Интенсивность энергетического обмена в раннем онтогенезе животных по данным непрямой и прямой калометрии
Диссертация
Вопрос о соотношении результатов непрямой и прямой калориметрии является традиционным для русской физиологической школы. В конце прошлого века в Петербурге И. А. Пашутин со своими учениками П. П. Авроровым, А. А. Лихачёвым и А. А. Студенским изучал энергетический обмен человека и лабораторных животных (собак). Исследования проводились с целью подтверждения на более совершенном оборудовании, каким… Читать ещё >
Содержание
- 1. ВВЕДЕНИЕ
- 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 2. 1. Методы непрямой и прямой калориметрии
- 2. 2. Применение методов калориметрии в исследованиях энергетического обмена животных
- 2. 3. Кратковременное (физиологическое) расхождение результатов непрямой и прямой калориметрии
- 2. 4. Долговременное (онтогенетическое) расхождение результатов непрямой и прямой калориметрии
- 2. 5. Анализ фактов расхождения результатов непрямой и прямой калориметрии
- 2. 6. Термодинамический подход к проблеме расхождения данных непрямой и прямой калориметрии
- 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 3. 1. Объекты исследования
- 3. 2. Методы исследования
- 3. 2. 1. Респирометрия
- 3. 2. 2. Калориметрия
- 3. 2. 3. Респирационная (комплексная) калориметрия
- 3. 3. Вычисления и обработка результатов
- 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 4. 1. Рост личинок сверчка
- 4. 2. Рост прыткой ящерицы
- 4. 3. Рост зародышей домашней курицы
- 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
- 5. 1. Зависимость интенсивности энергетического обмена от массы
- 5. 2. Влияние скорости роста на интенсивность энергетического обмена
- 5. 3. Соотношение данных непрямой и прямой калориметрии растущего организма
- 5. 4. Вероятный механизм возникновения разности между результатами непрямой и прямой калориметрии
- 5. 5. Проверка гипотезы
Список литературы
- Авроров П. П. Прямая и непрямая калориметрия у животных всостоянии азотистого равновесия, голодания и откармливания их. Русск. Арх. Патологии, Клинической Медицины, Бактериологии. Отд. оттиск, тип. Риккер, 1899.
- Агаев Б. А., Чеснокова Г. Д. Изменение общего газообмена иосновного обмена в условиях искусственной (фармакологической) гибернации. Азэр. тиб. журн. 1958, № 6, 65- 70.
- Алюхин Ю. С., Иванов К. П. Соотношение между работой и расходом энергии в изолированной мышце млекопитающих. Докл. АН СССР, 1984. Том 274, 983 987.
- Алюхин Ю. С., Иванов К. П. Изменение расхода энергии миокардом в условиях избыточного кислородного снабжения. Бюлл. эксп. биол. и мед. 1986. Том 101, 664 666.
- Беркович Е. М. Энергетический обмен в норме и патологии.
- Москва: Медицина, 1964, 331 с.
- Вызов А. Л., Вызова Ю. Б., Геодакян В. А., Голубцов К. В.,
- Тру сова И. И. Автоматический респирометр для продолжительного измерения потребления кислорода. Зоол. Ж., 1967, XII, 27−31.
- Вызова Ю. Б. Дыхание почвенных беспозвоночных. В кн.: Экология почвенных беспозвоночных. Москва, Наука, 1972, 274 282.
- Веселкин П. Н. Об изменениях теплопродукции при инфекционно- лихорадочных состояниях. Патол. физ. и эксп. терапия, 1961. Том 5, * 5, 16 24.
- Веселкин П. Н. Лихорадка: Очерки по общей патологии теплорегуляции и лихорадочной реакции. Москва, Медгиз, 1963. 375 с.
- Винберг Г. Г. Зависимость энергетического обмена от массытела у водных пойкилотермных животных. Журн. Общ. Биол., 1976, т. 37, * 1, 56−70.
- Владимирова И. Г., Зотин А. И. Зависимость скорости дыханияпростейших от температуры и веса тела. Журн. Общ. Биол., 1985, т. 46, $ 2, 165−173.
