Влияние температури на життєві процеси

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицинские науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Влияние температури на життєві процессы

Курсовая робота

Сдал Динабург П.

Московский Державний Технологічний Университет

СТАНКИН

Москва 2001

Введение

Организмы — реальні носії життя, дискретні одиниці обміну речовин. У процесі обміну організм споживає із довкілля необхідні речовини і у ній продукти обміну, які можна використані іншими організмами; помираючи, організм також стає джерелом харчування певних видів живих істот. Отже, діяльність окремих організмів є основою прояви життя всіх рівнях її организации.

Изучение фундаментальних процесів обміну речовин, у живий організм — предмет фізіології. Але ці процеси протікають у складної, динамічною обстановці природною довкілля, перебувають під впливом комплексу її чинників. Підтримка стійкого обміну речовин, у нерішучих умовах довкілля вимагає спеціальних адаптацій. Вивчення цих адаптацій — завдання экологии.

Адаптации до средовым чинникам можуть містити структурних особливостях організму — морфааогические адаптації - чи специфічні форми функціонального відповіді на зовнішні впливи — фізіологічні адаптації. У вищих тварин важливу роль адаптації грає вища нервова діяльність, з урахуванням якої формуються пристосувальні форми поведінки — екологічні адаптации.

В області вивчення адаптацій лише на рівні організму еколог входить у найбільш тісне взаємодію Космосу з фізіологією і застосовує багато фізіологічні методи. Проте, застосовуючи фізіологічні методики, екологи використовують їх задля розв’язання власних специфічних завдань: еколога насамперед цікавить не тонка структура фізіологічного процесу, яке кінцевий результат і залежність процесу, від впливу зовнішніх чинників. Інакше кажучи, в екології фізіологічні показники служать критеріями реакції організму на зовнішні умови, а фізіологічні процеси розглядаються передусім механізм, який би безперебійне здійснення фундаментальних фізіологічних функцій у складній і динамічною среде.

Температура

Теплота — основа кінетики хімічних реакцій, з яких складається життєдіяльність організму. Тому температурні умови виявляються однією з найважливіших екологічних чинників, які впливають інтенсивність обмінних процесів. Температура належить до постійно діючих чинників; кількісне її вираз характеризується широкими географічними, сезонними і добовими различиями.

Так, температура лежить на поверхні піску у пустелі може становити порядку 60 «З, а мінімальні температури повітря на Східного Сибіру 70 «З нижче нуля. Взагалі, діапазон температур від + 50 до -50 «З є фундаментальну характеристику температурні умови в біосфері, хоча є і відхилення від цих параметрів.

Хорошо виражена різниця температурних режимів по кліматичним зонам — від полярних пустель Арктики і Антарктики з суворої й тривалої взимку і прохолодним коротким влітку до екваторіальній області, котра високими і щодо стійкими температурами. На температурні умови конкретної місцевості впливає близькість моря, доступність для мусонних і пасатних переміщень повітряних мас, рельєф й інших чинників. У прибережних областях низьких широт чи у вологих тропіках режим температур відрізняється великий стабільністю. Наприклад, амплітуда річних змін температури в Еквадорі становить близько 6 «З, різниця середньомісячних температурах басейні Конго — 1 — «З, тоді як амплітуда лише добових перепадів температури в континентальних пустелях може становити 25 — 38, а сезонних — більш 60 «З. На сході континенту Євразії, і натомість більш низьких реднегодовых температур, амплітуда сезонних змін становить близько 100 «С.

В горах добре виражені вертикальний градієнт температур, залежність температурного режиму від експозиції схилу, його изрезанности тощо. п. Значительно більш згладжені температурні умови у грунті. Коли його поверхні температурні зміни температури повітря, те з глибиною сезонні й інші коливання зменшуються і температурного режиму стає стабільно сприятливим для живих организмов.

