Анатомія і фізіологія собаки - доклады

У тварин вища нервова діяльність проявляється на основі першої сигнальної системи. Вища нервова діяльність людини сформувалась у процесі праці і соціальних відносин, тому вона проявляється на основі не тільки першої, а й другої сигнальних систем. Це забезпечує можливість абстракцій та узагальнень. Останні становлять основу нашого мислення та свідомості.

Безумовні і умовні рефлекси. В основі регуляції різноманітної діяльності організму є функції нервової і ендокринної систем. Функції нервової системи проявляється шляхом рефлексів. Рефлекс - реакція організму на будь-яке подразнення, яка здійснюється за участю нервової системи, основна форма діяльності нервової системи організму. Це слово латинського походження і означає “відбиття". Звичайно рефлекс - не механічне відбиття, а вища форма біологічного відбиття із складними процесами обробки інформації - аналізу і синтезу.

Найпростіші приклади рефлексів відомі кожному із повсякденного життя. Приймання їжі - це харчовий рефлекс. Кліпання повіками - рефлекс моргання. Вдих і видих - дихальний рефлекс. Зміна величини зіниць залежно від інтенсивності освітлення, зміна або підтримання рівня тиску крові, підсилення або послаблення перистальтики кишок, тонусу м`язів (ходіння, бігання) та інше - все це приклади рефлексів. Із цього невеликого переліку фізіологічних функцій видно, що усі види діяльності організму є рефлекторними, з тією лише різницею, що одні функції здійснюється за рахунок простих рефлексів, а інші - складних. За допомогою рефлексів відбувається взаємодія між частинами тіла, а також організму із навколишнім середовищем. Рефлекси є однією із форм загальнобіологічної властивості - подразливості.

Поняття “рефлекс” було введене французьким філософом і природодослідником Р. Декартом понад 300 років тому. Вчення про рефлекси розробили І.М. Сєченов і І.П. Павлов. Ідею про рефлекторний характер діяльності мозку вперше висловив І.М. Сєченов у 1863 р. у книзі “Рефлекси головного мозку”. І.П. Павлов, використовуючи великий експериментальний матеріал, створив рефлекторну теорію і вчення про нервову діяльність. У наступні роки вчення про рефлекси розширювалось і доповнювалось учнями і послідовниками І.П. Павлова як у нашій країні, так і за кордоном.

Фізіологічними експериментами встановлено, що діяльність нервової системи, а за її допомогою і всього організму носить рефлекторний характер. Комплекс ланок нервової системи, який здійснює збудження, називають рефлекторною дугою. Фактично це шлях рефлексу. Рефлекторна дуга складається із 5 ланок:

1) сприймаючий апарат (рецептори);

2) нервові волокна, які проводять збудження в центральну нервову систему (чутливі, доцентрові, аферентні);

3) нервові центри, де відбуваються обробка і перемикання збудження з чутливих нервових клітин на рухові;

4) рухові (відцентрові, еферентні) нервові волокна, по яких імпульси надходять до робочих органів (ефекторів);

5) робочий орган - м`яз, залоза тощо.

Передавання імпульсів (збуджувальних або гальмівних) від однієї нервової клітини до іншої або від нейронів до клітин робочих органів здійснюється за допомогою синапсів (гр. synapsis - сполучення, зв`язок. У синапсі передача імпульсу здійснюється при допомозі медіаторів (посередників) - речовин, які виділяються в дуже незначних кількостях нервовими закінченнями. Мембрани сприймаючих клітин мають високу чутливість до медіаторів. Останні викликають їх збудження або гальмування залежно від властивості медіаторів і клітин. Після виконання своїх функцій медіатори руйнуються спеціальними ферментами, їхня дія припиняється. На сьогодні найбільш вивчені медіатори ацетилхолін і адреналін.

Усі види рефлексів І.П. Павлов поділив на дві групи: безумовні (природжені) і умовні (набуті).

Безумовні рефлекси - це природжені реакції організму з допомогою нервової системи у відповідь на вплив подразників, це такі, які сформовані до моменту народження, вони спадкові. Безумовними їх називають тому, що для утворення їх не потрібно якихось умов. Біологічна роль цих рефлексів у тому, що вони зумовлюють існування новонароджених як у перші моменти після народження, так і в наступному житті, вони є основою для формування умовних рефлексів. Слід пам`ятати, що такий поділ рефлексів значною мірою умовний, бо вони взаємозв`язані, тісно переплетені настільки, що стають невіддільними, і в чистому вигляді їх виділити важко.

Безумовні рефлекси разом з умовними забезпечують пристосованість організмів до умов життя.

Прикладами безумовних рефлексів є: харчові, захисні, статеві, саморегуляції функцій органів і систем, больові, ковтання, блювання, чхання, кашлю, моргання тощо. В перший момент після народження тварина здатна дихати, харчуватися шляхом ссання тощо.

Інстинкти - не що інше, як сукупність послідовних різноманітних безумовних рефлексів.

Рефлекторна діяльність нервової системи, яка складається із безумовних і умовних рефлексів, зумовлює усю різноманітність функцій організму, у тому числі і поведінку.

Умовні рефлекси - складні пристосувальні реакції, які утворюються в процесі життя на основі безумовних. На відміну від безумовних, умовним рефлексам не властива сталість. Вони можуть утворюватися і зникати в залежності від конкретних умов. Тому вони називаються умовними, тобто для формування їх необхідні умови. Ці рефлекси утворюються з участю кори великих півкуль. Про це свідчать досліди на тваринах, у яких видаляли кору. Вони втрачали здатність утворювати умовні рефлекси, але зберігали безумовні та раніше вироблені умовні.

