Н.Г. Сидоряк
Мелитопольский государственный педагогический университет
Изменение транспорта кислорода в организме у крыс при хронической гемической гипоксии слабой степени тяжести.
Вопрос об особенностях транспорта кислорода в организме в различных условиях является одним из актуальных в физиологии.
Транспорт кислорода из внешней среды до непосредственного его использования тканями зависит от деятельности целого ряда физиологических систем дыхания и кровообращения, нарушения которых приводит к ухудшению обеспечения кислородом тканей организма, в результате чего возникает кислородное голодание – гипоксия.
Применение новых искусственных препаратов, удобрений, лекарственных препаратов (новокаин, резорцин, аспирин и др.), а также различных продуктов, животного и растительного происхождения, содержащих повышенные концентрации нитритов и нитратов, приводят к развитию анемий и метгемоглобинемий [1]. При этом происходит инактивация гемоглобина, что приводит к нарушению кислородтранспортной функции крови, в результате чего ухудшается доставка кислорода к тканям [2]. Однако в литературе недостаточно освещен вопрос о транспорте кислорода в организме, при действии различных метгемоглобинообразователей, в частности нитрита натрия.
Поэтому целью нашей работы явилось изучение транспорта кислорода в организме у крыс в условиях развития хронической гемической гипоксии слабой степени тяжести. Исследования проводились на крысах самцах массой 160 – 220 г линии Вистар. Гемическую гипоксию моделировали ежедневным подкожным введением нитрита натрия в дозе 3 мг на 100 г массы тела животного на протяжении 5, 15 и 30 дней. В период эксперимента животные находились под хлоралозо-уретановым наркозом (5мг хлоралозы и 50мл уретана на 100г массы тела животного). У животных определили частоту дыхания, дыхательный объем, с помощью предложенного устройства для определения параметров внешнего дыхания мелких лабораторных животных (М.М. Середенко , В.П. Пожаров, Н.Г. Сидоряк, удостоверение на рационализаторское предложение №203 от 03.11.1984г., выданное институтом физиологии им. А.А. Богомольца АН УССР). Концентрацию кислорода и углекислого газа во вдыхаемом, выдыхаемом и альвеолярном воздухе измеряли, при помощи масс-спектрометра типа МХ6202. Измерение концентрации гемоглобина и метгемоглобина в крови определяли на приборе Spekol – 10. Анализировали показатели напряжения кислорода и углекислого газа крови на приборах « Radelkis » и « Corning ».
При хроническом введении нитрита натрия в дозе 3 мг/100г происходило увеличение концентрации метгемоглобина на 15 й и 30 й дни исследований на 16%, а концентрация общего гемоглобина снижалась до 11 г% . Такое увеличение концентрации метгемоглобина в крови и снижение количества гемоглобина приводило к падению кислородной емкости крови.
При введении нитрита натрия в дозе 3мг/100 г у животных наблюдалось прогрессирующее уменьшение минутного объема дыхания и альвеолярной вентиляции на 15 й и 30 й дни. Так величина минутного объема дыхания уменьшалась на 24% и 36% соответственно. Альвеолярная вентиляция на 15 й и 30 й дни падала на 37% и 35%. Исключением явились изменения данных показателей, происходящие на 5 й день, эти параметры были резко увеличены. На пятый день развития метгемоглобинемии наблюдалось увеличение скорости транспорта кислорода к тканям на всех этапах этого пути в организме.
Альвеолярно-артериальный градиент кислорода на 5 й день исследований уменьшался, что свидетельствует об улучшении условий оксигенации крови в легких, поэтому артериальная гипоксемия в данном случае не развивалась.
Следует отметить, что на 15 й и 30 й дни происходит уменьшение скорости поступления кислорода в легкие ( до 9,41± 0,75 и 8,27±0,74 мл/мин × 100 г) и в альвеолы (до 10,02 ±0,52 и 7,88±0,48 мл/мин 100г), и при этом развивается артериальная гипоксемия и напряжение кислорода в артериальной крови уменьшается до 80 мм. рт . ст.(106 к Па).
