- •Содержание
- •Глава I. Обмен веществ и источники энергии для организмов 9
- •Глава II. Возможности адаптации организмов 20
- •Глава III. Механизмы приспособления организмов 32
- •Глава IV. Состав и структура биоценозов. Приспособления к питанию 62
- •Глава V. Свет и биологические ритмы 70
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава I. Обмен веществ и источники энергии для организмов
- •Обмен веществ
- •Фотосинтез
- •Хемосинтез
- •Энергетический обмен
- •1.2. Динамика веществ и энергии в биосфере. Источники энергии для организмов
- •Контрольные вопросы к главе 1.
- •Глава II. Возможности адаптации организмов
- •2.1. Понятие об адаптации
- •2.2. Формы адаптации
- •2.3. Адаптация организма человека к различным условиям Адаптация к условиям Севера
- •Адаптация человека в аридной зоне
- •Адаптация человека к условиям тропиков
- •Адаптация к высокогорью
- •Адаптация к психогенным факторам
- •Адаптация к дефициту информации
- •Управление адаптацией
- •Контрольные вопросы к главе 2.
- •Температурные пороги жизни
- •Принципы теплообмена организма
- •Приспособления к температурным условиям среды у пойкилотермных организмов
- •Приспособления к температурным условиям среды у гомойотермных организмов
- •Водно-солевой обмен. Приспособления к водному режиму и солености среды Значение воды и минеральных солей
- •Водно-солевой обмен у водных организмов
- •Водно-солевой обмен на суше
- •Потери воды с поверхности тела при комнатной температуре
- •Приспособления к изменению содержания кислорода в среде Газообмен в водной среде
- •1. Физические:
- •2. Экологические:
- •Газообмен в воздушной среде
- •Приспособления к гипоксии
- •Контрольные вопросы к главе III:
- •Глава IV. Состав и структура биоценозов. Приспособления к питанию
- •4.1. Состав биоценозов
- •4.2. Трофическая структура биоценозов Приспособления к питанию
- •Примитивное устройство системы пищеварения
- •Синхронизация годовых циклов с аналогичными ритмами жизнедеятельности их хозяев.
- •Контрольные вопросы к главе IV:
- •Глава V. Свет и биологические ритмы
- •5.1. Биологическое действие различных участков спектра солнечного излучения
- •5.2. Биологические ритмы
- •5.3. Фотопериодическая регуляция сезонных циклов
- •5.4. Физиологическая регуляция сезонных явлений
- •Зимовальные.
- •Литература
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:
в норах
в дуплах деревьев
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:
неспецифическая реакция повышения тканевой устойчивости к гипоксии;
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:
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.
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.
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.