Impactul pH-ului asupra unor indici fiziologici la broasca de lac. [305105]

[anonimizat]: [anonimizat].

Conducător științific:

Lector univ.dr. Cristina Ponepal

Absolvent: [anonimizat]

2017

Declarație

Prin prezenta declar că Lucrarea de licență cu titlul “[anonimizat] ” este scrisă de mine și nu a mai fost prezentată niciodată la o altă facultate sau instituție de învățământ superior din țară sau străinătate. [anonimizat], [anonimizat], cu respectarea regulilor de evitare a plagiatului:

[anonimizat], sunt scrise între ghilimele și dețin referința precisă a sursei;

reformularea în cuvinte proprii a textelor scrise de către alți autori deține referința precisă;

rezumarea ideilor altor autori deține referința precisă la textul original.

Pitești, data

Absolvent: [anonimizat]

_________________________

Listă de figuri

Fig.1. Alcatuirea corpului (Pelophylax ridibundus) 4

Fig.2 7

Fig 3 9

Fig 4 10

Fig 5 11

Fig 6 15

Fig 7 18

Fig 8 21

Fig 9 24

Listă de tabele

Tabel 1: [anonimizat] 15

Tabel numărul 2: Unitățile de măsură pentru aprecierea reacției unei soluții 39

Introducere

Broscuțele sunt în pericol. Bineînțeles, din cauza noastră, a oamenilor. [anonimizat], însă atunci când o [anonimizat].

Studiile actuale estimează că 2000 de specii de amfibieni (broscuțe) sunt amenințate cu extincția și e [anonimizat] 200 de specii de amfibieni deja au dispărut de pe planetă din 1979 până în prezent.

Factorii care amenința amfibienii sunt:

distrugerea și micșorarea habitatelor

poluarea

încălzirea globală

speciile invazive

Importanța amfibienilor

Amfibienii sunt importanți deoarece:

– fac parte din lanțul trofic iar dispariția lor va afecta existența altor specii;

– [anonimizat];

– [anonimizat];

– broaștele sunt folosite în cercetarea medicinală care contribuie la salvarea de vieți omenești.

Pelophylax ridibundus este o specie predominant acvatică preferă lacurile mari și adânci. [anonimizat]. Este foarte sensibilă la scăderea concentrației de oxigen.

Fig.1. Alcatuirea corpului (Pelophylax ridibundus)

(http://www.myshared.ru/slide/1033514/)

Scopul lucrarii: [anonimizat]-ului.

Obiective:

– studiul asupra parametrilor fiziolofici (respirația și circulația);

– cum influențează acizii și bazele asupra sănătății amfibienilor;

– cum influențeaza abaterile de pH asupra vieții amfibienilor;

[anonimizat] l-am precizat mai sus. În prezent broasca mare de lac nu este o specie pe cale de disparitie. Daca nu se va face nimic pentru a [anonimizat].

În această lucrare vreu sa determin in ce masura sunt afectați anfibienii di cauza contaminarii apelor cu diferite substanțe nocive care produc intoxicații. Eu am ales sa fac opservații asupra impactului acizilor și bazelor.

Capitolul I

Respirația la amfibieni

Denumirea de amfibie-amfibii provine din cuvântul grecesc amphibios care înseamnă „cu două medii de viață”. Acest nume a fost folosit datorită faptului că amfibienii trăiesc atât pe uscat, cât și în apă. Cei mai mulți nu pleacă în totalitate din apă, ci rămân legați de acel mediu datorită funcției de reproducere. Pentru a putea supraviețui în mediul terestru, aceste viețuitoare trebuie să treacă printr-un proces de metamorfoză, adică pentru a putea să respire în apă cu ajutorul branhiilor, iar pe uscat prin pulmoni.

Amfibienii prezintă ca organ hematopoietic rinichiul. Hematiile iau naștre în rinichi fiind lizat în ficat și splină. Splina are rolul de a realiza elemente limfoide. Un rol hematopoietic îl poate îndeplini și măduva osoasă. Aceasta poate juca mereu acest rol sau mereu doar pentru o perioadă de timp (în cazul masculilor aflați în perioada de reproducere). ( Strungaru Gr.,1982)

În cazul Urodelelor și Anurelor, la periferia ficatului se află o pătură groasă de țesut limfoid și care îndeplinește același scop.

