Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов

Были исследованы морфо-физиологические показатели крови и внешнего дыхания мышевидных грызунов, ведущих норный и полунорный образ жизни. Дыхание регистрировали на ленте электрокардиографа синхронно с электрокардиограммой. Анализ крови проводили общепринятыми методами....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:1970
Hauptverfasser: Галанцев, В.П., Туманов, И.Л.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України 1970
Schriftenreihe:Вестник зоологии
Schlagworte:
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/187151
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов / В. П. Галанцев, И. Л. Туманов // Вестник зоологии. — 1970. — Т. 4, № 4. — С. 47-52. — Бібліогр.: 19 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-187151
record_format dspace
spelling irk-123456789-1871512022-12-10T23:55:40Z Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов Галанцев, В.П. Туманов, И.Л. Научные статьи Были исследованы морфо-физиологические показатели крови и внешнего дыхания мышевидных грызунов, ведущих норный и полунорный образ жизни. Дыхание регистрировали на ленте электрокардиографа синхронно с электрокардиограммой. Анализ крови проводили общепринятыми методами. Morpho-physiological indices were investigated of blood and external respiration of Muridae, leading burrow and semi-burrow mode of life. The respiration was registered oil the electrocardiograph band synchronously with electrocardiogram. Blood test was carried out by the usual methods. It was established that frequency of rodent respiration is in a reverse dependence on the weight of animal body and if the weight is equal the greater volume of pulmonary ventilation is observed in more mobile species. In burrow rodents the abundance of carbon dioxide in inspirated air (1.0—1.2%) causes only slight raring and deepending of respiratory movements. In semi-aquatic rodents the raring and deepening of respiration follows the diving. In the animals under study the tendency is observed to decrease the erythrocytes in blood with an increase of body weight. No differences were detected in the dimensions of erythrocytes in different species. In burrow and semi-aquatic rodents the high concentration of haemoglobin in erythrocytes is observed. Maintenance of semi-aquatic rodents (couples) without access to water for 3—4 years leads to the decrease of haemoglobin concentration up to 12.8—13.3 g% (as compared with 13.9—16.0 g%). In more active Muridae the concentration of haemoglobin is higher than in less active ones. 1970 Article Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов / В. П. Галанцев, И. Л. Туманов // Вестник зоологии. — 1970. — Т. 4, № 4. — С. 47-52. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 0084-5604 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/187151 599.32:[591.121+591.127] ru Вестник зоологии Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Научные статьи
Научные статьи
spellingShingle Научные статьи
Научные статьи
Галанцев, В.П.
Туманов, И.Л.
Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов
Вестник зоологии
description Были исследованы морфо-физиологические показатели крови и внешнего дыхания мышевидных грызунов, ведущих норный и полунорный образ жизни. Дыхание регистрировали на ленте электрокардиографа синхронно с электрокардиограммой. Анализ крови проводили общепринятыми методами.
format Article
author Галанцев, В.П.
Туманов, И.Л.
author_facet Галанцев, В.П.
Туманов, И.Л.
author_sort Галанцев, В.П.
title Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов
title_short Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов
title_full Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов
title_fullStr Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов
title_full_unstemmed Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов
title_sort эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов
publisher Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України
publishDate 1970
topic_facet Научные статьи
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/187151
citation_txt Эколого-физиологическая характеристика дыхательной функции крови и легочного дыхания грызунов / В. П. Галанцев, И. Л. Туманов // Вестник зоологии. — 1970. — Т. 4, № 4. — С. 47-52. — Бібліогр.: 19 назв. — рос.
series Вестник зоологии
work_keys_str_mv AT galancevvp ékologofiziologičeskaâharakteristikadyhatelʹnojfunkciikroviilegočnogodyhaniâgryzunov
AT tumanovil ékologofiziologičeskaâharakteristikadyhatelʹnojfunkciikroviilegočnogodyhaniâgryzunov
first_indexed 2025-07-16T08:34:45Z
last_indexed 2025-07-16T08:34:45Z
_version_ 1837791851213488128
fulltext 1970 В Е С Т Н И К З О О Л О Г И И № 4 УДК 599.32: [591.121+591 127] ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЫХАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ КРОВИ И ЛЕГОЧНОГО ДЫХАНИЯ ГРЫЗУНОВ I В. П. Галанцев и И. Л. Туманов (Физиологический институт ЛГУ и Западное отделение В Н И И Ж П ) Эколого-физиологические особенности различных видов млекопита- ющих могут представлять существенный интерес в качестве дополни- тельных критериев к характеристике межвидовых различий животных. Задача настоящего исследования заключалась в изучении некото- рых экЪлого-физиологических показателей крови и динамики парамет- ров внешнего дыхания у мышевидных грызунов, ведущих различный об- раз жизни: роющий (норный) — ж е л т о г о р л а я и полевая мыши (Apode- mus flavicollis M e l c h . и A. agrarius P a l l . ) , обыкновенная (серая) и европейская рыжая полевки (Microtus arvalis Р а 1 1. и Clethrionomys glareolus S c h r e b . ) ; околоводный (по Никитенко, 1964) и одновремен- но норный — водяная полевка (Arvicola terrestris L.); полуводный — он- датра (Ondatra zibethica L.) и нутрия (Myocas tor coypus M o l l . ) Для сравнения изучаемых показателей были использованы также грызуны и других видов — крыса серая (Rat tus norvegicus B e r k . ) , морская свинка (Cavia porcella L.), сурок степной (Marmota bobac M ii 1 1.), сус- лик крапчатый (Citellus suslicus G ii 1 d.). Дыхание у интактных животных записывали при помощи микротер- мосопротивлений и измерительного моста от медицинского электротер- мометра («Темп-60») на ленте двухканального чернильно-пишущего электрокардиографа (модель 047) синхронно с записью электрокардио- граммы (ЭКГ) . Д л я изучения влияния повышенных концентраций угле- кислоты во вдыхаемом воздухе на параметры дыхания были использо- ваны специальные герметические камеры. Изучение некоторых особен- ностей дыхания полуводных грызунов проводили на трахеотомированных особях. Кровь для анализов брали из хвоста у интактных животных или (в остром опыте) из сонной артерии. Эритроциты подсчитывали в счет- ной камере Горяева общепринятым методом. Размер эритроцитов опре- деляли на фиксированных и окрашенных по Романовскому мазках кро- ви. Концентрацию гемоглобина определяли гемометром Сали. Рабо- та была выполнена на экспериментальной базе Института зоологии АН УССР. В результате регистрации внешнего дыхания было установлено, что уровень легочной вентиляции так же, как и частота сердечной деятель- ности, у исследуемых грызунов проявляет обратную зависимость от веса тела животного (табл. 1). Различия в частоте дыхания грызунов сходно- го веса во многом можно объяснить особенностями их образа жизни. Так, у желтогорлых мышей в связи с их повышенной двигательной ак- тивностью (Наумов, 1948; Туманов, 1969) по сравнению, например, с серыми полевками большие частота пульса и внешнего дыхания. Частота же внешнего дыхания у полевых мышей и рыжих полевок примерно рав- ного веса (20—25 г) приблизительно одинакова — в среднем 210— 270 в мин. Однако у более активных и подвижных полевых мышей ды- 48 В. П. Галанцев, И. JI. Туманов хание более глубокое, а следовательно, легкие вентилируются у них бо- лее интенсивно (рис. 1). У околоводных и полуводных грызунов (водяная полевка, ондатра, нутрия) межвидовые различия в частоте дыхания прежде всего объясня- ? Л л А Л Л л л / W Рис. 2. Запись дыхания ондатры: / — перед нырянием (частота дыхания 100—109 в 1 мин ); 2 — после подъема на поверхность воды (частота дыхания 80 в 1 мин.). Л'- момент погружения в воду. Рис. 1. Запись дыхания мышевидных грызунов: / — желтогорлая мышь (вес тела 30 г); 2 — обыкновенная полевка (вес тела 30 г); 3 — рыжая полевка (вес тела 18 г); 4 — полевая мышь (вес тела 25 г). Скорость лентопротяжного механизма 25 мм/сек. ются существенными различиями веса тела этих животных. Наименьшая частота дыхания свойственна самым крупным из исследованных грызу- нов — нутрии и сурку степному (табл. 1). Частота дыхания и пульса у грызунов Т а б л и ц а 1 Животное п Средний вес тела (в г) Частота дыхания в 1 мин. М : гп Частота сердцебиений в 1 мин. М ± m Рыжая полевка 25 18,5 260 ±5 ,7 702 ±8 ,6 Полевая мышь 21 22 ,5 232 ±4 ,1 7 6 2 + 5,4 Обыкновенная полевка 21 3 6 , 0 207±2 ,9 625 ± 9 , 6 Желтогорлая мышь 18 3 6 , 5 226 ± 3 , 5 708 ± 6 , 2 Водяная полевка 22 117,5 189± 1,6 559±10 ,8 Крыса серая 10 175,0 165+3,1 486 ± 3 , 4 Хомяк обыкновенный 4 215 ,0 135±8,1 412±6,5 Суслик крапчатый 5 265 ,0 116±6,9 403+6,1 Ондатра 25 945 ,5 99 ± 4 , 6 310± 12,5 Сурок степной 5 375 ,0 27 ± 2 , 2 231 ± 6 , 3 Нутрия 20 6545,0 26 ± 1 , 9 140±6,1 Поскольку в жилых гнездовых камерах и норах мышевидных гры- зунов наблюдается повышенное содержание углекислоты (Некипелов, 1958; Туманов, 1966), представляется весьма интересным изучение влия- ния высоких концентраций углекислого газа на характеристику внешне- го дыхания животных. В наших опытах у мышевидных грызунов при дыхании газовой смесью с 1,0—1,2% углекислоты наблюдалось лишь незначительное урежение и углубление дыхательных движений. Так, у желтогорлых мышей частота дыхания уменьшалась в среднем с 210— 240 до 180—210 в 1 мин. Таким образом, у грызунов, ведущих норный образ жизни, в отличие от наземных видов (Сергиевский, 1950) воздей- ствие на дыхательный центр повышенных концентраций углекислого га- за не приводит к существенному изменению вентиляции легких. Известно, что при нырянии у полуводных грызунов выключается внешнее дыхание. Поэтому во время пребывания животного под водой парциальное давление кислорода в крови и в тканях организма падает. Дыхательная функция крови и легочного дыхания грызунов 49 Однако д а ж е значительное снижение содержания кислорода в крови по- луводные грызуны переносят без видимых патологических сдвигов, что достигается наличием у них ряда анатомо-физиологических адаптации (Irving, 1939, 1942; Har r i son a. Tomlinson, 1963; Антипчук и Галанцев, 1963; Галанцев, 1964, 1965, 1969 и мн. др.) . Нами установлено, что при нырянии полуводные грызуны всегда погружаются в воду после предварительного вдоха, что увеличивает продолжительность пребывания их под водой. В первые пять-десять се- кунд после подъема на поверхность у этих животных наблюдается неко- торое урежение частоты дыхания. При этом дыхание становится более глубоким, в связи с чем значительно увеличивается вентиляция легких (рис. 2). Это, в свою очередь, способствует интенсивному окислению крови, поступающей из венозных коллекторов в легкие (Галанцев, 1965). Вслед за начальным урежением дыхания у полуводных грызунов мы обычно наблюдали некоторое его учащение. Нормализация дыхания у полуводных грызунов зависит от продолжительности ныряния животно- го. У наземных млекопитающих (морские свинки, серые крысы) после экспериментального погружения их в воду на пять-десять секунд, как и после всякой задержки дыхания иного характера, дыхание учащалось. Однако после более длительного пребывания животных под водой, на- оборот, происходило урежение их дыхания без заметного углубления. Исследования показали, что рефлекторная задержка дыхания у полуводных грызунов является значительно более устойчивой, чем у наземных форм. При погружении в воду трахеотомированных ондатр мы ни разу не наблюдали у них дыхательных движений, хотя легкие жи- вотных и были соединены с атмосферным воздухом. Реакция сердечно- сосудистой системы на погружение (эффект брадикардии) у трахеотми- рованных животных при этом оставалась специфичной. Наземные трахе- отмированные грызуны (морские свинки) в аналогичных условиях уже через несколько секунд после погружения в воду начинали дышать через трахеотубус, и на ЭКГ не появлялось характерных изменений ее элемен- тов, свидетельствующих о кислородной недостаточности. Погружение же в воду не трахеотомированных наземных животных более чем на 20— 30 сек. сопровождалось реакциями, характерными для терминальных состояний. Сказанное свидетельствует о том, что у полуводных млеко- питающих, в отличие от наземных, в актах ныряния огромное значение имеют сложившиеся в филогенезе определенные физиологические ре- акции. Известно, что одним из морфо-физиологических индикаторов вида может быть картина крови животного. При этом количество эритроцитов и гемоглобина являются основными показателями дыхательной