Особенности кислородного режима скелетных мышц костистых рыб

Жизнь на нашей планете существует в двух средах: водной и воздушной. Диффузия кислорода в воде протекает почти в 10000 раз менее эффективно, что в конечном итоге определяет энергетический статус организма. (Фото с сайта zen.yandex.ru/media/givotniymir_ru)

Физиологические механизмы, обеспечивающие кислородный гомеостазис организма, исследуются уже на протяжении более 50 лет. Однако подавляющее большинство работ сделано на высших позвоночных. В приведенном обзоре впервые обобщается информация о в крови, тканях и связанных с ними диффузионных процессах у костистых рыб с акцентом на скелетные мышцы. Отмечено, что диффузия кислорода в скелетных мышцах костистых рыб протекает более сложно, чем у высших позвоночных. В основе этих процессов лежит гуморальный и нервный контроль жаберного кровотока, а также дыхательной и сердечной деятельности.

Жизнь на нашей планете существует в двух средах: водной и воздушной, которые принципиальной отличаются по физико-химическим характеристикам. Одним из таких отличий является диффузия кислорода. В воде она протекает почти в 10000 раз менее эффективно. Выполняя функцию акцептора электронов в дыхательной цепи митохондрий, кислород в конечном итоге определяет энергетический статус тканей и организма в целом. Поэтому, как писал В.И. Вернадский: «Борьба за существование в водных экосистемах – это, прежде всего, борьба за кислород! ». Особенно это актуально для водных организмов, у которых энергетические траты на обмен существенно превалируют над конструктивными процессами.

Среди тканей гидробионтов особая роль принадлежит скелетной мускулатуре. Переориентация ее метаболизма на усиление анаэробных процессов, может привести к изменению двигательной активности вида и повлиять на его дальнейшую судьбу в экосистеме. О неустойчивости кислородного режима скелетных мышц морских и пресноводных рыб свидетельствует низкая скорость утилизации кислорода, которая сочетается с высокой плотностью капилляров и митохондрий в ткани, сопоставимых с высшими позвоночными.

При характеристике кислородных режимов тканей обращают внимание на две группы параметров, которые при устойчивых состояниях должны быть сбалансированы: Р_О2 в артериальной, венозной крови и тканевых структурах; скорости транспорта кислорода кровью и утилизации его тканями. Первая группа параметров ответственна за скорости диффузии кислорода на уровне гематопаренхиматозного барьера, вторая – за величины Р_О2 в крови и тканях.

Представленный вниманию читателя обзор посвящен именно этим аспектам проблемы. В нем обобщена информация о напряжении и диффузии кислорода в скелетных мышцах костистых рыб. Сопоставлены методы регистрации и расчета данных характеристик. Отмечено, что диффузия кислорода в скелетных мышцах костистых рыб протекает более сложно, чем у высших позвоночных. Допускается, что этот процесс ограничивается мембранными структурами клеток мышечной ткани. Особое внимание уделено напряжению кислорода в артериальной и венозной крови и механизмам функциональной коррекции этих величин. Показано, что в основе этих процессов лежит гуморальный и нервный контроль жаберного кровотока, а также дыхательной и сердечной деятельности. Обсуждается также участие в регуляции этих функций чувствительных к кислороду и СО₂ рецепторов.