Sistemul respirator

Procesul de respirație, adică intrarea aerului se produce pe trei căi: prin intermediul branhiilor, pulmonilor și tegumentului. În primele momente ale vieții, amfibienii respiră cu ajutorul branhiilor, în perioada adultă cu ajutorul pulmonilor. (N. Șanta, P. Jitariu, 1970)

Fig.2 Respirația

(http://www.myshared.ru/slide/1033514/)

În situația batracienilor, animale care trăiesc în apă și pe uscat, respirația este dublată, realizându-se prin piele (tegumentară) și cu ajutorul plămânilor, iar în cazul larvelor și la unii adulți prin intermediul branhiilor. La broaște, respirația prin branhii este de două tipuri: internă și externă, acestea fiind observate la mormolocii batracieni. Aparatul branhial este format din trei perechi de branhii urmate de trei perechi de fante branhiale. Branhiile interne prezintă aspectul unor lobi cărnoși care au prelungiri în partea inferioară. Ele au un sistem divers de cel al peștilor. Branhiile respective apar încă din perioada larvară și continuă să predomine de-a lungul întregii vieți la perenibranhiate. De asemenea, sunt și specii de batracieni (pletodonite) a căror respirație este tegumentară. În cazul celor mai multe specii, respirația este determinată la stadiul de adult prin tegument și plămâni. De-a lungul existenței, aceste organe suferă anumite modificări. Tegumentul are multe vase de sânge, glande și este permeabil. Suprafața pe care tegumentul o acoperă este mai mare decât cea a plămânilor, astfe încât în cazul în care plămânii unor amfibieni vor fi scoși, aceștia pot supraviețui o perioadă lungă de timp. În situația pletodonilor, Urodelele care nu au plămâni, procesul de respirație realizează prin piele și cavitatea bucală care este formată dintr-un număr mare de vase capilare. (Duțu St. Teodorescu Exarcu,1979).

În timpul respirației, nările se deschid în două încăperi care sunt despărțite printr-un perete. Acestea se află într-o comunicare continuă cu cavitatea bucală, fiind deschis cerul gurii. La unii amfibieni, orificiile dinspre cavitățile nazale se pot închide prin căpăcele tegumentare.

Plămânii prezintă o masă limitată. Au forma unor saci cu o încăpere mare și cu pereți subțiri ( aspectul cel mai simplu al plămânlor este întâlnit la Proteus, care are o formă de sac alveolar). Plămânii nu au cavități interioare, având doar cute sau loje îmbrăcate într-un epiteliu intern ciliat cu multe vase de sânge care înconjoară alveolele, astfel încât suprafața respiratorie este mărită. În cazul apodelor, se dezvoltă doar plămânul drept.

În cadrul dezvoltării se mărește suprafața pulmonară prin diferențierea alveolelor, prin îmbunătățirea vascularizației, precum și proceselor de ventilare. Traheea prezintă o lungime mică. (O. C. Necrasov, G.T.Dornescu,1971).

Fig. 3. Plămâni de broască

(B.Elena, 1970)

Făcând referire la forma plămânilor, capacitatea respiratorie este scăzută, necesitând o adăugare a tegumentului. Faptul că nu batracienii nu au cutie toracică, aerul pătrunde în plămâni prin mișcări analoage celor de deglutiție. În cadrul procedurii de respirație, rolul pompei este îndeplinit de spațiul buco-faringian, care prin coborârea ritmică a planșeului bucal crește compartimentul bucal unde se constituie un loc negativ. Odată cu mișcarea respectivă, glota se închide, deschizându-se nările astfel încât să îi permită aerului să pătrundă în gură. După această mișcare, are loc închiderea nărilor și în același timp se deschide glota, planșeul coboară și în urma unei mișcări de înghițire, aerul este scos din plămâni prin glota deschisă.

Trăsăturile fiziologice și structurale ale aparatului respirator în cazul batracienilor sunt urmări ale adaptării acestor viețuitoare la viața de amfibie, astfel încât respirația este stabilită prin tegument și plămâni. (Nach Brehm, 1964 ).