- Владимирова И. Г., Зотин А. М. Кривые терморегуляции и определяющие их факторы. Успехи физиол. наук, 1989, т. 21. * 3. 21 42.
- Глансдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. Москва, Мир, 1973.
- Граменицкая Е. С. О соотношении данных прямой и непрямойкалориметрии при динитрофеноловой интоксикации и лихорадке. Патол. физ. и эксп. терапия, 1965. Том 9, ^ 3, 30 34.
- Грудницкий В.А. Зависимость теплопродукции от веса во времяроста меченосцев ИрПорЬогиз Ье11ег1 Ъ. Докл. АН СССР, 1972а, том 202,? 6, 1435 1437.
- Грудницкий В. А. Рост и энергетика меченосцев (Xiphophoruahelleri Я.) Дисс. канд. биол. наук. ИБР АН СССР, Москва, 19 726, 137с.
- Грудницкий В. А. Энергетические закономерности при ростерыб. Сб.: Количественные аспекты роста организмов. Ред.: А. И. Зотин и др. Москва, Наука, 1975, 48−53.
- Грудницкий В.А., Никольская И. С. Теплопродукция на раннихстадиях роста аксолотля по данным прямой и непрямой калориметрии. Онтогенез, 1977, том 8, Je 1, 80 82.
- Грудницкий В.А. Теплопродукция и дыхание зародышей тутовогошелкопряда. Биофизика, 1983, том 28, вып. 3, 485 488.
- Дардымов И. В. Женьшень и элеутерококк. Москва: Наука, 1976. 184с.
- Да Бор К. Практическое руководство по сплайнам. Москва,
- Радио и связь, 1985, 304с.
- Дольник В. Р. Энергетический метаболизм и размеры животных:
- Физические основы соотношения мезду ними. Журн. Общ. Биол., 1978, т. 39, JE 6, 805−816.
- Завьялов Ю. С., Квасов Б. И., Мирошниченко В. JI. Методысплайн-функций. Москва, Наука, 1980, 352с.
- Захаров В. М., Баранов А. С., Валецкий А. В. Влияние температуры инкубации на продолжительность развития прыткой ящерицы lacerta agilis (Squamata, Lacertidae). Зоол. ж., 1982, т. 61, № 10, 883−889.
- Зотин А. И., Зотина Р. А. Термодинамический подход к проблемам развития, роста и старения. Журн. общ. биол., 1969, т. 30, Jfe 1, 94−109.
- Зотин А. И., Зотина Р. С. Феноменологическая теория развития роста и старения. Москва, Наука, 1993, 360с.
- Зотин А. И., рудницкий В. А. Соотношение теплопродукции идыхания во время роста животных. Онтогенез, 1970, т. 1,? 5, 437−444.
- Зотин А. И. Термодинамический подход к проблемам развития, роста и старения. Москва, Наука, 1974, 184 с.
- Зотин А. И. Теплопродукция и дыхание ооцитов xenopus laevls1. на разных стадиях оогенеза. Онтогенез, 1975. Том 6, Л 6, 623 626.
- Зотин А. И. Термодинамика биологических процессов. Москва, 1. Наука, 1976, 278с.
- Зотин А. И. Функция связанной диссипации расхоздение данных прямой и непрямой калориметрии у живых организмов. Журн. Общ. Биол., 1979, т. 40, & 2, 229−237.
- Зотин А. И., Владимирова И. Г. Данные о стандартном обменеживотных. 1. Млекопитающие: Все отряды кроме шерстокры-лых, трубкозубых и грызунов. Москва: Деп. в ВИНИТИ. 1986а. Л 3660-В86. 70 с.
- Зотин А. И., Владимирова И. Г. Данные о стандартном обменеживотных. 2. Млекопитающие: Грызуны. Москва: Деп. в ВИНИТИ. 19 866. J& 5903-В86. 70 с.
- Зотин А.И. Термодинамическая основа реакций организмов навнешние и внутренние факторы. Москва: Наука, 1988. 272с.
- Зотин А.И., Зотина P.C. Феноменологическая теория развития, роста и старения организмов. Москва: Наука, 1993. 364с.