функции крови. Мы установили, что у мелких мышевидных грызунов эритроцитов в 1 мм3 крови больше, чем у более крупных грызунов — бобра, нутрии, хомяка (табл. 2). У полуводных грызунов (ондатры, нутрии и речного бобра) не наблюдается заметного увеличения количества эритроцитов в крови по сравнению с наземными видами сходного веса (Коржуев, 1959, 1964; Шварц, 1956; Никитенко, 1966 и др.) . В то же время у околовод- ного вида — водяной полевки — мы обнаружили более высокое содер- жание эритроцитов в крови по сравнению, например, с ондатрой, речным бобром и нутрией (табл. 2). Это, видимо, можно объяснить относительно низким содержанием в тканях этого животного запасов миоглобина. Если у речного бобра запасы мышечного кислорода превышают запасы кислорода в крови на 20%, то у водяной полевки — только на 9% (Ни- китенко, 1964). Следует отметить, что наши данные о содержании эри- троцитов в крови водяной полевки отличаются от материалов других 50 В. П. Галанцев, И. JI. Туманов Т а б л и ц а 2 Количество эритроцитов и гемоглобина в крови грызунов Животное п Средний вес тела (в г) Количосию эритро- цитов (и млн. в 1 мл) М ' ш Количество гемогло- бина (п г %) М • ill Желтогорлая мышь 36 30 9 .8± 1,7 14,8± 1,0 Полевая мышь 27 27 9 ,7± 1,6 12,8+1,4 Рыжая полевка 27 22 9 ,2+1,5 11,2 ± 1,3 Обыкновенная полевка 38 30 9.5 ± 1,7 11,8+ 1,4 Водяная полевка 40 132 11,9±1,3 17,5+1,0 Суслик крапчатый 10 250 7 ,4±0,5 12,7 + 0,4 Хомяк обыкновенный 9 280 7,5 ±0 ,7 12,3 ± 0 . 8 Ондатра 43 980 8.2 ± 0 , 3 20,0+0,8 Сурок степной 10 3800 — i 1,9 ±0 ,7 Нутрия 37 6695 4.2±il ,0 г ; ,о± 1,8 Бобр речной — — 4,0* 21.0 ** * По данным 3. М. Канцельсона и И. И. Орловой (1956). ** По данным М. Ф. Никитенко (1964). авторов (Шварц, 1956, 1960; Никитенко, 1966), что можно объяснить как различной методикой взятия крови, так и другими факторами. Величина диаметра эритроцитов полуводных грызунов и грызунов, ведущих норный образ жизни, существенно не отличается от таковой наземных видов примерно одинакового веса тела (6,2—7,6 мк). Основная роль в переносе газов крови принадлежит содержащемуся в эритроцитах гемоглобину. Д л я грызунов, ведущих норный образ жиз- ни, характерно более высокое содержание гемоглобина в эритроцитах (табл. 2), чем у наземных видов с аналогичным весом тела (Коржуев, 1964). Это, по-видимому, можно объяснить приспособлением животных к измененной газовой среде, которая наблюдается в жилых норах. Содержание гемоглобина в крови у полуводных видов (ондатра, бобр, нутрия, водяная полевка) превышает таковое у большинства на- земных животных что является одним из проявлений адаптации полу- водных грызунов к водной среде обитания и нырянию (табл. 2). Инте- ресно, что у нутрии при содержании ее в клетках без доступа в воду для плавания в течение 3—4 лет количество гемоглобина в крови, по сравне- нию с нутриями, имеющими доступ в воду, снижалось в среднем у самок с 13,9 до 12,8 г%, а у самцов с 16,0 до 13,3 г%. Количество эритроцитов при этом оставалось без изменения. В целом, как для грызунов, ведущих норный образ жизни, так и для полуводных и околоводных форм свойственно повышение дыхатель- ной функции крови в основном за счет высоких концентраций гемогло- бина. Это объясняется частым пребыванием одних грызунов в норах, в условиях изменнной газовой среды, а других (полуводных) — в условиях гипоксического состояния во время ныряния. Следовательно, дыхатель- ная функция крови грызунов во многом определяется экологической спе- цификой вида. ВЫВОДЫ 1. Частота дыхания у исследованных нами мышевидных грызунов на- ходится в обратной зависимости от веса тела животного, а при равном весе больший объем легочной вентиляции наблюдается у более подвиж- ных видов. Дыхательная функция крови и легочного дыхания грызунов 51 2. У грызунов, ведущих норный образ жизни, в среде с повышенным содержанием углекислоты наблюдается лишь незначительное увеличе- ние объема легочной вентиляции. 3. У мелких мышевидных грызунов концентрация эритроцитов в кро- ви более высокая, чем у крупных. Содержание гемоглобина в крови гры- зунов, ведущих норный и полуводный образ жизни, относительно выше, чем у наземных грызунов. 