Основы физиологии животных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Электрофизиологические методы исследования

Электроэнцефалограмма

-- графическое изображение сложного колебательного электрического процесса, который регистрируется при помощи электроэнцефалографа при размещении его электродов на мозге или поверхности скальпа, результат электрической суммации и фильтрации элементарных процессов в нейронах.

История. Первым человеком, которого необходимо упомянуть, как личность, стоявшую у создания современного ЭЭГ, был немецкий физиолог Эмиль Генрих Дюбуа-Реймон. Ему удалось установить некоторые закономерности, которые характеризуют электрические сигналы в нервах и мышцах. Он в 1849 году показал, что мозг так же обладает электрогенными свойствами. То есть обладает электогенезом -- способностью порождать слабые токи.

Второй значимой персоной в истории появления современных ЭЭГ технологий бесспорно является русский ученый Владимир Владимирович Правдич-Неминский. Он в 1913 году получил первую в мире электроэнцефалограмму мозга живого существа. В своих экспериментах он использовал мозг собаки. Так же крайне важным является то, что ЭЭГ мозга собаки была получена без всяких повреждений скальпа животного, то есть без использования инвазивных технологий, вскрытия черепа и так далее, снаружи черепной коробки. ЭЭГ была получена при помощи струнного гальванометра. Также профессор Правдич-Неминский ввел термин «электроцереброграмма» -- запись электрической активности мозга; предложил первую классификацию частот электроэнцефалограмм, которая легла в основу современных классификаций; обнаружил ритмичность в деятельности головного мозга. Именно он зафиксировал Альфа и Бета ритмы у животных.

Вместе с этим стоит отметить и английского доктора Ричарда Катона. В 1875 годуон показал сам факт генерации человеческим мозгом электрического тока. Таким образом, достаточно сложно определить за кем именностоит признать приоритет данного открытия.

Не смотря на все описанные выше, не смотря на значимые достижения описанных выше исследователей, им не удалось войти в историю в качестве «отцов» современных ЭЭГ технологий. В научной историографии принято считать «отцом» электроэнцефалографии человеческого мозга немецкого физиолога и психиатра Ганса Бергера.

Ганс Бергер в 1924 году записал на бумаге полученную при помощи гальванометра кривую отражающую электрическую активность человеческого мозга. Сигналы мозговой активности были получены с кожи головы обследуемого. Так же Ганс Бергер начал детальные исследования получаемых сигналов, базируясь на амплитуде сигнала. До сих пор Альфа волны в диапазоне 8-12 Гц называют волнами Бергера. Таким образом, повторимся, отцом ЭЭГ принято считать Ганса Бергера, а 1924 год принято считать годом появления ЭЭГ человеческого мозга.

Методика. Регистрация ЭЭГ производится прибором электроэнцефалограф через специальные электроды (наиболее распространенные - мостиковые, чашечковые и игольчатые). В настоящее время чаще всего используется расположение электродов по международным системам «10--20%» или «10--10%». Каждый электрод подключен к усилителю. Для записи ЭЭГ может использоваться бумажная лента или сигнал может преобразовываться с помощью АЦП и записываться в файл на компьютере. Наиболее распространена запись с частотой дискретизации 250 Гц. Запись потенциалов с каждого электрода осуществляется относительно нулевого потенциала референта, за который, как правило, принимается мочка уха или сосцевидный отросток височной кости, расположенный позади уха и содержащий заполненные воздухом костные полости.

Для выделения на ЭЭГ значимых признаков её подвергают анализу. Основными понятиями, на которые опирается характеристика ЭЭГ, являются: средняя частота колебаний, их максимальная амплитуда, их фаза, также оцениваются различия кривых ЭЭГ на разных каналах и их временная динамика.

Суммарная фоновая электрограмма коры и подкорковых образований мозга пациента, варьируя в зависимости от уровня филогенетического развития и отражая цитоархитектонические и функциональные особенности структур мозга, также состоит из различных по частоте медленных колебаний.

