Gyvūnų fiziologija - tai mokslas, tiriantis gyvų organizmų funkcijas ir gyvybinius procesus. Fiziologija glaudžiai susijusi su zoologija, morfologija, genetika, biochemija, biofizika, patologija, sociologija, praktine medicina, psichologija ir pedagogika.
Svarbiausi fiziologijos raidos bruožai siejami su žymiais mokslininkais, tokiais kaip Hipokratas, Galenas, Servetas, Harvėjus, Haleris, Galvanis, Miuleris, Liudvigas, Rubneris, Sečenovas, Pavlovas ir Eklsas.
Šiame straipsnyje aptarsime gyvūnų kvėpavimo paviršių, jo fiziologiją, svarbiausius raidos bruožus ir ryšį su kitais mokslais.
Kvėpavimo fiziologija
Išorinis kvėpavimas - tai procesas, kurio metu organizmas pasisavina deguonį ir pašalina anglies dioksidą. Kvėpavimo mechanizmą pirmasis aprašė Galenas, o Haleris išaiškino kvėpavimo mechanizmą.
Kvėpavimo procese svarbūs šie aspektai:
- Difuzija: Dujų mainai tarp alveolių ir kraujo kapiliarų.
- Transportas: Deguonies pernešimas krauju į audinius ir anglies dioksido pernešimas iš audinių į plaučius.
- Reguliavimas: Kvėpavimo dažnio ir gylio reguliavimas, priklausomai nuo organizmo poreikių.
Medžiagų pernaša per ląstelių membranas
Medžiagų pernaša per ląstelių membranas yra gyvybiškai svarbus procesas, užtikrinantis ląstelių aprūpinimą reikalingomis medžiagomis ir atliekų pašalinimą. Šis procesas vyksta keliais būdais:
- Difuzija: Medžiagų judėjimas iš didesnės koncentracijos vietos į mažesnę.
- Palengvinta difuzija: Difuzija, kuriai padeda transportiniai baltymai.
- Aktyvusis transportas: Medžiagų pernaša prieš koncentracijos gradientą, naudojant energiją (ATF).
Aktyvaus transporto pavyzdys yra Na+/K+ siurblys, kuris palaiko jonų koncentracijos gradientą abipus ląstelės membranos.
Egzistuoja ir kitos medžiagų pernašos formos, tokios kaip kotransportas ir priešpriešinis transportas, kurios taip pat svarbios ląstelių veiklai.
Membranos potencialas
Ląstelės membranos potencialas yra elektrinis potencialų skirtumas tarp ląstelės vidaus ir išorės. Ramybės būsenoje ląstelės vidus yra neigiamas išorės atžvilgiu. Šį potencialą lemia jonų (K+, Na+, Cl-) koncentracijos skirtumai abipus membranos ir membranos laidumas šiems jonams.
Pagrindiniai veiksniai, lemiantys membranos potencialą:
- Nesiskvarbūs jonai ląstelės viduje (organiniai anijonai).
- Skvarbūs jonai (K+, Na+, Cl-).
- Jonų koncentracijos gradientas.
Membranos potencialo pokyčiai yra pagrindinis informacijos perdavimo organizme būdas. Depoliarizacija - tai membranos potencialo mažėjimas, o hiperpoliarizacija - didėjimas.
Kaip kvėpuoja skirtingi gyvūnai? / skirtingų gyvūnų kvėpavimo organai / gyvūnų kvėpavimas
Veikimo potencialas
Veikimo potencialas yra staigus, trumpalaikis membranos potencialo pokytis, kuris rodo aktyvią dirgliosios ląstelės reakciją į sujaudinimą. Jis susidaro dėl membranos laidumo Na+, K+ ir Ca2+ jonams pokyčių.
Veikimo potencialo fazės:
- Depoliarizacija: Membranos laidumas Na+ jonams staigiai padidėja, ir Na+ jonai plūsta į ląstelę.
- Repoliarizacija: Membranos laidumas Na+ jonams sumažėja, o laidumas K+ jonams padidėja, ir K+ jonai plūsta iš ląstelės.
- Hiperpoliarizacija (pėdsekinė): Membranos potencialas trumpam tampa neigiamesnis nei ramybės potencialas.
Po veikimo potencialo ląstelės dirglumas faziškai kinta. Absoliučiosios refrakter fazės metu ląstelė yra nedirgli, o reliatyviosios refrakter fazės metu ląstelę galima sužadinti stipresniu dirgikliu.
Impulso perdavimas nervinėmis skaidulomis
Nervinėmis skaidulomis plintantys veikimo potencialai (nerviniai impulsai) perneša informaciją ir užtikrina nervinę reguliaciją organizme. Jaudinimo plitimo mechanizmas priklauso nuo nervinės skaidulos tipo:
- Nemielinizuotos skaidulos: Jaudinimas plinta tolygiai, depoliarizuodamas gretimas membranos dalis.
- Mielinizuotos skaidulos: Jaudinimas plinta saltatoriškai (šuoliškai) nuo vienos Ranvjė sąsmaukos prie kitos.
Saltatorinis jaudinimo plitimas yra greitesnis ir energetiškai efektyvesnis nei tolygus plitimas.
Impulso perdavimas nervo-raumens jungtyje
Kad įvyktų raumens susitraukimas, jaudinimas iš motoneurono turi patekti į raumeninę skaidulą. Tai vyksta nervo-raumens jungtyje (sinapsėje), kur motoneurono aksonas išskiria mediatorių acetilcholiną.
Procesas:
- Veikimo potencialas pasiekia aksono galinę plokštelę.
- Išsiskiria acetilcholinas į sinapsinį plyšį.
- Acetilcholinas prisijungia prie receptorių raumeninės skaidulos membranoje.
- Sukeliamas veikimo potencialas raumeninėje skaiduloje, kuris sukelia raumens susitraukimą.
Šis procesas užtikrina greitą ir efektyvų nervinio impulso perdavimą raumeniui.
tags: #koks #turi #buti #kvepuojamasis #pavirsius