При хронической метгемоглобинемии слабой степени тяжести наблюдалось компенсаторное увеличение минутного объема крови. Вследствие увеличения минутного объема крови, скорость транспорта артериальной крови возрастала с 5,84 ± 0,14 до 8,71 ± 0,24 мл/мин 100г, то есть количество кислорода доставляемое к тканям увеличивалось.
Таким образом, при длительном введении нитрита натрия в дозе 3мг/100г массы тела животного на 15 й и 30 й дни эксперимента развивалось гипоксическое состояние гемического типа с явлениями артериальной гипоксемии и метаболическими сдвигами. Скорость транспорта кислорода артериальной крови превышает скорость потребления кислорода тканями в 3 раза, и поэтому вторичная тканевая гипоксия при этом не развивается.
1. Середенко М.М., Коваленко Т.М., Розова К.В., Сидоряк Н.Г. Вплив антропогенних факторів – нітритів і нітратів на стан забезпечення організму киснем при розвитку гемічної гіпоксії // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Довкілля і здоров’я” – Тернопіль, Укрмедкнига , 2003. С. 126.
2. Сидоряк Н.Г. Влияние антропогенных факторов на функциональные показатели системы дыхания у крыс при хронической гемической гипоксии на равнине и в условиях гор // Матеріали VII Міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта ‘2004”. Том 60. Екологія – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. – С. 27-29.
Источник
ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 34 Передвижение веществ у животных
Стр. 144. Вспомните
№ 1. Какие группы выделяют в царстве животных?
Царство Животные представляет собой биологические царство эукариотических организмов – главных объектов в изучении биологии. В этом царстве принято выделять несколько групп животных: рыбы, рептилии, птицы, млекопитающие.
№ 2. Как по организму животного переносятся питательные вещества и кислород?
По организму животного питательные вещества и кислород переносятся при помощи тока крови.
Стр. 145. Вопросы после параграфа
№ 1. Из чего состоит кровь?
На 60% кровь состоит из плазмы. Она представляет собой жидкость желтовато-белого цвета, которая состоит в основном из воды и различных белков, витаминов, солей и микроэлементов. На 40% кровь состоит из клеток – кровяных телец, которые могут быть трех видов, находиться в разном количестве по отношению к общему объёму и выполнять разные функции: эритроциты (красные кровяные тельца), тромбоциты (кровяные пластинки) и лейкоциты (белые кровяные тельца).
№ 2. Какие функции выполняет кровь?
Кровь – это внутренняя среда организма, которая образована жидкой соединительной тканью. Они постоянно циркулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и одновременно выполняет сразу несколько важных для жизнедеятельности организма функций:
Транспортная – обеспечивает постоянное доставку и передвижение питательных веществ и кислорода к клеткам тканей, органов и систем органов. В этой функции выделяют еще несколько подфункций:
Терморегулирующая (регулировка температуры тела и ее поддерживание при изменениях температуры окружающей среды);
Питательная (поставка питательных веществ);
Регуляторная (перенос сигнальных веществ – гормонов от одних органов и систем к другим, тем самым связывая их и обеспечивая слаженную работу);
Выделительная (транспорт ненужных продуктов обмена веществ к почкам и легким для их дальнейшего выведения из организма во внешнюю среду);
Защитная – обеспечивает гуморальной и клеточной защитой от чужеродных агентов – вредоносных микроорганизмов;
Механическая – удерживает тургорное напряжение всех органов внутри организма, за счет постоянного прилива к ним.
Гомеостатическая – поддерживает постоянство внутренней среды организма, а именно водно-электролитного баланса, кислотно-основного равновесия и т.д.
№ 3. Каково значение сердца в транспорте веществ животных?
Значение сердца в транспорте веществ в организме животных достаточно велико. Оно является главным органом, который обеспечивает непрерывное движение лимфы и крови по сосудам в нужном направлении, выполняя роль своеобразного насоса.
Например, у дождевых червей функцию сердца выполняют несколько толстых кольцевых сосудов, которые располагаются в передней части тела. У насекомых – спинной сосуд, который разделен на камеры и сообщен с полостью тела при помощи отверстий с клапанами. Через эти отверстия кровь проходит только в одном направлении. При обратном направлении тока крови клапаны закрываются.