4. Содержание нутрий без воды для плавания и ныряния в течение 3—4 лет приводит к снижению концентрации гемоглобина в крови без заметного изменения в ней количества эритроцитов. Л И Т Е Р А Т У Р А А н т и п ч у к Ю. П. и Г а л а н ц е в В. П. 1963. Приспособительные реакции сердечно- сосудистой системы некоторых стенобионтных млекопитающих. В сб.: «Физиоло- гические основы сложных форм поведения». М.—Л. Г а л а н ц е ' в В. П. 1964. Адаптащя серцево-судинноТ системи нутр1й до нашвводного способу життя. ДАН УРСР, № 3. Е г о ж е . 1965. Анатомо-физиологические основы экологии ондатры, нутрии и водяной полевки. Автореф. канд. дисс. К. Е г о ж е . 1969. Роль вагусной иннервации в механизме возникновения рефлекторной брадикардии у ныряющих млекопитающих. В сб.: «Нервная система», в. 9. Л. К а н ц е л ь с о н 3. С. и О р л о в а И. И. 1956. Морфология нормальной крови речного бобра. Тр. Воронеж, гос. заповед., в. 6. Воронеж. К о р ж у е в П. А. 1959. Гемоглобин как фактор приспособления к гипоксии. Успехи совр. биол., т. 47, в. 3. Е г о ж е . 1964. Гемоглобин. М. Н а у м о в Н. П. 1948. Очерки сравнительной экологии мышевидных грызунов. М. Н е к и п е л о в Н. В. 1958. Количество углекислого газа и кислорода в зимних норах грызунов. Изв. Иркутск, науч.-исслед. противочумного ин-та Сибири и Дальнего Востока, в. '19. Иркутск. Н и к и т е н к о М . Ф. 1964. О путях адаптации и специализации к водному образу жиз- ни у различных млекопитающих. Тр. Всесоюз. совещ. «Внутривидовая изменчи- вость наземных позвоночных животных и микроэволюция». Свердловск. Е г о ж е . 1966. О строении мозга речного бобра в связи с особенностями его образа жизни и эволюцией. Зоол. журн., т. XLV, в. 2. С е р г и е в с к и й М. В. 1950. Дыхательный центр млекопитающих. М. J Т у м а н о в И. Л. Л966. Деяю морфо-ф1зюлопчш особливосп серцево-судинноТ снстеми гризушв, зумовлеш умовами кнування. Бюлопя корисних та шюдливих тварин УкраТни. К. Е г о ж е . 1969. Межвидовые различия в показателях двигательной активности мыше- видных грызунов. Вестн. зоол., № 2. Ш в а р ц С. С. 1956. К вопросу о развитии некоторых интерьерных признаков назем- ных позвоночных животных. Зоол. журн., т. XXXV, в. 6. Е г о ж е . 1960. Некоторые закономерности экологической обусловленности интерьер- ных особенностей наземных позвоночных животных. Тр. ин-та биол. Уральск, фил. АН СССР, в. 14. Свердловск. H a r r i s o n R. I. а. Т о m 1 i n s о n I. D. W. 1963. Anatomical and physiological adapta- tions in diving mammals. Viewpoints in Biology, 2, Chapt. 4. London. I r v i n g L. 1939. Respiration in diving mammals. Physiol. Rev., v. 19, № 1. Е г о ж е . 1942. The Action of the Heart and Circulation During Diving. Trans. N. Y. Acad. Sei., v. 5, № 1. Поступила 12.VI 1968 г. 52 V. P. Galantsev, I. L. Tumanov ECOLOGO-PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTIC OF RESPIRATORY FUNCTION OF BLOOD AND PULMONARY RESPIRATION OF RODENTS V. P. Galantsev, I. L. Tumanov (Physiological Institute of State University, Leningrad; the West Division of All-Union Research Institute of Animal Raw Materials and Furs) Summary Morpho-physiological indices were investigated of blood and external respiration of Muridae, leading burrow and semi-burrow mode of life. The respiration was registered oil the electrocardiograph band synchronously with electrocardiogram. Blood test was carried out by the usual methods. It was established that frequency of rodent respiration is in a reverse dependence on the weight of animal body and if the weight is equal the greater volume of pulmonary ventilation is observed in more mobile species. In burrow rodents the abundance of carbon dioxide in inspirated air (1.0—1.2%) causes only slight raring and deepending of respiratory movements. In semi-aquatic rodents the raring and deepen- ing of respiration follows the diving. In the animals under study the tendency is observed to decrease the erythrocytes in blood with an increase of body weight. No differences were detected in the dimensions of erythrocytes in different species. In burrow and semi- aquatic rodents the high concentration of haemoglobin in erythrocytes is observed. Main- tenance of semi-aquatic rodents (coupies) without access to water for 3—4 years leads to the decrease of haemoglobin concentration up to 12.8—13.3 g% (as compared with 13.9—16.0 g%). In more active Muridae the concentration of haemoglobin is higher than in less active ones.