Приспособления к гипоксии

Благодаря высокому постоянству газового состава атмосферного воздуха обитатели наземной среды не лимитированы по количеству кислорода. Лишь в некоторых специфических условиях газообмен может быть ограничен некоторым недостатком кислорода и сниженным парциальным давлением этого газа. Накопление значительного количества СО₂ ведет к снижению парциального давления кислорода:

1) в норах

2) в дуплах деревьев

3) под толщей снега

Кроме того, газообмен может быть ограничен недостатком кислорода в условиях высокогорья, где в связи со снижением общего атмосферного давления понижено и парциальное давление кислорода.

Адаптации к гипоксии – это реакции, протекающие на тканевом уровне и обеспечивающие устойчивость к недостаточному снабжению тканей кислородом. Сюда относятся:

1) неспецифическая реакция повышения тканевой устойчивости к гипоксии;

2) усиление анаэробного гликолиза, позволяющего осуществлять энергетические процессы при недостаточном поступлении кислорода к тканям.

«Борьба за кислород» содержит ряд компенсаторных реакций, направленных на поддержание нормального снабжения тканей кислородом в условиях его затрудненного поступления в кровь. Эти реакции осуществляются на разных уровнях и с разной скоростью.

«Срочные» реакции. Наиболее быстро в ответ на первые признаки гипоксии включается механизм учащения дыхания и сердцебиения. Эти реакции компенсируют недостаточное поступление кислорода в кровь усилением легочной вентиляции и циркуляции крови в организме. Такие реакции возникают в условиях быстрого уменьшения парциального давления кислорода при подъеме в горы. Параллельно этим реакциям часто наблюдается повышение общей кислородной емкости крови путем увеличения числа эритроцитов, а, соответственно, и количества гемоглобина. При «экстренной» адаптации увеличение числа эритроцитов идет путем мобилизации их из кровяных депо.

Устойчивые реакции, обеспечивающие стабильные приспособления к гипоксии:

1) Повышение содержания эритроцитов и гемоглобина в крови. В этом случае увеличение числа эритроцитов определяется уже не использованием депонированных и незрелых клеток, а общей перестройкой системы кроветворения. Однако в случаях более стабильного приспособления к гипоксии может и не сопровождаться увеличением числа эритроцитов. В таком случае у некоторых видов животных больше объем крови на единицу массы, более мощное развитие миокарда, что связано с усилением нагрузки на сердце.

2) Структурные изменения гемоглобина, приводящие к увеличению его сродства к кислороду. У некоторых видов животных обитающих в горах, имеется способность гемоглобина насыщаться кислородом при меньшем парциальном давлении.

3) Приспособления на тканевом уровне, направленные на использование кислорода при его пониженном напряжении в крови. Эти адаптации связаны с изменением активности ферментных систем, а также с увеличением количества тканевого дыхательного пигмента миоглобина, что характерно для многих горных животных. Миоглобин обладает значительно большим, чем гемоглобин, сродством к кислороду и служит для запасания его в мышцах, где он легко отбирает кислород из крови и передает системе окислительных ферментов ткани.

Контрольные вопросы к главе III:

1.У высших животныхверхний температурный порог жизниопределяется:

А) температурой свертывания белков

Б) рассогласованием обменных процессов

2.Способствует ли обезвоживание тканей адаптации к высоким температурам у пойкилотермных:

А) да

Б) нет

3. Накопление в жидкостях тела биологических антифризов характерно для организмов:

А) гомойотермных

Б) пойкилотермных

4. Окисление бурого жира как механизм терморегуляции характерен для:

А) земноводных

Б) пресмыкающихся

В) птиц

Г) млекопитающих

5. Физиологические приспособления к обитанию в пресной воде у пресноводных организмов включают в себя:

А) активное выведение избытка воды с мочой

Б) активное восстановление теряемых с мочой и экскрементами солей

В) активное выведение избытка воды с мочой и восстановление теряемых с мочой и экскрементами солей

6. Усиленное выведение солей у костистых рыб как приспособление к гипертоничности внешней среды происходит через:

А) почки

Б) кишечник

В) жаберный эпителий

Г) почки, кишечник и жаберный эпителий

Д) почки и жаберный эпителий

7. Повышение осмотического давления жидкостей тела у хрящевых рыб достигается путем:

А) накоплением солей в результате непроницаемости кожных покровов

Б) активной реабсорбцией мочевины

8. Какие морские рыбы регулярно пьют воду, компенсируя ее потери через кожные покровы:

А) хрящевые

Б) костистые

9. Наземные растения, обитающие в условиях высокой влажности воздуха и хорошим почвенным водоснабжением, называются:

А) гидрофиты

Б) гидафиты

В) гигрофиты

10. Приспособлением к ограниченному водоснабжению у мезофитов является:

А) наличие водяных устьиц

Б) высокое осмотическое давление клеточного сока

В) редукция листьев

11. Приспособлением к дефициту влаги у амфибий является:

А) запасание воды в мочевом пузыре

Б) слизь, покрывающая кожу

В) участки кожи с более тонким однослойным эпителием

Г) все перечисленное

12. Высокое содержание сахаров в клеточном соке, повышающих его водоудерживающую силу, характерно для:

А) склерофитов

Б) суккулентов

13. Высокая тканевая устойчивость к дегидратации характерна для:

А) суккулентов

Б) склерофитов

13. Является ли высокое осмотическое давление клеточного сока приспособлением растений к засолению почвы:

А) да

Б) нет

14. Слабая проницаемость покровов для воды и повышенная способность к образованию метаболической воды характерна для:

А) наземных беспозвоночных

Б) наземных позвоночных

В) всех наземных животных, обитающих в аридном климате

15. Существует ли у животных адаптивное поведение, направленное на восполнение недостатка солей:

А) да

Б) нет

16. В качестве дыхательного пигмента у рыб выступает:

А) гемоцианин

Б) гемоэритрин

В) хлоркруорин

Г) гемоглобин

17. Приспособлением к гипоксии у наземных животных является:

А) повышение содержания эритроцитов и гемоглобина в крови

Б) структурные изменения гемоглобина, приводящие к увеличению его сродства к кислороду

В) увеличение количества моглобина

Г) все перечисленное

Поиск по сайту: