Проектный расчет валов и опорных конструкций

1. Будова шкіри як органа

2. Будова похідних шкіри

3. Особливості в будові шкіри різних видів тварин

 

Система органів шкірного покриву, або загальний покрив, складається з шкіри – cútis – та її похідних. До похідних шкіри належать залози шкіри, волосся, роги, ратиці, копита, кігті, нігті, м’якуші.

Шкірний покрив, вкриваючи все тіло тварини, захищає його від шкідливих впливів зовнішнього середовища і тим самим створює умови для нормального функціонування організму. Тривалий час вважали, що шкірний покрив виконує просту і водночас пасивну функцію у вигляді захисного футляра тіла. Разом з похідними шкіра становить складну функціональну систему, яка є посередником між організмом і зовнішнім середовищем.

Шкіра виконує ряд важливих функцій.

Захисна функція. Шкірний покрив захищає тіло від механічних, фізичних та хімічних ушкоджень, запобігає проникненню мікроорганізмів.

Рецепторна функція. Шкірний покрив тісно пов’язаний з нервовою системою і є її сильним рецепторним утвором. В шкірі міститься багато різних рецепторів. Підраховано, що на 1 см² шкіри знаходиться 2 теплових, 12 холодових, 25 дотикових і 150 больових рецепторів. Завдяки цьому нервова система передає всім органам організму інформацію, зумовлюючи при цьому (залежно від сили й характеру подразнення) стимулювання чи пригнічення їх функції. Ці властивості враховують при лікуванні внутрішніх органів, впливаючи на останні через дію на біологічно активні точки шкіри.

Шкірі властива видільна функція. За допомогою потовиділення виділяється до 27 % води, велика кількість вуглекислого газу (вугільної кислоти, до 10 г).

Шкіра є своєрідним депо крові, води, солей. Вона виконує також імунобіологічну (вакцини білкової природи), теплорегулювальну, дихальну (1–8 %) та інші функції.

Шкіра складається з епідермісу, дерми, або власне шкіри, та підшкірної основи.

Епідерміс – epidérmis – це багатошаровий плоский зроговілий епітелій. Товщина і клітинний склад епідермісу різняться залежно від виду та породи тварин. Він особливо потовщується там, де постійно відбувається тертя або тиск.

В епідермісі шкіри розрізняють кілька шарів: основний, шипуватий, зернистий, блискучий і роговий. Основний і шипуватий шари об’єднують під назвою «ростковий».

В основному шарі епідермісу розміщуються пігментні клітини – меланоцити, які виробляють меланінові зерна. Цей пігмент зумовлює колір шкіри, масть і захищає від зайвого ультрафіолетового випромінювання. Якщо їх немає, епідерміс непігментований (явище альбінізму).

Через епідерміс шкіри всмоктуються алкоголь, борна й саліцилова кислоти, йод, сполуки ртуті, свинцю, статеві гормони на мазевій основі тощо. У власне шкіру речовини потрапляють через протоки залоз та волосяні лійки.

Епідерміс з власне шкірою з’єднується за допомогою базальної мембрани.

Власне шкіра – dérma – складається із сосочкового – та сітчастого – шарів. Більш поверхневий сосочковий шар складається з пухкої сполучної тканини. Сосочковий шар переходить у сітчастий без чітких меж і виконує в основному трофічну функцію, у ньому розміщена густа сітка кровоносних і лімфатичних судин і чутливі нервові закінчення.

Сітчастий шар, утворений щільною неоформленою сполучною тканиною, різко відрізняється на спинній і черевній частинах тіла. Сітчастий шар на спині, на відміну від сітчастого шару на животі, складається з товстих колагенових пучків, які щільно лежать і густо переплітаються, що надає шкірі особливої міцності.

У власне шкірі розміщені потові й сальні залози, корені волосся, непосмуговані м’язи – підіймачі волосся. Розміри потових залоз залежать від товщини сосочкового шару.

Підшкірна основа – téla subcutánea – з’єднує шкіру з глибше розміщеними органами і складається з пухкої волокнистої сполучної тканини, яка має багато жирових клітин. Саме тут відкладається жир, особливо при відгодівлі тварин.

Дерма шкіри разом з епідермісом знята із забитої тварини називається шкурою. У побутовій термінології під шкірою розуміють ту частину, в якій немає епідермісу та підшкірної основи. Шкірний покрив без підшкірної основи називають хутром.

Шкіра вкрита добре вираженим волосяним покривом, який захищає організм від вологи та механічних чинників. Розвиток волосся залежить від кліматичних умов: у теплій місцевості волосся більш рідке, ніж у холодній, а пухового волосся взагалі може не бути. Густота волосся перебуває в прямій залежності від товщини шкіри. У тварин з товстою шкірою волосся майже немає (слон, бегемот, носоріг).

Волосся (pili) – це еластичні зроговілі нитки, що вкривають майже всю поверхню тіла тварини, захищає організм від охолодження, а шкіру від механічних ушкоджень.