У рыб сердце состоит из двух мышечных камер, поочередно сокращающихся и с большой силой прогоняющих кровь к жабрам. А у птиц и зверей строение сердца более сложное. Оно состоит из четырех камер – двух желудочков и двух предсердий.
Как видим, у всех животных структурно сердце представляет собой мышечную ткань, способную самостоятельно сокращаться благодаря особым клеткам в своем строении. Благодаря сокращениям оно отправляет ко всем органам и тканям организмов кровь, обогащенную кислородом и полезными веществами.
Стр. 145. Выполните Задание
Используя интернет-источники, научно-популярные журналы, книги, текст учебника, подготовьте сообщение на тему «Состав и функции крови».
Кровь представляет собой жидкую и подвижную соединительную ткань внутренней среды живых организмов, которая на 60% состоит из плазмы. Плазма – это жидкость желтовато-белого цвета, которая состоит в большей степени из воды, а также различных солей, белков, витаминов и микроэлементов. Примерно 40% крови составляют клетки, которые называются кровяными тельцами. В целом в составе крови выделяют несколько видов клеток, которые отличаются и по цвету, и по своим функциям: тромбоциты (кровяные пластинки), эритроциты (красные кровяные тельца) и лейкоциты (белые кровяные тельца).
Больше всего в крови содержится эритроцитов, которые составляют около 99% от общего объёма всех клеток крови. Одной из их важных функций является перенос кислорода по кровеносным сосудам к органам и тканям тела. Выполняют эритроциты эту задачу при помощи красного пигмента крови – гемоглобина.
Белые кровяные тельца в норме составляют вместе с тромбоцитами всего лишь 1% от общего числа клеток крови. Они отвечают за иммунную защиту организма. При попадании в организм бактерий, грибков или вирусов, они активируются и обезвреживают их. Если в организме распространяется инфекция, то количество лейкоцитов за короткий период времени вырастает в разы. Благодаря такому увеличению и обеспечивается эффективная борьба лейкоцитов с возбудителями болезни.
Тромбоциты отвечают в основном за остановку кровотечений в организме. Если случается повреждение стенки кровеносного сосуда, то они моментально закупоривают поврежденное место.
В живом организме кровь благодаря своему составу выполняет сразу несколько жизненноважных функций:
Механическая – поддерживает тургорное давление в органах за счет постоянного прилива крови к ним;
Защитная – обеспечивает клеточную и гуморальную защиту от чужеродных и вредоносных агентов;
Гомеостатическая – поддерживает гомеостаз (водно-электролитный баланс, кислотно-основное равновесие и прочее);
Транспортная – объединяет несколько подфункций: регуляторную (перенос гормонов от одних органов к другим), дыхательную (снабжение кислородом тканей и поставка углекислого газа от тканей к легким), питательную (снабжение питательными веществами клеток крови), терморегулирующую (контроль за температурой тела), выделительную (выведение продуктов обмена к почкам и легким).
Стр. 145. Подумайте
Чем различается транспорт веществ у одноклеточных и многоклеточных животных?
У одноклеточных животных транспорт веществ осуществляется через цитоплазму самой клетки – их тела. Благодаря транспорту веществ происходит не только доставка питательных веществ ко всем органоидам клетки, но и выведение вредных соединений.
У многоклеточных животных транспорт веществ представляет собой сложный и организованный процесс целостной работы транспортной системы и жидкостей тела: кровеносная система гемолимфы и жидкости, которые заполнят тело. Они доставляют кислород и питательные вещества ко всем тканям и органам многоклеточного организма, а также участвуют в выведении продуктов обмена во внешнюю среду.
Источник
Биология. 6 класс
Передвижение веществ у животных
Необходимо запомнить
Вы уже знаете, что транспорт веществ в организме – это жизненно-необходимый процесс. У одноклеточных животных, таких как амеба или инфузория-туфелька перемещение питательных веществ в клетке происходит за счет движения цитоплазмы. Наблюдая в микроскоп, мы мы можем увидеть перекатывание цитоплазмы у амебы. Следовательно, происходит перемешивание питательных веществ. У инфузории-туфельки транспорт веществ осуществляется зачёт кругового движения цитоплазмы, которое приводит к распределению веществ в клетке.