І.П. Павлов в експериментах утворював умовні рефлекси у собак у спеціально обладнаних камерах, куди не проникали сторонні звуки. Найбільше в його лабораторії була вивчена рефлекторна діяльність травних залоз, на які завбачливо накладалися фістули, що давало можливість збирати травні соки і враховувати їхню кількість, час початку виділення тощо.

Вироблення умовного рефлексу проводилось таким чином. Піддослідну тварину ставили в станок. Коли тварині давали їжу, можна було спостерігати, як виділяється із фістули слина. Це прояв безумовного - харчового - рефлексу. Потім за 30 с до годування перед собакою вмикали електричну лампочку. Тварина реагувала на раптовий спалах світла, повертаючи до нього голову, але до моменту приймання їжі слина з фістули не виділялась, бо світло лампочки на цьому етапі досліду було байдужим подразником по відношенню до функції травлення. Після кількаразового поєднання запалювання лампочки і годування світло перетворюється на подразник, який сигналізує, що за ним з`явиться їжа, тобто світло стає умовним подразником. В інших дослідах годування поєднувалось із звуками труби, почухуванням шкіри тварини тощо. Ці подразники із безумовних ставали умовними. Із описаних дослідів видно, що умовні рефлекси утворюються на базі безумовних. Безумовний рефлекс слиновиділення виникає у відповідь на їжу, отже їжа - безумовний подразник. Світло спочатку байдужий подразник, але при повторенні його перед годуванням воно стає умовним подразником.

Механізм утворення умовного рефлексу в описаних вище дослідах можна уявити таким чином. У початкових дослідах збудження смакових рецепторів язика при годуванні надходили по доцентрових нервах до центрів смакової чутливості, які розташовані не лише у відділах стовбура мозку, але і в корі. Після аналізу і синтезу збудження в центрах травлення імпульси по відцентрових нервах надходять до травних залоз, де відбувається виділення травних соків. У цьому шляху можна бачити частини рефлекторної дуги. Але це ще безумовно-рефлекторна діяльність.

Коли перед годуванням тварини запалювали світло, то подразнювались рецептори сітківки ока, від яких по доцентрових нервах збудження надходило в підкірку, а потім і кіркові центри зору, де і виникало збудження. При поєднанні запалювання світла і годування одночасно збуджувалися два центра кори: травлення і зору. Збудження іррадіювало (поширювалось) і між центрами утворювався тимчасовий зв`язок. Саме через нього збудження із центра зору потрапляло до центру травлення, а потім - до травних залоз. Цим можна пояснити виділення слини у відповідь на запалювання лампочки навіть у випадку, якщо не давати їжу.

У лабораторії І.П. Павлова встановлено, що умовний рефлекс можна виробити тільки тоді, коли байдужий подразник передує безумовному. В інших поєднаннях умовні рефлекси не утворюються, а якщо утворюються, то слабі, і швидко згасають. Важливо щоб умовний подразник біологічно був слабшим, ніж безумовний.

Умовним подразником може бути і час. Так, якщо годування робити в один і той же час, то при настанні цього періоду з`являються ознаки зростання секреції травних залоз, виникає і зростає апетит. Про це не слід забувати при організації режиму харчування і не порушувати час приймання їжі. Увесь розпорядок дня підпорядковано умовним рефлексам разом з безумовними. Це створює помірний спосіб життя, що дуже сприятливо впливає на підтримання стану психічного і фізичного здоров`я службового собаки.

Після народження, в процесі всього наступного життя, у тварин формуються умовні рефлекси, що підвищують пристосувальні можливості поведінки в умовах біологічної боротьби за існування. Виробляються умовні рефлекси на базі таких безумовних, як харчовий, захисний та інші, в поєднанні з конкретними умовами середовища, які виступають як умовні, так і безумовні подразники. У окремих видів ссавців вони можуть досягати високого розвитку, що у людей породжує роздуми про інтелект тварини.

“Інтелект" тварин - не що інше, як система умовних і безумовних рефлексів, все те, що складає першу сигнальну систему за І.П. Павловим. На запитання “чи думають тварини? ” можна відповісти, що вони думають, але по-своєму, по тваринному. Їхнє мислення конкретне, предметне, а не абстрактне (образне), як у людини. В основі розвитку такого мислення лежить збагачення життєвого досвіду умовними рефлексами, видозмінами безумовних рефлексів.

Таким чином, умовні рефлекси в міру їх нагромадження збільшують здатність тварин до пристосування до постійно змінюваних умов існування. Аналогічним чином відбувається навчання тварин в умовах природи. Утворення умовних рефлексів іде швидше, якщо подразниками є звичайні для середовища предмети і явища. Завдяки умовним рефлексам, у комплексі з безумовними, тварини знаходять, добувають їжу, уникають небезпеки, будують житло, знаходять укриття, освоюють нові території для життя, орієнтуються на місцевості тощо. Шляхом виникнення умовних рефлексів здійснюється боротьба за існування, забезпечується збереження особин і видів.

Гальмування умовних рефлексів. Вироблені умовні рефлекси за різних умов можуть згасати внаслідок гальмування. Так називають процеси, які приводять до послаблення або припинення збуджень. Це протилежне збудженню явище. Розрізняють зовнішнє і внутрішнє гальмування.