В океанічній середовищі температурного режиму відрізняється меншими коливаннями: лише арктичних і антарктичних морях на невеликих глибинах температура води може опускатися до -1,8 «З. Як і грунті, з глибиною сталість виразності температурного чинника зростає. У континентальних водоймах умови різноманітніші. Тут температура води не опускається нижче 0 «З (водойми прісні), а верхній межа уражає деяких термальних джерел: температура води у яких тримається близько точки кипіння і тих щонайменше там живуть деякі прокаріоти. Вплив температури на життєві процеси.

Генеральная закономірність впливу температури на живі організми виражається дією в швидкість обмінних процесів. Відповідно до загальному всім хімічних реакцій правилу Вант-Гоффа, підвищення веде до пропорційному зростанню швидкості реакції. Різниця у тому, що у живий організм хімічні процеси завжди тривають від участю складних ферментних систем, активність що у своє чергу залежить від температури. Через війну ферментативного каталізу зростає швидкість біохімічних реакцій і кількісно змінюється її залежність від зовнішньої температуры.

Величину температурного прискорення хімічних реакцій зручно висловлювати коефіцієнтом Q10, показывающим, скільки раз збільшується швидкість реакції у разі підвищення температури на 10 «С:

Q10 = Kt+10 / Kt

где Kt — швидкість реакції за нормальної температури t.

Коэффициент температурного прискорення Q10, більшість хімічних реакцій абиотического характеру рівний 2 -, в реакціях живих систем коливається у досить межах навіть кого і тієї ж процесів, що протікають у різних діапазонах температур. Це пояснюється лише тим, що швидкість ферментативних реакцій перестав бути лінійної функцією температури. То в тропічних рослин за нормальної температури менш 10 «З коефіцієнт Q10 приблизно дорівнює 3, але істотно зменшується за умов зростання температури вище 25 — 30 «З. У колорадського жука споживання кисню буде в діапазоні 10 — 30 «З характеризується величиною Q10= 2,46, а за нормальної температури 20 — 30 «З Q10 = 1,8. Залежність метаболізму риб і багатьох інших водних тварин від температури виявляється у зміні величини Q10 від 10,9 до 2,2 буде в діапазоні температур від 0 до 30 «З.

В тому ж організмі величина температурного прискорення біохімічних реакцій неоднакова щодо різноманітних процессов.

Пойкилотермные организмы

К пойкилотермным (від грецьк. poikilos — мінливий, змінюваний) організмам відносять все таксоны органічного світу, окрім двох класів хребетних тварин — птахів та ссавців. Назва підкреслює одне з за помітних властивостей представників цієї групи: нестійкість, температури їх тіла, мінливою в межах залежно змін температури оточуючої среды.

Температура тіла. Принципова особливість теплообміну пойкилотермных організмів полягає у цьому, завдяки щодо низького рівня метаболізму головним джерелом енергії вони є зовнішнє тепло. Саме цим пояснюється пряма залежність температури тіла пойкилотермных від температури середовища, від припливу теплоти ззовні, оскільки наземні пойкилотермные форми використовують також і радіаційний обогрев.

Впрочем, повне відповідність температур тіла, і середовища спостерігається рідко й властиво головним чином організмам дуже дрібних розмірів. Найчастіше існує деяке розходження між цими показниками. У діапазоні низьких та помірних температур середовища температура тіла організмів, не що у стані заціпеніння, виявляється вищої, а дуже спекотних умовах — більш низькою. Причина перевищення температури тіла над середовищем у тому, що навіть за низький рівень обміну продукується эндогенное тепло — це й викликає підвищення тіла. Це виявляється, зокрема, в істотному підвищенні температури у активно двигающихся тварин. Наприклад, у комах в спокої перевищення температури тіла над середовищем виражається десятими частка ми градуси, тоді як в активно літаючих метеликів, джмелів та інших видів температура підтримується лише на рівні 36 — 40 «З навіть за температури повітря нижче 10 «С.