Одной из основных характеристик ЭЭГ является частота. Однако из-за ограниченных возможностей восприятия при визуальном анализе ЭЭГ, применяемом в клинической электроэнцефалографии, целый ряд частот не может быть достаточно точно охарактеризован оператором, так как глаз человека выделяет только некоторые основные частотные полосы, явно присутствующие в ЭЭГ. В соответствии с возможностями ручного анализа была введена классификация частот ЭЭГ по некоторым основным диапазонам, которым присвоены названия букв греческого алфавита (альфа -- 8--13 Гц, бета -- 14--40 Гц, тета -- 4--8 Гц, дельта -- 0,5--3 Гц, гамма -- выше 40 Гц и др.).

В зависимости от частотного диапазона, но также и от амплитуды, формы волны, топографии и типа реакции различают ритмы ЭЭГ, которые также обозначают греческими буквами. Например, альфа-ритм, бета-ритм, гамма-ритм, дельта-ритм, тета-ритм, каппа-ритм, мю-ритм, сигма-ритм и др. Считается, что каждый такой «ритм» соответствует некоторому определённому состоянию мозга и связан с определёнными церебральными механизмами.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) проводится с помощью электродов, которые в определенном порядке прикрепляются к коже головы, регистрируют электрические потенциалы, возникающие на коже. Затем в специальном диагностическом аппарате эти потенциалы усиливаются и подаются на самописцы, которые на движущейся бумажной ленте наносят кривую линию. Полученный результат называется электроэнцефалограмма головного мозга. По изменениям на полученной кривой делается заключение об отсутствии или наличии нарушений в работе головного мозга. Современные электроэнцефалографы полученные данные оцифровывают, и записывают в файл. При необходимости результат можно распечатать на принтере, переслать по электронной почте или сохранить в медицинской базе данных.

ЭЭГ КОШКА

Альфа-ритм (8,0-12,8 Гц) регистрируется в лобном отделе (амплитуда около 30 мкВ), преобладает в затылочном отделе и обладает амплитудой около 100 мкВ. Идеально подходит для усвоения новой информации, отражает состояние покоя и регистрируется у особи, находящейся в состоянии бодрствования, но с закрытыми глазами.

Бета ритм (13,0-30,0 Гц) регистрируется в затылочном (амплитуда 120 мкВ), лобном (амплитуда 50 мкВ) отделах. Отвечает за мышление и принятие решения, отражает состояние активного бодрствования, а также состояние тревожности, беспокойства, депрессии и использование успокоительных лекарств.

Дельта-ритм (0,8-3,8 Гц) выражен в затылочной области (амплитуда 260 мкВ), также присутствует в лобном отделе (амплитуда около 130 мкВ). Помогает ориентироваться в пространстве и времени, отражает состояние глубокого естественного сна, а также наркотический сон и кому.

Тета-ритм (4,0-7,8 Гц) биоэлектрической активности является преобладающим. Тета-ритм является доминирующим в затылочном отделе с амплитудой 330 мкВ, также присутствует в лобном отделе (амплитуда около 150 мкВ). Присутствует в расслабленном состоянии, отражает состояние естественного сна и полудремы, способствует глубокой релаксации головного мозга, памяти, более глубокому и быстрому усвоению информации, пробуждению индивидуального творчества и талантов.

Электрические потенциалы нервных клеток, регистрируемых с левого и правого полушария головного мозга несимметричны.

ЭЭГ КРОЛИК

Альфа-ритм (8,0-12,8 Гц) регистрируется в лобном отделе (амплитуда 24 мкВ), в затылочном отделе и обладает амплитудой около 40 мкВ. Идеально подходит для усвоения новой информации.

Бета ритм (13,0-30,0 Гц) регистрируется в затылочном (амплитуда 60 мкВ), лобном (амплитуда 80 мкВ) отделах. Отвечает за мышление и принятие решения.