Зовнішнє гальмування виникає у випадку, якщо в центральній нервовій системі з`являються збудження різної сили. Тоді більш сильне збудження гальмує більш слабке. Сильне збудження є зовнішнім по відношенню до слабкого, зовнішнім по відношенню до якого-небудь рефлексу. Звідси і походить назва цього виду гальмування. Наприклад, якщо піддослідним тваринам, у яких вироблений умовний рефлекс на приймання їжі під час запалювання лампочки, дати сторонній звук або різко змінити інтенсивність освітлення, то рефлекс на запалювання лампочки згасне або навіть зникне. Нові подразники гальмують відповідь. Точно так больові подразники, які наносяться піддослідним тваринам, біль внутрішніх органів гальмують харчові умовні реакції.

Внутрішнє гальмування виникає при непідкріплені умовного подразника. Воно виникає всередині дуги умовного рефлексу, тому і називається внутрішнім. Наприклад, якщо виробити умовний рефлекс - харчову реакцію на дзвінок, а потім давати дзвінок і не підкріплювати його їжею, то харчова реакція на нього згасне і навіть зникне. Відновлення годування відновлює умовний рефлекс, відбувається розгальмовування.

Гальмування умовних рефлексів відбувається і тих випадках, коли змінюють умовні подразники (наприклад, лунають звуки різної частоти), вводять додаткові подразники або збільшують інтервал між сигналом до годування і самим годуванням. Отже, умовні сигнали на їжу, якщо вони дотримуються, не викликають гальмування і виконують позитивну роль. Якщо змінюється якість сигналу (тональність) або він доповнюється другим сигналом, або збільшується інтервал між сигналом і прийманням їжі, то розвивається внутрішнє гальмування. Сигнали ж виконують негативну роль по відношенню до виробленого раніше рефлексу.

Внутрішнє гальмування було вивчене І.П. Павловим і його учнями.

Явище гальмування в центральній нервовій системі виконує позитивну роль у житті. Разом з явищем збудження воно здійснює координацію рефлекторних механізмів організму. Так, акти вдиху і видиху, скорочення і розслаблення м`язів, підсилення і зниження ритму серця, перистальтики кишок, і т.д. є результатом взаємодії збудження і гальмування, послідовної зміни одним одного.

Під вищою нервовою діяльністю І.П. Павлов розумів діяльність кори півкуль і підкірки, які обумовлюють рефлекси.

Дослідження І.П. Павловим взаємовідношень збудження і гальмування, їхньої сили і тривалості дозволили виділити чотири основні типи нервової діяльності людини.

Неврівноважений тип. При ньому переважають процеси збудження над процесами гальмування.

Врівноважений тип з великою рухливістю нервових процесів.

Врівноважений тип з малою рухливістю нервових процесів.

Слабкий тип. У таких індивідуумів слабо розвивається як збудження, так і гальмування.

Ці чотири типи вищої нервової діяльності, що відкрив І.П. Павлов, відповідають чотирьом типам темпераментів (характерів) людей.

Нервова система розвивалася й удосконалювалася разом з розвитком і удосконаленням організму тварин. У процесі еволюційного розвитку в вищих тварин чутливі нервові закінчення спеціалізувалися та об`єднувалися в комплекси. Так утворилися органи зору, слуху, нюху та інші органи чуттів. Органи чуттів сприймають безліч сигналів, що йдуть із зовнішнього і внутрішнього середовищ організму, і передають інформацію про них у центральну нервову систему. Це допомагає тварині пристосовуватися до змін навколишнього середовища тією чи іншою поведінковою реакцією.

Уся система, яка забезпечує сприйняття, передачу і обробку інформації про певні явища внутрішнього чи зовнішнього середовища організму, названа аналізатором. Існують різні аналізатори, кожний аналізатор складається із сприймаючих утворів-рецепторів, нервів, що відходять від них, і відповідних ділянок кори і підкірки головного мозку, де й відбуваються остаточний аналіз і синтез збудження і формування відчуттів. Органи чуття є периферичними частинами аналізаторів. Вони зумовлюють такі основні види чутливості: нюх, смак, дотик, зір, слух, рівновагу і положення тіла в просторі.

Нюх - процес сприйняття запахів речовин. Елементи, які сприймають запахи речовин, розташовані в слизовій оболонці верхньої і частково середньої раковин. Вони представлені нюховими клітинами, рецепторами. Рецепторні клітини мають короткі периферичні відростки і довгі центральні. Тіла цих клітин розташовані в товщі слизової оболонки.

Є дві теорії запахів: хімічна і фізична. За хімічною теорією, молекула пахучої речовини подразнює рецептор у тому разі, якщо її форма будови відповідає заглибині на поверхні мембрани рецептора (за аналогією відповідності між ключем і замком). Фізична теорія пояснює причину запаху тим, що молекулам пахучих речовин властиві електромагнітні коливання, частота яких у різних речовин неоднакова. Ці коливання й уловлюються рецепторами.

Класифікація запахів точно не розроблена. За однією з класифікацій вважають, що є сім основних запахів: камфорний, мускусний, квітковий, м`ятний, ефірний, гострий і гнильний. Усі інші запахи виникають в результаті змішування їх у певній пропорції.