Пониженная по порівнянню з середовищем температура при спеку властива наземним організмам і пояснюється першу чергу втратами тепла з випаром, яке за високої певній температурі й низькою вологості істотно збільшується.

Скорость змін температури тіла пойкилотермов пов’язана зворотної залежністю зі своїми розмірами. Це насамперед визначається співвідношенням є і поверхні: у більших форм відносна поверхню тіла зменшується, що веде до зменшенню швидкості втрати тепла. Це має велику екологічне значення, визначаючи до різних видів можливість заселення географічних районів чи біотопів з деякими режимами температур. Показано, наприклад, що з великих шкірястих черепах, спійманих по холодних водах, температура у глибині тіла була -, на 18 «З вище температури води; саме найбільші розміри дозволяють цим черепахам проникати у більш холодні райони океану, що ні властиво менш великим видам.

Скорость метаболизма.

Изменчивость температури тягне у себе зміни швидкості обмінних реакцій. Оскільки динаміка температури тіла пойкилотермных організмів визначається змінами температури середовища інтенсивність метаболізму також перебувають у прямої залежності від зовнішньої температури. Швидкість споживання кисню, зокрема, при швидких змінах температури слід за цими змінами, збільшуючись у разі підвищення її й зменшуючись за незначного зниження. І це стосується й іншим фізіологічним функцій: частота серцебиттів, інтенсивність травлення тощо. буд. У рослин, у залежність від температури змінюються темпи надходження води та поживних речовин через коріння: підвищення температури до певної межі збільшує проникність протоплазми для води. Показано, що з зниженні температури від 20 до 0 «З поглинання води корінням зменшується на 60 — 70%. Як і в тварин, підвищення викликає в рослин посилення дыхания.

Последний приклад показує, що температури не прямолінійно: після досягнення певного порога стимуляція процесу змінюється його придушенням. Це загальне правило, пояснюється наближенням зоні порога нормальної жизни.

У тварин залежність від температури дуже помітно виражена у змінах активності, який означає сумарну реакцію організму, що у пойкилотермных форм самим істотно залежить від температурні умови. Відомо, що комахи, ящірки і ще тварини найбільш рухливі у тепле час діб, і в теплі дні, тоді як із прохолодною погоді вони стають млявими, малорухомими. Початок їх активної діяльності визначається швидкістю розігріванню організму, яка від температури середовища проживання і від прямого сонячного опромінення. Рівень рухливості активних тварин за принципі також пов’язані з оточуючої температурою, хоча в найактивніших форм цей зв’язок може «маскуватися» ендогенної теплопродукцией, пов’язаного з роботою мускулатуры.

Температура і развитие.

У найбільш генералізованої формі вплив температури на обмінні процеси простежується щодо онтогенетического розвитку пойкилотермных організмів. Воно протікає то швидше, що стоїть температура довкілля. Так, тривалість розвитку ікри оселедця при температурі 0,5 «З составляет40 — 50 сут, а при 16 «З — всього 6 — 8; розвиток ікри форелі при 2 «З триває 205 сут, при 5 «З — 82, при 10 «З — 41 сут.

Эффективными температурами називають температури вище того мінімального значення, у якому процеси розвитку взагалі можливі; цю порогову величину називають біологічним нулем развития.

Реально таке збіг, і з ікрою форелі, нечасто. Це, по-перше, від те, що тільки в небагатьох видів біологічний нуль розвитку, як в форелі, майже збігаються з 0 «З. Найчастіше і поріг розвитку перевищує цю величину, подчас — істотно. По-друге, у досить широкому діапазоні температур простежується нелінійний температурної залежності тривалості розвитку: при певної міри підвищення температури розвиток починає сповільнюватися і може супроводжуватися різноманітних патологіями. Так, тривалість розвитку ікри трав’яний жаби становить 30 сут при 9 «З повагою та лише 8 сут при 21 «З, та заодно нижче 14 «З повагою та вище 16 «З смертність личинок збільшується.

