Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных
Содержание
- 1. Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных
- 2. У всех животных вне зависимости отих таксономического
- 3. Рис. 6. Скорость потребления О2 грызунами (слева)
- 4. Слайд 4
- 5. Самое интересное, что зависимость минимального окислительного обмена
- 6. Рис. 7. Скорость энергетических затрат живых организмов
- 7. ОКАЗАЛОСЬ, ВЕЛИЧИНА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ, ОТНЕСЕННАЯ К 1
- 8. Рис. 8. Энергетические затраты живых существ в
- 9. В ЦЕЛОМ, В РЯДУ ТЕПЛОКРОВНЫХ ПО МЕРЕ
- 10. Относительная масса органов у млекопитающих, % к
- 11. Таблица 8. Структурные параметры сердца у млекопитающих разного размера (Black-Shaffer et al., 1965), по: [75]
- 12. МТ В КГ
- 13. Рис. 9. Три типа кровеносной системы позвоночных,
- 14. Одной из главных характеристик работысердечно-сосудистой системы является
- 15. Рис.10. Зависимость минутного объема кровообращения у млекопитающих
- 16. Величина МОК растет в ряду теплокровных меньше,
- 17. Рис. 11. Объемная скорость кровотока в органах
- 18. ЧЕМ КРУПНЕЕ ЖИВОТНОЕ, ТЕМ БОЛЬШЕ СНИЖАЕТСЯ КРОВОТОК
- 19. Падение БМ, необходимое при увеличении размера животного
- 20. Рис. 12. Схематическое строение легких теплокровных. 1,
- 21. Рис. 13. Зависимость объема легких от массы
- 22. Рис. 14. Связь альвеолярной поверхности легких его объемом у млекопитающих c разной массой тела [100].
- 23. Кислород транспортируется в гемоглобине– белковой молекуле с
- 24. Рис. 15. Кривые диссоциации оксигемоглобина у млекопитающих
- 25. Чем мельче млекопитающее, тем слабее связь кислорода
- 26. Рис. 16. Плотность кровеносных капилляров на поперечных
- 27. Печень в ряду «крыса – кролик –
- 28. Рис. 18. Число ненасыщенных связей в фосфолипидах
- 29. Таким образом, падение БМ у теплокровного в
- 30. Задача 4Найти свой базальный метаболизм:БМ = 65.8
- 31. Решение задачи 4Например, у женщины с Мт
- 32. Задача 5. Найти свой идеальный вес по
- 33. Задача 6 У человека идеальная Мт 60
- 34. Решение задачи 6 БМ у человека с
- 35. Задача 7 Найти относительную массу органов,% (Мт
- 36. Решение задачи 7Относительная масса ,% (Мт в
- 37. Задача 8Найти частоты в минуту (Мт в
- 38. Решение задачи 8Частота дыхания в минутуЧастота сердцебиения
- 39. Задача 9Найти МОК, мл/мин = 291 Мт0.69,
- 40. Решение задачи 9МОК, мл/мин и мл/(мин х
- 41. Скачать презентанцию
У всех животных вне зависимости отих таксономического положения существует аллометрическая связь БМ с поверхностью тела. которую называют «законом поверхности». Чем крупнее животное и меньше у него относительная поверхность тела, тем ниже
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2
У всех животных вне зависимости от
их таксономического положения
существует аллометрическая
связь
БМ с поверхностью тела.
которую называют «законом поверхности».
Чем
крупнее животноеи меньше у него относительная поверхность тела,
тем ниже БМ.
БМ в обычной жизни,
в лучшем случае, протекает во сне.
Поэтому очень важно
оценить затраты энергии животного
в условиях его повседневной жизни.
Слайд 3Рис. 6. Скорость потребления О2 грызунами (слева) и хищниками (справа)
в условиях двигательного покоя натощак при Т воздуха на 5ОС
ниже Т комфорта [46].
