Сен 03

Акселерационный стресс и адаптация

Животные легко переносят воздействие ускорений небольших величин, например, в диапазоне 1—1,5 G. Такие минимальные воздействия не вызывают каких-либо биологических изменений. Механизм гомеостаза помогает приспособиться к ним. Более интенсивные ускорения вызывают биологический стресс, проявляющийся очевидными болезненными расстройствами. У домашней птицы обнаружены два четко выделяющихся: синдрома «акселерационной болезни». Один из этих синдромов обратим, а другой прогрессирует и всегда ведет к смерти. После прекращения воздействия ускорения в общем происходит быстрое (менее 24 час.) восстановление, которое свидетельствует о том, что в основе изменений лежат лабильные процессы. Посмертные исследования не обнаружили серьезных органических поражений (макроскопических или микроскопических) при акселерационной болезни. Таким образом, патогенетические изменения имеют субмикроскопический, возможно метаболический, характер, о чем говорит их легкая обратимость. Акселерационный стресс вызывает адрено-кортикальную реакцию, которая ослабляется в ходе физиологической адаптации. Наглядным показателем этого (рис. 2) является преходящая лимфопения, которая хорошо коррелирует со степенью физической выносливости животного. Величина ускорения, к которой животные могут физиологически адаптироваться, имеет пределы. Этот предел акселерационной устойчивости обратно пропорционален размерам животного. Личинка дрозофилы может выжить в условиях воздействия ускорения величиной до двух-трех тысяч G в течение нескольких дней. Взрослые двухкрылые насекомые могут переносить воздействие ускорения порядка 20 G. Более крупные насекомые, такие, как кузнечики, могут выживать в условиях воздействия ускорения порядка 9 G. Среди мелких теплокровных акселерационная устойчивость оказывается меньшей, но и она продолжает зависеть от размеров животного (табл. 2). На предел устойчивости влияет также ориентация тела в пространстве. Двуногие переносят более интенсивные ускорения, чем четвероногие животные.

Рис. 2. Относительное число лимфоцитов у взрослых петухов, подвергающихся действию повышенных полей ускорения. Ускорение 2G вызывает цикл стресса и адаптации, тогда как ускорение 1,56G компенсируется с помощью механизма гомеостаза.

Точки на кривой представляют собой средние величины ± стандартная ошибка.

Таблица 2. Акселерационная устойчивость

Вид животного Приблизительная масса, г Устойчивость к хроническому ускорению, G
Мыши 30 7
Крысы 200 5
Куры 1800 3

Это, вероятно, обусловлено особенностями их висцерального сосудодвигательного аппарата. Когда этот аппарат подавлен, например, при лечении резерпином, двуногие становятся гораздо более чувствительными к ускорениям. Эволюционные аспекты развития вертикальной позы человека в связи с гравитацией, физиологические основания и последствия вертикальной позы рассмотрены в ряде работ.

На акселерационную устойчивость влияет и возраст. Молодые и взрослые организмы (вскоре после окостенения скелета) обладают наибольшими способностями адаптации к действию ускорения. Пол также является одним из факторов, влияющих на устойчивость организма. Причем женский пол более устойчив, как вообще ко многим другим стрессовым факторам окружающей среды. Селье [197] объясняет подобную способность к адаптации эндокринными особенностями: «…гормоны фолликулов имеют тенденцию повышать, а гормоны семенников угнетать адрено-кортикальную функцию…». Однако у лежащей (находящейся в горизонтальном положении) курицы механические свойства функционирующего (гипертрофированного) яйцевода весьма несовершенны; при воздействии ускорения больше 2G куры весьма подвержены выпадению яйцевода, что ведет к смерти.

Физиологическая адаптация к хроническому ускорению не является постоянной. Индивидуумы, адаптировавшиеся к ускорению, могут в последующем проявлять под действием ускорения акселерационную болезнь и умирать. Эта картина «истощения» резервов адаптации по своей природе очень похожа на «болезнь Монге» [152], являющуюся проявлением высотной болезни у аборигенов Анд, живших там еще до Колумба. Заболевшие должны спуститься с гор, в противном случае умрут, потому что они не в состоянии более адаптироваться к высоте. Акселерационная болезнь,, развивающаяся у индивидуумов, адаптировавшихся ранее, оказывается совершенно схожей или идентичной с картиной болезни у чувствительных индивидуумов в начале воздействия.

Важным аспектом физиологической адаптации к хроническому ускорению является то обстоятельство, что способность к адаптации в довольно большой степени наследуема. Это было показано только на домашней птице [210], но можно думать, что является и общим принципом. После пяти поколений отбора на акселерационную устойчивость (выживаемость) была выведена линия животных, смертность которых под действием ускорений составляла только 10% от смертности среди неотобранной группы животных при одинаковом воздействии.

Для выведения линии животных, устойчивых к ускорениям, отбор играет более важную роль, чем различные воздействия (тренировки). Механизм повышения устойчивости скорее сводится к простому увеличению числа генов, принимающих участие в физиологической адаптации, чем к мутантному развитию некоторых новых процессов. Никакой качественной разницы между индивидуумами линий, отобранных и неотобранных по их устойчивости к ускорениям, т. е. устойчивых или чувствительных к ускорениям, не проявилось: обе группы вели себя на центрифуге весьма сходно и даже идентично. Очевидное преимущество линии животных, отобранных по устойчивости к ускорениям, в их большей выживаемости. Поэтому большее их число оказывается доступным для экспериментального исследования после продолжительного вращения на центрифуге.

Работы по селекции (улучшение породы в каждом поколении), позволяли быстро вывести новую линию животных, устойчивых к действию ускорений. Прямая взаимосвязь последовательности метаболический процесс — фермент — ген дает основание генетикам полагать, что в основе механизмов наследования лежат метаболические процессы [224]. Таким образом, устойчивость к хроническим ускорениям, как и подверженность акселерационной болезни, имеет метаболическую природу.

Похожие статьи:

  1. Устойчивость человека к ускорениям и критерии ее оценки Оценка устойчивости организма к действию ускорений зависит от характера выбранного...
  2. Рост и развитие животных и растений Влияние гравитации на развитие яиц земноводных имеет продолжительную историю исследования....
  3. Защита от неблагоприятного действия ударных ускорений Устойчивость организма человека, а также животного к воздействию ударных ускорений...

автор admin \\ теги:



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.