Fig. 4. Etapele prin care se realizează ventilația pulmonară la amfibieni

( D. Coprean 1993 )

La batracieni, aerul pătrunde în plămâni, în procesul de inspirație, prin mișcări similare cu cele de înghițire ținând gura închisă, broasca realizează mai multe mișcări ale planșeului bucal, în cursul cărora aerul atmosferic este inspirat în cavitatae bucală prin narine și apoi este înghițit în plămâni. În timpul expirației, aerul este eliminat din plămâni prin mișcarea musculaturii flancurilor și mișcarea fibrelor musculare aflate în peretele plămânilor.

Fig. 5 Stadii în evoluția fenomenului de cutare a epiteliului respirator pulmonar la batracieni ( D. Coprean 1993 )

Anurele prezintă un aparat laringian care are corzi vocale prin care emană sunete specifice. În cazul masculilor unora dintre specii, sunt întâlnite camere de rezonanță având aspectul unui sac (Hyla) sau dosi saci (Rana temporaria), ori prezintă saci cu o formă foarte pronunțată (Rana esculenta). (O. C. Necrascaov, G.T.Dornescu, 1971)

Sub forma unor larve, amfibienii pot respira cu ajutorul a trei sau chiar patru perechi de branhii externe. Larvele amfibienilor au branhii de origine ectoblastică, prezentând de obicei aspectul unor filamente bipenate. Acestea dispar în faza adultă. În cazul anurelor la nivel larvar, unele Urodele adulte prezintă branhii interne, peste care se găsește un opercul tegumentar. De fapt, branhiile interne reprezintă ramuri ale branhiilor esxterne, iar cele externe sunt învelite într-un pliu tegumentar. Branhiile externe se micșorează, în timp ce branhiile interne se perfecționează. Între cele externe, se găsesc fante branhiale.

În situația unor amfibieni, plămânul este micșorat sau poate să dispară. Pe de altă parte, mucoasa bucală și faringiană sunt alcătuite din mai multe vase de sânge și se comportă ca organe repiratorii auxiliare, ca de exemplu: genul Onychodactylus și familia pletodonide.

Unele specii de urodele au branhii chiar și în stadiu adult. Amfiumidele prezintă în același timp plămâni și branhii interne, în timp ce proteidele au plămâni și branhii externe, iar sirenidele, pe lângă faptul că au plămâni, dispun și de branhii interne și externe. ( Strungaru Grigore, M. Pop, V. Nefco, 1987)

În timpul dezvoltării embrionării, în cazul urodelelor și al apodelor (Cecilii) se formează pe pereții laterali ai regiunii faringiene pungile faringiene, dar și arcurile viscerale. Își fac apariția apoi branhiile externe de origine ectoblastică, dar și un opercul rudimentar, prezintă sub aspectul unui repliu tegumentar și care începe din regiunea arcului hioidian.

De-a lungul perioadei de metamorfoză, la unele familii, sunt eliminate atât pungile faringiene, cât și braniile externe (Salamandridae, Ambystmidae, Plethodontidae), însă la două din aceste specii (Amphiumidae, Cryptobranhidae) rămân câte o pereche de crăpături, pe când la alte două sunt neotenice (Proteidae și Sirenidae) persistă la adulți un număr de 1-3 perechi de crăpături, precum și trei perechi de branhii. Unele Ambystomiae prezintă fenomene de neotenie, trebuie spus că, în timp ce anumite forme neotenice elimină în perioada metamorfozei orice dispoziție care are legătură cu respirația branhială, există și forme care neotenice care o au pentru tot restul vieții. Într-o astfel de situație se găsește Ambystoma tigrinum, care în perioada adultă își pierde branhiile, pe când axodul le păstrează. Dacă, prin realizarea unui experiment, axodul și-ar pierde branhiile, ar respira cu ajutorul plămânilor devenind în acest fel identic cu Ambystoma tigrinum. (Mișcalencu D, Mailat Mișcalencu Florica, 1983 )

La Anure, apar la mormoloci șase perechi de pungi de faringiene și șase perechi de arcuri viscerale. Ultima și prima pereche de pungi sunt eliminate rapid, iar în locul primei se formează urechea medie și trompele lui Eustache. Înainte ca aceste crăpături branhiale să se străpungă, se formează branhiile externe, care au aspectul unor ridicături care apar pe piele în dreptul arcurilor viscerale (III-VI). Ridicăturile de pe arcul VI rămân rudimentare, în comparație cu cele de pe III, IV și V care evoluează constituind branhii externe. După o anumită perioadă de timp, o răsfrângere tegumentară care nu are formațiuni osoase, formată din regiunea arcului II visceral (hioidian) se mărește spre partea caudală, acoperind branhiile externe ca un opercul și le cuprinde într-o cameră operculară.

