Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шмидт-Ниельсен К. -> "Размеры животных: почему они так важны?" -> 56

Размеры животных: почему они так важны? - Шмидт-Ниельсен К.

Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? — М.: Мир, 1987. — 259 c.
Скачать (прямая ссылка): razmerijivotnih1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 107 >> Следующая

Наибольшая частота сокращений сердца, наблюдавшаяся у землероек (и у колибри, имеющих примерно такие же размеры тела), несколько превышала 1200 ударов в 1 мин. Это означает, что весь сердечный цикл проходит меньше, чем за 50 мс. То, что нам известно о скорости проведения возбуждения и частоте сокращения, позволяет предположить, что ограничения на
частоту сердечных сокращений вполне возможны. Если это так, то непропорционально большие размеры сердца землеройки отражают тот факт, что частоту сокращений сердца уже нельзя увеличить настолько, чтобы за счет этого обеспечить потребность в кислороде. Единственным выходом из положения в таком случае оказывается увеличение размеров сердца. Интересно, что максимальная частота сердечных сокращений у Sorex cinereus (1320 мин-1) примерно в два раза превышает частоту в состоянии покоя. У других млекопитающих отношение этих частот в покое и при максимальной нагрузке несколько выше, хотя и ненамного, примерно в три раза.
Далее мы увидим, что сходное отклонение размеров сердца от ожидаемого обнаруживается у самых мелких колибри. В сравнении с другими птицами их сердце непропорционально велико. И в этом случае разумно предположить, что тут имеется разрыв в масштабном преобразовании, связанный с ограничениями на возможность увеличения частоты сердечных сокращений.
Сердце птиц
Размеры сердца у самых разных птиц были определены рядом авторов (например, Parrot, 1894; Hartmann, 1955). Для наших целей наиболее просто использовать уравнения, выведенные Колдером (Calder, 1968) и Лазиевски и Колдером (Lasiewski, Calder, 1971), которые иа основе большого количества доступных данных провели аллометрический анализ характеристик дыхания у птиц. Выведенные этими авторами уравнения для размеров сердца были основаны на материале Хартмана (Hartmann, 1955), собранном по 1340 птицам, принадлежащим к 291 виду. Этот материал обладал несомненным достоинством, поскольку его собрал один исследователь, и вариабельность, привносимая оценкой материала, собранного разными людьми, в данном случае исключена.
Уравнения, связывающие массу сердца (Мс, кг) и частоту сердечных сокращений (fc, мин-1) с массой тела (Мт, кг) у птиц, имеют следующий вид:
Мс = 0,0082МТ0’91, fc= 155,8Мт-°>23.
О чем нам говорят эти уравнения? Рассмотрим сначала сердечный выброс. Предположим, как мы это делали в случае млекопитающих, что ударный объем пропорционален размеру сердца; это вполне разумно при отсутствии данных противоположного характера. Умножая массу сердца на частоту сердечных сокращений, мы получим число, выражающее работу сердца. Для
птицы массой в 1 кг мы можем использовать коэффициент для размеров сердца (0,0082), который умножается на коэффициент для частоты (155,8), что дает величину 1,278. Эта же процедура для млекопитающих дает величину 1,398 (0,0058 x 241). Сходство полученных результатов позволяет предположить, что у птиц и млекопитающих величина сердечного выброса одинакова. Этого и следовало ожидать, поскольку интенсивности метаболизма у птиц и млекопитающих почти одинаковы, как об этом говорилось в гл. 6.
Второй путь установления такой зависимости основан на предположении о том, что большие размеры сердца у птиц компенсируются соответственно более низкой частотой сокращений, по крайней мере в состоянии покоя. Что происходит при нагрузке (например, в полете), известно недостаточно хорошо. Нередко полагают, что у млекопитающих частота сердечных сокращений при максимальной нагрузке может увеличиваться почти в три раза. Немногочисленные наблюдения на птицах позволяют допустить, что у них частота сердечных сокращений также может увеличиваться в три раза и даже немного более. Согласно данным, приводимым в обзоре Бергера и Харта (Berger, Hart, 1974), частота сердечных сокращений у мелких птиц {10—20 г) в полете увеличивается по сравнению с частотой в покое в 2,4 раза, а у крупных птиц (500—1000 г) она увеличивается в три раза. Наиболее высокая частота была зарегистрирована у голубя: ее средняя величина при коротких перелетах увеличивалась в 3,5 раза (Hart, Roy, 1966). У голубя отмечали и более высокие частоты (115 в покое, 670 в полете), что дает отношение, равное 5,8 (Butler et al., 1977), а у белощекой казарки это отношение составляло 7,2 (Butler, Woakes, 1980).
В отсутствие лучшей информации вполне допустимо в порядке рабочей гипотезы предположить, что ограничения на частоту сердечных сокращений у птиц иные, нежели у млекопитающих. Недостаток соответствующих данных подчеркивает, как мало мы знаем о физиологических характеристиках животных, находящихся в состоянии активности, в особенности в моменты максимальной нагрузки; эти и в самом деле интересные проблемы начинают привлекать все большее внимание исследователей.
Имеет смысл проанализировать также показатели степени в уравнениях, которые приведены выше. Наклон линии регрессии для частоты сердечных сокращений у птиц равен —0,23 и сходен с таковым для удельного потребления кислорода, а также с наклонами линий регрессии для частоты сердечных сокращений и потребления кислорода у млекопитающих. В связи с этим можно, видимо, ожидать, что и показатель степени в ^уравнении, связывающем размеры сердца с размерами тела,
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 107 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed