 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
РЕАГИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМА НА ВНЕШНЮЮ ТЕМПЕРАТУРУСтр 1 из 5Следующая ⇒
Лекция 3 ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ Живой организм непрерывно расходует на поддержание основного обмена и на совершаемую работу определенное количество энергии. Единственным источником ее для человека служат питательные вещества, в процессе окисления которых потенциальная энергия белков, жиров и углеводов превращается в различные виды кинетической энергии — механическую, химическую, электрическую и тепловую. Постоянное потребление и преобразование энергии являются характерными свойствами всех живых организмов. Согласно первому закону термодинамики, или закону сохранения энергии, суммарное количество всех видов энергии, образующихся в организме в процессе окисления питательных веществ, строго соответствует энергии, заключенной в них. И каким бы преобразованиям ни подвергалась энергия в организме, их конечным итогом является превращение ее в тепловую. Таким образом, количество тепла, а следовательно, и температура тела, являются показателями, определяющими интенсивность метаболизма в организме.
РЕАГИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМА НА ВНЕШНЮЮ ТЕМПЕРАТУРУ Гомойотермия.В процессе эволюции у высших животных и человека выработались механизмы, способные поддерживать температуру тела на постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Температура внутренних органов у них колеблется в пределах 36—38° С, способствуя оптимальному течению метаболических процессов, катализируя большинство ферментативных реакций и влияя в определенных границах на их скорость. Постоянная температура необходима и для поддержания нормальных физико-химических показателей — вязкости крови, ее поверхностного натяжения, коллоидно-осмотического давления и др. Температура влияет и -на процессы возбуждения, скорость и интенсивность сокращения мышц, процессы секреции, всасывания и защитные реакции клеток и тканей. Гомойотермные организмы выработали регуляторные механизмы, делающие их менее зависимыми от окружающих условий. Они способны избегать перегревания при слишком высокой и переохлаждения при слишком низкой температуре воздуха. Оптимальная температура тела у человека составляет 37° С; верхняя летальная температура — 43,4 °С. При более высокой температуре начинается внутриклеточная денатурация белка и необратимая гибель; нижняя летальная температура составляет 24 °С. Из всех животных самыми жароустойчивыми являются курица и воробей — их верхняя летальная температура 47 °С, а самыми «холодоустойчивыми» — кошка и морская свинка, нижняя летальная температура которых составляет 18 °С. В экстремальных условиях,резких изменений окружающей температуры гомойотермные животные реагируют реакцией стресса (температурный — тепловой или холодовой — стресс). С помощью этих реакций такие животные поддерживают оптимальный уровень температуры тела. Гомойо-термия у человека вырабатывается в течение жизни. Пойкилотермия.У беспозвоночных и низших позвоночных животных, а также у новорожденных детей отсутствуют совершенные механизмы поддержания температуры тела. В значительной степени она определяется температурой внешней среды и колеблется в соответствии с ее изменениями, в том числе сезонными. Вместе с тем существуют некие механизмы, способные повышать температуру тела пойкилотермных организмов по сравнению с внешней температурой. У рептилий важнейшее значение в температурной адаптации имеет поведение. Многие ящерицы и змеи, греясь на солнце, поглощают огромное количество его излучения, а также тепло от нагретых скал и песка. У ящериц, обитающих на большой высоте над уровнем моря, после пребывания на солнце температура тела может достигать 26 °С при температуре воздуха —5 °С. Между кольцами питона, высиживающего яйца, регистрировали температуру 33,5 °С при температуре воздуха 31 °С. У пустынной игуаны в естественных условиях температура тела может достигать 42 °С при температуре окружающего воздуха 30 °С. Оказывается, игуана не просто греется на солнце, а принимает такие позы, при которых на ее тело попадает максимальное количество солнечных лучей. В условиях пониженной температуры пойкилотермные животные впа-, дают в особое состояние, называемое анабиозом, при котором резко сни-^ жается активность ферментов и на минимальном уровне находится интенсивность обменных процессов. У разных видов пойкилотермных организмов температурный оптимум, совместимый с их жизнедеятельностью, варьирует в широких пределах. Некоторые микроорганизмы могут существовать в толще льдов при тем-— пературе от 0 до —60 °С; другие нормально развиваются при таких высоких температурах, которые для других животных губительны. К ним относятся организмы, живущие в горячих источниках при температуре от 50 до 70 °С, а также спорообразующие термофильные бактерии, которые выдерживают нагревание при 120 °С в течение 20 мин. Пойкилотермные животные в экстремальных температурных условиях реагируют реакциями гипо- и анабиоза, в основе которых лежит снижение обмена веществ и энерготрат. За счет этого пойкшютермы переживают температурный стресс и другие экстремальные ситуации.
Гетеротермия.Существует группа животных с переходными формами температурных реакций. В определенных условиях они проявляют свойства и пойкило-, и гомойотермии. Например, для летучей мыши, находящейся в полете, характерна гомойотермия, а в вертикальном подвешенном состоянии во время спячки — пойкилотермия. К факультативным пойкилотермам относятся и зимнеспящие животные, и грызуны, и некоторые мелкие птицы (колибри). Температура их тела в период двигательной активностизменяется в очень широких пределах: у суслика, например, от 30 до 39 °С, в покое же она резко падает. Анабиотические механизмы защиты сохранились и у высших животных; они проявляются в определенных условиях, например при гипобиозе.
Поиск по сайту: |