Толстун Денис Олександрович Вплив гіпоксично-гіперкапнічного середовища на фізіологічні показники і старіння лабораторних тварин : Толстун Денис Александрович Влияние гипоксически-гиперкапническая среды на физиологические показатели и старения лабораторных животных Tolstun Denis Alexandrovich Influence of hypoxic-hypercapnic environment on physiological indicators and aging of laboratory animals

Краткое описание

Толстун Денис Олександрович, науковий співробітник лабораторії фізіології ДУ «Інститут геронтології НАМН України ім. Д.Ф. Чеботарьова». Назва дисертації: «Вплив гіпоксично-гіперкапнічного середовища на фізіологічні показники і старіння лабораторних тварин». Шифр та назва спеціальності 03.00.13 фізіологія людини і тварин. Спецрада Д26.001.38 Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Національна академія медичних наук України
ДУ «Інститут геронтології імені Д. Ф. Чеботарьова»
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова праця
на правах рукопису
ТОЛСТУН ДЕНИС ОЛЕКСАНДРОВИЧ
УДК 612.68-019:612.22
ДИСЕРТАЦІЯ
ВПЛИВ ГІПОКСИЧНО-ГІПЕРКАПНІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА НА
ФІЗІОЛОГІЧНІ ПОКАЗНИКИ І СТАРІННЯ ЛАБОРАТОРНИХ ТВАРИН
03.00.13 - фізіологія людини і тварин
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело.
Підпис: ___________________
Науковий керівник: д.б.н., с.н.с. Мурадян Хачік Казарович
Київ-2021

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ...................................................................... 17
ВСТУП........................................................................................................................ 18
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ........................................................................... 24
1.1. Еволюційні зміни газового складу атмосфери................................................ 24
1.2. Вплив гіперкапнії і гіпоксії на старіння ....................................................... 25
1.3. Гіперкапнічно-гіпоксичне середовище і екстремальне довголіття........... 27
1.4. Вплив на організм інертних газів.................................................................. 29
1.4.1. Протекторні властивості інертних газів ..............................................36
1.5. Кислотно-лужна рівновага і довголіття ссавців .......................................... 39
1.6. Ультрафіолетове опромінення ...................................................................... 40
1.7. Тепловий шок.................................................................................................. 44
1.9 Робота білків роз'єднання окислення і фосфорилювання ........................... 48
РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ........................................... 49
2.1. Об'єкти дослідження....................................................................................... 49
2.2. Штучна атмосфера.......................................................................................... 50
2.3. Швидкість газообміну .................................................................................... 51
2.4. Спонтанна рухова активність ........................................................................ 52
2.5. Споживання їжі та води ................................................................................. 52
2.6. Температура ядра і поверхні тіла мишей ..................................................... 53
2.7. Модель діабету І типу .................................................................................... 53
2.8. Аналіз експресії генів..................................................................................... 53
2.9. Глюкозотолерантний тест.............................................................................. 55
2.10. Аналіз плазми крові...................................................................................... 55
2.11. Аналіз лактату мозку.................................................................................... 55
2.12. Швидкість загоєння ран ............................................................................... 56
2.13. Активність супероксиддисмутази............................................................... 56
2.14. Активність каталази...................................................................................... 57
2.15. Кислотно-лужна рівновага........................................................................... 57
15
2.16. Стрес-тести.................................................................................................... 57
2.16.1. Тепловий шок.............................................................................................57
2.16.2. Ультрафіолетовий стрес .......................................................................58
2.16.3. Аліментарна депривація..........................................................................59
2.17. Методи статистичної обробки результатів ................................................ 59
РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ............................................................. 60
3.1. Інтенсивність окисних процесів і тривалість життя ................................... 60
3.1.1. Філогенетичні детермінанти довголіття..............................................62
3.1.2. Кислотно-лужна рівновага і тривалість життя ссавців ....................63
3.2. Вплив гіпоксії і гіперкапнії на інтенсивність газообміну і температуру
тіла у молодих і старих самців лінії СВА ........................................................... 65
3.2.1. Контроль.....................................................................................................68
3.2.2. Азот .............................................................................................................74
3.2.3. Водень ..........................................................................................................80
3.2.4. Гелій .............................................................................................................84