За місцем розташування розрізняють волосся покривне (вовна – у овець, щетина у свиней), довге (грива, хвіст, борода), чутливе (на губах, щоках), пухове (підшерстя).

У волосині розрізняють корінь розміщений у шкірі, і стрижень, що виступає з шкіри. Корінь волосини починається потовщенням, яке називають волосяною цибулиною і яка є місцем росту волосини. Центра волосяної цибулини досягає багатий на судини сосочок волосини, який живить волосину. Корінь волосини розміщується в фолікулі волосини, який складається із сумки волосини і кореневих піхов.

Волосина складається з мозкового шару або серцевини (у тонкій волосині шерсті її немає), кори волосини або кіркового шару, що складається з довгих, поздовжньо розміщених рогових лусочок (зроговілі епітеліальні клітини, що містять пігмент меланін). Зовні кора вкрита кутикулою волосини, що складається з одного шару пластинчастих, дуже зроговілих без’ядерних клітин – рогових лусочок розташованих черепицеподібно.

До сумки волосини під тупим кутом підходить маленький м’яз – підіймач волосини, який складається з непосмугованих м’язових волокон. Під час їх скорочення положення волосся змінюється із звичайного косого на перпендикулярне, тобто воно стає «дибом». Внаслідок цього збільшується кількість повітря між волосинами і зменшується втрата теплоти.

Волосся росте до певної довжини і певний час, а потім замінюється. Цей процес називається линянням. Розрізняють три види зміни волосся: ювенільну (вікову), періодичну і перманентну. Ювенільне линяння відбувається до періоду статевої зрілості і від сезону не залежить. Періодичне, або сезонне, линяння найбільш властиве диким тваринам. У разі перманентного линяння замінюється лише частина волосся. Це линяння властиве волосу чубка, гриви, щітки, хвоста, щетинистому волоссю у свині, шерстному в овець.

Линяння на певних частинах тіла починається в різний час і відбувається з різною швидкістю. В першу чергу линяє ділянка спини, шиї, лопаток, крижів та нижньої частини кінцівок, потім – ділянка пахвин і останніми – ділянки живота і голови. За однакових умов світле волосся линяє повільніше від темного. У молодих коней волосся змінюється впродовж 15–20 днів, у старих і худих – до 30 днів.

Роги (cornu) – похідні шкіри на рогових відростках лобних кісток черепа у врх і дрх. Зовні роги вкриті роговими чохлами – це зроговілий шар епідермісу. Ріг має корінь, тіло і верхівку, стінка його складається лише з двох шарів шкіри: епідермісу і дерми. Ростковий шар епідермісу продукує міцний трубчастий ріг. Підроговий епітелій переходить у епідерміс шкіри голови біля кореня рога в ділянці безволосої колової зони (епікерас). Якщо в разі видалення рога видаляють епікерас, то новий ріг не буде рости. У тварин ріг росте постійно, проте інтенсивність росту у самок зменшується в період вагітності (на розі утворюється кільце).

М’якуш – tórus – щільне потовщення шкіри, яке утворюється за рахунок підшкірної основи, багате на еластичну сполучну тканину з жировими прошарками. У м’якушах багато нервових закінчень. М’якуші виконують не лише амортизаційну, а й чутливу функцію (особливо м’якуші грудних кінцівок).

Кожний м’якуш складається з епідермісу, власне шкіри та підшкірної основи. Розрізняють зап’ястковий, п’ястковий, заплесновий, плесновий і пальцевий м’якуші.

Копито – úngula – складний спеціалізований утвір, розміщений на дистальних кінцях ніг у однокопитних. Воно є гомологічним органом кігтя й нігтя. Разом з пальцевим м’якушем, який входить до його складу, копито забезпечує опору на землю та амортизацію. На копиті розрізняють анатомічно добре виражені чотири ділянки: облямівку, вінець, стінку та підошву. Кожна ділянка складається з епідермісу і власне шкіри. Підшкірна основа є лише в ділянці облямівки й вінця.

Копитова облямівка – у вигляді вузької (0,5 см), безволосої смужки шкіри міститься на межі шкіри і рогової капсули копита. Ростковий шар епідермісу облямівки продукує тонкий блискучий трубчастий ріг, який зовні вкриває рогову капсулу копита (глазур). Він добре помітний у молодих тварин. Під впливом сечі вона руйнується, тому на копитах дорослих тварин її немає.

Копитовий вінець – у вигляді широкого валика (до 1,5 см) розміщений дистальніше від облямівки, обмежуючи напівкільцем передню й бічні стінки пальця. Він формує проксимальний вінцевий край рогової капсули. З росткового шару епідермісу вінчика росте, насуваючись зверху на копитову стінку, найтовщий роговий шар башмака – трубчастий ріг темного кольору.

Копитова стінка – наймасивніша частина копита нижче вінчика, яка утворює передню й бічні поверхні копита. Власне шкіра стінки міцно зростається з окістям копитової кістки. З росткового шару епідермісу копитової стінки утворюється третій роговий шар копитового башмака листочковий ріг білого кольору, який на підошві копита утворює білу лінію (місце орієнтації забивання вухналів при підковуванні коня).