- Иванов К. П. Основы энергетики организма. Том 1, Ленинград:1. Наука, 1990, 307с.
- Иванов К.П. Основы энергетики организма. Том 2, Ленинград, 1. Наука, 1993, 272с.
- Кальвэ Э. Прат А. Микрокалориметрия. Москва, Иностр. Лит., 1963, 230с.
- Корягин В. В., Коновалов С. А. Термодинамическая оценкапроцессов развития и роста микроорганизмов. В сб.: Термодинамика и кинетика биологических процессов. (Отв. Ред. А. И. Зотин) Москва, Наука, 1980, 333−339.
- Лихачев А. А. Теплопроизводство здорового человека приотносительном покое. Дисс. ИВМА, С-Пб., 1894.
- Лихачёв А. А., Авроров П. П. Исследование газового и теплового обмена при лихорадке (Pebris intermittens t ert iona). С-Пб., тип. Меркулова, 1902.
- Майстрах E. В. Гипотермия и анабиоз. Ленинград: Наука, 1964.
- Миррахимов М. М. Основной обмен и его изменения в условияхвысокогорья. Матер, симпоз. «Газообмен в условиях высокогорья», Фрунзе, 1967, 26 30.
- Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесныхсистемах. Москва, Мир, 1979, 512с.
- Полушкина А. Ф. К вопросу о соотношении данных прямой инепрямой калориметрии при экспериментальном туберкулёзе. Материалы I Всесоюзной конференции по теплообмену и теплорегуляции. Ленинград, 1967, 85 86.
- Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов.
- Москва, Иностр. Лит., 1960, 127с.
- Радзинская Л. И., Никольская И. С., Чудакова И. В. Влияниеаллатэктомии на дыхание, вес и продолжительность жизни домового сверчка Acheta domestica L. Онтогенез, 1987, т. 18, .№ 3, 281−287.
- Рогозина M.H. Курица Gallus dornest leus L. в книге: Объектыбиологии развития. Отв. ред: Т. А. Детлаф. М. Наука, 1975.
- Студенский А. А. Опыт сопостаавления количеств теплоты, вычисленных (на основании данных Rubner’a) по обмену, с количеством ее, определяемым калориметром у животных (собак) в норме, лихорадке и беременности: Докт. дисс. ИВМА. № 61, С-Пб., 1897. 59 с.
- Тышэнко В. П. Физиология насекомых. Москва, Высшая Школа, 1986, 302 с.
- Умбрейт В. В., Буррис P. X., Штауффер Д. Ф. Манометрические методы изучения тканевого дыхания. Москва, 1951.
- Хочачка П., Сомеро Дж. Стратегия биохимической адаптации.1977, Москва, Мир.
- Хэм А., Кормак Д. Гистологгия. Т. 2, Москва, Мир, 1983.
- Чередниченко Л. К. Физиологическая калориметрия. М., Л., 1. Наука, 1965. 135 с.
- Шмидт Р., Тевс Г. (ред.) Физиология человека.(в 4-х томах).1. Москва, Мир, 1985
- Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны?1. Москва: Мир. 1987. 259с.
- Яблоков А. В. (отв. ред.) Прыткая ящерица. Москва, Наука, 1976, 373с.
- Abraeham J., Chaplgny 0., Jacquot R. Influence del’aureomycine sur les echanges respiratoires du rat blanc. C. r. Acad. sel. 1958, vol. 246, N 25, 3520 -3523.
- Ackerman R. A. Oxygen consumption by the turtle (Chelonia,
- Caret ta) eggs during development. Physiol. Zool. 1981, v. 54, N 3, 316−324.
- Altman P. L., Dittmer D. S. Metabolism. Bethesda. Federation of American Societies for Experimental Biology, 1968, 737p.
- Andersen H. T. (ed) The Biology of Marine Mammals. 1969.
- New York: Academic Press. 511 p.
- Andjus R. K., Smith A. Reanimation of adult rats from bodytemperature between 0 and +2 °C. J. Physiol. Engl., 1955, vol. 128, N 3, 446−453.
- Aoki I. Entropy Flow and Entropy Production in the Human
- Body in Basal Conditions. J. Theor. Biol., 1989, vol. 141, N 1, 11 -21.
