Система движения. Поддержание позы и движения животных

ФГОУ ВПО Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологий имени  К. И. Скрябина   Кафедра физиологии и этологии животных

Реферат

на тему: «Система движения. Поддержание позы и          движения животных»

Работу принял и проверил:

 

 

Москва, 2010 г.

 

 

Оглавление

Введение. 3

Влияние двигательной активности на состояние организма. 3

Физиология движения. 4

Система движения. 5

Виды движения. 5

Стояние и движение на месте. 5

Движение с места. 6

Центр тяжести и распределение нагрузки при движении. 7

Работоспособность мышц. 8

Утомление мышцы. 8

Перегрузка. 8

Тренинг. 10

Физиологические показатели тренированности мышц. 11

Регуляция поддержания позы и движения животного. 12

Общие положения, касающиеся нервной регуляции позы и движения. 12

Роль мозжечка в регуляции положения тела и движении. 16

Регуляция мышечного тонуса и сокращений мышц. 18

Заключение. 19

Список литературы. 20

 

 

Введение.

Движение животных представляет собой совокупность сложных  координированных двигательных актов, обусловливающих передвижение тела в пространстве (локомоцию) или направленных на выполнение конкретной работы при добывании корма и его приеме, осуществление половых, поведенческих и многих других физиологических отправлений. А. Ч. Дарвин доказал, что в процессе эволюции закрепились формы движения, наиболее полезные для данного вида животных.

Животные  могут взаимодействовать с окружающей средой и влиять на нее только при  помощи своих скелетных мышц. Эти  мышцы позволяют осуществлять самые  разнообразные движения - от ходьбы и бега до тончайших двигательных актов.

Влияние двигательной активности на состояние организма.

Совершенствование органов движения, а также чрезвычайное разнообразие двигательных актов у различных животных необходимы для приспособления к среде обитания на суше, в воде или воздухе. В процессе филогенетического развития совершенствовались одни функции, например, ярко выраженная способность быстрого бега у лошадей, северных оленей, а другие - постепенно утрачивались или видоизменялись. Выработка наиболее совершенного способа передвижения происходила в результате длительной эволюции двигательного аппарата.

Движения положительно влияют на обмен веществ и продуктивность животных. Показателем интенсивности движения служит уровень потребления кислорода. Например, лошадь в покое за 1 мин потребляет 1,2-1,8 л. Кислорода, а после бега - 6-8 л. Мышечная работа вызывает ускорение сердечной деятельности и дыхания, изменяет состав крови и лимфы.

Постоянное движение животных приводит к усиленному развитию мышц и других работающих органов. Например, у горских коров, выполняющих повышенную физическую нагрузку при движении по крутым склонам гор, относительная масса сердца и легких равна 2.12 % к массе тела, а у коров костромской породы только 1,3 %. В результате активного моциона у молодняка повышается газообмен, увеличивается число эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина, улучшаются рост и развитие. Число эритроцитов возрастает до 13-14 млн в 1 мм³ крови (Л. С. Пирогов).

 

 

 

Движение  животных в виде моциона улучшает процессы пищеварения и усвоения кормов, повышает резистентности организма, положительно влияет на мясную и молочную продуктивность. В механизме действия двигательных актов важная роль принадлежит повышению уровня газоэнергетического обмена, способствующего крово- и лимфообращению, обеспечивающему трофику всех тканей и органов.

Физиология движения.

Физиология  движения рассматривает двигательные акты как целостную реакцию организма на различные внешние и внутренние сигналы в неразрывной связи с регулирующей функцией центральной и вегетативной нервной системы, периферических нервов. Поскольку каждая двигательная реакция включает сокращение групп мышц и связана со строением костей, связок и суставов, все элементы конечностей имеют большое значение для движения. Для обеспечения двигательной активности тела не менее существенно постоянное кровоснабжение и отток крови из вен и лимфы от функционирующих мышц, а также обмен веществ в них: ресинтез АТФ, гликолиз, окислительное фосфорилирование и др.

 

Система движения.

Виды движения.