Как становище біологічного нуля розвитку, і сума ефективних температур, необхідна його завершення, — величини, різняться в різних видів тварин і значною ступеня відбивають адаптацію виду до середнім, типовим температурним режимам в природних місцях проживання. Семена рослин поміркованого клімату (горох, конюшину) мають нижчим порогом розвитку — від 0 до +1 «З. Ікра шуки в дослідах виживає за постійних температурах буде в діапазоні 2 — 5 «З, але найбільший відсоток выживших ембріонів посідає 10 «З, що відповідає найбільш типовою температурі нерестових водойм (9 — 12 «З при коливаннях від 2 до 23 «З. При експериментальному вивченні температурної стійкості чотирьох видів жаб засвідчили, що оптимальні температури розвитку відповідають середнім показниками цього чинника у природних водоймах. Летальні температури нижче у північніших видів тварин і вище в понад південних. Таких прикладів у сучасній літературі накопичено много.

Закономерности розвитку пов’язані з температурою, добре виявлено на комах і сільськогосподарських рослинах. Це має значення для прогнозів врожаю, термінів вильоту шкідників, числа їх генерацій протягом літнього сезону і т. п. Так, встановлено, що яблунева плодожорка Laspeiresia pomonella у північній частині Україні за річний сумі ефективних температур 930 «З дає лише рекомендацію одне покоління, в лісостеповій частини України — два, але в півдні, де сума ефективних температур сягає 1870 «З, можливі три генерації за лето.

Пассивная устойчивость.

Рассмотренные закономірності охоплюють діапазон змін температури, у якого зберігається активна життєдіяльність. За межами цього діапазону, які широко варіюють в різних видів тварин і навіть географічних популяцій жодного виду, активні форми діяльності пойкилотермных організмів припиняються, і вони переходить до заціпеніння, що характеризується різкого зниження рівня обмінних процесів, до повної втрати видимих проявів життя. У цьому пасивному стані пойкилотермные організми можуть переносити досить сильний підвищення і ще більше виражене зниження температури без патологічних наслідків. Основа такий температурної толерантності криється у високого рівня тканинної стійкості, властивої всіх видах пойкилотермных і найчастіше підтримуваної сильним обезвоживанием (насіння, суперечки, деякі дрібні животные).

Переход в заціпеніння слід розглядати, як адаптивную реакцію: майже функціонуючий організм не піддається багатьом пошкоджуючою впливам, а теж витрачає енергію, що дозволяє вижити при несприятливі погодні умови температурах протягом багато часу. Понад те, процес переходу в заціпеніння то, можливо формою активної перебудови типу реакцію температуру. «Загартовування» морозостойких рослин — активний сезонний процес, що йде поетапно і пов’язані з досить складними фізіологічними і біохімічними змінами у організмі. У тварин впадіння заціпеніти мови у природничих умовах часто також виражено сезонно і розпочинається комплексом фізіологічних перебудов в організмі. Є дані, що початку заціпенінню може регулюватися якимись гормональними чинниками; об'єктивний матеріал у цій приводу ще достатній для широких выводов.

При переході температури середовища межі толерантності настає організм гине від причин, розглянутих на початку цього главы.

Температурные адаптации.

Пойкилотермные живі організми поширені переважають у всіх середовищах, займаючи різні по температурним умовам місцеперебування, до найекстремальніших: практично вони живуть в усьому діапазоні температур, регистрируемом в біосфері. Зберігаючи завжди загальні принципи температурних реакцій (розглянуті вище), різновиди і навіть популяції одного виду виявляють ці реакції відповідно до особливостями клімату, адаптують відповіді організму визначений діапазон температурних впливів. Це проявляється, зокрема, в інших формах опірності тепла й холоду: види, котрі живуть на більш холодному кліматі, вирізняються більшою сталістю до низьким температур і меншою до найвищих; мешканці спекотних регіонів виявляють зворотні реакции.