Собака має добре розвинутий нюх. Він може визначити наявність однієї молекули пахучої речовини в одному літрі повітря, а службовий собака здатний ідентифікувати запахи (запахи слідів людей та інших тварин серед безлічі різноманітних запахів). Тому собаку відносять до макросматиків. Якщо нюх собаки порівняти з нюхом людини, то він сильніший в мільйон разів.

Собака володіє цікавим приладом - носом, за допомогою якого він може розпізнавати багато пахучих речовин, як природні, так і синтетичні. По маленьким нюансам він здатний розрізняти декілька речовин, а так як всі живі об`єкти володіють специфічним тільки їм присущим запахом, то можливо навчити собаку впізнавати по запаху, наприклад, конкретну людину. Цю особливість і застосовують кінологи для дресирування собак.

Експерименти по розшуку предметів дуже ефективні.Л. Лохнером були проведені такі досліди: дерев`яні гілочки чистили від запаху, витримуючи в печі деякий час. Після цього їх брали спеціальними щипцями. Із 10-20 контрольних гілочок собака повинен був вибрати одну, до якої торкалася певна людина. З`ясувалося, що достатньо було потримати галочку кінчиками пальців лише дві хвилини, щоб собака виділів її із всіх пред`явлених. Якщо гілочку брали всією рукою, то того ж ефекту досягали за декілька секунд. Якщо дослід ускладнювали і гілочку торкали дві людини, собака знову правильно вирішував цю задачу. Більше того, хоча собака завжди на початку експерименту нюхав тільки вимиту руку людини, він успішно відшукував гілочку, яка була в контакті з будь-якою іншою частиною тіла цієї людини. Цей досвід свідчить не тільки про унікальні здібності собак, але і про те, що кожна людина має певний індивідуальний запах, який відрізняє її від інших людей.

Експерименти Л. Лохнера, а пізніше і Х. Калмуса показали, що собаки легко розрізняють людей, які не є родичами. Вони розпізнають будь-якого члена сім`ї, за винятком тих випадків, коли вони однояйцеві близнюки. В досвіді з близнюками собаки все ж вибирають хустку одного із них, хоча їм давали нюхати руку іншого. Якщо серед декількох хусток є дві, кожну із яких торкав лише один близнюк, собака приносить той, який попався йому першим. Цей досвід певно показує, що індивідуальний запах людини призначений генетично. Правда не ясно, із чого складається індивідуальний запах: із певних для кожної людини концентрацій пахучих речовин або є деякі речовини, які утворюють комбінації запахів, які має дана особа.

Робота по сліду для собаки складніша за вибирання речей, так як сила запаху може змінюватись при переході з одного субстрату на інший, наприклад з ґрунту на асфальт. Лише дуже добре навчений собака може відшукати порушника по сліду. Один із перших досвідів по виявленню здібностей собак відшукувати людину по сліду поставив Романес в 1885 році. Він рухався попереду колони із 12 чоловік, які стояли в потилицю один одному, причому всі вони йшли слід в слід. Через 180 м шеренга розділилася: Романес і ще п`ять чоловік, які йшли за ним, пішли в одну сторону, а друга група із шести чоловік - в іншу. Пройшовши деяку відстань, учасники експерименту сховалися, і по сліду був пущений собака, який повинен був знайти свого господаря. Собака виконав його з дуже невеликою затримкою, із-за того що проскочив місце, де колонна розділилася.

На підошвах ніг людини потові залози особливо багаточисельні. Нейхаус підрахував, що якщо хоч б одна тисячна частка поту проникає через підошву черевик, то залишену людиною кількість масляної кислоти на поверхні сліду в мільйон разів більше, ніж необхідно собаці для ідентифікації сліду.

Людина доки що не створила нічого подібного носу собаки по точності і надійності.

Смак. У собаки смаковий аналізатор розвинутий значно гірше. Він дає інформацію про характер речовин, що надходять у ротову порожнину разом з кормом. Рецептори - смакові цибулини містяться в смакових сосочках слизової оболонки язика, піднебіння, у глотці й гортані. Смакові цибулини мають овальну форму й складаються з веретеноподібних смакових клітин з мікроворсинками й опорних клітин циліндричної форми. Крім смакових цибулин, у слизовій оболонці ротової порожнини і на язиці є рецептори, які сприймають доторкання, біль і температурні подразнення.

Собака розрізняє солодкі, гіркі, кислі, солоні речовини та їх комбінації. Смаковий аналізатор відіграє важливу роль у діяльності апарату травлення.

Собака отримує від їжі враження, яких ми отримати не можемо, може в дуже маленькому ступені. Нам дають суп, і ми його їмо як суміш з характерним смаком і запахом. Дайте собаці його понюхати або попробувати, і він зможе виділити в нього складові елементи.

Між смаком і запахом у собак, як у багатьох тварин, існує нервовий зв`язок.

Отримавши навик харчування від своїх пращурів, собаки ковтають їжу. Жувати її вони не рахують потрібним, тільки розривають на невеликі шматочки, які легше проходять по стравоходу. В процесі їжі собака головним чином рве м`ясо, наколює кликами і роздушує задніми зубами. Міцними великими корінними зубами дробить кістки на маленькі шматочки, які можливо проковтнути.

Вирішуючи питання про прийом або відмову від їжі, він більше покладається на запах, ніж на смак. По цій причині отруїти собаку легше, ніж будь-яку іншу тварину. Якщо отруйна речовина не має запаху, він може проковтнути його, не дивлячись на смак.

