н. розчином їдкого натрію до слаборожевого забарвлення. Кислотність визначають множенням витраченого на титрування об’єму 0,1 н. розчину їдкого натрію на 0,00365 (кількість соляної кислоти у грамах, що відповідає 1 мл 0,1 н. розчину їдкого натрію).
Визначення лужності сечі. У хімічний стаканчик наливають 25 мл профільтрованої сечі й додають 3-4 краплі 1% розчину алізаринсульфоновокислого натрію, вміст стаканчика змішують і титрують 0,1 н. розчином соляної кислоти до жовтого кольору. Кількість витраченого розчину на титрування множать на коефіцієнт 0,004, а одержаний добуток – на 4. Визначають лужність у 100 мл сечі. При цьому коефіцієнт 0,004 показує кількість їдкого натрію (у грамах), що відповідає 1 мл 0,1 н. розчину соляної кислоти.
Контрольні питання
1. Від чого залежить реакція сечі?
2. Де порушується ізотонічність сечі щодо плазми крові?
3. Внаслідок яких процесів у нирках утворюється сеча?
РОБОТА 11.3. ВИЗНАЧЕННЯ АЦЕТОНОВИХ ТІЛ У СЕЧІ
Мета роботи: визначити наявність ацетонових тіл у сечі здорових тварин.
Матеріали і обладнання: реактив Росса (1 г нітропрусиду натрію і 99 г сірчанокислого амонію), сеча, кристали їдкого натрію, фарфорова ступка, темна скляна банка для зберігання реактиву Росса, центрифужні пробірки, штатив.
Хід роботи
У центрифужні пробірки вносять по 1 г готового реактиву Росса, 5 мл свіжоодержаної сечі та декілька кристалів їдкого натрію. Кожну пробірку ретельно струшують і залишають за кімнатної температури на 5 хв.
Результат досліду враховують за 5-бальною системою Адлера, яка ґрунтується на зміні кольору вмісту пробірки.
| Оцінка | Зміна забарвлення сечі |
| + | Дуже слабке гвоздичне забарвлення з жовтизною |
| + | Слабке пурпурне забарвлення |
| +++ | Помірне пурпурне забарвлення |
| ++++ | Темно-пурпурне забарвлення |
| +++++ | Темно-пурпурне непрозоре забарвлення |
Контрольні питання
1. Що є функціональною одиницею нирки?
2. Де утворюється первинна сеча?
3. Де утворюється вторинна сеча?
РОБОТА 11.4. ВИЗНАЧЕННЯ ГЛЮКОЗИ В СЕЧІ
Мета роботи: визначити наявність глюкози в сечі тварини під час годування її цукровим буряком.
Матеріали і обладнання: сеча, реактив Гейнесса (готується таким чином: змішати в пропорції 3,3%-ний розчин сульфату міді – 2 частини, 12,5%-ний розчин гідроокису калію – 2 частини, 7,5%-ний розчин гліцерину – 1 частина), штатив, пробірки, хімічні стакани, спиртівка.
Хід роботи
У пробірку наливають 3–4 мл реактиву Гейнесса, потім до рідини додають 8–10 крапель сечі й знову нагрівають до кипіння. За наявності цукру в сечі рідина набирає жовтого забарвлення з випаданням коричнево-жовтого осаду закису міді.
Контрольні питання
1. Яка різниця між первинною і вторинною сечею?
2. Де відбувається процес реадсорбції глюкози із сечі в кров?
3. Охарактеризуйте механізми регуляції діяльності нирок.
12. ВНУТРІШНЯ СЕКРЕЦІЯ. РОЗМНОЖЕННЯ. ЛАКТАЦІЯ
Ендокринні залози, а також деякі інші тканини організму, синтезують біологічно активні речовини – гормони. Гормони можуть бути білками, поліпептидами, похідними амінокислот, ліпідами і стероїдами. Спектр дії гормонів надзвичайно широкий. Вони регулюють ріст і розвиток тварини, впливають на обмін речовин, підтримують гомеостаз, регулюють процеси адаптації до навколишнього середовища. Гормони впливають на репродуктивну функцію тварин, а також на процеси утворення та виділення молока.
РОБОТА 12.1. ДІЯ АДРЕНАЛІНУ НА ЗІНИЦЮ ІЗОЛЬОВАНОГО ОКА ЖАБИ
Гормон мозкового шару наднирників адреналін є похідним тирозину. Безпосереднім попередником адреналіну за його синтезу в нирках є норадреналін. Адреналін і норадреналін називають симпато-міметичними амінами, тому що вони діють на органи і тканини аналогічно дії симпатичних нервів. Адреналін впливає на різні функції організму, в тому числі і на внутрішньоклітинні процеси обміну речовин. Наприклад, він посилює розпад глікогену до глюкози, зменшує його запаси в печінці і м’язах. Адреналін зумовлює посилення і збільшення частоти серцевих скорочень, покращує проведення збудження в серці, пригнічує скорочення гладеньких м’язів шлунка і тонкого кишечнику. Адреналін спричинює збільшення діаметра зіниці ока, яке зумовлене його дією на радіальні м’язи.