Слайд 4
Мт, г мл
02 /(мин х кг)БМ ПМ ПМ / БМ
Грызуны 30 24 78 3.2
300 14 22 1.6
Хищники 50 21 41 2.0
6000 6.4 9.4 1.5
Слайд 5Самое интересное,
что зависимость минимального окислительного обмена
от поверхности тела
или от Мт0.75
характерна не только для теплокровных,
но для
всего живого, даже для растений [71].
Слайд 6Рис. 7. Скорость энергетических затрат живых организмов
в зависимости от
их массы тела в состоянии,
близком к базальному метаболизму,
(Hemmingsen, 1960), по: [71]. 
Слайд 7ОКАЗАЛОСЬ,
ВЕЛИЧИНА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ,
ОТНЕСЕННАЯ К 1 КГ МТ,
У
ВСЕХ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ (ПРИ 1020- КРАТНОЙ РАЗНИЦЕ ИХ В МТ),
НАХОДИТСЯ В ДОВОЛЬНО УЗКИХ ПРЕДЕЛАХ:0.5-50 ВТ / КГ,
А ДЛЯ 95% ОРГАНИЗМОВ - ВСЕГО В 30-КРАТНЫХ ПРЕДЕЛАХ :
0.3-9 ВТ / КГ ИЛИ 0.9-27 МЛ О2 / (МИН Х КГ).
Слайд 8Рис. 8. Энергетические затраты живых существ в зависимости от их
массы тела [95]. Сплошная линия показывает среднюю величину этих затрат,
4.7 вт/кг или 14 мл О2/(мин∙кг). 95% видов, принадлежащих к пяти группам существ, располагаются между верхней и нижней прерывистыми линиями (49 и 0.51 вт/кг). Т тела для пойкилотермных организмов 25ОС.![Рис. 8. Энергетические затраты живых существ в зависимости от их массы тела [95]. Сплошная линия показывает среднюю](/img/thumbs/96ef43faf279c2d94e736e52290cd918-800x.jpg "Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных Рис. 8. Энергетические затраты живых существ в зависимости от их массы")
Слайд 9В ЦЕЛОМ, В РЯДУ ТЕПЛОКРОВНЫХ
ПО МЕРЕ УВЕЛИЧЕНИЯ МТ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
МАССА
ЛЕГКИХ, СЕРДЦА, ПОЧЕК, ПЕЧЕНИ И, ОСОБЕННО, ГОЛОВНОГО МОЗГА СНИЖАЕТСЯ.
ЭТИ ОРГАНЫ ОБЛАДАЮТ ВЫСОКИМ КИСЛОРОДНЫМ ЗАПРОСОМ, ЧТО ПРИВОДИТ И К СНИЖЕНИЮ БМ.
Слайд 10Относительная масса органов у млекопитающих, % к Мт (кг)
[73, 102,103]
Легкое
1.13 Мт–0.01Печень 3.33 Мт–0.13
Почки 0.73 Мт–0.15
Сердце 0.58 Мт–0.02
Кровь 6.2 Мт–0.02
Головной мозг 1.0 Мт–0.3
Скелетные мышцы ~40 Мт00
![Относительная масса органов у млекопитающих, % к Мт (кг)[73, 102,103] Легкое](/img/thumbs/f8b2aefcb3d884f8276e626224d7e232-800x.jpg "Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных Относительная масса органов у млекопитающих, % к Мт (кг)[73, 102,103] Легкое")
Слайд 11Таблица 8. Структурные параметры сердца у млекопитающих разного размера (Black-Shaffer
et al., 1965), по: [75]
![Таблица 8. Структурные параметры сердца у млекопитающих разного размера (Black-Shaffer et al., 1965), по: [75]](/img/tmb/2/148307/7103fc000fa70c3d9650545e6510cb9e-800x.jpg "Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных Таблица 8. Структурные параметры сердца у млекопитающих разного размера (Black-Shaffer et al., 1965), по: [75]")