Известно, що рослини тропічних лісів пошкоджуються і гинуть за температур + 5…+ 8 «З, тоді як мешканці сибірської тайги витримують може заціпеніння повне промерзание.

Различные види карпозубых риб показали чітку кореляцію верхнього летального порога з температурою води в властивих виду водоемах.

Арктические і антарктичні риби, навпаки, показують високу опірність низьким температур і дуже чутливі до її підвищенню. Так, антарктичні риби гинуть у разі підвищення температури до 6 «З. Аналогічні дані отримані по багатьох видів пойкилотермных тварин. Наприклад, спостереження на о-ве Хоккайдо (Японія) показали чіткий зв’язок холодоустойчивости кількох видів жуків і їх личинок зі своїми зимової екологією: найбільш стійкими виявилися види, зимують в підстилці; форми, зимують у глибині грунту, відрізнялися малої сталістю до замерзанию і відносно високій температурою переохолодження. Досліди з амебами було встановлено, що й теплоустойчивость прямо залежить від температури культивирования.

ГОМОЙОТЕРМНЫЕ ОРГАНИЗМЫ

К цій групі відносять два класу вищих хребетних — птахи, і ссавці. Принципове відмінність теплообміну гомойотермныи тварин від пойкилотермных у тому, що устаткування до мінливим температурним умовам середовища засновані вони на функціонуванні комплексу активних регуляторних механізмів підтримки теплового гомеостазу внутрішнього середовища організму. Завдяки цьому біохімічні і фізіологічні процеси завжди протікають у оптимальних температурних условиях.

Гомойотермный тип теплообміну виходить з рівні метаболізму, властивому птахам і ссавцям. Інтенсивність обміну речовин У цих тварин на один-два порядку вище, ніж у інших живих організмів при оптимальної температурі середовища. Так, у дрібних ссавців споживання кисню за нормальної температури середовища 15 — 0 «З становить приблизно 4 — тис. см3 • кг-1 • год -1, а й у безхребетних тварин при той самий температурі - 10 — 0 см³ • кг-1 • год -1.

При однаковою масі тіла (2,5 кг) добовий метаболізм гримучої змії становить 32,3 Дж/кг (382 Дж/м2), у бабака — 120,5 Дж/кг (1755 Дж/м2), у кролика — 188,2 Дж/кг (2600 Дж/м2).

Высокий рівень метаболізму призводить до того, що з гомойотермных тварин за основі теплового балансу лежить використання власної теплопродукции, значення зовнішнього обігріву відносно небагато. Тому птахів та ссавців належать до эндотермным «організмам. Эндотермия — важливе властивість, завдяки якому вона піддається суттєвому зниженню залежність життєдіяльності організму від температури зовнішньої среды.

Температура тела.

Гомойотермные тварини як забезпечені теплом з допомогою власної теплопродукции, але й мають активно регулювати його виробництво і витрати. Завдяки цьому їм властива висока і досить стійка температура тіла. У птахів глибинна температура тіла в нормі становить близько 41 «із коливаннями в різних видів від 38 до 43,5 «З (дані про 400 видам). У разі повного спокою (основний обмін) ці відмінності кілька згладжуються, становлячи від 39,5 до 43,0 «З. На рівні окремого організму температура тіла показує високий рівень стійкості: діапазон її добових змін звичайно перевищує 2 — ~4 «З, причому ці коливання не пов’язані з температури повітря, а відбивають ритм обміну речовин. Навіть в арктичних і антарктичних видів за нормальної температури середовища до 20 — 50 «З морозу температура тіла коливається не більше тієї ж 2 — 4 «С.

