Главная » 2014 » Июль » 21 » Скачать Особенности взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем настоящих тюленей в динамике функциональных состояний. бесплатно
0:58 AM
Скачать Особенности взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем настоящих тюленей в динамике функциональных состояний. бесплатно
Особенности взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем настоящих тюленей в динамике функциональных состояний
Диссертация
Автор: Зотов, Андрей Сергеевич
Название: Особенности взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем настоящих тюленей в динамике функциональных состояний
Справка: Зотов, Андрей Сергеевич. Особенности взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем настоящих тюленей в динамике функциональных состояний : диссертация кандидата биологических наук : 03.00.13 / Зотов Андрей Сергеевич; [Место защиты: Астрахан. гос. ун-т] - Астрахань, 2008 - Количество страниц: 151 с. ил. Астрахань, 2008 151 c. :
Объем: 151 стр.
Информация: Астрахань, 2008
Содержание:
Введение
1 Обзор литературы
11 Особенности биологии настоящих тюленей
111 Биология гренландского тюленя
112 Биология серого тюленя
12 Физико-географические, климатические, биотические характеристики районов обитания серого и гренладского тюленей (Мурманское побережье Баренцева моря)
121 Западный (Айновы островова) и Восточный (Семиостровье) Мурман
13 Механизмы адаптаций морских млекопитающих к водному образу жизни
131 Морфологические особенности дыхательной и кровеносной систем морских млекопитающих
132 Особенности внешнего дыхания морских млекопитающих
133 Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы морских млекопитающих
134 Кислородная функция крови морских млекопитающих
135 Кислородобеспечение мышечной ткани
136 Анаэробный обмен
2 Методика исследования
21 Этологические исследования
22 Электрокардиографические исследования
221 Технические характеристики используемой аппаратуры
23 Методы исследования внешнего дыхания
3 Результаты и обсуждение
31 Исследования особенностей поведения и параметров внешнего дыхания настоящих тюленей, содержащихся в сетчатых вольерах
32 Исследования особенностей поведения и параметров функционирования системы кислородообеспечения настоящих тюленей, находящихся на суше
33 Произвольное апноэ в структуре поведения и физиологии настоящих тюленей
34 Экологическая значимость широты физиологических перестроек
Введение:
Актуальность исследования. Современное естествознание, пережив эпохи классических исследований, проведенных в лаборатории, или, в другой крайности - активное привлечение методов физического и математического моделирования, сегодня все в большей степени приобретает экологические черты. Осознается необходимость, формулируется методологическое обоснование, появляются технические и методические подходы, позволяющие исследовать биологические объекты в естественных условиях их обитания. Очевидна актуальность этих работ с точки зрения их фундаментальной значимости — в первую очередь, с целью расширения понимания систем природы в рамках общих физиологический, экологических и т.д. описаний.
Длительная эволюция группы морских млекопитающих — вторичновод-ных животных, к которой относятся многочисленные виды отряда китообразных (Cetacia) и ластоногих (Pinnipedia), в условиях водной среды обитания позволила сформировать ряд уникальных морфологических и функциональных свойств, которые позволяют реализовывать комплекс реакций, обеспечивающий этим гомойотермным, дышащим кислородом животным, активное и продолжительное функционирование в толще воды без доступа к кислороду воздуха. Современные морские млекопитающие существуют, а некоторые виды достигают значительной численности, в условиях отсутствия оперативного доступа к кислороду, при высоких гидродинамических давлениях, зачастую при экстремально низких температурах воздуха и воды.
Одним из существенных адаптационных признаков морских млекопитающих, по нашему мнению, является наличие выраженных аритмичных проявлений в цикличном функционировании сердечно-сосудистой, дыхательной систем и поведения, наблюдаемых не только при погружениях под воду, но и на поверхности воды, и на берегу — при постоянном доступе к кислороду воздуха. Ранее отдельные факты главным образом в отношении периодичности сокращений сердца были получены для отдельных видов ластоногих: V.S. de Kleer (1975) — для гренландского тюленя; A. Pasche, J. Krog (1980) — для обыкновенных тюленей; А.Г. Купин с соавторами (1982), В.П. Галанцев с соавторами (1989) — для байкальского и каспийского тюленей, R. Williams, М.М. Bryden (2005) — для морского леопарда.
Современный этап исследования человеком Мирового океана и использования его в качестве объекта хозяйственной деятельности связан не только с интенсификацией использования сложных программно-аппаратных комплексов, но и созданием биотехнических систем, компонентом которых являются морские млекопитающие (Ахутин, Островский, Слезин, 1972; Мишин, Мати-шов, 2000). Отлов, приручение, обучение тюленей и дельфинов невозможны без развернутого научного сопровождения. В том числе, важнейшим направлением обеспечения работоспособности животных, прогноза ухудшения их здоровья является разработка систем мониторинга ведущихся систем организма: дыхания, сердечно-сосудистой, центральной нервной и т.д. Это направление связано с целым рядом методических трудностей, в том числе, с необходимостью минимизировать вредящий и мешающий эффект аппаратуры, со сложностью получения объективной биоветеринарной информации.