Дотик (шкіряний аналізатор) виникає при подразненні рецепторів шкіри слизових оболонок. Збудження цих рецепторів виникає при доторканні, натискуванні, дії тепла і холоду та інши впливи. Ці рецептори розташовані в епідермісі та власне в шкірі. Будова їх не однакова, вони мають різну форму і різну функцію - одні сприймають дотик інші тиск, холод, тепло, біль. Деякі рецептори здатні одночасно сприймати механічні і температурні подразнення.

Уся система, яка охоплює рецептори шкіри, нервові волокна і центри головного мозку, де відбувається прийом, аналіз в синтез збудження, складає шкіряний аналізатор.

Зір - це біологічний процес, який забезпечує сприйняття форми, розмірів, кольорів предметів, що оточують.

Орган зору складається із очного яблука і допоміжного апарату, які розташовані в очній заглибині. Очне яблуко має кулясту формулу і складається із трьох оболонок: зовнішньої - -фіброзної, середньої - судинної і внутрішньої - сітчастої. Допоміжний апарат складається із повік та м`язів, які рухають око. Задню поверхню повік вкриває оболонка - конюктива, а також належить слізний апарат, слізні залози виділяє секрет - сльози, в якому міститься лізоцим, що губно діє на мікроорганізми.

Поле зору у собак ширше нашого. Якщо прийняти за основу лінію горизонту, собака здатний бачити кожним оком на 50-70 градусів вищі неї, на 20-60 градусів нижче, на 100-125 градусів в сторону і на 30-45 градусів кожним оком по сторонам від носа (усередину). Звичайно, для різних порід ці цифри сильно розходяться. У собак з глибоко посадженими або випуклими очами інше поле зору.

Слух. Від чутливості, який забезпечує сприйняття звукових коливань. Завдяки слуху пізнається звукова частина навколишнього середовища. Користуючись слухом, собака спроможний визначити напрям звуку і за ним - його джерело. Ця властивість дозволяє орієнтуватися в просторі. Орган слуху складається із трьох основних відділів: зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха. Перші два служать для проведення звуків, третій містить звукосприймальний апарат і апарат рівноваги. Зовнішнє вухо представлене вушною раковиною зовнішнім слуховим ходом. Вушна раковина вловлює і спрямовує звукові хвилі в слуховий хід. Зовнішній слуховий хід проводить звуки до барабанної перетинки. В його стінках є сальні залози, які виділяють вушну сірку. Середнє вухо розташоване між зовнішнім слуховим ходом і внутрішнім вухом. Воно складається із барабанної порожнини, яка через слухову (євстахієву) трубу сполучається з носоглоткою. Барабанна порожнина має барабанну перетинку, та містить три слухові кисточки, що сполучені між собою: молоточок, коваделко, стремінце. Ці кисточки передають звукові коливання з барабанної перетинки до овального вікна внутрішнього вуха, зменшуючи амплітуду і збільшуючи силу звука. Внутрішнє вухо являє собою систему порожнин і каналів. Воно виконує подвійну роль сприйняття звуків, а також регуляцію положення тіла в просторі. У собаки верхня межа слуху визначена в 35000 Гц. Крім цього собака уловлює ультразвуковий діапазон.

Обмін речовин і енергії

Основою життя тварин є обмін речовин і енергії, що являє собою сукупність хімічних процесів у клітинах і тканинах. Обмін речовин складається з двох процесів - асиміляції і дисиміляції.

Асиміляція - це процес засвоєння організмом поживних речовин, що надходять із зовнішнього середовища. Поживні речовини за участю різних ферментів перетворюються в складові частини організму. Вони забезпечують відновлення і ріст клітин і органів, утворення гормонів і ферментів.

Дисиміляція - це процес розпаду складних органічних речовин на прості хімічні сполуки.

В результаті дисиміляції руйнуються віджилі клітини і тканини. Під час дисиміляції вивільняється енергія, завдяки, який відбувається асиміляція.

Асиміляція і дисиміляція нерозривно зв`язані між собою і становлять єдиний процес обміну речовин і енергії. У різні вікові періоди життя і в різних умовах переважає то асиміляція, то дисиміляція. У молодому віці, в період росту і розвитку переважає асиміляція, під час голодування і в старості - дисиміляція.

Обмін речовин і енергії - єдиний процес. Поживні речовини, спожиті твариною, дають їй будівельний матеріал для відновлення клітин, що руйнуються, і потрібну енергію. Джерелом енергії є вуглеводи, жири і білки. Частина енергії використовується для побудови нових клітин, витрачається в процесі їхньої життєдіяльності, наприклад для скорочення м`язів, а частина її виділяється у вигляді тепла.

Вода, мінеральні солі й вітаміни також належать до харчових речовин. Хоч вони й не є джерелом енергії, але дуже важливі для підтримання життя і беруть участь і обміні речовин.

Білки, або протеїни, - складні високомолекулярні органічні сполуки, побудовані з амінокислот. Білки в обміні речовин займають особливе місце, вони є головною складовою частиною живої речовини і матеріальною основою процесів життєдіяльності.

До складу білків входять вуглець, кисень, водень, азот, іноді сірка, фосфор, залізо. Молекула білка складається з десятків і сотень амінокислот. Структура білкових молекул тварин дуже специфічна й властива тільки даній тварині. У травному каналі білки розщеплюються до амінокислот; останні не мають специфічних властивостей білків. З амінокислот, принесених кров`ю до клітин, синтезуються білки, властиві даній тварині.