Повышение температури середовища іноді супроводжується деяким зростанням температури тіла. Коли виключити патологічні стану, виявляється, що за умови проживання в спекотному кліматі деяка ступінь гіпертермії то, можливо адаптивної: у своїй зменшується різниця температури тіла, і середовища проживання і знижуються витрати води на испарительную терморегуляцию. Аналогічне явище зазначено і в декого ссавців: у верблюда, наприклад, за дефіциту води температура тіла може підніматися від 34 до 40 «З. В усіх життєвих такі випадки відзначено підвищена тканинна опірність гипертермии.

У ссавців температура тіла трохи нижче, ніж в птахів, і в багатьох видів схильна до більш сильним коливань. Відрізняються за цим показником і різноманітні таксоны. У однопроходных ректальная температура становить 30 — 3 «З (за нормальної температури середовища 20 «З), у сумчастих вона трохи вище — близько 34 «З за тієї ж зовнішньої температурі. У представників обох цих груп, і навіть у неполнозубых досить помітні коливання температури тіла у зв’язку з зовнішньої температурою: за незначного зниження температури повітря від 20 — 5 до 14 -15 «З реєструвалося падіння температури тіла на два градуси, а окремих випадках — навіть у 5 «С.

У гризунів середня температура тіла в активному стані коливається не більше 35 — 9,5 «З, здебільшого становлячи 36 — 37 «З. Ступінь стійкості ректальной температури в них у нормі вище, ніж в розглянутих раніше груп, а й в них відзначені коливання не більше 3 — «З за зміни зовнішньої температури від 0 до 35 «З.

У копитних і хижих температура тіла підтримується дуже стійко на властивому виду рівні; міжвидові відмінності зазвичай укладаються у діапазон від 35,2 до 39 «З. Для багатьох ссавців характерно зниження температури уві сні; величина цього зниження варіює в різних видів від десятих часткою градуси до запланованих 4 — «З.

Все сказане належить до так званої глибокої температурі тіла, що характеризує теплове стан термостатируемого «ядра» тіла. В усіх гомойотермных тварин зовнішні верстви тіла (покрови, частина мускулатури тощо. буд.) утворюють більш-менш виражену «оболонку», температура якої змінюється в межах. Таким чином, стійка температура характеризує лише область локалізації важливих внутрішніх органів прокуратури та процесів. Поверхневі ж тканини більше виражені коливання температури. Це може бути корисною для організму, оскільки за цій ситуації знижується температурний градієнт за українсько-словацьким кордоном організму, що середовища, що уможливлює підтримку теплового гомеостазу «ядра» організму з меншими видатками энергии.

Механизмы терморегуляции.

Фізіологічні механізми, щоб забезпечити теплової гомеостаз організму (його «ядра»), поділяються на дві функціональні групи: механізми хімічної промисловості та фізичної терморегуляції. Хімічна терморегуляція є регуляцію теплопродукции організму. Тепло постійно виробляється в організмі процесі окисно-відновних реакцій метаболізму. У цьому частину його віддається в навколишнє середовище тим більше коштів, чим більша різниця температури тіла, і середовища. Тому підтримку стійкою температури тіла за незначного зниження температури середовища вимагає відповідного посилення процесів метаболізму та супроводжуючого їх теплотворення, що компенсує тепловтрати і призводить для збереження загального теплового балансу організму, що підтримці сталості внутрішнього температури. Процес рефлекторного посилення теплопродукции у відповідь зниження температури довкілля та називається хімічної терморегуляції. Виділення енергії як тепла супроводжує функціональну навантаження всіх органів прокуратури та тканин та властиво всім живим організмам. Специфіка гомойотермных тварин у тому, зміна теплопродукции як на змінюється температуру є в них спеціальну реакцію організму, не впливає до рівня функціонування основних фізіологічних систем.

Специфическое терморегуляторное теплотворення зосереджена переважно в скелетної мускулатуру пов’язано з особливими формами функціонування м’язів, не затрагивающими їх пряму моторну діяльність. Підвищення теплотворення при охолодженні може й в яка покоїться м’язі, і навіть при штучному вимиканні сократительной функції дією специфічних ядов.