У многоклеточных животных эти процессы идут немного по-другому, так как для переноса веществ они имеют особые системы органов.
Перенос питательных веществ и газов у многих животных выполняет кровь или гемолимфа, образуя особую систему – кровеносную. Она состоит из сердца и сосудов, по которым движется кровь. Например, дождевой червь имеет развитую замкнутую кровеносную систему. Она состоит из сосудов, по которым движется кровь. Кровь – жидкость красного цвета, которая находится внутри кровеносных сосудов.
Кровь состоит из плазмы и клеток крови. Плазма – это бесцветная жидкость. Клетки крови делятся на красные – эритроциты, белые – лейкоциты и тромбоциты. Эритроциты придают крови красный цвет, так как в их состав входит особое вещество – пигмент гемоглобин. Соединяясь с кислородом, он разносит его по всему организму. Таким образом, осуществляя транспортную и дыхательную функции крови. Лейкоциты выполняют защитную функцию: они уничтожают попавшие в организм болезнетворные микроорганизмы. Тромбоциты участвуют в процессе свертывания крови, например, при ранении.
Кровеносная система позвоночных
Система кровообращения млекопитающих
Незамкнутая и замкнутая кровеносная система
Именно из курса биологии мы помним о замкнутой и незамкнутой кровеносной системе. А ведь именно ей обязаны живые существа координированным движением крови по организму, что обеспечивает тем самым полноценную жизнедеятельность. Доставка тепла и полезных веществ ко всем органам человеческого организма, без которых невозможно существование, – это тоже заслуга нормально циркулирующей крови. Без нее не было бы влияющих на скорость метаболизма обменных процессов.
Незамкнутая кровеносная система. Этот тип кровообращения характерен для простейших беспозвоночных, иглокожих, членистоногих и плеченогих моллюсков, а также полухордовых. система крови медузы У них доставка кислорода и жизненно полезных элементов осуществляется с помощью диффузных токов. У некоторых живых существ появляются пути для прохождения крови. Именно так и возникают имеющие довольно примитивный вид сосуды, прерываемые щелевидными пространствами, которые именуются синусами или лакунами. Отличительной особенностью незамкнутой кровеносной системы является слишком низкая скорость движения по отношению к большому объему крови. Она медленно, под низким давлением движется между тканями, а потом через открытые окончания венозных сосудов опять собирается к сердцу. Медленная циркуляция гемолимфы приводит к пассивному дыханию и плохому обеспечению организма кислородом. У членистоногих незамкнутая кровеносная система предназначена для транспорта к органам питательных веществ, а также удаления продуктов жизнедеятельности. Движение крови обеспечивается сокращениями сердца, которое находится в заднем участке аорты (спинного сосуда). Она, в свою очередь, разветвляется на артерии, кровь из которых изливается на омываемые внутренние органы и открытые полости. Считается, что эта система кровотока несовершенна, в отличие от той, которую имеют млекопитающие и птицы.
Замкнутая кровеносная система.
Этот тип кровотока может состоять из одного либо двух кругов – большого и малого. Циркулируя по ним, кровь периодически может изменять свой состав и становиться то венозной, то артериальной. венозная и артериальная кровь В данной системе метаболизм проходит только через сосудистые стенки, а заключенная в них кровь не контактирует с тканями тела. Такой тип характерен для человека, других позвоночных, некоторых иных групп животных и кольчатых червей. Преимущества замкнутой системы крови. Такой тип характеризуется довольно высоким давлением. В отличие от незамкнутой кровеносной системы, скорость движения крови по сосудам здесь гораздо быстрее. При этом время одного оборота у всех организмов разное – у кого-то двадцать минут, а у кого-то кровь делает оборот за шестнадцать секунд. Имеется несколько факторов, которые способствуют циркуляции крови по организму. К ним относятся имеющееся в сосудах давление и разница между ними, совершаемые во время дыхания движения, сокращения мышц скелета.
Источник