Амінокислоти, що йдуть на побудову білків організму, нерівноцінні. Одні з них замінні, інші незамінні. До замінних належать ті кислоти, які можуть синтезуватися в організмі з інших амінокислот. Незамінними називаються кислоти, які не синтезуються в організмі. До них належать: валін, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, треонін, триптофан, фенілаланін. Якщо цих амінокислот немає в кормі, то в організмі порушується обмін речовин, синтез білків, деяких гормонів і т.д. Тварина поступово худне і зрештою гине. Тепер вивчено роль окремих незамінних амінокислот. Наприклад, валін необхідний для нормальної діяльності нервової системи; фенілаланін разом з тирозином необхідний для утворення гормонів адреналіну, нарадреналіну й тироксину; триптофан є джерелом синтезу вітаміну РР (нікотинова кислота) і т.д.

Біологічна цінність білків. Білки корму, в яких містяться всі незамінні амінокислоти, називаються повноцінними. До них належать тваринні білки (молоко, яйця, м`ясо). У більшості рослинних білків (жито, пшениця, овес, кукурудза, горох) деяких незамінних кислот немає або вони містяться в дуже малій кількості. Такі білки не забезпечують усіх потреб тваринного організму, і вони називаються неповноцінними. Тому, складаючи раціон для тварин, треба враховувати амінокислотний склад кормів.

Обмін амінокислот. Після всмоктування в кров амінокислоти зазнають певних перетворень. З них синтезуються білки, властиві даному виду тварин і навіть самій тварині. В амінокислот, які не пішли на синтез білків відщеплюються аміногрупи NН2, які передаються іншим амінокислотам, і в результаті цього в організмі утворюються амінокислоти, яких йому не вистачає. Ці процеси відбуваються переважно в печінці, мязах, нирках. Безазотистий залишок амінокислот розпадається на вуглекислий газ і воду. При цьому вивільняється енергія, яка використовується організмом. В результаті окислення 1 г білка в організмі виділяється 17,6 кДж тепла.

Регуляція білкового обміну. Обмін білків в організмі регулюється нервовими центрами, розміщеними в гіпоталамусі проміжного мозку. Гіпоталамус через парасимпатичні нерви регулює синтез білків, а через симпатичні - розщеплення білків. На білковий обмін впливає й кора великих півкуль.

Центральна нервова система регулює обмін білків через залози внутрішньої секреції: щитовидні, статеві, надниркові. Гормони гіпофіза - соматотропін - і гормони статевих залоз регулюють синтез білка. Гормони щитовидної залози - тироксин - регулює і синтез і розщеплення білків. Гормони кори надниркових залоз - глюкокортикоїди - регулюють розщеплення білків.

Обмін вуглеводів. Вуглеводи - основне джерело енергії в організмі, в результаті окислення 1 г вуглеводів виділяється 17,6 кДж (4,1 ккал) тепла. Деякі вуглеводи, сполучаючись із білками й ліпідами, утворюють структурні компоненти клітин. Вуглеводи містяться в рослинних кормах у вигляді полісахаридів (глюкоза, фруктоза). Вуглеводи всмоктуються з кишечнику у вигляді глюкози. Вона витрачається в організмі для енергетичних потреб, відкладається в печінці та м`язах у формі глікогену, а в жирових депо перетворюється на жир. Глікоген і жир є запасним енергетичним матеріалом.

Зменшення вмісту глюкози в крові нижче від норми називається гіпоглікемією, а збільшення - гіперглікемією. При гіпоглікемії з`являється м`язова слабість, знижується температура тіла, порушується діяльність центральної нервової системи, виникають судороги і тварини можуть загинути. Гіперглікемія може виникати після прийняття корму, багатого на глюкозу й сахарозу. Зайва кількість глюкози з крові виводиться нирками, поява її в сечі називається глюкозурією.

Розщеплення вуглеводів в організмі з вивільненням енергії може відбуватися як без участі кисню (анаеробне розщеплення), так і з його участю (аеробне розщеплення). В результаті анаеробного розщеплення вуглеводів утворюється молочна кислота, яка потім з участю кисню окислюється до води і вуглекислого газу або знову перетворюється в глікоген. Дуже важливим процесом окислення вуглеводів у тканинах тварин є їх аеробне розщеплення, при якому кінцевими продуктами є вуглекислий газ і вода. При цьому повністю вивільняється енергія з вуглеводів, яка в основному нагромаджується в АТФ (аденозинтрифосфорній кислоті).

Важливу роль в обміні вуглеводів виконує печінка. Основна частина всмоктаних у травному каналі вуглеводів через ворітну вену надходить у печінку, де з глюкози утворюється глікоген, який відкладається про запас. При недостатньому надходженні або посиленому використанні глюкози тканинами витрачається глікоген у печінці, який розпадається в ній до глюкози.

Регуляція вуглеводного обміну здійснюється корою великих півкуль, гіпоталамусом, вегетативною нервовою системою і залозами внутрішньої секреції. Симпатична нервова система регулює розпад глікогену до глюкози, а парасимпатична - утворення глікогену з глюкози.