Один з найбільш звичайних механізмів специфічного терморегуляторного теплотворення в м’язах — так званий терморегуляционный тонус. Він виражений микросокращениями фибрилл, регистрируемыми у вигляді підвищення електричної активності зовні нерухомій м’язи у її охолодженні. Терморегуляционный тонус підвищує споживання кисню м’язом часом понад 150%. За більш сильному охолодженні поруч із різким підвищенням терморегуляционного тонусу включаються видимі скорочення м’язів у вигляді холодової дрожу. Газообмін натомість зростає до 300 — 400%. Характерно, що у частці участі у терморегуляторном теплоутворення м’язи нерівноцінні. У ссавців найбільша роль жувальної мускулатури і м’язів, підтримують позу тваринного, т. е. які у основному як тонічні. У птахів спостерігається подібне явление.

При тривалому вплив холоду скорочувальний тип термогенеза можливо, у тій чи іншій ступеня заміщений (чи доповнений) переключенням тканинного дихання в м’язі на так званий вільний (нефосфорилирующий) шлях, у якому випадає фаза освіти і наступного розщеплення АТФ. Цей механізм не пов’язані з сократительной діяльністю м’язів. Загальна маса тепла, выделяющегося при вільному подиху, практично така сама, як і за дрожевом термогенезе, та заодно більшість теплової енергії витрачається негайно, а окисні процеси неможливо знайти загальмовані недоліком АДФ чи неорганічної фосфата.

Последнее обставина дозволяє безперешкодно підтримувати високий рівень теплотворення протягом тривалого времени.

У ссавців є ще одне форма недрожевого термогенеза, що з окисленням особливої бурої жировій тканини, що відкладається під шкірою у сфері межлопаточного простору, шиї і грудної частини хребта. Буре жир містить велике кількість мітохондрій і пронизаний численними кровоносними судинами. Під дією холоду збільшується кровопостачання бурого жиру, інтенсифікується його подих, зростає виділення тепла. Важливо, що заодно безпосередньо нагріваються розташовані поблизу органи: серце, великі судини, лімфатичні вузли, і навіть центральна нервова система. Буре жир використовується, головним чином, як джерело екстреного теплотворення, зокрема за разогревании організму тварин, які виходять із стану сплячки. Роль бурого жиру у птахів незрозуміла. Тривалий час вважалося, що її в із них загалом немає; в останнім часом з’явилися повідомлення виявлення цього жировій тканини у птахів, але й точної ідентифікації, ні функціональної оцінки її проведено.

Изменения інтенсивності обміну речовин викликані впливом температури середовища на організм гомойотермных тварин, закономірні. У певному інтервалі зовнішніх температур теплопродукция, відповідна обміну спочиваючого організму, повністю скомпенсирована його «нормальної» (без активної інтенсифікації) теплоотдачей. Теплообмін організму з середовищем збалансований. Цей температурний інтервал називають термонейтральной зоною. Рівень обміну у цій зоні мінімальний. Нерідко говорять про критичної точці, маючи на увазі конкретне значення температури, у якому досягається теплової баланс з середовищем. Теоретично це правильно, але експериментально встановити цієї точки практично неможливо постійне незакономерных коливань метаболізму та політичної нестабільності теплоизолирующих властивостей покровов.

Понижение температури середовища межі термонейтральной зони викликає рефлекторне підвищення рівня. обміну речовин і теплопродукции до врівноважування теплового балансу організму за умов. Через це температура тіла залишається незмінною.

Повышение температури середовища межі термонейтральной зони також викликає підвищене рівня обміну речовин, що викликано включенням механізмів активізації віддачі тепла, потребують додаткових витрат енергії зважується на власну роботу. Так формується зона фізичної терморегуляції, протягом якого температура такыре залишається дуже стабільною. Після досягнення певного порога механізми посилення тепловіддачі виявляються неефективними, починається перегрів і наприкінці кінців загибель организма.

