ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Используя для дыхания смесь гелия с кислородом, водолазы- профессионалы работают в настоящее время на глубинах примерно до 200 м (20 атм). Глубина погружения в экспериментальных условиях достигает около 600 м и может быть увеличена еще больше путем применения специальных газовых смесей, включающих водород.

Как уже говорилось, газы, инертные при умеренном давлении, могут стать причиной кессонной болезни, для предотвращения которой необходимы продолжительные периоды декомпрессии; при высоком давлении эти газы обладают также наркотическим действием. Но, кроме того, высокое давление могло бы само по себе оказывать отрицательное действие, независимое от эффекта газов. При изучении животных, дышащих воздухом, не так легко отличить прямое действие высокого давления от действия газов, поскольку эти два фактора невозможно изменять независимо друг от друга. Таким образом, вопрос этот достаточно сложный.
Как влияет высокое давление на ныряющих тюленей и китов, способных, как мы уже видели, опускаться на глубину более 600 м (тюлень Уэддела) и 1100 м (кашалот)? Судя по имеющим

ся данным, эти животные не страдают от кессонной болезни, так как у них не происходит большого перенасыщения тканей азотом. Однако химики и биохимики прекрасно знают, что давление сильно влияет на протекание химических реакций и структуру сложных молекул, и раньше думали даже, что огромное давление в глубинах океанов исключает там возможность всякой животной жизни. Однако при изучении океанского дна в конце концов выяснилось, что животный мир существует даже на самых больших глубинах, превышающих 10 000 м (1000 атм).
Если животных, обитающих на мелководье, поместить в условия высокого давления, не изменяя других факторов (температуры и количества кислорода), то в зависимости от вида эти животные будут реагировать по-разному. У многих видов давление от 50 до 100 атм вызывает увеличение потребления кислорода и нередко повышение двигательной активности. Однако более высокие давления, порядка нескольких сотен атмосфер, обычно действуют угнетающим образом и могут вызывать гибель (MacDonald, 1975).

Вполне возможно, что на тюленей и китов гидростатическое давление само по себе не влияет; но, вероятно, самые глубокие из зарегистрированных погружений под воду — это особые, вероятно редкие, случаи. Когда водолазы ^опускаются на максимальную глубину (около 60 атм), прямое действие высокого давления на организм, возможно, становится весьма существенным.
Действие высокого давления на биологические системы можно в значительной части объяснить влиянием его на структуру белков и ионизацию слабых кислот. Увеличение давления способствует диссоциации слабых кислот и оснований; кроме того, давление влияет на константы скоростей химических реакций.
Вероятно, наиболее важным с биологической точки зрения воздействием на белки является изменение их третичной структуры, т. е. «укладки» полипептидных цепей, стабилизируемой слабыми связями и другими слабыми взаимодействиями. Давление оказывает значительное влияние на третичную структуру, от которой в свою очередь зависят многие биологически важные свойства белковых молекул — ферментов, сократимых белков мышц, структурных белков мембран и т. д. (Somero, Hochachka, 1976).
В интактном организме эти эффекты могут проявиться в нарушении нервной проводимости и функции нервной системы, мышечного сокращения, переноса кислорода в крови, функциях мембран и механизмов транспорта ионов. Чрезвычайно чувствительны к изменению давления сложные биохимические процессы экспрессии генов, связанные с синтезом информационной РНК, а значит, и процессы эмбрионального развития.
Животные, обитающие на больших глубинах, физиологически приспособлены к высокому давлению, при котором они обычно живут. В настоящее время функциональная адаптация их струк-

турных белков, ферментов и других систем интенсивно изучается “еР®“е Ре|Ультаты уже позволяют судить о том, какие типы биохимической адаптации необходимы для жизни в условиях высоких давлений (Hochachka, 1975).              иях высо

Еще по теме ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ:

1. Влияние на насекомых низких и высоких температур
2. Высокие плоские и высокие холмистые гряды
3. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
4. 2** Изменения активности. Давление нормы
5. 5-17. Жоффруизм и давление нормы
6. 12-1. Шоры дарвинизма и давление нормы
7. РАСТЕНИЯ И ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА
8. Можжевельник высокий (Juniperus excelsa)
9. ВВЕРХ ПО ВЫСОКИМ СТВОЛАМ
10. ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИС ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ Г+Ц
11. Общее действие высокой температуры на организм.
12. ИНДУСТРИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ — ОСНОВА ВЫСОКИХ УСТОЙЧИВЫХ УРОЖАЕВ
13. Влияние глубины на распространение бентоса
14. Влияние влажности на насекомых
15. Влияние условий среды
16. Влияние гиподинамии
17. 8.6.2. Влияние на процесс старения условий жизни
18. КОСВЕННЫЕ ВЛИЯНИЯ
19. Глава 7 ВЛИЯНИЕ НА НАСЕКОМЫХ ВЛАЖНОСТИ И ОСАДКОВ