MedCrave онлайн

Листування:

Отримано: 01 січня 1970 р. | Опубліковано:,

Цитування: DOI:

Ключові слова: втрати води, тепловіддача, випаровування, дихання, терморегуляція, метаболічне виробництво тепла, енергетичний еквівалент втрати маси тіла, птахи

  1. Газоподібний обмін - будь-яке перевищення маси СО2 над масою О2
  2. Втрата калу та сечі.
  3. Випаровування води.

Коли відомі метаболічні реакції птиці та RQ, можна легко врахувати загальну втрату води на випаровування.

Загальні втрати води при випаровуванні (TEWL) при температурі навколишнього середовища 25 ° C зведені у двох оглядах. 11,12 Основними механізмами переходу від мінімальних до максимальних теплових втрат є зміна положення оперення, від розтріпаного до щільно притиснутого, зміна кровотоку в результаті вазомоторних реакцій та адаптаційна швидкість випаровування. У цій роботі обговорюються наступні питання: (1) Як вимірювання TEWL на основі енергетичного еквівалента втрати маси тіла (q) порівнюють із значеннями TEWL, отриманими методом відкритого потоку? Оскільки McNab, 13,14 переконливо продемонстрував, що Passeriformes та Non-Passeriformes птахи відрізняються за своєю базовою швидкістю метаболізму, наступне питання випливає: (2) Який взаємозв'язок між TEWL та масою тіла у Passeriformes та Non-Passeriformes птахів при термонейтральній температури навколишнього середовища?

Дослідження проводили в Московській області на Звенигородській біологічній станції (55 ° 44 ′ пн.ш., 36 ° 51 ′ сх.д.). Понад 60 видів пасхарних птахів, що представляють повний діапазон розмірів замовлення, від Голдкреста (Regulus regulus, 5,5 г) до Ворона (Corvus corax, 1 208 г) і 30 видів птахів, що не перебувають у відповідних розмірах ( 25-4000г) були обрані для аналізу. Всіх птахів утримували у великих вольєрах при природній тривалості дня та температурі. Для перелітних птахів та субтропічних видів вольєри нагрівали взимку, щоб підтримувати температуру 5-10 o C. Ці умови дозволяють точні дослідження сезонної акліматизації. 15 Вимірювання енергетичних цінностей проводили взимку (листопад-січень, лютий) та влітку (кінець травня-червня, кінець серпня - вересень) на нелиняючих птахів. Дослідження сезонних коливань витрат енергії в спокої проводили при експериментально контрольованих температурах, де ТА варіювали від -28 o C до +40 o C, щоб побудувати профіль теплової енергії кожного з досліджуваних видів.

Вимірювання змін маси тіла у птахів

Зміни маси тіла - це сукупність численних варіацій, часто в протилежних напрямках. Найпростіший випадок - це зміна маси тіла птаха, шлунково-кишковий канал якого залишався порожнім протягом декількох годин. За таких умов маса тіла зменшується виключно через втрату води та вуглецю через дихання (у вуглекислому газі, термін дії якого минув), викиди шлунково-кишкових каналів у вигляді слизу та гастролітів, осипання пір’я та зміни вологості оперення. Тільки останній фактор може свідчити про збільшення маси тіла. Оперення, яке виглядає сухим, містить 150-500 мг вологи у птиці вагою 20 г. Втрата маси тіла вночі у таких птахів становить 0,05-0,30г/год. 16,17

Вимірювання швидкості метаболізму

Всі значення споживання кисню були скориговані до стандартного тиску та температури згідно з рівняннями, наведеними Депокасом та Хартом. 21 Респірометр у нашій модифікації заснований на вимірах тиску повітря і, отже, дуже чутливих до температурних перепадів. Ми ретельно контролювали температуру в лабораторії під час вимірювання МР та в герметичних камерах. Якщо коливання температури в герметичній камері протягом однієї години вимірювань перевищують 0,3 o C, дані не використовуватимуться. Середній об'єм споживаного кисню за весь час вимірювання швидкості метаболізму трансформували в об'єм при стандартній температурі та тиску і переводили в кДж на добу -1 згідно з рівнянням 1L O2 = 15,97 + 5,16RQ (кДж). 22 Таким чином, споживання кисню вимірювалось при відновленні різної температури навколишнього середовища у всіх досліджуваних видах.

Вимірювання RQ

Стехіометричний підхід при розрахунку загальних втрат води при випаровуванні

Одночасне визначення витраченої енергії та втрат маси у птахів, що відпочивають, було використано для оцінки енергетичного еквівалента втрати маси тіла (q). Під час вимірювань q птахи перебували в поглинаючому стані, і оскільки вимірювання проводили в нерозмножувальний, нелиняючий, немігруючий сезони року, під час цих вимірювань не відбулося продуктивності (зростання чи розмноження) . У птахів не було питної води, і вони метаболізували раніше поглинену їжу. Я проводив попередні експерименти, щоб визначити час доби (у 24-годинному циклі), коли втрата маси тіла птиці була мінімальною, а швидкість метаболізму у птиці постійною. Наші дані для деяких видів відповідали результатам попередніх експериментів, 4-7,17,26, і свідчать про те, що втрати маси в результаті виділень клоаки та продуктів метаболізму азоту в цих експериментальних умовах залишаються дуже малими, і їх можна ігнорувати. Тому основною змінною, що впливає на значення q, є легеневе та шкірне випаровування води. Цей взаємозв'язок виражається наступним чином:

Де Cs - енергетичний вміст (кДж/г) окисленого інгредієнта (жир = 39,7 кДж/г; вуглевод = 17,6 кДж/г; білок = 18,4 кДж/г), DW - маса їжі, окисленої під час енергетичного обміну (в подальші розрахунки DW = 1 г), а Dm - втрата маси тіла, що включає такі компоненти:

де Cs W/2,4 * 100 - кількість води (г), необхідне для випаровування 1% тепла, що утворюється в результаті окислення з'єднання W g відомого енергетичного вмісту (Cs),% He - випаровуваної теплової втрати, вираженої як відсоток від загальної кількості теплоти, що виробляється під час окислення будь-якої кількості цієї сполуки в організмі, виділення клоаки - це втрата маси тіла у вигляді виділеної сечі та калу, а D (CO2-O2) - різниця в масі тіла, отриманої від споживаного кисню а маса, втрачена від викиду СО2. Значення q, що представляє енергетичний еквівалент втраченої маси тіла, пов'язане з рівнем дихального випаровування. Наприклад, при більш високій температурі навколишнього середовища випаровування швидко зростає відносно швидкості обміну речовин, що спостерігається, коли птахи задихаються. Зв'язок між енергетичним еквівалентом та рівнем випаровування легко визначається кількісно. 16,19,20