- Aoki I. Effects of Exercise and Chills on Entropy Production in Human Body. J. Theor. Biol., 1990, vol. 145, N. 3, 421 428.
- Atwater W. 0. Neue Versuche Uber Stoff- und Kraftwechel immenschlichen Korper. Ergeb. Physiol. 1904, Bd. 3, 1497.
- Barott H. G. Effect of temperature, humidity, and other factors on hatch of hen’s eggs and energy metabolism of chick embryos. US Dep. Agr. Techn. Bull., 1936, N. 553, 1 45.
- Barott H. G., Pringle E. M. Energy and gaseous metabolismof the chicken from hatch to maturity as affected, by temperature. J. Nutr., 1946, vol. 31, N. 1, 35 50.
- Bartholomew G. A., Tucker V. A. Size, body temperature, thermal conductance, oxygen consumption, and heart rate in Australien varanid lisards. Physiol. Zool., 1964, vol. 37, 341 354.
- Bartholomew G. A. Energy metabolism. In: Animal physiology:
- Principles and adaptation (Ed. by M. S. Gordon). 1982. New York: MacMillan. 57−110.
- Barr D. P., Du Bois E. P. Clinical calorimetry 28, Themetabolism in malarial fever. Arch. Int. Med., 1918, vol. 21, N. 2, 627 631.
- Becker W., Lamprecht I. Mikrokalorimetrische unterzuchungenzum Wirst Parasit — Verhaltnis zwischen Biomphalaria glabrata und Shtstoaoma mcmsoni. Z. Parasitenk, 1977, v. 53, 297 — 305.
- Bermudez J., Loren J.G., Vifias M., Wagensberg J. Microcalorimetric and fluorimetrlc simultaneous measurements during the growth of Serratia marinirubra Ip75 in complex media. Microbios Lett., 1984, v. 27, 61−64.
- Bermudez J., Wagensberg J. Microcalorimetric and thermodynamic studies of the effect of temperature on the anaerobic growth of Serratia marceacens in a minimal glucose-limited medium. J. Thermal. Anal., 1985, v. 30, 191−195.
- Bermudez J., Wagensberg J. The entropy production In microbiological stationary states. J. Theor. Biol., 1986, N 3, 347−358.
- Birou B., Marison I. W., Von Stockar U. 1987 Biotechnol.
- Bioeng., 1987, v. 30, N 5, 650−660.
- Brocker 0., Hell H. Korpertemperatur und Stoffwechsel.
- Ztschr. Neurochem. 1954, Bd. 14, H. 6, 352 356.
- Brody S. Bioenergetics and growth. New York, Reinhold, 1945, 1023p.
- Brooks D., R., Wiley E., 0. Evolution as Entropy. Toward aunified theory of biology. 1988, University Chicago Press, Chikago. 415 p.
- Chevillard L. Effect of oxygen tension and environmentaltemperature on the oxygen consumption and body temperature in albin mice. Fed. Proc. 1966, v. 25, N 4, 1306 1309.
- Chinet A., Ventura-Clapier R., Vassort G. Energetic ofionic contracture in rat-heart papillary muscles. J. Mol. Cell. Cardiol., v. 25, 145−157.
- Clark H. Data on respiration of snake embryos. Anat. Res., 1952, v 113, 549−555.
- De Donder Th., Rysselberghe P. Thermodynamic theory of affinity. Stanford: Univ. Press, 1936. 142 p.
- Dml’el R. Growth and metabolism in snake embryos. J. embryol. exp. morphol. 1970, v. 23, N 3, 761−772.
- Dunkel F., Wensmann C., Lovrien R. Direct calorific heatequivalent of oxygen respiration in the egg of the flour beetle Trifolium Gonfustm (Coleoptera- Tenebri-onldae). Comp. Biochem. Physiol., 1979, v. 62a, 10 211 029.
- Famine P., Khudsen J., Hansen E. S. The effect of oxygen onthe aerobic-anaerobic metabolism of the marine bivalve, Myttlus edulis L. Mar. Biol. Lett., 1981, v. 2, 345 351.