3.2.5. Аргон ............................................................................................................89
3.2.6. Кисень ..........................................................................................................93
3.2.7. Вуглекислий газ...........................................................................................97
3.3. Вплив ГГС на газообмін у самок мишей лінії С57Bl/6............................. 102
3.3.1. Контроль...................................................................................................103
3.3.2. Азот ...........................................................................................................104
3.3.3. Гелій ...........................................................................................................104
3.3.4. Аргон ..........................................................................................................105
3.3.5. Водень ........................................................................................................106
3.3.6. Кисень ........................................................................................................106
3.3.7. Вуглекислий газ.........................................................................................107
3.4. Вплив хронічного ГГС на функціональний стан мишей.......................... 109
3.4.1. Газообмін Vo2 і Vco2 .................................................................................111
3.4.2. Температура поверхні тіла.....................................................................111
3.4.3. Споживання їжі і води ............................................................................112
16
3.4.4. Маса внутрішніх органів .........................................................................113
3.4.5. Показники крові ........................................................................................114
3.4.6. Вміст лактату у мозку ...........................................................................117
3.4.7. Пероральний тест толерантності до глюкози....................................118
3.4.8 Вплив ГГС на експресію генів ucp-2 та hsp-90.......................................119
3.5. Стрепотозотоцинова модель діабету I типу............................................... 121
3.6. Загоєння ран в умовах ГГС.......................................................................... 122
3.7. Вплив штучної атмосфери на детермінанти довголіття дрозофіл........... 124
3.7.1. Швидкість продукції О2 ..........................................................................124
3.7.2. Спонтанна рухова активність...............................................................125
3.7.3. рН гомогенатів .........................................................................................126
3.7.4. Активність супероксиддисмутази.........................................................127
3.7.5. Активність каталази ..............................................................................127
3.8. Життєздатність дрозофіл, інкубованих у штучних атмосферах.............. 128
3.8.1. Стійкість дрозофіл, що утримуються в штучних атмосферах, до
опромінення ультрафіолетом...........................................................................129
3.8.2. Виживаність дрозофіл, що утримуються в модифікованих
атмосферах, до і після опромінення ультрафіолетом..................................132
3.8.3. Вплив штучних атмосфер на виживаність після теплового шоку....136
3.8.4. Сполучення теплового шоку з опроміненням ультрафіолетом..........137
3.8.5. Аліментарна депривація..........................................................................138
3.9. Вплив ША на вікову динаміку смертності і тривалість життя дрозофіл 142
3.9.1. Концентрації He і Ar, що лінійно зростають або зменшуються.......145
РОЗДІЛ 4. ОБГОВОРЕННЯ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ............................. 148
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ......................................................................................... 167
Додаток 1.................................................................................................................. 193

Список литературы

ОБГОВОРЕННЯ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ
Старіння є підсумковим результатом постійного протистояння великої
кількості руйнівних і відновлювальних зовнішніх та внутрішніх факторів. У
багатоклітинних організмів, на жаль, руйнація йде швидше, ніж відновлення,
що призводить до накопичення порушень на всіх рівнях біологічної організації,
зниження життєздатності і смерті організму. Вікові зміни відбуваються у
всьому організму, і для того, щоб успішно протистояти тотальності вікових
порушень, потрібно мати адекватні, універсальні контрвпливи. Енергія і
температура є одним з небагатьох факторів, які відповідають всім вимогам
такої універсальності. Тому, цілеспрямована модуляція генерації енергії і
терморегуляції є найбільш багатообіцяючими підходами уповільнення старіння
та подовження тривалості життя.
Результати проведених нами порівняльно-фізіологічних досліджень
свідчать про те, що особливості старіння і довголіття в значній мірі визначені
основними морфофізіологічними параметрами організму (gross morphophysiological indices), зокрема, інтенсивністю метаболізму, температурою тіла і
надійністю функціонування кислотно-лужного гомеостату [75, 145].
Інтенсивність метаболізму займає особливе положення в цьому списку,
оскільки її зниження приводить до істотного подовження життя не тільки на
філогенетичних, але і на онтогенетичних моделях [40, 154]. У цьому зв'язку
пошук неінвазивних шляхів зниження енергетичних витрат отримує особливу
значимість, оскільки всі процеси життєдіяльності організму енергозалежні, а,
отже, управління генерацією енергії може стати ключем для цілеспрямованих
змін практично всіх біологічних процесів. Основною складністю може стати
вибір оптимальних режимів такого управління, мінімізація його негативних
наслідків, а також вироблення способів і стратегії його використання для
розв'язання конкретних біологічних і медичних проблем.
У самому загальному виді генерацію енергії можна описати рівнянням:
149
Rn + O2 ↔ Rn-1 + CO2,
де Rn і Rn-1 – органічна сполука до і після окислювання із числом атомів
вуглецю, відповідно рівних n і n
-1
. Як відомо із законів кінетики хімічних
реакцій, швидкість прямої реакції описується рівнянням Vпр = kпр∙[Rn]∙[O2], а
швидкість зворотної реакції Vзв = kзв∙[Rn-1]∙[СO2], де kпр і kзв – константи прямої і
зворотної реакцій [12]. Оскільки концентрації [Rn] і [Rn-1] звичайно рівні або
близькі, то підсумковий результат генерації енергії насамперед повинен
визначатися парціальним тиском О2 і СО2 у клітинах. Отже, варіюванням Ро2 і
Рсо2 в атмосфері можна модифікувати відповідні параметри в клітинах і тим
самим цілеспрямовано змінювати інтенсивність обмінних процесів.
В цьому зв'язку важливо врахувати те, що зародження життя, а також
основна частина еволюції відбувалася в атмосфері, де вміст СО2 був на порядки
вищий, ніж О2 [106, 220, 273]. Поява автотрофів, що синтезують органічні
сполуки з неорганічних, і в якості побічного продукту при цьому виділяють О2,
означала початок ко-еволюції атмосфери і живих систем [165]. Зміни
атмосфери стимулювали пошук нових систем адаптації і ніш перебування, а
наростаюча маса живих об'єктів індукувала черговий цикл змін атмосфери.
Лише порівняно недавно за еволюційними мірками кількість О2 в атмосфері
почала стрімко рости, і в наші дні вже не вміст СО2 на порядки перевищує
вміст О2, як це було протягом більшої частини еволюційного розвитку, а,
навпроти, кількість О2 перевищує вміст СО2 в 700 разів [100]. Виживання в
умовах високих концентрацій такого токсичного і генотропного фактору, як
кисень, який, крім всього іншого, індукує виникнення вільних радикалів,
очевидно, стимулювало створення нових захисних і адаптивних систем, які
беруть участь у підтримці рівноваги в антиоксиданних, репаративних,
окислювально-відновних і кислотно-лужних процесах [209]. Такі зміни ще
більше ускладнили і без того складну біологічну організацію, що, зробило її
менш надійною і енергетично більш витратною. Принаймні, частково цим
можна пояснити те, що при утримуванні сучасних видів тварин у середовищах
з високим вмістом СО2 і пропорційно низьким вмістом О2, газовий склад яких
150
нагадує еволюційно древні атмосфери (ДА), вони, очевидно, можуть
«відключити» або послабити навантаження на "нещодавно" (в еволюційному
плані) придбані і тому часто недостатньо ефективні захисні системи [280].
Теоретично це повинно знизити інтенсивність метаболічних витрат і підвищити
життєздатність. Як показали результати наших експериментів, дійсно,
утримування в умовах ДА знижує рівень метаболічних витрат, підвищує
життєздатність у стресорних умовах і збільшує тривалість життя (ТЖ) [95].
Важливо те, що ДА дозволяють вирішити проблему модуляції метаболічних
процесів з мінімальною інвазією, тому що зміни газового складу атмосфери
діють через еволюційно добре «відшліфовані» канали прямих і зворотних
зв'язків. Більше того, існування безлічі газоподібних з'єднань і схем їхнього
застосування збільшує ймовірність того, що при ретельному
експериментальному підборі будуть знайдені варіанти з потрібними ефектами.
Сказане робить штучні атмосфери і, зокрема, середовища, що нагадують
ДА, багатообіцяючими і універсальними засобами, як для керування
нормальними фізіологічними процесами, так і для профілактики і лікування
патологічних порушень. Важливо те, що, на відміну від найчастіше токсичних
медикаментозних засобів, наприклад, антибіотиків і інших інгібіторів
метаболізму, впливи за допомогою штучних атмосфер пов'язані з мінімальною
зовнішньою інвазією.
У нашій роботі зроблена спроба з'ясувати вплив гіпоксичних,
гіпероксичних і гіперкапнічних атмосфер, які створювались за допомогою
додавання до повітря O2, CO2, Не, Ar, N2 і H2, на інтенсивність газообміну,
рухову активність, антиоксидантний захист, кислотно-лужну рівновагу і інші
детермінанти довголіття у найбільш популярних в дослідницькій практиці
видів тварин – мишей і дрозофіл. Особлива увага була приділена вивченню
впливу штучних атмосфер на ТЖ і життєздатність у стресорних умовах. Адже
такі дослідження не тільки допомагають зрозуміти можливі механізми дії, але і
мають самостійне значення і можуть бути використані при розробці
відповідних протекторних засобів. Відмінною рисою роботи є те, що вона
151
виконана на своєрідному «сплаві» порівняльно-фізіологічного аналізу і прямих
експериментів на лабораторних тваринах різного виду, віку і статі. Використані
нами тварини були паспортизировані, вирощувалися і утримувалися в нашій
лабораторії або у віварії ДУ «Інститут геронтології імені Д. Ф. Чеботарьова
НАМН України» на стандартних умовах. Порівняльно-фізіологічні дані про
ссавців різних видів були зібрані з відомих джерел, зокрема, відкритих баз
даних PubMed і AnAge.
У філогенетичних дослідженнях з використанням інформації про більш,
ніж 370 видів ссавців було показано, що між видовою ТЖ і рівнем
теплопродукції існує зворотна залежність з дуже високою вірогідністю
коефіцієнта кореляції (P <10-30) (рис. 3.5). По суті, аналогічні результати були
отримані нами і при аналізі залежності довголіття з рівнем обмінних процесів у
дрозофіл, інкубованих при різних температурах (рис. 3.1). Було виявлено, що
поряд з такими відомими детермінантами довголіття, як рівень метаболізму і
маса тіла, прості по визначенню, але основні по суті показники, наприклад, що
характеризують, кислотно-лужну рівновагу або Рсо2, можуть бути важливими
факторами, що визначають рівень метаболізму і довголіття. Такий висновок
особливо чітко проявляється при аналізі видів з «екстремальним» довголіттям,
які є представниками 4 різних класів тварин: молюск Arctica islandica, рептилія
Dermochelys coriacea (гігантська морська черепаха), і ссавці – Megaptera
novaeangliae (горбатий кит) і Heterocephalus glaber (голий землекоп).
Так, рекордсменом по тривалості життя в царстві тварин є двостулковий
молюск Arctica islandica, що доживає до 500 років. Удвічі меншу максимальну
тривалість життя має горбатий кит, який живе до 220-240 років, тоді як
черепаха доживає до 160 років. Голий землекоп – чемпіон з довголіття в межах
самого великого надряду ссавців – гризунів. Він живе більше 32 років, також
істотно перевершуючи родичів по надряду (рис. 3.5).
При аналізі того, що може давати вищевказаній тварині таку явну перевагу
по МТЖ над іншими видами у своєму таксоні загальним виявляється знижений
метаболізм. Так, кит досягає цього характером дихання, роблячи 1-2 вдиха
152
протягом 10-15 сек і пірнаючи під воду на 15-20 хв. При цьому рО2 поступово
знижується, а рСО2 росте. З черепахою, власне кажучи, відбувається те ж саме,
з тією лише різницею, що вона здатна пірнати на годину. У землекопа подібний
ефект досягається за рахунок життя під землею великими колоніями в норах з
дуже вузькими проходами, і закупореними входами. Як показали прямі виміри,
вміст О2 і СО2 у норі, стають порівнянними і близькими 10 %. Нарешті, Arctica
islandica, мабуть, піддає себе найтривалішому періоду мінімізації газового і
субстратного потоків, зариваючись у морський мул на строк до тижня.
Примітно, що довгожителем є не тільки горбатий кит, а весь підряд
китоподібних, предки яких по еволюційним міркам порівняно недавно – кілька
мільйонів років тому – жили на суші, але потім перейшли до життя в океані.
Представники цього підряду, які також існують в умовах гіперкапнії і гіпоксії в
середньому живуть в 1,5 рази довше, ніж ссавці в цілому.
Заслуговує на увагу те, що за допомогою врахування метаболічних і
терморегуляторних факторів можна пояснити, здавалося, парадоксальні
відмінності довголіття близькоспоріднених видів, наприклад, мишей і ГЗ.
