МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ

Оцепенение и спячка — строго контролируемые физиологические состояния. Как мы только что видели, продолжительность ежедневного оцепенения у перогната определяется количеством пищи и потребностью в экономии энергии. Очевидно, что не только переход в оцепенение, но и длительность этого состояния, и выход из него должны строго регулироваться.
В естественных условиях начало зимней спячки у животных приурочено к определенному времени года, но оно вовсе не обязательно обусловлено холодом или недостатком пищи. Годичные циклы гибернации зависят от длины светового дня и гормональных изменений. Часто невозможно бывает, например, заставить впасть в спячку животное (которому она свойственна) в начале лета и особенно в период размножения.
Оцепенелое животное с его низкой температурой тела кажется совершений инертным; оно не способно к координированным движениям, едва отвечает на раздражение органов чувств. Внешне оно напоминает пойкилотермное животное в охлажденном со- стоянии. Всем нам известно, как онемеют» пальцы при охлалсде НИИ кистей рук; дело в том, что при температуре ниже 10—15°С прекращается проведение нервных импульсов и исчезает чувствительность. (Если мы еще можем шевелить холодными пальцами, то лишь потому, что соответствующие мышцы расположены выше кисти, в предплечье.)
Если у находящегося в спячке животного нервы при пониженной температуре не действуют, то и вся нервная система не может координированно работать, скажем, при 5°С. Тем не менее дыхание и многие другие физиологические функции остаются вполне координированными, хотя и замедленными. Если температура среды опускается до нуля и ниже, то некоторые животные, впавшие в спячку, погибают. Другие же реагируют одним из двух способов, причем эти реакции определенно свидетельствуют о сохранности ряда центральных нервных функций. Указанные реакции состоят либо в том, что животное выходит из состояния спячки, либо в том, что у него прекращается снижение температуры тела в результате регулируемого повышения теплопродукции, так что температура животного остается на каком-то низком, но постоянном уровне, например 5°С.
Такая хорошо регулируемая теплопродукция, несомненно, требует эффективной координации центральных нервных функций. В качестве примера можно привести европейского ежа, температура которого во время морозов поддерживается на уровне от +5 до +6°С.

Это позволяет животному избежать обморожения и в то же время сберечь «топливо», которое, таким образом, не тратится ни на энергетически дорогостоящий процесс полного пробуждения, ни на поддержание высокой температуры тела, свойственной активному состоянию. Для животного, которому морозы могут угрожать несколько раз в течение зимы, повторные пробуждения могли бы оказаться энергетически слишком невыгодными; поддержание же температуры тела на самом низком уровне, еще предохраняющем животное от замерзания, — гораздо более экономная стратегия.
Аналогичная регуляция температуры тела во время оцепенения была обнаружена у вест-индского колибри Eulampis jugula- ris, который, подобно другим колибри, легко впадает в торпид- ное состояние. У оцепенелого Eulampis температура тела обычно близка к температуре воздуха, однако если последняя падает ниже 18 °С, то температура тела больше не снижается и остается на уровне 18—20 °С; значит, теплопродукция при внешних температурах ниже 18°С должна возрастать (рис. 8.27), и это возрастание должно быть пропорционально снижению температуры.
Eulampis для нас особенно интересен еще и как пример того, что состояние оцепенения свойственно не только обитателям холодного климата, но и тропическим теплокровным животным. Кроме того, четкая регуляция интенсивности обмена при двух разных уровнях температуры тела свидетельствует, что оцепенение — отнюдь не следствие недостаточности терморегуляторного

Рис. 8.27. Потребление кислорода у тропического колибри Eulampis. (Hainsworth, о If, 1970.)
У особи, находящейся в активном состоянии, потребление 02 возрастает линейно по мере понижения температуры воздуха. Особь, впавшая в оцепенение, потребляет мало кислорода, но если температура воздуха падает ниже 18°с’ то возрастает выработка тепла, так что температура тела остается на уровне 18—20 °С, хотя птичка не выходит из торпидного состояния.


механизма. Наконец, интересно отметить, что общая теплопроводность (наклон линии регрессии на рис. 8.27) у колибри в тор- пидном и в активном состоянии одинакова. 

Еще по теме МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ:

1. 4. 4. Биологические механизмы регуляции численности
2. Регуляция активности генов и белков
3. Процессы регуляции в клетке
4. 3.6.6.3. Регуляция экспрессии генов у прокариот
5. 8.3.2. Эмбриональная регуляция
6. Регуляция генной активности
7. Эпигенетическая регуляция онтогенеза
8. Генетическая регуляция онтогенеза
9. Регуляция каст со стороны семьи
10. Метаболическая регуляция
11. 6-8* Многослойная регуляция
12. Рефлекторная регуляция положения тела
13. 3.6.6. Регуляция экспрессии генов на геномном уровне организации наследственного материала
14. Антропические факторы и их роль в регуляции численности популяций
15. Механизмы изоляции