După ce branhiile externe și-au îndeplinit rolul, înainte de realizarea metamorfozei un alt rând de branhii iau naștere, pe locul ectodermului arcurilor branhiale. În opinia unor autori, aceste branhii sunt interne, fiind învelite de operculi, însă iau naștere tot din ectolpast.

În cazul batracienilor respirația cutanată are un rol deosebit în determinarea schimbului de gaze. Importanța acesteia reiese pe de o parte din stabilirea raportului între suprafața tegumentului și aceea a plămânilor, iar pe de altă parte din evaluarea schimbului de gaze la nivelul tegumentului și al plămânilor: suprafața tegumentului la broaște este mai mare decât aceea a plămânilor; forța schimbului de gaze la nivelul tegumentului și al plămânilor este determinată în tabelul următor:

Tabel 1: Raportul dintre respirația tegumentară și cea pulmonară, la unii batracieni (Dumitru I. Roșca, 1977)

Din informațiile precizate în tabel, prin intermediul tegumentului se eliberează o cantitate mai mare de , mai mare decât prin plămâni. Pentru a se putea efectua un schimb de gaze prin tegument, trebuie ca acesta să fie umed, lucru care se realizează în mod natural printr-o secreție a tegumentului.

Capitolul I I

Circulația la amfibieni

Inima se află în interiorul pericardului fiind formată din două auricule având pereți subțiri, în cazul broaștelor fiind separate de un singur ventricul care are pereți groși. Ventriculul are rolul de a trimite sângele prin tubul aortic în arterele jugulare. Este prezent și un sinus venos, în care este deschisă vena cea mare și anume cava posterioară. Mormolocii prezintă patru arcuri branhiale asupra cărora au loc următoarele transformări: primul are rolul de a forma carotidele ce merg către zona capului; al doilea constituie aorta posterioară; cel de-al treilea se stinge; iar ultimul alcătuiește arterele pulmonare prezentând o ramificație la piele (arterele cutanate).

Fig. 6 Secțiune frontala prin inima de broască

(dupa Portmann, din Grasse)

Respirația aeriană prezintă drept consecință schimbarea inimii la amfibieni. Atriul este repartizat în mod inegal în două încăperi printr-un septum în cazul Anurelor, iar la Urodele are discontinuități. În acest fel, se deschide un atrium drept mai mare în care se deschide sinusul venos și în al doilea rând se formează un atrium stâng mai mic în care se deschid venele pulmonare. Între atrii și singurul ventricul, în peretele căruia, musculatura are o structură specială care nu permite omogenizarea sângelui oxigenat venit de la plămân cu sângele venos venit din sinus. Ventriculul este continuat cu un con arterial în care valvulele s-au unit alcătuind o cută spirală ce împarte conul în două rampe: rampa stângă sau pulmonară (pulmocutanată) și rampa dreaptă sau aortică. În continuarea conului se află două trunchiuri arteriale simetrice, despărțite în fiecare în două rampe: o rampă dorsală de la care pleacă arterele pulmocutanate și o rampă ventrală de la care pleacă carotida comună, precum și cârjele aortice. ( Picoș. C.A. 1982)

Din cauza răsucirii conului, cele două rampe se află laterale în suprafața mijlocie a acestuia: rampa pulmonară se află spre stânga și rampa aortică spre dreapta. Rampa aortică devine ventrală, iar cea pulmonară se transformă în rampă dorsală, iar aceste schimbări au loc în suprafața terminală a conului și a trunchiului.