Дуже важливу роль у регуляції вуглеводного обміну відіграють гормони підшлункової залози - інсулін і глюкагон. Інсулін регулює окислення глюкози в тканинах, синтез глікогену в печінці й м`язах. Глюкагон впливає на розпад глікогену в печінці до глюкози. Гормон мозкового шару надниркових залоз - адреналін - спричиняє розпад глікогену до глюкози. Гормони кори надниркових залоз - глюкокортикоїди - регулюють утворення глюкози з амінокислот і жирних кислот. На обмін вуглеводів впливають також гормони гіпофіза - соматотропін і кортикотропін та гормон щитовидної залози - тироксин. Соматотропін знижує використання глюкози тканинами й підвищує її рівень у крові. Кортикотропін стимулює утворення глюкокортикоїдів. Тироксин посилює окислення глюкози.

Обмін ліпідів. Ліпіди - це загальна назва для жиру і жироподібних речовин.

Жири складаються з однієї молекули гліцерину й трьох молекул жирної кислоти. У тварин різних видів склад жиру, точка його плавлення, вміст різних жирних кислот неоднакові. Жири мають важливе значення в організмі. Вони входять до складу клітин (цитоплазма, ядро, клітинні мембрани) як їхня структурна частина.

Жир є основним джерелом енергії в організмі. В результаті окислення 1 г жиру виділяється 38,9 кДж (9,3 ккал) тепла. З жирами в організм надходять розчинні в них вітаміни А, Д, Е, К.

Жирова тканина, яка покриває різні органи, захищає їх від механічних пошкоджень. Жири відіграють важливу роль у регуляції тепла в організмі; підшкірна жирова клітковина, як поганий провідник тепла, захищає тіло від надмірної втрати тепла. Жир входить до складу секретних сальних залоз, який захищає шерсть і шкіру від висихання й надмірного змочування водою.

Жири в організмі можуть утворюватися з вуглеводів і білків. Проте жири корму не можна замінювати повністю вуглеводами і білками, бо такі жирні кислоти, як лінолева, ліноленова й арахідонова, в організмі не синтезуються. Коли їх не вистачає, у тварин порушується статева функція, знижується еластичність стінок кровоносних судин, порушується обмін жирів. Тому вони повинні входити до складу корму собаки.

Жири розщеплюються в кишечнику на гліцерин і жирні кислоти, які, всмоктуючись, утворюють у стінці кишечнику жир, властивий даній тварині. Цей жир усмоктується в лімфу і частково в кров і транспортується в тканини, де використовується як енергетичний матеріал. Проте основна частина жиру відкладається в жирових депо: у підшкірній клітковині, сальнику органів черевної порожнини та інших органах, утворюючи жировий запас організму. Жир, відкладений у депо, безперервно оновлюється. Він витрачається на енергетичні потреби організму й замінюється іншим, який надходить з кормом і утворюється з вуглеводів та білків.

Жировий обмін регулюється центральною нервовою системою і залозами внутрішньої секреції. Центри регуляції містяться в гіпоталамусі, вони впливають на жировий обмін через вегетативну нервову систему. Симпатичні нерви посилюють розпад, а парасимпатичні - синтез жиру. Діяльність гіпоталамуса контролюється корою великих півкуль.

Гормони надниркових залоз - адреналін і норадреналін, гіпофіза - соматотропін, щитовидної залози - тироксин - спричиняють розпад жиру в організмі. Гормони підшлункової залози - інсулін і гіпофіза - пролактин зумовлюють синтез жиру в організмі.

Жирові запаси в організмі збільшуються в основному в зв`язку з уживанням їжі понад потребу.

Обмін води. Вода в організмі міститься у вигляді сольових розчинів, що зумовлює тісний зв`язок водного обміну з обміном мінеральних речовин. Вода має надзвичайно важливе значення в організмі. Якщо виключити її з раціону тварин, вони гинуть через кілька діб. Вода становить близько 2/3 маси тіла тварин. Дуже багато її міститься в крові, лімфі, травних соках. Цитоплазма і ядро клітин напіврідкі, у них води значно більше, ніж інших речовин.

Вода і мінеральні солі створюють в основному внутрішнє середовище організму, оскільки входять до плазми, лімфи і тканинної рідини. Вони беруть участь у підтриманні осмотичного тиску й реакції крові. Особливо важливе значення має вода як розчинник, бо всі речовини, які всмоктуються в кров, спочатку розчиняються у воді. Усі перетворення речовин в організмі відбуваються у водному середовищі. Вода бере участь у регуляції температури тіла; випаровуючись, вона охолоджує тіло й захищає його від перегрівання.

Організм поповнюється водою, яка всмоктується з травного каналу, куди вона надходить у вигляді питної води й води, що міститься в кормі. Частина води утворюється в організмі внаслідок окислення жирів, білків і вуглеводів. В результаті окислення 1 г жиру в організмі утворюється 1,07 мл води, 1 г вуглеводів - 0,55 мл води, 1 г білків - 0,41 мл води. Вода з організму виводиться в основному нирками, а також кишечником, легенями й потовими залозами. Відношення кількості спожитої води до кількості виділеної становить водний баланс. Якщо води виводиться з організму більше, ніж надходить у нього, то виникає відчуття спраги. При цьому тварина п`є воду, поки не відновить водний баланс.

Регуляція водного обміну здійснюється центральною нервовою системою і залозами внутрішньої векреції. Коли в організмі не вистачає води, підвищується осмотичний тиск тканинної рідини, що приводить до подразнення в тканинах спеціальних рецепторів - осморецепторів. Збудження від них іде і гіпоталамус, де міститься центр регуляції водно-сольового обміну. Центр регуляції водно-сольового контролює споживання води, всмоктування з травного каналу, перерозподіл її в організмі, виділення води з організму. Центр перебуває під контролюючим впливом кори головного мозку.