Существуют  два вида двигательных функций: поддержание положения (позы) и собственно движения. В естественных условиях отделить их друг от друга невозможно. Так, при осуществлении целенаправленных движений конечности, эта конечности и все туловище в целом сначала должны принять определенное положение. С другой стороны, для удержания позы необходимо, чтобы в ответ на любые воздействия, нарушающие эту позу, производились соответствующие компенсаторные движения. Движения без одновременного удержания позы столь же невозможны, как удержание позы без движений. В то же время при анализе двигательной активности полезно различать позные функции, способствующие поддержанию тела в определенном положении.

Стояние и движение на месте.

В акте стояния большое  значение имеет рефлекс «поддержки», связанный с центрами красного ядра. Данный акт заключается в рефлекторном перераспределении тонуса мышц сгибателей и разгибателей. Мышцы находятся преимущественно в статическом состоянии, то есть в длительном тоническом напряжении, поэтому стояние требует затраты значительной мышечной энергии. Лошади в стоячем положении могут оставаться очень долго, что связано с анатомофизиологическими особенностями их организма. Так, суставы передней конечности расположены на одной отвесной линии, вследствие чего для опоры конечности не нужно большого напряжения мышц. Бедренный и коленный суставы испытывают большее напряжение, поскольку они должны фиксироваться под углом 150°, и животное периодически облегчает ту или другую конечность. При стоянии важную функцию выполняют сухожилия.

Многие движения осуществляются на месте: животное ложится, встает, поднимается на дыбы, делает садку при половом акте и др. Это сложные, многозвеньевые рефлексы, в основе которых лежит деятельность лабиринтных, мозжечковых и шейных нервных центров, регулирующих тонус мышц и координацию движения. Ложась, лошадь сначала опускает голову, затем подбирает под себя конечности, как передние, так и задние, сгибает спину. Тонус мышц конечностей, куда повернута голова, повышается, а с противоположной стороны несколько снижается. Лошадь валится в ту сторону, где тонус мускулатуры ослаблен.

 

 

Жвачные ложатся  так же, как и лошади, но ведущим моментом в их движениях является изменение положения головы и спины, связанное с лабиринтными, шейными и спинными рефлексами.

Вставание - сложный, многозвеньевой рефлекс. Лошадь вначале поднимает голову и вытягивает передние конечности, вслед за этим выпрямляет и поднимает переднюю часть туловища и голову. Потом животное переносит центр тяжести на переднюю половину туловища и голову и быстро поднимает заднюю часть тела. Крупный рогатый скот вначале встает на тазовые конечности, затем, разгибая суставы грудных конечностей, поднимает переднюю часть туловища и голову.

Сложные движения - лягание, вставание на дыбы, садки самца – координируются импульсами коры полушарий мозга и характеризуют поведение животных в конкретной обстановке. В осуществлении этих рефлексов участвуют рецепторы, лабиринтов, шейных мышц и кожной поверхности тела.

Согласно  закономерностям, выявленным Магнусом, в таких рефлексах осуществляется принцип «ведущей роли головы» - движения тела облегчаются, если им предшествует соответствующее движение головы.

Движение с места.

Наиболее медленный  вид движения - это шаг. При ширине шага 1,4-1,8 м лошадь проходит 6-7 км в час. Перемещение конечностей происходит следующим образом: одна передняя поднимается, другая выносится вперед, третья опирается и четвертая отталкивается.

При шаге сокращаются  мышцы синергисты при одновременном торможении антагонистов, в результате туловище плавно или толчкообразно выносится вперед.

Различают две  фазы движения шагом: фазу опирания и фазу висения конечности, или фазу опоры и фазу переноса конечности. Шаг считается правильным, если задние копыта попадают в следы передних. Он будет коротким, если следы задних конечностей не доходят до передних, и длинным, когда следы задних конечностей перекрывают следы передних. Последний - это хороший шаг. Во время рыси происходит одновременный подъем передней и задней конечностей, расположенных по диагонали.

Поступательная сила при  шаге связана с толкательными стимулами задних конечностей.