Слайд 12МТ В КГ
ЧАСТОТА ДЫХАНИЯ В МИН
53.5 –0.26ЧАСТОТА СЕРДЦЕБИЕНИЙ В МИН 241 МТ-0.25
ВРЕМЯ ЖИЗНИ, ГОДЫ 7.52 МТ0.29
ЧИСЛО СЕРДЦЕБИЕНИЙ ЗА ЖИЗНЬ 9.5∙108 МТ0.04
У ЖИВОТНОГО С МТ 10 Г
ВСЕГО ЗА ЖИЗНЬ СОКРАЩЕНИЙ СЕРДЦА 8∙108 ,
ВРЕМЯ ЖИЗНИ 2 ГОДА,
ПУЛЬС 760/МИН
У ЖИВОТНОГО С МТ 100 КГ
ВСЕГО ЗА ЖИЗНЬ СОКРАЩЕНИЙ СЕРДЦА 11∙108,
ВРЕМЯ ЖИЗНИ 29 ЛЕТ,
ПУЛЬС 76/МИН
Слайд 13Рис. 9. Три типа кровеносной системы позвоночных, показывающих развитие легочных
(или жаберных) сосудов, сосудов большого круга и воротных систем почек
и печени [13] А – рыба, Б – амфибия, В – млекопитающее. 1 – жабры, 2 – сердце, 3 – печень, 4 – воротная вена печени, 5 – ткани тела, 6 – воротная вена почек, 7 – сосуды к хвосту и от него, 8 – почки, 9 – пищеварительный тракт, 10 – легкие, 11 – спинная аорта, 12 – легочная артерия, 13 – легочная вена, 14 – сосуды к конечностям и от них, 15 – аорта, 16 – сосуды к голове и передним конечностям и от них.
Слайд 14
Одной из главных характеристик работы
сердечно-сосудистой системы
является
минутный объем кровообращения
МОК-
количество крови,
которое каждый желудочек
выбрасывает за 1 минуту
в
малый и большой круги кровообращения
Слайд 15Рис.10. Зависимость минутного объема кровообращения
у млекопитающих от их массы
тела в состоянии двигательного покоя,
по [74, 75]. 1, 2,
3 – животные: без наркоза, в наркозе, их состояние не указано или расчетные данные.
Слайд 16
Величина МОК растет в ряду теплокровных меньше,
чем увеличивается их
Мт.
У млекопитающих в покое величина МОК
пропорциональна, примерно, Мт0.75.
Показано
на 9 видах птиц от волнистого попугайчика до страуса Эму
(Мт от 35 г до 38 кг)
МОК меняется согласно уравнению
МОК, мл/мин = 291 Мт0.69, кг
Слайд 17Рис. 11. Объемная скорость кровотока в органах млекопитающих с массой
тела 70, 20, 2, 0.2 и 0.02 кг [74, 75].
Расположение столбиков (слева направо) показывает величину органного кровотока, соответствующую пяти видам млекопитающих от человека до мыши : 0-МОК, 1-кожа, 2-скелет, 3-скелетные мышцы, 4-сердце, 5- органы v. porta, 6-почки.
Слайд 18ЧЕМ КРУПНЕЕ ЖИВОТНОЕ, ТЕМ БОЛЬШЕ СНИЖАЕТСЯ КРОВОТОК
В ЕГО ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫХ
СТРУКТУРАХ –
КОЖЕ, КОСТЯХ И СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЕ.
В СЕРДЦЕ И
ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ С ПЕЧЕНЬЮ (ОРГАНЫ, ИЗ КОТОРЫХ КРОВЬ ВЫТЕКАЕТ ПО ПЕЧЕНОЧНОЙ ВЕНЕ)
ОН СНИЖАЕТСЯ НЕ СТОЛЬ ЗНАЧИТЕЛЬНО И МЕНЬШЕ,
ЧЕМ СНИЖАЕТСЯ САМ МОК/КГ МТ.
В ПОЧКАХ ОСК, ВОЗМОЖНО, ОСТАЕТСЯ НЕЗАВИСИМОЙ ОТ МТ
И НАИБОЛЕЕ ВЫСОКОЙ.
