Водно-солевой обмен у животных В самом

Водно-солевой обмен у животных

В самом общем виде живой организм можно описать как водный раствор, заключенный в оболочку — поверхность тела (Шмидт. Ниельсен К. Физиология животных, 1982).

Роль воды для организма • Вода – основная среда биохимических реакций. • Питательные вещества транспортируются в виде водных растворов. • Продукты распада выносятся из организма также в виде водных растворов.

Вода составляет основную массу организмов животных Содержание воды в организмах в % к массе тела: Водоросли – 98 Листья трав – 85 Медуза – 99 Земноводные – 90 Млекопитающие – до 83

Водно-солевой обмен у водных животных

У первичноводных животных жаберный, кишечный, а иногда и покровный эпителий всегда контактируют с водой, а значит, вода может проникать через него в процессе осмоса.

Там, где растворы различных концентраций контактируют через полупроницаемую мембрану (эпителий), возникает осмос — диффузия воды в сторону более концентрированного раствора.

По характеру регуляции осмотического давления жидкостей тела гидробионты делятся на: • Пойкилосмотических (тканевая жидкость имеет такое же осмотическое давление, как и морская вода). • Гомойосмотических (осмотическое давление тканевой жидкости отличается от таковой внешней среды).

Пойкилосмотические • Большинство морских беспозвоночных. • При этом концентрация некоторых ионов в организме и воде может существенно различаться.

Содержание ионов в морской воде и тканях животных (моль/кг) Na+ Mg 2+ Ca 2+ K+ Cl- SO 4 Морская вода 478. 3 54. 5 10. 1 558. 4 28. 8 Медуза 474. 0 53. 0 10. 7 580. 0 15. 8 Полихета 476. 0 54. 6 10. 5 557. 0 26. 5 Миксина 537. 0 18. 0 5. 9 9. 1 542. 0 6. 3

Медузы поддерживают низкую концентрацию тяжёлых ионов сульфатов, что снижает их удельный вес.

Кремниевыми соединениями богаты, радиолярии и губки (до 88 %)

Соединения кальция в больших концентрациях содержат, моллюски, иглокожие, кораллы (у последних – до 50 % веса тела).

Иглокожие

Кораллы

Гомойосмотические животные • Все пресноводные беспозвоночные • Все позвоночные По отношению к водной среде: - пресноводные животные гипертоничны (концентрация ионов в тканях больше, чем в воде). - морские – гипотоничны (концентрация ионов в тканях меньше, чем в воде).

Пресноводные животные Вода в результате осмоса постоянно поступает в их организм. Пути поддержания ионного баланса: 1. Поглощение ионов жабрами. 2. Выведение избытка воды с мочой (достигает 1/3 веса тела в сутки). 3. Внешние покровы (чешуя, панцирь).

Лещ (Abramis brama)

Щука (Esox lucius)

Морские животные Вода в результате осмоса постоянно выходит из их организма, что создает угрозу обезвоживания. Пути поддержания ионного баланса: 1. Постоянное питье воды для пополнения ее запасов. 2. Избыток солей выводится через почки, кишечник, жабры.

Королевская грамма и рыба - клоун

Проходные рыбы, находясь в пресной воде, ее не пьют, а в соленой поглощают воду тем активнее, чем выше ее соленость

Водно-солевой обмен у наземных животных

• Низкая влажность воздуха определяет интенсивную отдачу воды испарением. • Это создает постоянную угрозу обезвоживания организма.

Водный и солевой обмены разделены: • исключается обмен ионов через покровы тела; • минеральные вещества поступают только с пищей, выводятся с мочой, через кишечник, а также в составе специальных выделений.

Источники воды • • Питье. В составе пищи. Впитывание через поверхность тела. В результате метаболизма (окисление жиров, белков и углеводов).

Потеря воды • • • Испарение через поверхность тела Испарение через органы дыхания Испарение пота и слюны Выделение с мочой Выделение с экскрементами Другие виды выделения (например, с молоком).

Способы регуляции водного баланса • Поведенческие • Морфологические • Физиологические

Поведенческие приспособления • • поиски водопоев; рытье нор; преимущественно ночная активность; летняя спячка.

Виды, получающие воду в основном через питье, сильно зависят от наличия водопоев

Для тушканчиков характерны глубокие норы и ночная активность

Среднеазиатская черепаха • С начала июня до конца сентября может находиться в летней спячке. • В отдельных засушливых областях период активности не превышает трех месяцев в году.

Морфологические приспособления Образования, способствующие задержанию воды в теле: - раковины наземных улиток; - ороговевшие покровы рептилий;

Семейство Сцинковые

Физиологические приспособления Экономия воды при выделении продуктов распада: - у человека моча концентрированнее плазмы в 4, 2 раза, у овец – в 7, 6, у верблюда – в 8, у тушканчиков – в 14 раз; - на 100 г сухого помета у коров приходится 566 г воды, тогда как у верблюдов – 109 г.

Физиологические приспособления Развитие выносливости к обезвоживанию организма: Для человека потеря воды, превышающая 10 % массы тела, смертельна. Верблюды переносят потери воды до 27 %, овцы – до 23%, собаки – до 17 %.

Физиологические приспособления Жизнь за счет метаболической влаги наблюдается у пустынных видов: песчанок, тушканчиков, прыгунчиков. При окислении 1 г глюкозы образуются 0, 6 г воды, 1 г крахмала – 0, 56 г воды, 1 г жира – 1, 07 г воды. Экспериментально установлено, что из 100 г сухой крупы, потребляемой зверьками, образуется около 54 г воды.

Животные, способные жить за счет метаболической влаги: 1 – пустынный прыгун; 2 – карликовая песчанка; 3 – жирнохвостый тушканчик

Прыгунчик. Способен жить за счет метаболической воды

Солевой обмен у наземных позвоночных Выведение избытка солей у млекопитающих: - почки; - кишечник;

Выведение избытка солей у рептилий и птиц • Почки • Солевые железы (продуцируют концентрированный солевой раствор, дополняя работу почек). • Солевые железы развиты у морских видов и пустынных рептилий.

Гигантский южный буревестник

Строение солевой железы у трубконосых птиц

Строение солевой железы у морской черепахи