Цель работы.
Исследование параметров сердечно-сосудистой и дыхательной систем и поведения настоящих тюленей при смене функциональных состояний в условиях неволи.
Задачи исследования.
1) Разработать методические подходы для описания состояния и поведения тюленей в условиях вольерного содержания, для оценки деятельности сердечно-сосудистой и респираторной систем.
2) Изучить кардиореспираторную функцию и ритмические проявления двигательной активности в состоянии спокойного и активного бодрствования тюленей, адаптированных к условиям неволи.
3) Исследовать роль кардиореспираторной функции, как физиологической основы филогенетического обеспечения адаптации гренландских и серых тюленей к условиям обитания.
Научная новизна результатов исследования.
Описаны особенности поведения и режима дыхания представителей видов серого и гренландского тюленей, как примеры идиоадаптации видов к океанологическим и климатическим условиям обитания. Показана большая адаптивная пластичность серых тюленей, выражающаяся в большей изменчивости продолжительности апноэ и кардиоинтервалов.
Описаны зависимости двигательной активности и продолжительности апноэ тюленей от наличия значимых для животных факторов (кормление, период суток и т.д.). Для всех исследованных животных характерна волнообразная динамика функционального состояния, на фоне формирующегося состояния покоя фиксируются признаки повышения активности, проявляющиеся в более кратких апноэ, агрессивных проявлениях и т.д.
Уточнены формы проявления «самопроизвольного рефлекса погружения» (de Kleer, 1975), который проявляется при нахождении животных на поверхности суши в апноэ, брадикардии, характерном изменении поведенческой активности. Показано, что самопроизвольный рефлекс погружения реализуется случайным образом. Аритмические феномены в кардиоритме впервые описаны для серых тюленей (Halichoerus grypus, Fabricius, 1791), повторены результаты, ранее полученные в отношении гренландского тюленя (Pagophilus groenlandica, Erxleben, 1777).
Впервые описаны параметры перестроек ритма сердечных сокращений и компонентов кардиокомплекса настоящих тюленей, характерные для перехода животного от более спокойного к активному состоянию. В первую очередь, это: повышение изменчивости кардиоинтервалов — рост индекса напряжения Баевского, укорочение электрической диастолы - продолжительности интервала Т-Р, рост амплитуды S-зубца, тенденция к снижению R и Т-зубцов и к укорочению длительности Р-волны и PQ-интервала.
Разработаны новые методические подходы к мониторингу функционального состояния и здоровья тюленей как компонентов создаваемых биотехнических систем.
Основные положения, выносимые на защиту:
Показатели деятельности кардиореспираторной системы в сочетании с оценками поведения при смене спокойного на активное бодрствование позволяют оценивать диапазон и глубину приспособительных реакций животных в условиях неволи.
Выявленные отличия поведения и функционирования кардиореспираторной системы, а также вскрытые механизмы раскрывают адаптационные особенности видов настоящих тюленей: серого (Halichoerus grypus, Fabricius, 1791) и гренландского тюленей (Pagophilus groenlandica, Erxleben, 1777). Благодаря этому они обитают в различных океанологических условиях и используют различные стратегии адаптации к сезонным изменениям условий обитания - адаптационную пластичность при оседлом образе жизни или дальние миграции.
Расширение диапазона и увеличение глубины приспособительных реакций серых тюленей осуществляется за счет большей пластичности адаптивного поведения, благодаря преобладанию симпатических влияний нервной системы в регуляции кардиореспираторной функции, в частности, на примере реализации «самопроизвольного рефлекса погружения».
Судя по всему, одним из основных механизмов адаптации морских млекопитающих к ныряющему образу жизни является выраженный аритмический характер циклических процессов поведения и функционирования кардиореспираторной системы.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Обоснованы физиологические механизмы приспособления за счет кар-диореспираторной функции морских млекопитающих к ныряющему образу жизни как вторичноводных животных.
Описанные физиологические закономерности позволяют понять поведенческие феномены, лежащие в основе видовой специализации (идиоадапта-ции) ластоногих к условиям арктических морей.
На примере сравнительного анализа физиологических основ адаптации к среде обитания обоснована высокая пластичность приспособительных реакций серого по сравнению с гренландским тюленем.
Вскрытые физиологические механизмы создают основу для разработки нормативной базы функционирования систем организма ластоногих как компонента биосистемы Северных морей. А это в свою очередь может иметь практическое значение для разработки тест-систем мониторинга экологической ситуации в Баренцевом море.
1. Обзор литературы