Копитова підошва – лежить на підошовній поверхні копитової кістки у вигляді зігнутої пластинки. Позаду підошви розміщена копитова стрілка – це видозмінена пальцева м’якушка. Вона має спереду верхівку і позаду подушку.

Рогові шари всіх частин копита формують роговий башмак, що має форму скошеного циліндра. Передню частину башмака називають зачепною ділянкою, яка переходить у бокові латеральну і медіальну, а вони, в свою чергу закінчуються п’ятковими (заворотними) ділянками, що формують п’яткові (заворотні) кути.

Ратиці – ungulicula – великої рогатої худоби, вівці, кози та свині за формою нагадують половину копита коня, однак у них немає заворотних частин і підошва слабко розвинена.

Кіготь – unguículus – характерний утвір у хижаків та гризунів, функціонує як орган нападу, захисту та переміщення по деревах.

До похідних шкіри також належать шкірні залози. Розрізняють три види шкірних залоз: сальні, потові й молочні.

Молочні залози – glándulae lactíferae – властиві лише ссавцям і виникли у зв’язку з необхідністю годувати новонароджених, які самостійно не можуть вживати їжу дорослих.

Молочні залози закладаються в обох статей, але досягають повного розвитку лише у жіночої статі і функціонують періодично. В єхидни молочні залози функціонують також у самців. Секрет, що виділяється залозами, – молоко (lac) – має високі поживні властивості, необхідні для організму.

У тварин виділяється різна кількість молока, особливо багато його може бути у корови – до 111 кг за добу (27 674 кг за рік). Відповідно, для такої секреції молочна залоза повинна мати достатнє кровопостачання та добре розвинені внутрішні органи (легені, органи травлення). Для виділення 1 кг молока через вим’я корови проходить близько 450 л крові.

У тварин спостерігається різна кількість молочних залоз. Їх буває 1–8 пар, а іноді 10 (гризуни) і навіть 25 (опосум). Молочні залози розміщуються у вигляді однієї пари в ділянці грудної стінки (слон, китоподібні, примати) або в ділянці між стегнами (кобила, жуйні). В останньому випадку їх називають вим’ям – úber. Молочні залози, розміщені по нижній частині черевної і грудної стінок, утворюють множинне вим’я – úbera (свиня, хижаки, гризуни).

Вим’я вкрите тонкою еластичною шкірою з ніжним волоссям. Складається з активно діючої паренхіми (залозистої тканини) і сполучнотканинної основи ( строми ). Ступінь розвитку цих елементів пов’язаний з періодами лактації. У лактуючих тварин паренхіми значно більше, ніж строми. З віком залозиста тканина атрофується і заміщується сполучною й жировою.

Вим’я прикріплене до черевної стінки й утримується підвішуючим апаратом: поверхневою і глибокою фасціями та підвішуючою зв’язкою вим’я. Отже, під шкірою вим’я знаходиться поверхнева й глибока фасції, а також сполучнотканинно-жирова капсула. Остання віддає в глибину вим’я перекладки, які ділять залозу на часточки. Підвішуюча зв’язка є частиною глибокої фасції і розділяє тіло вимені на праву і ліву половини (частки ). Кожна половина складається з передньої та задньої чверті на кожній з яких знаходиться дійка з однією молочною цистерною.

Паренхіма вим’я складається з окремих часточок Часточки складаються з альвеол і трубочок, які й визначають альвеолярно-трубчастий тип залози. Від альвеол відходять відвідні канальці, які, сполучаючись, утворюють молочні канальці, а потім молочні ходи, які відкриваються в молочну цистерну де молоко накопичується і під час доїння виділяється через сосковий отвір. На верхівці соска навколо соскового отвору знаходиться м’яз – стискач соска.

Особливості вимені тварин інших видів.

Вим’я овець і кіз поділене перегородкою на дві половини, кожна половина має одну дійку і одну молочну цистерну та дійковий канал.

Вим’я кобил також складається з двох половин, кожна з яких має по одній дійці, в якій міститься дві молочні цистерни. На верхівці кожної дійки відкриваються 2-3 дійкових отвори.

У свині молочних залоз і дійок 5-8 пар, на верхівці кожної дійки по 2-3 дійкових отвори.

У собак 4-5 пар молочних залоз, кожний сосок містить від 6 до 20 молочних канальців, що відкриваються на верхівці соска.

Часто у тварин бувають додаткові соски – явище полімастії. Полімастія спостерігається у 30 % корів, овець, кіз, дуже часто залози функціонують.

Проектный расчет валов и опорных конструкций

 

Основными критериями работоспособности проектируемых редукторных валов являются прочность и выносливость. Они испытывают сложную деформацию совместное действие кручения, изгиба и растяжения (сжатия). Но так как напряжения в валах от растяжения небольшие, то их обычно не учитывают.

Расчёт редукторных валов производится в два этапа:

1-й проектный (приближённый) расчёт валов на чистое кручение;

2-й проверочный (уточнённый) расчёт валов на выносливость по напряжениям изгиба и кручения.