Видовые відмінності хімічної терморегуляції виражаються у різниці рівня основного (у зоні термонейтральности) обміну, стану та ширини термонейтральной зони, інтенсивності хімічної терморегуляції (підвищення обміну за незначного зниження температури середовища на 1 «З), соціальній та діапазоні ефективного дії терморегуляції. Всі ці параметри відбивають екологічну специфіку окремих видів тварин і адаптивним чином змінюються залежно від географічне розташування регіону, сезону року, висоти над рівнем моря иряда інших екологічних факторов.

Физическая терморегуляція об'єднує комплекс морфофизиологических механізмів, що з регуляцією тепловіддачі організму як однією зі складових частин його загального теплового балансу. Головне пристосування, що б загальний рівень тепловіддачі організму гомойотермного тваринного, — будова теплоизолирующих покровів. Теплоізоляційні структури (пера, волосся) не зумовлюють гомойотермию, як це подекуди думають. У його основі лежить високий І що, зменшуючи тепловтрати, вона сприяє поддер гомойотермии з меншими енергетичними витратами. Особливо важливо при обитании за умов стійко низьких температур, тому теплоизолирующие покривні структури та прошарку підшкірного жиру найбільше виражені у тварин із регіонів холодного климата.

Механизм теплоизолирующего дії пір'яного і волосяного покровів у тому, що належним чином розташовані, різні структурою групи волосся чи пір'їн утримують навколо тіла шар повітря, що й виконує роль теплоизолятора. Адаптивні зміни теплоизолирующей функції покровів зводяться до перебудови їх структури, що включає співвідношення різних типів волосся чи пір'їн, їх довжину, і густоту розташування. Саме з цих параметрами відрізняються мешканці різних кліматичних зон, вони ж визначають сезонні зміни теплоізоляції. Показано, наприклад, що з тропічних ссавців теплоізоляційні властивості шерстного покриву на порядок нижче, ніж в мешканців Арктики. Тому ж адаптивному напрямку йдуть сезонні зміни теплоизолирующих властивостей покровів у процесі линьки.

Рассмотренные особливості характеризують стійкі властивості теплоизолирующих покровів, що визначають загальний рівень теплових втрат, по суті, уявити не можуть собою активних терморегуляционных реакцій. Можливість лабільною регуляції тепловіддачі визначається рухливістю пір'їн і волосся, через що і натомість незмінною структури покриву можливі зміни товщини теплоизолирующей повітряної прошарку, відповідно і інтенсивності тепловіддачі. Ступінь розбещеності волосся чи пір'їн може швидко змінюватися залежно від температури повітря і зажадав від активності самого тваринного. Таку форму фізичної терморегуляції позначається як пиломоторную реакцію. Ця форма регуляції тепловіддачі діє переважно при низької температури середовища проживання і забезпечує щонайменше швидке й ефективний у відповідь порушення теплового балансу, ніж хімічна терморегуляція, вимагаючи у своїй менших витрат энергии.

Регуляторные реакції, створені задля збереження постійної температури тіла при перегрів, представлені різними механізмами посилення тепловіддачі в навколишнє середовище. У тому числі поширена має високою ефективністю тепловіддача шляхом інтенсифікації випаровування вологи із поверхні тіла чи (і) верхніх дихальних шляхів. При випаровуванні вологи витрачається тепло, що небезпека може сприяти збереженню теплового балансу. Реакція включається при ознаках який починається перегріву организма.

Итак, адаптивні зміни теплообміну у гомойотермных тварин можуть бути як для підтримки високого рівня обміну речовин, як в большенста птахів і ссавців, а й у установку низького рівня умовах, які загрожують виснаженням енергетичних резервов.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой