Влияние гравитации на жизнедеятельность организмов

Гравитация – постоянно действующий фактор, у земных организмов выработались устойчивые приспособления к нему.

Клетка воспринимает сигнал об изменении напряженности гравитационного поля и трансформирует (передает) этот сигнал во внутриклеточную среду с помощью специализированных гравирецепторов. Общим для всех типов клеток в реакции гравитропизма (в случае с многоклеточными) или гравитаксиса (в случае с одноклеточными) является участие в этом процессе механорецепторов. Именно эти структуры первыми воспринимают физические сигналы из окружающей среды, в частности сигналы об изменении напряженности гравитационного поля и передаю внутрь клетки.

В опытах с крысами в первые дни после космических полетов отмечали вялость, снижение общего тонуса и двигательной активности. В полетной группе было зарегистрировано значительное снижение уровня условнорефлекторной деятельности животных. Наиболее существенными сдвигами, развившимися под влиянием невесомости, были атрофические изменения в мышечной ткани, остеопороз и замедление роста костей, снижение активности эритроидного кроветворения, изменение метаболизма липидов, воды и электролитов, коллагена.

Изменения в скелетных мышцах включали атрофию, перестройку мышечных волокон и молекулярного состава сократительных белков, адекватную условиям космического полета. При этом выраженность изменений достаточно четко коррелировала со степенью участия мышц в осуществлении антигравитационной функции на Земле. В костной ткани наибольшие изменения под влиянием невесомости возникали в тех звеньях системы, которые несут максимальную нагрузку в условиях земной гравитации – в бедренных костях. Обнаружены остеопороз губчатых отделов, умеренное истончение и разрежение кортикальной пластинки, уменьшение костеобразования, замедление минерализации костной ткани, замедление роста костей в длину, снижение их механической прочности. Обнаружено снижение механической прочности не только костей периферического скелета, но и отдельных позвонков и позвоночного столба в целом.

У животных, находящихся в условиях невесомости в течение 1 – 3 недель, отмечены инволюция лимфоидных органов, атрофия мышечной ткани, остеопороз, снижение иммунореактивности, напоминающие изменения, развивающиеся при старении. Однако в случае невесомости все эти изменения были обратимыми и при возвращении на Землю достаточно быстро приходили в норму.

Вопросы для самоконтроля:

1 Каким образом создают условия для изучения действия гравитации на Земле?

2 Какое действие оказывает гравитация на земные организмы?