Мета роботи. Вивчити дію адреналіну на зіницю.
Матеріали і обладнання: жаба, дві чашки Петрі, фізіологічний розчин, розчин адреналіну, піпетка, набір інструментів.
Хід роботи
У жаби відрізають верхню щелепу за очима, обережно вирізають обидва очних яблука і розміщують кожне з них у чашку Петрі з фізрозчином. В одну чашку додають одну-дві краплини адреналіну. Через 20–30 хв спостерігають за станом зіниці.
Контрольні питання
1. Що таке гормони, де вони утворюються?
2. Чому залози, які секретують гормони, називають залозами внутрішньої секреції?
3. Назвіть основні залози внутрішньої секреції.
4. Що таке адреналін, де він утворюється, яка його фізіологічна роль?
5. Механізми регуляції діаметра зіниці ока.
РОБОТА 12.2. ДІЯ АДРЕНАЛІНУ І ПІТУЇТРИНУ НА ЗМІНУ ПІГМЕНТАЦІЇ ШКІРЯНОГО ПОКРИВУ ЖАБИ
Серед тварин широко розповсюджена властивість до зміни забарвлення внаслідок переміщення пігментів в певних клітинах покривних тканин.
Серед хребетних ця властивість характерна для амфібій та рептилій, серед безхребетних – для ракоподібних, головоногих, молюсків та ін.
Хроматофори – спеціальні пігментні клітини, які розташовані в шкірі, а нерідко – і у більш глибоких тканинах. Вони мають здатність спричинювати перерозподіл пігментів, які знаходяться в них, що супроводжується зміною загального забарвлення тварин. Якщо пігмент сконцентрований в маленьких кульках (зернистий стан), то він майже не впливає на загальне забарвлення; якщо ж він розподіляється по великій поверхні (сітчастий стан), то забарвлення всієї поверхні тварини приймає його відтінок.
На думку багатьох дослідників, активність хроматофорів регулюється нервовою та гуморальною системами. Зміна забарвлення тварини часто виникає рефлекторно внаслідок дії зовнішніх подразників і має захисний характер. Припущення про участь гормонів у зміні забарвлення вперше було встановлено після того, як жабі зробили ін’єкцію адреналіну і шкіра посвітлішала.
Пітуїтрін отримують шляхом екстракції з гіпофізу, він містить окситоцин, вазопресин і меланоформний гормон, який розширює пігментні клітини шкіри.
Мета роботи. Вивчити вплив адреналіну і пітуїтрину на хроматофори покриву шкіри жаби.
Матеріали і обладнання. Жаба, адреналін (1:1000), пітуїтрин, три скляні 0,5-літрові пронумеровані банки, шприц на 1 мл.
Хід роботи
Підбирають три однаково пігментовані жаби. Першій жабі в спинний лімфатичний мішок вводять 0,5 мл адреналіну, другій – 0,5 мл пітуїтріну, а третю залишають для контролю. Кожну жабу поміщають в окрему банку. Через 10 хвилин починають спостерігати за змінами пігментації шкіряного покриву першої жаби. Через 30–40 хвилин спостерігають за змінами пігментації шкіряного покриву другої жаби і порівнюють з контролем.
Контрольні питання
1. Механізм зміни пігментації покриву шкіри жаби під впливом адреналіну і пітуїтріну.
2. Що являє собою пітуїтрін? Механізм його дії.
3. Місце утворення меланоформного гормону і механізм його дії.
РОБОТА 12.3. ВПЛИВ ІНСУЛІНУ НА РІВЕНЬ ЦУКРУ В КРОВІ
Мета роботи: спостереження за змінами у тварини під час введення підвищених доз інсуліну.
Матеріали і обладнання: чотири мишки, інсулін, фізіологічний розчин, шприці, голки.
Хід роботи
Трьом мишкам підшкірно ввести інсулін з розрахунку на 10 г маси:
№ 1 – 0,1 ОД, № 2 – 0,5 ОД, № 3 – 1 ОД. Четвертій мишці (контрольній) ввести 0,5 мл фізрозчину. Записати час введення інсуліну. Спостерігати за поведінкою мишок. У разі появи гіпоглікемічного шоку, ввести в перитоніум 0,25–0,5 мл 20%-ного розчину глюкози, записати час її введення та час закінчення стану гіпоглікемічного шоку.
Контрольні питання
1. Яка залоза секретує інсулін?
2. Яким чином інсулін впливає на рівень глюкози в крові?
3. Що таке гіперглікемія і глюкозурія?
РОБОТА 12.4. ВПЛИВ ЖІНОЧИХ СТАТЕВИХ ГОРМОНІВ НА ВИДІЛЕННЯ СПЕРМАТОЗОЇДІВ У САМЦІВ ЖАБ
У сироватці крові та сечі вагітних тварин є значна кількість гормонів, які секретуються плацентою: прогестерон, хоріональний гонадотропін та ін. Введення самцям жаб сироватки крові або сечі вагітних викликає посилення сперматогенезу і виділення сперматозоїдів у клоаку. Цей тест інколи використовують для діагностики вагітності жінок.