Дельта-ритм (0,8-3,8 Гц) выражен в лобной области (амплитуда 160 мкВ), также присутствует в затылочном отделе (амплитуда около 40 мкВ). Дельта-ритм биоэлектрической активности является преобладающим. Помогает ориентироваться в пространстве и времени.

Тета-ритм (4,0-7,8 Гц) является доминирующим в лобном отделе с амплитудой 84 мкВ, также присутствует в затылочном отделе (амплитуда около 60 мкВ). Присутствует в расслабленном состоянии.

Электрические потенциалы нервных клеток, регистрируемых с левого и правого полушария головного мозга несимметричны.

Электрокардиография

Электрокардиография является одним из основных методов исследования сердца и диагностики заболеваний сердечно сосудистой системы.

В ветеринарии электрокардиография использовалась крайне редко практически до 70-х годов двадцатого века, причем и в более поздние годы - в основном при научных исследованиях. Такая картина наблюдалась и в нашей стране, и за рубежом. Отсюда возник ряд заблуждений в ветеринарной кардиологии, связанный с относительно малым объемом накопленных данных и значительной разницей анатомии и топографии органов у животных.

Для получения полноценной электрокардиограммы необходимо придерживаться некоторых правил.

1.ЭКГ регистрируют в специальном помещении, удаленном от возможных источников электрических помех: электромоторов, физиотерапевтических и рентгеновских кабинетов, распределительных электрощитов и т.д.

2.Регистрацию ЭКГ проводят только после тщательного клинического обследования пациента.

3.Запись ЭКГ проводить по возможности натощак или не ранее чем через 2 ч после кормления.

4.Регистрировать ЭКГ желательно в свободностоящем положении животного в соответствующих фиксационных станках и обязательно после его полного успокоения. Станок должен находиться на расстоянии не менее 1,5-2м от проводов электросети.

5.Подготовить прибор к работе. Проверить его исправность, заземлить, прогреть.

6.Для улучшения качества ЭКГ и уменьшения количества, наводных токов следует обеспечить хороший контакт электродов с кожей. Для чего необходимо: обработать места наложения электродов, очистить их от грязи, выстричь волосы, протереть спирт-эфиром. Характер фиксации электродов зависит от их типа. После наложения электродов присоединить к ним кабель отведений, согласно методике съёмки ЭКГ.

7.Прежде чем начинать запись ЭКГ, на всех каналах необходимо установить одинаковое усиление электрического сигнала. Для этого в каждом электрокардиографе предусмотрена возможность подачи на гальванометр стандартного калибровочного напряжения, равного I mV. Обычно усиление каждого канала подбирается таким образом, чтобы напряжение ImV вызвало отклонение гальванометра и регистрирующей системы, равное 10 мм. Для этого в положении переключателя отведений "О" регулируют усиление электрокардиографа и регистрируют калибровочный милливольт. При необходимости можно изменить усиление, уменьшить при слишком большой амплитуде зубцов ЭКГ (ImV=15 или 20 мм).

8.Запись ЭКГ осуществляют в стандартных отведениях (I, II, III). В каждом отведении записывают не менее 4 сердечных циклов PQRST. ЭКГ регистрируют, как правило, при скорости движения бумаги 50 мм/с. Меньшую скорость 25 мм/с используют при необходимости более длительной записи ЭКГ.

9.Сразу после окончания исследования на бумажной ленте записывают вид, пол, кличку или индивидуальный номер животного, его возраст, дату и время исследования, номер истории болезни. Лента с ЭКГ должна быть разрезана по отведениям и наклеена на специальный бланк в той же последовательности, которая была рекомендована для съемки ЭКГ.

10.При необходимости ЭКГ снимают до и после функциональных проб, которые выявляют скрытую коронарную недостаточность и приходящие нарушения ритма сердца.