 

 

 

Фазу опирания подразделяют на два отрезка: передний и задний, причем у здоровых лошадей эти отрезки равны между собой. В передний отрезок происходит активное сокращение мышц разгибателей конечности, задний - характеризует время опирания и отрыв копыта от почвы. В осуществлении последнего имеют значение эластические свойства пальцевого мякиша, мякишных хрящей, сращенных с ветвями копытной кости, а также упругость рогового башмака и стрелки копыта лошади.

Шаг следует рассматривать как основной аллюр лошади. При других аллюрах - рыси, галопе, карьере происходят лишь различные сочетания движений конечностей, характерных для этих видов движения.

Особое движение лошади - иноходь характеризуется одновременным движением конечностей тазовой и грудной соответствующей части тела, а не перекрестно. Поэтому у иноходца во время бега слышны не четыре такта, а только два.

При движении рысью конечности движутся приблизительно одновременно. Ширина шага до 3,3 м, скорость движения 18 км в час. При галопе ширина шага возрастает до 3-8 м, а при длинном шаге в скаковом галопе наблюдается свободный полет лошади. Скорость движения более 1 км в минуту.

Центр тяжести и распределение  нагрузки при движении.

Центр тяжести, обеспечивающий равновесие животного при движении, детально выяснен у лошади. Он находится в точке пересечения медиальной плоскости с трансверзальной у мечевидного отростка грудной кости и фронтальной плоскости между нижней и средней третью грудной клетки. У разных животных центр тяжести изменяется в зависимости от массы головы и шеи, а также положения тела и массы всадника. Соотношение массы передней части туловища к задней у лошади составляет 10:7. Изменение массы той или иной части туловища перемещает центр тяжести, вследствие чего утяжеляется соответствующая часть тела, что резко нарушает ритм движения. Например, перегрузка передней части туловища быстро утомляет животное.

 

Работоспособность мышц.

Она зависит от ряда факторов и условий:

1) от правильного  чередования работы и отдыха; оптимальный ритм движения обеспечивает  лучшие условия для окислительно-восстановительных процессов в мышцах и предупреждает утомление;

2) от нормального  функционирования всех систем организма, особенно центральной и симпатической нервной системы, эндокринных влияний, синаптической передачи возбуждения с нерва на мышцу, правильного содержания и кормления животных;

3) продуманный  тренинг и правильное управление животными обеспечивают наилучшие условия функционирования всех систем организма и способствуют выработке полезных условных рефлексов при выполнении конкретной задачи;

4) работоспособность мышц улучшается в процессе тренировки, однако работающая мышца и организм утомляются.

Утомление мышцы.

В целом  организме при работе раньше нервномышечных образований утомляются нервные центры. При утомлении мышцы нарушается синаптическая передача возбуждения с нерва на мышцу. Так, если мышца в результате длительной работы уже не отвечает новым сокращением на раздражение двигательного нерва, то ее можно заставить сократиться, поднеся электроды от стимулятора непосредственно к мышце. Следовательно, утомление в первую очередь, связано с нарушением передачи возбуждения с нерва на мышцу, то есть с недостатком образования ацетилхолина в синаптических бляшках. Однако и в самой мышце происходит ряд биохимических процессов, характерных для утомления: накапливаются фосфорная кислота, связывающая ионы Са²⁺, молочная кислота и др.

Перегрузка.

Перенапряжение  мышечных усилий ведет к быстрому утомлению. Систематическая чрезмерная работа и предъявление животному непомерно высоких требований могут привести к «срыву» - быстрой утомляемости и нарушению координации движений.

Непомерная тренировка также вызывает «срыв», поэтому только своевременное предоставление животному отдыха может восстановить работоспособность. Животные, испытавшие перегрузку, долго ощущают ее последствия: у них снижается сократительная способность скелетных мышц, расширяются границы сердца и др.

 

При неправильном содержании животных выделяют понятия «стадное утомление». У свиней при скученном содержании, недостатке моциона и свободного передвижения, а также в связи с гиподинамией или, наоборот, частыми переменами боксов появляются симптомы повышенной возбудимости, пугливости, слабости конечностей, они не могут быстро и легко ходить и бегать; из-за выделения адаптивных гормонов (норадреналина) снижается качество мяса - «водянистая свинина».