Au existat mai multe păreri cu privire la circulația sângelui în inima amfibienilor. În lucrările clasice (Sabatier, 1873; Gaupp, 1896 și 1901; Rau, 1924) (Pierre Jean Sabatier, 1873) circulația sângelui este justificată prin deosebirile de presiune care s-ar afla în primul rând la gradul grupului de artere aortice și carotide, iar pe de altă parte la nivelul arterelor pulmonare cutanate. În acest mod, sângele care conține oxigen și care vine în atriumul stâng prin venele pulmonare trece prin ventricul fiind cuprins în rampa dreaptă (aortică) a conului arterial și apoi în cea ventrală a trunchiului, pentru a se diviza la arterele carotide și la cârjele aortice. Din atriumul drept sângele amestecat se scurge în ventricul și de aici în rampa stângă (pulmocutanată) a conului și în rampa dorsală a trunchiului de unde, se împarte arterelor pulmocutanate. Aceasta reprezintă teoria amestecului parțial al sângelui oxigenat cu cel venos.

Alți autori (H.L. Sharma, J.R.Sjmons, A.R. Michelis) susțin că sângele oxigenat cu cel neoxigenat nu se amestecă nici în ventricul și nici în aorte și carotide. Dimpotrivă, Vandervael (1993), Foxon (1947) cosideră că sângele se amestecă atât în ventricul, cât și în celelalte mijloace de circulație. Aceștia nu sunt de acord cu afirmația conform căreia prin artere, carotide, cârje aortice sau artere pulmocutanate trece un sânge amestecat. De asemenea, există în inimă anumite locuri în care sângele încărcat cu oxigen, venit prin vena pulmonară intră în legătură cu sângele amestecat venit din corp, septumul interatrial incomplet la Urodele acordă relația dintre cele două atrii, iar în al doilea rând, caracteristicile valvulei spirale din con oferă o conexiune între rampe. Analizele desfășurate la Iași de către E. Alexa (1958-1965) prezintă faptul că la broască nu se poate vorbi de un amestec de sânge oxigenat și venos nici în singurul ventricul, nici în marile trunchiuri arteriale (cârje carotide, aorte) care pleacă din inimă.

Inima pulsează continu, având perioade de contracție numite sistole și perioade de relaxare care poartă deminirea de diastole. Un ciclu de bătaie complet, o sistolă și o diastolă, alcătuiesc un ciclu cardiac sau o revoluție cardiacă. Sistola are rolul de a goli inima, pe când diastola de a o umple. ( Kosțoiant H.S., 1954,)

Variațiile de volum și de presiune intracardiace oferă posibilitatea unei cercetări a ciclului cardiac, începând cu sistola atrială căreia îi urmează diastola atrială, sistola ventriculară, diastola ventriculară și apoi repausul total.

Ciclul cardiac al inimii broaștei începe cu o convulsie a sinusului venos, apoi sistola atrială, diastola atrială, sistola ventriculară, diastola ventriculară, iar procesul se încheie cu repausul total.

Fig. 7 Schema inimii de broască

(dupa Portmann, din Grasse)

Problemele care au apărut din pricina inimii tricamerale a amfibienilor fac referire la :

rolul pe care îl îndeplinește bulbul cardiac în divizarea celor două feluri de sânge și în repartiția lor în vase

dinamica intraventriculară a celor două tipuri de sânge (neoxigenat și oxigenat) cu împărțirea lor în vasele mari

determinarea ciclului cardiac, în special a mecanicii unui ventricul care pare unic și care ia parte la o circulație dublă (Z. Feider, Al. V. Grossu, St. Gyurko, V. Pop, 1976,)

La amfibieni, studiile fiziologice referitoare la inimă au cuprins în cea mai mare parte cordul de broască. Rezulatele obținute cu privire la modul de funcționare al unei inimi alcătuită din două atrii și un ventricul, au folosit mult timp doar analize morfologice.

Particularitățile fiziologice ale cordului de la amfibieni

criteriul clasic al amestecului parțial își are originile în analizele realizate de Brucke (1852) și Sabatier (1873) și unele conformări primite de la experimentele elaborate de Acolant și Marceau (1931-1938) sau ale lui Foxon (1947-1955). Ventriculul poate fi definit ca fiind un organ spongios în care sângele trimis din cele două atrii are o anumită repartiție: în partra dreaptă, sângele venos trimis de atriul drept; în stânga, cel arterial trimis de atriul stâng, iar în mijloc, sângele amestecat. Orificiul atrioventricular este unic, dar septul interatrial este stabilit pe valvele dorsale și ventrale ale acestui orificiu și la deschiderea lor antrenează și septul, formând o schițare a două canale, care oferă distribuirea separată a celor două grupe de sânge în ventricul. Din acesta, sângele este trimis în vase cu ajutorul bulbului cardiac și al trunchiului arterial.

ipoteza amestecului total a fost precizată de Vandervael (1933), având la bază perfuzii cardiace cu suspensie de tuș.

posibilitatea neamestecului presupune că nici la gradul ventricului și nici asupra vaselor mari care merg din acesta nu se stabilește nici un proces de omogenizare între sângele arterial și cel venos. (N. Șanta, P. Jitariu, 1970)

Ventriculul este despărțit prin septuri sagitale în loje între care nu există o legătură, că lojele sagitale au poziție perpendiculară față de camera centrală, dar și faptul că sunt trăsături în dispoziția golurilor din regiunea dreaptă la care aparține și vârful, pe de o parte, și regiunea bazală stângă, pe de altă parte. Cele două regiuni sunt despărțite în perioada sistolei prin intermediul a două cordoane musulare groase, a căror prezență a fost observată de către Sabatier și mai recent de către Sharma (în cazul Ranei tigrina).

În locul unei succesiuni de contracții, care să explice pierderea celor două tipuri de sânge, se consideră că mecanica ventriculară se caracteriza prin predominanța unor deplasări în direcție cranio-caudală, cu alte cuvinte în sensul lojelor mari sagitale, în regiunea dreaptă și a unor deplasări laterale de la stânga la drepta, în regiunea stângă. Existența unui singur orificiu bulbar între ele este o legătură cu rampa aortică, duce la presupunerea unei eliminări a celor două grupe de sânge.

Fig. 8 Aparatul circulator

(B.Elena, 1970)

Datorită respirației prin intermediul plămânilor, amfibienii au sistem circulator diferit de al peștilor. În cazul larvelor, inima este alcătuită din două cămăruțe. La amfibienii adulți, inima este constituită din două auricule și un ventricul, iar în afară de circulația mare (organism-auricul-ventricul-corp) există și cea mică mică prin intermediul căreia sângele este trasportat de la ventricul la plămân și apoi la auriculul stâng. În ventricul sângele este amestecat, iar în auricul este separat. Larva prezintă la început șase, apoi patru perechi de arcuri aortice (artere branhiale). Primele trei perechi se deplasează către branhii, iar ultima altuiește aorta dorsală. La momentul formării plămânilor, ultima pereche de artere branhiale, ajută la formarea arterelor pulmonare. În acel moment, auriculul se desparte, iar partea stângă recepționează sângele prin intermediul a două vene pulmonare.

În cazul aduților, inima este alcătuită din două atrii și un ventricul. Din ventricul pornește bulbul arterial, care prezintă în continuare trunchiul arterial. Din acest trunchi, se formează arterele pulmonare (arcul patru), cârjele aortice (arcul doi), dar și arterele carotide (arcul unu). Pereții bulbului arterial sunt constituiți dintr-o valvulă spirală care îl desparte în două rampe: prima transportă sângele către artera pulmonară, iar cea de-a doua îl conduce spre cârja aortică și carotidă . În situația broaștelor, trunchiul este împărțit în două rampe, care vor avea în contiuare rampele bulbului. Ramele trunchiului arterial are rol în despărțirea parțială a sângelui arterial de cel venos. (O. C. Necrascaov, G.T.Dornescu, 1971)

Sistemul arterial al broaștelor diferă de-a lungul îmbunătățirii ontogenetice, dar și în cadrul dezvoltării grupului.

În timpul creșterii embrionare din artera branhială se despart șase perechi de arcuri aortice, dar la larvă mai rămân doar patru din cele șase perechi. Din totalul de șase perechi, la adult, trei perechi transportă sângele în cele trei perechi de branhii, iar a patra ajută la producerea arterelor pulmonare, odată ce plămânii s-au dezvoltat. Partea din față a arcului aortic alcătuiește artera aferent-branhială, pe când partea finală constituie artera eferent-branhială. Conexiunea dintre cele două artere se realizează în cazul larvei prin regimul de capilare branhiale care pune în legătură arterele aferente cu cele eferente, dar și prin intermediul vasului anastomatic. Prin vasul respectiv care se află la baza branhiei, sângele nu intră în capilarele branhiale. Din moment ce există respirație branhială, sângele circulă prin capilare branhiale. Odată cu apariția plâmânului, respirația realizată prin branhii se micșorează, iar sângele începe să fie transportat prin anastomozele aflate la baza branhiei. După distrugearea branhiei, doar anastomozele păstrează conexiuea între vasul aferent și cel eferent. Prin intermediul vasului anastomotic, se ralizează trecerea de la respirația branhială la cea pulmonară. În cazul urodelelor care au respirație branhială și pulmonară la nivel adult, este păstrată structura arterială de la larve. (Strungaru Grigore, M. Pop, V.Nefco, 1987)