Слайд 19Падение БМ,
необходимое при увеличении размера животного
и уменьшении относительной
поверхности его тела,
сопровождается
снижением интенсивности окислительных реакций
в различных
органах. В органах с высокой интенсивностью этих реакций
(как правило, они несут вегетативные функции)
такое снижение меньше,
чем в органах с низкой интенсивностью,
к которым в условиях базального метаболизма
относятся опорно-двигательные структуры.
Одновременно
относительная масса первых органов падает,
а вторых - не меняется или даже растет.
Слайд 20 Рис. 12. Схематическое строение легких теплокровных.
1, 2, 3 –
трахея, легкое, бронх; 4, 5. 6 – альвеолы, сеть капилляров,
аьвеолярные ходы [13]
Слайд 21Рис. 13. Зависимость объема легких от массы тела у млекопитающих
(Tenney, Remmer, 1963), по: [73]. Объем легких, а большую часть его
занимают альвеолы, у млекопитающих растет пропорционально их Мт 1.06![Рис. 13. Зависимость объема легких от массы тела у млекопитающих (Tenney, Remmer, 1963), по: [73].](/img/thumbs/a987996a651174058637e38e8276e403-800x.jpg "Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных Рис. 13. Зависимость объема легких от массы тела у млекопитающих (Tenney,")
Слайд 22 Рис. 14. Связь альвеолярной поверхности легких
его объемом у
млекопитающих c разной массой тела [100].
![Рис. 14. Связь альвеолярной поверхности легких его объемом у млекопитающих c разной массой тела [100].](/img/tmb/2/148307/452445958b34db257122efcc0d634022-800x.jpg "Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных Рис. 14. Связь альвеолярной поверхности легких его объемом у млекопитающих c разной массой тела [100].")
Слайд 23Кислород транспортируется в гемоглобине–
белковой молекуле с четырьмя протопорфиринами,
в
каждом из которых имеется
двухвалентный ион железа (они образуют пигмент
гем).
М.м. гемоглобина 64500.
Каждая его молекула может присоединить
4 молекулы кислорода (возникает оксигемоглобин).
Средняя концентрация гемоглобина в крови
здоровых мужчины 158 г/л, женщины 140 г/л.
1 г гемоглобина может присоединить 1.36 мл О2.
Слайд 24Рис. 15. Кривые диссоциации оксигемоглобина у млекопитающих с разной массой
тела, а - (Филатова, 1944), по [47], б - [73].
По оси абсцисс – рО2 в среде, по оси ординат - концентрация HbO2, %. Звери на левом рисунке: 1 - лошадь, 2 - овца, 3 - степной хорек, 4 - кошка, 5 - желтый суслик, 6 - морская свинка; на правом рисунке: 1 - слон, 2 - лошадь, 3 - человек, 4 - овца, 5 - лиса, 6 - кошка, 7 - крыса, 8 – мышь
![Рис. 15. Кривые диссоциации оксигемоглобина у млекопитающих с разной массой тела, а - (Филатова, 1944), по [47],](/img/tmb/2/148307/0bd328672493c9ebb9dbf33c738cb59b-800x.jpg "Энерготраты в условиях двигательного покоя Метаболизм покоя и структура тела животных Рис. 15. Кривые диссоциации оксигемоглобина у млекопитающих с разной массой тела,")
Слайд 25
Чем мельче млекопитающее,
тем слабее связь кислорода с молекулой Hb.
При
рО2, равном 40 мм рт. ст.
(обычное рО2 в венозной
крови млекопитающих), концентрация кислорода в крови у мелких видов в 2 и более раз ниже, чем у крупных.
Это означает, что чем мельче теплокровное
и выше у него скорость окислительных реакций,
тем больше кислорода покидает его капилляры.
Слайд 26 Рис. 16. Плотность кровеносных капилляров
на поперечных срезах желудочка сердца
у диких и домашних видов млекопитающих с разной массой тела
[99].
Слайд 27Печень
в ряду
«крыса – кролик – овца – бык»
Масса
печени Мт0.82
Количество МХ Мт0.7Число МХ / г Мт–0.1
Рис. 17. Скорость дыхания изолированных
гепатоцитов у птиц с разной массой тел [87].
