Функциональные и молекулярные резервы организма
Страница 2

Биология » Функциональные и молекулярные резервы организма

Пробуждение от зимней спячки происходит рефлекторно под действием повышения температуры окружающей среды, а также рефлексов с растянутого мочевого пузыря; от летней спячки — под влиянием снижения температуры и возрастания влажности. При пробуждении тонус парасимпатической нервной системы падает, а симпатической — возрастает, что стимулирует и обмен веществ, и вегетативные функции.

С зимней спячкой не следует путать зимний сон таких животных, как медведи, барсуки, енотовидные собаки. Основное отличие сна в том, что при нем не снижается температура тела и по длительности он короче: 1-2 мес., тогда как зимняя спячка может продолжаться до 3 мес. и дольше.

Еще одним способом самоустранения организма от неблагоприятных влияний среды являются миграции, происходящие инстинктивно. Различают миграции регулярные (сезонные) и нерегулярные (экстренные). Причины регулярных миграций — смена времен года, ухудшение условий питания и сезонные физиологические изменения в организме, побуждающие миграционный инстинкт. Например, птицы совершают перелеты на многие сотни и тысячи километров от мест гнездования; так, кулики из северо-восточной Сибири мигрируют в Австралию за 10 000 км. В зимние месяцы киты из Северной Атлантики и северных районов Тихого океана откочевывают в субтропические и тропические зоны, котики с Командорских островов — в более теплое Японское море.

Большие сезонные миграции совершают и рыбы от мест обычного обитания в нерестилища. Европейские угри преодолевают 7000—8000-километровый путь в Саргассово море, а личинки их — обратно в Европу по течению Гольфстрима. Многие морские лососевые и осетровые рыбы для нереста поднимаются по рекам со скоростью до 100 км/сут., проходя расстояние 3000—4000 км. Существуют и миграции по вертикали: горные копытные зимой опускаются в более низкие зоны, где снег не так глубок.

Нерегулярные миграции связаны с внезапными изменениями условий существования: недостатком пищи, засухами, наводнениями, высокой численностью вида в данной зоне и т. п. Примерами таких миграций служат перелеты саранчи в Азии или «походы» муравьев в Южной Америке. При этом мигрировавшие животные могут или вернуться в прежнее место обитания, или прочно освоить новый район, как белки в 20-х гг. заселили Камчатку.

Молекулярные основы миграции пока неизвестны. И мы вынуждены довольствоваться данными физиологии и зоопсихологии на уровне организма как целого.

Если от неблагоприятных условий среды организм не может устраниться, то он должен экстренно (а в дальнейшем и более прочно) приспособиться к ним. Какими же резервами для этого он обладает? Эти резервы можно разделить на две группы: функциональные и молекулярные. Под первыми мы понимаем диапазон изменений интенсивности той или иной функции, под вторыми — энергетические ресурсы организма, возможности регуляции биохимических процессов в нем и изменения структур биологически активных молекул.

Обращаясь к сердечнососудистой системе, мы видим, что резервы ее очень велики. Частота и сила сердечных сокращений могут возрастать в 3—4 раза против уровня в оптимальных для организма условиях, ударный объем (т. е. количество крови, выбрасываемое в сосудистую систему при каждом сердечном сокращении) — с 60 до 200 мл, а минутный объем (объем крови, выбрасываемый за 1 мин) — с 4 до 38 л. Существенно может увеличиваться и сеть функционирующих кровеносных капилляров. Например, в покоящихся мышцах на 1 см2 приходится 35 действующих капилляров с поверхностью 3— 8 см2, а остальные закрыты и в кровоснабжении мышцы не участвуют. При интенсивной же работе мышц количество их достигает 3000, а поверхность — до 360—370 см2. Значительно могут возрастать и скорость кровотока, и объем циркулирующей крови. В состоянии, не требующем функционального напряжения, в кровообращении не участвует до 30% всего объема крови. Эта кровь находится в так называемых кровяных депо: в селезенке (у собаки — от 10 до 20%, у человека — от 8 до 12%), в сосудах кожи (10%) и в печени (20%). По мере надобности эта кровь может поступать в общее кровяное русло, увеличивая объем циркулирующей крови, что приводит, в частности, к возрастанию кислородной емкости организма, т. е. количества кислорода, поглощаемого кровью и переносимого ею от легких к тканям и органам. Поскольку поступивший в легкие кислород присоединяется к красящему веществу красных кровяных телец — гемоглобину, то, чем больше будет абсолютное содержание его в крови, тем больше кислорода сможет перенести кровь.

Значительно могут возрастать и параметры дыхательной системы: частота дыхания — в 3—4 раза, объем легочной вентиляции — в 8 раз, газообмен — в 20 — 30, максимальное поглощение кислорода — в 2.5— 3 раза. Столь же значительны резервы и других функциональных систем; так, мочеотделение может увеличиваться в 10 — 15 раз, потоотделение — в 10—12 раз. Словом, функциональные резервы организма достаточно велики.

Каковы же пути включения этих резервов? Прежде всего, это нервные, рефлекторные механизмы, регулируемые центральной нервной системой, но могут они осуществляться и гормонами или продуктами обмена веществ через кровь, т. е. гуморально. Так, адреналин вызывает учащение сердечных сокращений, а от концентрации углекислоты в крови зависит возбудимость дыхательного центра в продолговатом мозгу, а значит, частота и глубина дыхания, и т. д.

Страницы: 1 2 3 4 5


Рекомендуем к прочтению:

Описание экосистемы тундры
Растительность в тундре не очень богатая. Большую часть ее представляет ягель, который является основным кормом оленей. Если нарушить эту цепочку: уничтожить ягель, то вымрут и олени. Экосистема тундры очень шаткая. ...

Гипотезы происхождения жизни
Проблема происхождения жизни является одной из наиболее важных и сложных в современном естествознании. Мы уже говорили о том, что живая природа является настолько более высоким качественным уровнем организации материи по сравнению с нежив ...

Секреторные кардиомиоциты
В предсердиях встречаются отросчатые клетки, в которых хорошо развита грЭПС, комплекс Гольджи и содержатся секреторные гранулы. Миофибриллы развиты очень слабо, поскольку основной функцией является выработка гормона (натрийуретический фак ...