Так, згідно з нашими оцінками, швидкість метаболізму ГЗ в 4-6 разів
нижче, ніж у мишей [98, 182], що може забезпечити збільшення максимальної
тривалості життя приблизно в 5 разів, тоді як більш низька температура тіла (на
3-4 oC) може привести до збільшення тривалості життя приблизно в 3 рази.
Окрім впливу атмосфери на метаболізм, не потрібно забувати і про інші
шляхи можливої корекції обмінних процесів. Наприклад, споживання їжі,
швидкість метаболізму і температура тіла зазвичай розглядаються як тісно
взаємопов'язані змінні, які в першу чергу регулюються гіпоталамусом. Проте
детальніший аналіз свідчить про те, що їх мішені і механізми дії можуть бути
різними і незалежними. Так, вважають, що споживання їжі контролюється в
основному хвостатим ядром гіпоталамуса [233], терморегуляція - нейронами
преоптичної області [239], а інтенсивність метаболічних процесів управляється
віссю гіпоталамус-гіпофіз-щитовидна залоза [85].
153
Таким чином, спільна дія зазначених чинників – гіпометаболізма і
гіпотермії – може бути основою для приблизно 8-кратної різниці максимальної
тривалості життя ГЗ і мишей [60, 155].
Дані про екстремальне довголіття свідчать про те, що підвищення Рсо2 і
зниження Ро2 може бути ефективним засобом уповільнення інтенсивності
метаболічних процесів, подовження життя і зниження частоти вікової патології
[75, 138, 184].
З проведеного нами філогенетичного аналізу також слідує, що для
довголіття тварин важливі не тільки та, бути може, не стільки середні
величини, але і гомеостатична стабільність відповідних систем. [7, 136]. Сама
ідея про те, що види з високою ТЖ повинні мати більш стабільні гомеостатичні
системи, не нова і обговорювалася багатьма [104, 107, 174]. Однак такі
обговорення, як правило, носили концептуальний характер і не були підтримані
відповідним дослідницьким матеріалом. Нами зроблений такий кількісний
аналіз за допомогою зіставлення коефіцієнта варіації рН крові (CVp) з видовою
ТЖ, масою тіла і рівнем метаболізму у ссавців (рис. 3.7). Виявилося, що CVp
демонструє високо достовірні кореляції одночасно з видовою ТЖ (r= –0,670; P
<0,00007), рівнем метаболізму (r=0,692; P <0,001) і масою тіла (r= –0,689; P
<0,00004). Філогенетичний аналіз представляється цікавим не тільки тому, що
він є спробою узагальнення результатів безпрецедентних за масштабами
еволюційних пошуків. Він ще і раціональний і мало витратний, тому що
проводиться з метою одержання додаткової інформації з даних, які вже були
використані іншими дослідниками і не були призначені для вивчення
довголіття.
Онтогенетична ж частина досліджень, як це характерно для піонерських
робіт скринінгового характеру, була проведена з використанням
короткоживучих видів лабораторних тварин – дрозофіл і мишей. Слід
зазначити, що існують різні способи створення ША, з яких перевагу нами було
віддано, так званому, гіперкапнічно-гіпоксичному середовищу (ГГС). Суть ГГС
полягає в тому, що досліджувані біологічні об'єкти вміщують у середовище з
154
обмеженою вентиляцією. У результаті газообміну організму із середовищем
вміст О2 у повітрі поступово знижується, а СО2 росте до настання рівноваги,
тобто до моменту, коли кількість газів, які дифундують із середовища, стає
рівною кількості вироблених газів. Цю величину в камері можна підтримувати
в заданих межах, стабілізуючи атмосферу на необхідному рівні гіперкапнії і
гіпоксії. Важливою перевагою моделі є те, що гіперкапнію і гіпоксію
створюють самі випробувані тварини, що дозволяє обійтися без використання
складних техногенних пристосувань і схем, наслідки застосування яких не
завжди передбачувані. Гіперкапнія і гіпоксія при цьому розвиваються
пропорційно і поступово, без небезпечних для біологічних об'єктів різких змін.