При расчете литературных данных принято,
что в гепатоцитах масса воды составляет 70%.
Слайд 28Рис. 18. Число ненасыщенных связей в фосфолипидах клеточных мембран скелетных
мышц млекопитающих (А)
и птиц (В) с разной массой тела,
по: [92]. 
Слайд 29Таким образом, падение БМ
у теплокровного в связи с увеличением
Мт
и снижением его относительной поверхности, сопровождается падением скоростей органного
кровотока и окислительных реакций в органах.При этом
относительная масса вегетативных органов падает,
а опорно-двигательных структур не меняется или растет;
связь кислорода с Hb укрепляется
и артерио-венозная разница О2 снижается;
альвеолярная поверхность легких увеличивается
почти пропорционально увеличению Мт.
Слайд 30Задача 4
Найти свой базальный метаболизм:
БМ = 65.8 Мт0.75∙ [1 –
0.001 (30-А) + 0.018 х (В – 42.1)]
БМ – ккал/сут;
Мт – кг; А - возраст, годы; «В – «рост, см / МТ0.33,кг»
Слайд 31Решение задачи 4
Например, у женщины с Мт - 60 кг
(600.75 = 21.6),
А - 25 лет, рост - 165
см, В - 165/600.33 = 42.7:БМ = 65.8 х 21.6 х [1 – 0.001 х 5 + 0.018 х (42.7 – 42.1)] = 1430∙ккал/сут.
Слайд 32Задача 5.
Найти свой идеальный вес по формуле Броке:
Мт, кг
= (Рост, см х Объем груди, см) / 240
(или
Рост –100 – 10%)
Слайд 33Задача 6
У человека идеальная Мт 60 кг,
а избыточная
масса жировой ткани 12 кг ( 17% Мт)
всего Мт =
60кг+12кг.Калорийность жира 9.4 ккал/г,
количество воды в жировой ткани 60%.
Сколько суток этот человек может жить
только за счет избытка жира,
если его суточная потребность в энергии
составляет 1.5 БМ?
Слайд 34Решение задачи 6
БМ у человека с Мт 60-кг 1509
ккал/сут.
Вся потребность в энергии
1.5х 1509 = 2264 ккал/сут.
Количество жира без воды 4.8 кг =12 кг ∙ 0.4
При окислении этого жира
выделится 9.4 ккал х 4800 г = 45120 ккал
45120 ккал / 2264 ккал/сут = 20 сут
Слайд 35Задача 7
Найти относительную массу органов,%
(Мт в кг)
мышь 20 г , человек 60 кг, бык 700 кг
Печень
3.33 Мт–0,13 1.66 0.59 0.43
Почки
0.73 Мт–0,15 1.80 0.54 0.37
Сердце
0.58 Мт–0,02 1.08 0.92 0.88
Слайд 36Решение задачи 7
Относительная масса ,%
(Мт в кг)
мышь
20 г , человек 60 кг, бык 700 кгПечени 5.53 1.96 1.43
Почек 1.31 0.39 0.27
Сердца 0.63 0.53 0.51
Слайд 37Задача 8
Найти частоты в минуту (Мт в кг)
дыхания
53.5 Мт–0,26
сердцебиения
241 Мт–0,25мышь 20 г человек 60 кг бык 700 кг
Мт–0.26 2.77 0.34 0.18
Мт–0.25 2.66 0.36 0.19
Слайд 38Решение задачи 8
Частота дыхания в минуту
Частота сердцебиения в минуту
мышь 20 г человек 60 кг
бык 700 кг 148 18 10641 87 46
Слайд 39Задача 9
Найти МОК, мл/мин = 291 Мт0.69, кг
у воробья Мт
= 30 г ( 0.089)
у страуса Мт = 40
кг (12.7)В скобках - Мт0.69, кг
Слайд 40Решение задачи 9
МОК, мл/мин и мл/(мин х 100 г)
Воробей
26 мл/мин
86 мл/(мин х 100 г)Страус 3696 мл/мин
9.2 мл/(мин х 100 г)
