Терморегуляція. Способи

1.

2.

Терморегуляція - сукупність фізіологічних процесів,
що підтримують температуру тіла організму відмінною
від температури навколишнього середовища
Пойкілотермні організми - організми, які не спроможні
підтримувати температуру тіла на стабільному рівні
Гомойотермні організми - організми з відносно сталою
температурою тіла, що майже не залежить
від температури навколишнього середовища
Гетеротермні тварини – проміжна група тварин,
здатних підтримувати постійну температуру тіла,
а також знижувати її за необхідності (в активному стані
гетеротермні тварини є гомойотермними тваринами)

3.

Графік ілюструє залежність температури
тіла від температури довкілля
Температура тіла
У трав’яної жаби температура тіла
може перевищувати
температуру середовища
не більше, ніж на 3,5°С
Найкраще та найстабільніше
терморегуляція працює
у людини та інших теплокровних тварин
Температура середовища

4.

Тварини використовують два основні джерела теплової енергії:
- зовнішнє (сонячна енергія, тепло зовнішнього
середовища, енергія їжі)
- внутрішнє (тепло, що продукується в процесі
обміну речовин)
Терморегуляція
фізична
поведінкова
хімічна

5.

Фізична терморегуляція – фізіологічні процеси, шляхом яких змінюється
рівень тепловіддачі
1. Випромінювання — це нагрівання навколишніх предметів,
які мають нижчу температуру, шляхом поширення теплової
енергії через повітряне середовище
3. Конвекція — це віддача тепла
у навколишнє повітряне
середовище
2. Випаровування — це віддача тепла
шляхом потовиділення
4. Проведення - це віддача тепла
предметам, які безпосередньо
прилягають до тіла

6.

Фізична терморегуляція
Звуження судин
епідерміс
Зменшення діаметру кровоносних судин
зменшує кровотік і допомагає зберігати тепло
У гомойотермних тварин
кров зазвичай
втрачає тепло,
проходячи поблизу шкіри

7.

Фізична терморегуляція
Розширення судин
Кровоносні судини розширюються, що збільшує приплив крові до шкіри і допомагає тварині
втрачати частину зайвого тепла до навколишнього середовища

8.

Фізична терморегуляція
Пухнасті ссавці часто мають спеціальні мережі кровоносних судин для
теплообміну, розташовані в ділянках оголеної шкіри
у зайців є великі вуха з розгалуженою сіткою кровоносних судин,
які дозволяють швидко втрачати тепло

9.

Фізична терморегуляція
Багато птахів і ссавців мають пристосування для кровообігу, які дозволяють передавати тепло
від судин, що містять більш теплу кров, до тих, що містять більш прохолодну кров
Температура тіла 36° С
Температура
середовища
5° С
артеріальна
кров
венозна
кров
капіляри
вени
артерія
Артерія, що протікає вздовж кінцівки, несе теплу кров з тіла. Артерія розташована біля вени, яка несе
холодну кров у протилежному напрямку. Тепла кров більшу частину свого тепла передає провідній
висхідній холодній крові.

10.

Фізична терморегуляція
Наземні тварини часто втрачають воду зі шкіри, рота та носа,
випаровуючи її
Кенгуру облизує
кінцівки, щоб
охолонути
Собаки дихають швидко і неглибоко,
з відкритим ротом, щоб збільшити
випаровування з поверхні рота
Кішки вилизують себе
Свині для охолодження
шукають прохолодну
багнюку

11.

Фізична терморегуляція
На холоді тварини використовують різні способи,
щоб мінімізувати втрати тепла в навколишнє середовище
Хутро утримує шар повітря біля шкіри та зменшує
тепловіддачу до навколишнього середовища
Голуб розпушує
пір’я збереження
для тепла
«Гусяча шкіра» у людей не така ефективна
через обмежене волосся на тілі

12.

Хімічна терморегуляція – зміна рівня обміну речовин, що підвищує чи понижує
рівень утворення тепла в організмі
Основні способи вироблення метаболічного
тепла:
- скорочення м’язів (тремтіння);
- швидкі рухи;
- розщеплення бурого жиру
Підвищення температури у бурій жировій
тканині призводить до нагрівання крові,
що її омиває і вона передає тепло
всьому організмові

13.

Хімічна терморегуляція
Пойкілотермні тварини теж дещо можуть підтримувати
оптимальну температуру завдяки роботі м’язів
Джмелі можуть розігрівати тіло до до
+32... +33° С, що дає можливість
вилітати навіть при +5° С
У тунця, який є відмінним пловцем, температура під
час швидкого руху може підніматись до 37°С

14.

Поведінкові стратегії терморегуляції
Пошук затінку — один з
методів охолодження:
пташенята темного
крячика
використовують для
цього тінь від
дорослого альбатроса
чорноногого

15.

Поведінкові стратегії терморегуляції
Ряд тварин пристосувались
до аномально високих температур
Південнокаліфорнійський кліщ
Paratarsotomus
macropalpis найшвидша у світі
сухопутна тварина зі
швидкістю
322 довжини тіла
на секунду, що бігає
по розпеченому бетоні
Мурашки-бігунки Cataglyphis bombycina, які
живляться трупами тварин, що не витримали
спеки, здатні розвивати шалену швидкість
у пошуках їжі у 50 кроків на секунду,
що для нас еквівалентно 660 км/год
Павук Nephila pilipes
демонструє активну
терморегуляційну поведінку,
вирівнюючи своє тіло з
напрямком сонячного світла

16.

Способи терморегуляції рослин
Зменшення перегріву рослин
відбувається:
- за рахунок випаровування,
- захисту від теплових
пошкоджень,
- стабілізації метаболічних
процесів,
- високої інтенсивності
фотосинтезу та дихання,
- утворення білків теплового шоку
Діапазон температур, що діють у природі
на рослини, досить широкий: від -77ºС до + 55°С,
тобто складає 132°С

17.

Способи терморегуляції рослин
У холодних умовах додатково отримати тепло рослинам дозволяють їхні деякі
морфологічні особливості
У рослин-подушок відбувається економія
загальної поверхні, через яку розсіюється тепло
Карликовість і утворення сланких форм дозволяють
використовувати мікроклімат ґрунтового шару влітку
і бути захищеними сніговим покривом взимку
В Антарктиді влітку
температура лишайників
буває вище 0°C навіть під
снігом шаром 30 см

18.

Способи терморегуляції рослин
Механізми, що підвищують толерантність
рослин:
-
накопичення у клітинах «антифризів»,
листопад,
відмирання наземних частин,
зменшення у клітинах води,
підвищення стабільності клітинних
мембран,
- збільшення частки ненасичених
жирних кислот у складі фосфоліпідів
мембран,
- ферменти починають працювати
у ширших температурних діапазонах,
- синтезуються стресові білки