- Pry F. E. The aquatic respiration of fish. In: The physiology of fishes, Vol. 1 (Ed. by M. E. Brown). New York: Acedemic Press, 1957.
- G de G. Anaerobic metabolism of the common cockle Cardiumedule. I. The utilisttion of glicogen and accumulation of multiple end producrs. Arch. Int. Physiol. Biochim., 1975, V. 83, 879 886.
- Gade G., Wllps H., Kluytmans J.H.F.M., de Zwaan A. Glycogendegradation and end products of anaerobic metabolism in the fresh water bivalve Anodonta cygnea. J. Comp. Physiol., 1975 v. 104, 79−85.
- Gneiger E. Heat dissipation and energetic efficiency inanimal anoxibiosis: Economy contra power. J. Experim. Zool., 1983(b), v. 228, 471−490.
- Gneiger E., Kemp R. B. Anaerobic metabolism in aerobic mammalian cells: information from the ratio oi calorimet-ric heat flux and respirome trie oxygen flux. Biochim. Biophis. Acta, 1990, N 1016, 238−332.
- Gould S. J. Allome try and size in ontogeny and phylogeny.
- Biol. Rey., 1966, v. 41, N 4, 587−640.
- Grainger J.N.R. The relation between heat production, oxygen consumption, and temperature in some poikilotherms. In: Quantitative Biology of Metabolism (Eddited by A. Locker). Springer Verlag, New York. 1968. Pg 86 — 89.
- Hammen G.S. Metabolic rate of Marine Bivalves determinedby calorimetry. Comp. Biochem. Physiol. 1979, v. 62a, N. 4, 955 959.
- Hardy J. D., Du Bois E. F. Regulation of Heat Loss from the
- Human Body. Proc. of National Acad, of Sc. of the United States of America, 1937, vol., 23, N. 12, 624 -631.
- Hardy J. D., Du Bois E. P. Basal metabolism, radiation, convection and vaporisation at temperatures of 22° to 35° C. The Jour, of Nutrition, 1938a, vol., 15, N. 5, 477 497.
- Hardy J. D., Du Bois E. P. The technic of measuring radiation and convection. The Jour, of Nutrition, 19 386, vol., 15, N., 5, 461−475.
- Hardy J. D., Milhorat A. T., Du Bois E. P. The effect offorsed air and clothing on radiation and convection. The Jour, of Nutrition, 1938, vol., 15, N., 6, 583 -595.
- Hardy J. D., Bachman G., Ensor Ch., Winn W. The effect onrespiratory metabolism produced by equal amounts of coffeine in the form of coffee, tea, and pure alcaloid. J. Nutr. 1944, vol. 27, N 1, 11 18.
- Hemmingsen A. M. Energy metabolism as related to body sizeand respiratory surfaces, and its evolution. Copenhagen: Rep. Steno Mem. Hosp. 1960, vol. 9. 1 110.
- Herold J.P., Advantage of microcalorimetric investigationsin cardiac energetic physiology: Determination of oxidative efficiency in the Isolated snail heart. Comp. Biochem. Physiol., 1977, vol. 58a, 251−254.
- Hill R. H., Wyse G. A. Animal physiology. Harper & Row, 1. New York, 1989, 656p.
- Hutchinson V. H., Whiteford W. G., Kohl M. Relation ofbody size and surface area to gas exchange in anurans. Physiol. Zool., 1968, vol. 41, 65 85.
- Jequier E. Whole Body Calorimetry. In: Application of
- Calorimetry in Life Sciences (Ed. I. Lamprecht, B. Schaarschmidt). Berlin: W. De Gruyter, 1977, 261 278.
- Johnston I. A. Anaerobic metabolism in the carp (Carasstuscarasstus L.). Comp. Biochem. Physiol. 1975, v. 51b, 235−241.
- Keul j., Doll E., Keppler D. Energy metabolism of humanmuscle. 1972, Karger, Basel.
- Krogh A. The comparative physiology of respiratory mechanisms. 1941. Phyladelphia: Univ. Press. 172 p.
- Loehr K.D., Saiydi P., Lamprecht I. Thermodynamic aspectsof development of Blattela germanica L. Experientia, 1976, v. 32 N. 8, 1002 1003.
- McGarity J. W., Gilmour C. M., Bollen W. B. Use of enelectrolytic respirometer to study denitrification in soil. Can. J. Microbiol., 1958, v. 4, 303−316.
- Onsager L. Reciprocal relations in irreversible processes.
- Phys. Rev., 1931a, v. 37, N 4, 405−426.
- Onsager L. Reciprocal relations in irreversible processes.
- Phys. Rev., 1931 (5, v. 38, N 12, 2265−2279.
- Ott J., Scheimer F. Respiration and. anaerobiosis of freeliving nematodes from marine and limnlc sediments. Netherlands J. of Sea Research, 1973, v. 7, 233−243.
- Pamatmat M. Anaerobic heat productionof bivalves
- Polymesooa caroliniana Modiolus demissus) in relation to temperature, body size, and duration of anoxia. Mar. Biol., 1979, N 53, 223−229.
- Penney D. G. Effect of prolonget diving anoxia on the turtle Scripta elegans. Comp. Blochem. Physiol., 1974, v. 47a, 933−941.
- Prigogine I. Etude thermodinamique des phenomenes irreversibles. Liege, Desper, 1947.
- Prigogine I. Introduction to Thermodynamic of irreversibleprocesses. New York, Wiley, 1967.
- Romanoff B. B. Biochemistry of avian embryo. New York, 1. Willey, 1967, 453p.
- Rubner M. uber den Einfluss der Korpergrosse auf Stoff und
- Kraftwechsel. Ztschr. Biol., 1883, Bd. 19, 535 562.
- Rubner M. Die Gesetz des Energieverbrauches bei der Ernahrung. Leipcig, F. DeutIcke, 1902.
- Schaarschmidt В., Zotin A.I., Brettel R., Lamprecht I.
- Experimental investigation of the bound dissipation function: Change of the §-п function during growth of yeast. Arch. Microbiol., 1975, v. 105, 13−16.
- Schmalhausen I. Studien tiber Wachstumskurve des ffiihnchens.
- Roux’Arch., 1926, Bd. 108, H. 3, 322−387.
- Spinnler E., J6quier E., Favre R., Dollvo M., Vannotti A.
- Human calorimeter with a new type of gradient layer. J. Appl. Physiol., 1973, N35, 158−165.
- Stegemann J. Exercise physiology. 1981, Thieme, Stuttgart1. New York.
- Walker M. G., Heat production of albino mouse in growth.
- Experientia, 1967, v. 23, N 7, 545−547.
- Webb P., Troutman S. J. Jr. An instrument for the continuous measurement of oxygen consumption. J. Appl. Physiol., 1970, N 28, 867−872.
- Webb P., Annis J. F., Troutman S. J. Jr. Human calorimetrywith a water cooled garment. J. Appl. Physiol., 1972, N 32, 413 417.
- Webb P. Metabolic heat balance data for 24-hour periods.1.tern. J. Biometeor., 1971, N. 15, 151 154.
- Webb P., Annis J., Troutman S. Energy balance In man, measured by. direct and indirect calorimetry. The Am. J. of Clin. Nutr., 1980, N. 33, 1287 1298.
- Wesley I. Influence du cobalt sur la consommation d’oxygendes rats blance adultes. Arch, intern, physiol. et biochim. 1956, vol. 64, N 4, 550 553.
- Wieser W. A distrlnction must be made between the ontogenyand phylogeny of metabolism in order to understand the mass exponent of energy metabolism. Respirat. Physiol., 1984, y. 55, N 1, 1−9.
- Willier B.H. mile’s Development of the Chik. An introduction to Embryology. HENRY HOIT and Co. New York, 1952.
- Yousef M. K., Johnson H. D. Thyroid activity in desertrodents: a mechanism for lowered matabollc rate. Amer. J. Physiol., 1982, vol. 229. 427 -431.
- Zotin A. I. Thermodynamic aspects of developmentalbiology. Basel, Karger, 159p.
- Zotin A. I., Lamprecht I. H. D. Calorimetry and psiumetry.
- J. Non-Equilib. Thermodyn. 1982, v. 7, N 6, 323−338.