Модель дозволяє легко замінити пропорційні (симетричні) зміни О2 і СО2 на
асиметричні шляхом додавання певних кількостей О2 і СО2 або інших газів на
початку або на будь-якому іншому етапі експерименту. Важливою
представляється також та обставина, що в результаті життєдіяльності організму
в навколишнє середовище виділяється не тільки СО2, але і безліч інших
(мінорних) газових компонентів, зокрема, летучі похідні ароматичних і
неароматичних вуглеводнів, ефірів, спиртів, амінів, меркаптанів і ін. Вони є
продуктами певних біохімічних ланцюгів, тому зміна їхнього парціального
тиску в повітрі неодмінно повинна вплинути на відповідні біохімічні процеси в
клітині, тим самим створюючи своєрідний метаболічний «шум». На відміну від
більшості інших моделей ША, в атмосфері ГГС зберігаються всі мінорні
компоненти, що повинно мінімізувати відповідні «шумові» впливи на
метаболізм. Більше того, є підстави думати, що ГГС є самою древньою,
еволюційно відшліфованою і розповсюдженою в природі моделлю ША. Вона
характерна для видів, які проживають у глибоких норах під землею, особливо в
зимовий час, коли поверхня землі покривається снігом, що утрудняє природну
вентиляцію.
Відомо, що еволюційні зміни газового складу атмосфери частково
відбувалися завдяки фотосинтетичним аутотрофам, у результаті чого частина
атмосферного СО2 була замінена на пропорційну кількість О2. При ГГС мають
155
місце такі ж пропорційні і протилежно спрямовані зміни О2 і СО2 атмосфери,
тільки спрямовані у зворотну сторону – вміст СО2 росте, а О2 знижується. Тому,
ГГС може бути розглянуте, як модель повернення до ДА. При цьому доречно
підкреслити, що перехід із древніх до сучасних атмосфер, очевидно, не мав
видимих необоротних або катастрофічних наслідків. Більше того, для сучасних
видів ДА є не тільки цілком прийнятною альтернативою, але і середовищем, у
якому вони себе почувають краще і, ймовірно, відчувають певну «ностальгію».
ДА повинні бути більш комфортними, принаймні, у тому розумінні, що вони
дозволяють перейти до режимів життєдіяльності з меншими енерговитратами,
підвищують життєздатність у стресорних умовах і забезпечують більше
довголіття. Так, отримані нами результати показують, що зниження вмісту О2 і
особливо ріст СО2 в атмосфери викликає істотне ослаблення інтенсивності
окисних процесів. Старіння не має помітного впливу на цей феномен.
Результати факторного ANOVA показали, що вплив СО2 атмосфери на Vcо2 у
мишей характеризується високим ступенем вірогідності (F =41,6; P <10-30), тоді
як вікові відмінності були статистично недостовірними (Fв =1,9; P <0,07).
Аналогічні F-критерії їхньої вірогідності були отримані для Vо2 (F =22,2; P <10-
15 і Fв =0,3; P >0,6). При цьому для молодих і старих самців і самок мишей
характерні чотирифазні зміни окисних процесів залежно від вмісту СО2
атмосфери. При малих концентраціях (до 2-3 %) підвищення СО2 приводить до
парадоксальної стимуляції газообміну, як видно, через розширення капілярів і
стимуляції кардіопульмональної системи [39, 43, 184]. Наступне підвищення
вмісту СО2 до 4 % не викликає видимих змін Vco2, імовірно через те, що
організму вдається підтримати відносно стабільні Ро2 і Рсо2 у крові і тканинах
завдяки гіпервентиляції. Однак з огляду на те, що Рсо2 у крові більшості видів
наземних ссавців підтримується в районі 40 мм рт. ст., при подальшому
підвищенні вмісту СО2 в атмосфері гіпервентиляція вже не тільки не допоможе
видалити з організму вироблений ендогенний СО2, а, навпроти, призведе до
прискореного проникнення екзогенного атмосферного СО2, у результаті чого
Рсо2 неминуче збільшиться і приведе до інгібування окисних процесів. Дійсно,
156
у наших дослідах у діапазоні 5-10 % СО2 в атмосфері спостерігається
прогресивне зниження рівня газообміну приблизно у 5-10 разів. Зниження
теплопродукції при цьому настільки сильне, що терморегуляційні центри,
очевидно, не справляються із завданням підтримки нормальної температури
тіла, і вона також знижується. Як нам відомо, це – одна з деяких моделей
хронічного зниження температури тіла теплокровних.