Мета роботи. Встановити наявність впливу жіночих статевих гормонів на виділення сперматозоїдів у жаб-самців.
Матеріали і обладнання: жаба-самець, сироватка крові вагітних тварин (кобили, корови, свині), шприц, пастерівська піпетка, фізіологічний розчин, предметне і покривне скло, мікроскоп.
Хід роботи
У вагітної самки беруть кров у пробірку і отримують сироватку крові згідно з методикою, описаною в роботі 7.1.
У жаби-самця пастерівською піпеткою беруть із клоаки вміст, наносять на предметне скло, покривають покривним склом, і під малим збільшенням мікроскопа перевіряють на відсутність сперматозоїдів. Потім шприцом вводять самцю в ділянці спини 3–5 мл сироватки крові. Через 30–60 хвилин після ін’єкції у жаби з клоаки піпеткою беруть вміст, наносять його на предметне скло, покривають покривним склом і під мікроскопом визначають наявність сперміїв, їх кількість і рухливість.
Контрольні питання
1. Естрогени та їх фізіологічне значення.
2. Гонадотропні гормони, їх дія і місце утворення.
3. Роль прогестерону.
РОБОТА 12.5. ВПЛИВ ЕСТРОГЕНІВ НА СТАТЕВУ ФУНКЦІЮ ТВАРИН
Естрогенні гормони (естрадіол, естрон, естріол) впливають на розвиток вторинних статевих ознак самок і зумовлюють розростання слизової оболонки піхви, рогів матки, яйцепроводів, посилюють скорочення м’язів і яйцепроводів. Свою дію естрогени проявляють і на ізольовану матку. Поряд з цим, естрогени мають і загальну дію на організм тварини, змінюють її інстинкти, поведінку щодо осіб іншої статі.
Мета роботи. У дослідах на білих мишах вивчити вплив статевих гормонів на перебіг статевого циклу.
Матеріали і обладнання: інфантильна або кастрована мишка, сеча або сироватка крові вагітної тварини, шприц з голкою, предметне скло, фізіологічний розчин, піпетка, спиртівка, розчин метиленової сині, мікроскоп.
Хід роботи
У крові та сечі вагітних міститься велика кількість жіночих статевих гормонів, тому за підшкірного введення статевонезрілим мишкам сироватки крові, або сечі вагітних, у них з’являється тічка. Статевий цикл у мишей триває 6–7 днів.
Інфантильній або кастрованій мишці завчасно впродовж трьох днів підшкірно вводять по 1 мл сечі або сироватки крові двічі на добу. Через 24, 48, 72 години після останньої ін’єкції у неї беруть вагінальні мазки. Для цього піпеткою вводять в піхву декілька краплин фізіологічного розчину і промивають ним слизову оболонку. Цю рідину по краплині наносять на предметне скло і роблять мазки. Мазки сушать на повітрі, фіксують на полум’ї спиртівки і фарбують розчином метиленової сині (п’ять крапель насиченого розчину на 1 мл води) 7–10 хвилин. Потім промивають водою, сушать і розглядають під мікроскопом (об’єктив 40х).
Студенти на заняттях розглядають раніше приготовлені вагінальні мазки. За картиною вагінальних мазків визначають стадії статевого циклу у миші і роблять висновки про дію статевих гормонів.
Контрольні питання
1. Роль жіночих статевих гормонів, місце їх утворення.
2. Стадії статевого циклу у тварин та їх характеристика.
3. Методи визначення стадій статевого циклу у тварин.
4. Що таке статевий сезон?
РОБОТА 12.6. РЕГУЛЯЦІЯ МОЛОКОВІДДАЧІ
Лактацією називають процес утворення та виділення молока з молочних залоз. Лактацією називають також період часу, протягом якого тварина лактує, тобто утворює молоко. Наприклад, лактація у корови триває в нормі 305 днів, у свиней – 60 днів. Молочні залози – анатомічна ознака ссавців. Вони є вторинною статевою ознакою, належать до системи органів розмноження і знаходяться в тісному функціональному зв'язку зі статевими залозами.
Секреція молока є складним нейросекреторним актом. Одного разу почавшись, лактація підтримується систематичним спорожнінням вим’я, а також певною “наладкою” центральної нервової системи, домінантою лактації. Надзвичайно велику роль при цьому відіграють гормони пролактин і окситоцин.
Мета роботи. Вивчити вплив різних факторів на процес молоковіддачі.
Матеріали і обладнання: лактуюча коза, корова, станок, установка для подразнення індукційним струмом, посуд для молока, молочний катетер.
Хід роботи
Прояв безумовного рефлексу молоковіддачі
Тварину фіксують у станку. Прикріплюють до основи одного соска електроди від вторинної котушки. У другий сосок вставляють катетер. Отримують цистернальне молоко і заміряють його кількість.
Упродовж 15–20 с подразнюють другий сосок індукційним струмом середньої сили. Відзначають час від початку подразнення до появи частинок краплин або цівки молока з катетера.
Отримують альвеолярне молоко, заміряють його кількість. Роблять висновок про рефлекторний механізм молокоутворення.