Принцип метода. Сердце обладает определенной электрической активностью. Оно имеет генератор электрических нервных импульсов (синусовый узел в правом предсердии), проводящую систему (состоит из нервных волокон и узлов, по которым импульс распространяется по всему сердцу) и мышц (реагируют на нервный импульс сокращением). В синусовом узле импульс генерируется с определенной частотой, проводится по проводящей системе к миокарду, который с соответствующей частотой сокращается. Различные патологические процессы в сердце приводят к изменению генерации или проведения нервного электрического импульса. Суть заключается в регистрации электрических импульсов, возникающих и проходящих в сердце с поверхности тела с помощью специальных электродов. Полученные импульсы прибора усиливаются и выводятся на бумажную ленту в виде кривой линии. По изменениям на ней, врач делает вывод о наличии или отсутствии изменений в сердце и их характере.

Анализ кривой ЭКГ.

I. Анализ сердечного ритма и проводимости.

1.Оценка регулярности сердечных сокращений.

2.Подсчёт числа сердечных сокращений.

3.Определение источника возбуждения.

4.Оценка функции проводимости.

II. Определение величины зубцов P, Q, R, S, T и дополнительных зубцов в милливольтах и их форму во всех отведениях.

III. Определение продолжительности интервалов P-Q,QRS, QRST,R-R, в сек. (по3-муотведению). Анализ уровня сегментов P-Q и ST.

IV. Показатель электрической систолы в%.

V. Величина электрической оси сердца в соответствующей системе координат.

VI. Клинико - электрокардиографическое заключение.

На электрокардиограмме выделяют следующие зубцы: P, Q, R, S, T.

Зубец P отражает возбуждения миокарда предсердий. Это первый зубец электрокардиограммы. По амплитуде это небольшой зубец, а по направлению он может быть как положительным, отрицательным, так и сглаженным, эквифазным.

Зубец Q - это первый зубец желудочкового комплекса, который отражает начальный период возбуждения желудочков, в частности процесс деполяризации межжелудочковой перегородки. Это всегда первый и обязательно отрицательный зубец комплекса QRS. Если первый зубец желудочкового комплекса будет положительным, то он будет называться R (r). По амплитуде это неглубокий зубец. Это необязательный элемент кардиограммы, т. е. он может отсутствовать.

Зубец R - всегда положительный. В норме характеризует деполяризацию верхушки, передней, боковой, задней стенки желудочков (преимущественно левого). Данный зубец ассоциируется с главным вектором желудочков. Место пересечения нисходящей части зубца R с изоэлектрической линией называется точкой J.

Зубец S - всегда отрицательный, но он обязательно возникает после зубца R. Данный зубец отвечает за деполяризацию основания желудочков сердца (преимущественно правого желудочка). По амплитуде он также невелик, а в некоторых случаях может отсутствовать, что является нормой для собак и кошек.

Комплекс QRS отображает всю совокупность процесса деполяризации желудочков. Соотношение зубцов комплекса между собой зависит от положения электрической оси сердца.

Зубец Т отвечает за процессы быстрой конечной реполяризации желудочков. У собак в норме может быть как положительным, так и отрицательным и эквифазным.

На электрокардиограмме также выделяют некоторые интервалы, которые необходимо учитывать в клинической практике. К ним относят продолжительность интервалов RR, P, PQ, QRS, QT.

Ширина интервала RR характеризует продолжительность кардиоцикла определяется от пика одного зубца R до пика следующего зубца R. От продолжительности этого интервала зависит частота сердечных сокращений. Аналогичное клиническое значение имеет также интервал PP.

Продолжительность зубца P - предсердный комплекс, характеризует процесс деполяризации правого и левого предсердия. В ветеринарной клинической практике важно оценивать форму зубца Р.

Анализ электрокардиограммы

Ритм нерегулярный. ЧЧС min=77,max=107.

Ритм синусовый - зубец P положительный.

Электрическая ось сердца нормальная 60°.