Мінеральний обмін. Мінеральні речовини мають велике значення для функцій організму. Вони становлять основу кісткової тканини, беруть участь у процесах обміну речовин, підтримують кислотно-лужну рівновагу, створюють осмотичний тиск, збудливість нервової й м`язової тканин.

Мінеральні речовини надходять в організм з кормом і водою. Підвищена потреба в мінеральних речовинах спостерігається під час вагітності. Нестача мінеральних речовин у раціоні спричиняє порушення обміну речовин, захворювання й загибель тварин. Мінеральні речовини повинні постійно надходити в організм, оскільки вони виводяться з сечею, калом, потом, а в лактуючих тварин і з молоком.

Одні мінеральні речовини містяться в організмі в значних кількостях, їх називають макроелементами, інші - в незначних кількостях (у сотих і тисячних частках процента), тому їх називають мікроелементами.

До мікроелементів відносять натрій, калій, хлор, кальцій, фосфор, залізо, магній, сірку.

Регуляція мінерального обміну. Мінеральний обмін тісно зв`язаний з водним обміном. Його регулюють гіпоталамус і залози внутрішньої секреції: щитовидна, паращитовидна, гіпофіз, надниркові залози. Гіпофіз регулює функції щитовидної залози й кіркового шару надниркових залоз. Щитовидна залоза виділяє гормон тиреокальцитонін, який знижує кількість кальцію й фосфору в крові, а гормон паращитовидних залоз - паратгормон - збільшує вміст кальцію в крові. Гормон кори надниркових залоз альдостерон посилює всмоктування натрію в нирках і виведення калію. Питання про регуляцію обміну інших мінеральних речовин вивчене недостатньо.

Вітаміни. Вітамінами називають особливу групу органічних речовин, які містяться в харчових речовинах, але не належать до білків, ліпідів і вуглеводів. Слово “вітамін” складається з двох частин: віта - життя й амін.

У першому виділеному з харчових речовин вітаміні В1 (тіамін) міститься амін (група NН2). Таку назву було дано тому, що передбачалася наявність амінів в усіх вітамінах. Згодом виявилося, що в багатьох вітамінах немає амінів, але, незважаючи на це, назва збереглася за всіма вітамінами.

Вітаміни містяться в кормах у незначній кількості, але вони відіграють важливу роль у життєдіяльності організмів. Вітаміни відкрив у 1881 р. російський учений М.І. Лунін, а назву їм запропонував у 1912 р. польський учений К. Функ. Тепер відомо понад 30 вітамінів, установлено їхню хімічну структуру, чимало вітамінів дістають синтетичним способом.

Для регуляції обміну речовин потрібні дуже малі кількості вітамінів. Їхня роль подібна до ферментів і гормонів. Багато які вітаміни входять до складу ферментів.

Обмін енергії. В результаті складних перетворень у процесі дисиміляції потенціальна енергія поживних речовин частково витрачається на процеси асиміляції, на механічну роботу, але здебільшого перетворюється в теплову енергію.

В умовах повного спокою тварини витрачають певну кількість енергії. В організмі безперервно витрачається енергія на фізіологічні процесі, які не припиняються ні на хвилину. Відбуваються процеси обміну в клітинах, працюють серце, легені, печінка, нирки, залози внутрішньої секреції, функціонує нервова система, підтримується постійна температура тіла. На основний обмін впливають вік і стать тварин, продуктивність, розміри тварини, час доби і року. Чим молодші тварини, тим вищий обмін; у самців обмін вищий, ніж у самок; у дрібних тварин обмін вищий, ніж у великих; удень, а також навесні й улітку обмін вищий, ніж уночі, восени й узимку. У тварин основний обмін змінюється також залежно від фізіологічного стану: вагітність і лактація підвищують його.

Енергія, яка використовується в організмі тварини для утворення різних видів продукції, називається продуктивним обміном. Отже, загальна енергетична потреба організму складається з енергії основного обміну й енергії продуктивного обміну, необхідної для продуктивності й виконання робіт.

Регуляція обміну енергії. Провідна роль і регуляції обміну енергії належить корі головного мозку. На обмін енергії впливають гіпоталамус, у якому містяться центри вегетативної нервової системи; симпатична нервова система посилює обмін енергії. Гіпофіз, щитовидна залоза, надниркові залози також впливають на обмін енергії; гормон щитовидної залози - тироксин і гормон надниркових залоз - адреналін посилюють його.

Шкіряний покров та його похідні.

Все тіло собаки покрито тонкою і прозорою оболонкою - шкірою. Її поверхня покрита багатошаровим плоским епітелієм - епідермісом, який в своїх нижніх шарах весь час дає нові шари клітин, а верхні шари в цей час відмирають і відторгаються від шкіри. Відторгнення верхніх шарів характеризується лущенням, з`явленням лупи. На поверхні шкіри відкриваються отвори сальних залоз, які змазують волосся, додаючи їм еластичність і блиск. Потові залози у собак на поверхні тіла небагаточисельні.

Шкіра сильно кровопостачається і іннервується - в ній розташовані рецептори - чутливі закінчення, які сприймають больові впливи, тиск, температуру, дотику, що використовується при дресируванні. Через шкіру організм визначає температуру навколишнього середовища і відбувається терморегуляція.