Интервал PQ=0,12с; длительность комплекса QRS=0,08с; интервал QT=0,20с.

Подъем сегмента ST присутствует - 0,1 мВ.

Длительность зубца P=0,06с, амплитуда=0,2мВ.

Зубец Q: отрицательный, длительность 0,02с, амплитуда 0,1мВ.

Зубец R: положительный, длительность 0,04с, амплитуда 1,3мВ.

Зубец S: отрицательный, длительность 0,02с, амплитуда 0,05мВ.

Зубец Т: положительный, длительность 0,07с, амплитуда 0,25мВ.

2. Этологические методы исследования

электрофизиологический этология животное

Этология -- полевая дисциплина зоологии, изучающая генетически обусловленное поведение (инстинкты) животных.

При изучении безусловных рефлексов и инстинктов возникла необходимость в создании классификации основных форм поведения животных. Впервые попытки такой классификации были сделаны еще в додарвиновский период, но наибольшего развития они достигли в начале XX в. Так, И.П. Павлов разделял врожденные элементы поведения на ориентировочные, оборонительные, пищевые, половые, родительские и детские. При появлении новых данных об условно-рефлекторной деятельности животных появилась возможность создать более дробные классификации. Например, ориентировочные рефлексы стали подразделять на собственно ориентировочные и исследовательские, ориентировочный рефлекс, направленный на поиск пищи, назвали ориентировочно-пищевым и т. д.

В течение долго времени среди ученых - этологов популярна классификация, в основу которой положена классификация рефлексов Павлова. Ее формулировку дал Г.Темброк (1964г.), который разделил все формы поведения на следующие группы:

1. Поведение, определяемое обменом веществ (пищедобывание и прием пищи, запасание пищи, покой, сон).

2. Комфортное поведение.

3. Оборонительное поведение.

4. Поведение, связанное с размножением.

5. Социальное (групповое) поведение.

6. Постройка нор, гнезд и убежищ.

Символы для обозначения действий: Ж- жажда; А- аппетит; Д- диурез; Дф- дефекация; С- сон; Л- лежит; Н- наблюдает; Сд- сидит; Б- бегает; Х- ходит; Их- играет с хвостом; Ич- играет с человеком; Ии- играет с игрушками; У- умывается; П- прыгает; Пн- прыгает на ноги; З- злится; К- кусается; Ц- царапается; М- мяукает.

По этограмме можно сделать вывод, что:

1. На поведение, определяемое обменом веществ приходится 80,2% (прием пищи и воды 11,1%, сон 27,7%, диурез и дефекация 5,5%, принятие поз 16,6%).

2. На комфортное поведение приходится 5,5%.

3. На оборонительное поведение приходится 8,3%.

4. Поведение, связанное с размножением не наблюдалось.

5. На социальное поведение пришлось 5,5%.

6. Постройка нор, гнезд, убежищ не наблюдалась.

Тип высшей нервной деятельности: сильный, уравновешенный, подвижный (сангвиник)_.

Список литературы

1. Голиков А.Н., Бузанова Н.У., Кожебеков З.К. Физиология сельскохозяйственных животных, Агропромиздат, 1991, - 432 с.

2. Голиков А.Н., Ипполитов Т.В., Фомина В.Д., Хмиль О.В. Электрофизиология сердца сельскохозяйственных животных. Методические указания для студентов ветеринарного, ветеринарно-биологического и зооинженерного факультетов. -МГАВМиБ. - М, 1983

3. Дьюсбери Д. Поведение животных: Сравнительные аспекты, Издательство: Мир, 1981, - 480 с.

4. Ипполитова Т.В. Лекция. Типы высшей нервной деятельности, их связь с реактивностью и продуктивностью сельскохозяйственных животных, Москва, 1999

5. Никишина И.В., Кайдалов А.В., Пудовкин Д.Н Основы электрокардиографии у собак и кошек. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов, Санкт-Петербург, 2005

Размещено на Allbest.ru