În cazul amfibienilor adulți care respiră cu ajutorul plămânilor, sistemul arterial suferă modificări la nivelul arcurilor aortice. În acest fel, primul arc formează carotidele; cel de-al doilea alcătuiește cârjele aortice; la Anure cel de-al treilea arc dispare, rămânând doar la Urodele; iar ultimul oferă artera pulmonară. În situația Anurelor, artera pulmonară este separată de cârja aortică, iar în cazul Urodelelor este păstrată conexiunea între artere, cu ajutorul canalului lui Botal (ductus Bottali), care reprezintă un vestigiu al părții inferioare a ultimului arc aortic.

La Anure se găsește o arteră cutanată care se îndepărtează din artera pulmonară și circulă către tegument, transportând sângele din vene cu scopul de a fi oxigenat.

Între structura venelor amfibienilor și cea a peștilor există o asemănare. Venele cave ale amfibienilor sunt date de venele cardinale ale peștilor. La Anure venele cardinale dispar, în timp ce la urodele se mențin. Atât în cazul urodelelor, cât și la Anure este dezvoltată vena cavă posterioară, care înlocuind venele cardinale posterioare, conduce sângele din vene din partea posterioară a corpului. Sistemele porte, porthepatic și portrenal sunt foarte bine dezvoltate. O anumită cantitate din sângele care se îndreaptă către sistemul portrenal este condusc prin vena abdominală spre sistemul porthepatic. (Grasse P.P., Devillers Ch. , 1965)

În cazul Anurelor, vena cutanată plină cu sânge cu sânge oxigenat îl transportă către inimă, iar apoi acesta se va vărsa în cava anterioară.

Fig. 9 Schema circulației

(B.Elena, 1970)

Amfibienii prezintă o circulație dublă deoarece, în primul rând sângele trece prin inimă de două ori, realizând cele două circuite: cel mare și cel mic, iar în al doilea rând, sângele aflat în vene și artere se amestecă parțial în ventricul. Prin acest proces, sângele care pătrunde în carotide, în marea majoritate, este oxigenat, datorită mișcării ventriculului de la dreapta spre stânga. În situația Anurelor care au respirație cutanată, are loc o combinare de sânge deoarece vena cutanată dirijează sângele cu oxigen în vena cavă anterioară, în care se află sângele venos. Circulația dublă, închisă, dar incompletă, este întâlnită la batracieni și reptile: în ventricul pătrunde sânge care nu conține oxigen din atriul drept (venit din circuitul sistemic) și sânge încărcat cu oxigen din atriul stâng (venit din circuitul respirator) astfel că, la ieșirea din bulbul aortic sângele neoxigenat este amestecat cu cel oxigenat în proporții diferite, însă cel care trece în circuitul sistemic. (N. Șanta, P. Jitariu, București, 1970 )

Sistemul limfatic are dilatări pulsatile care poartă denumirea de inimi limfatice. La Anure este prezentă câte o pereche de inimi limfatice în dreptul vertebrei a treia și a celulei sacrale, iar la Urodele se află o multitudine de inimi limfatice în lungul liniei laterale.

Structura celulară care intră în sistemul organismelor superioare se află plasat și este menținut într-un lichid interstițial, care reprezintă mediul intern. În acest mediu, celulele își îndeplinesc funcția fiziologică. Lichidul interstițial se află în strânsă legătură cu sistemul limfatic și vascular pentru a crea metaboliții necesari acțiunii celulare și în al doilea rând pentru a elimina resturile metabolice. Pe cale sanguină și limfatică sosesc de la organele digestive în interstițiu alimentele necesare și pe aceleași căi sunt eliminate substanțele inutile.

Datorită conexiunii care se stabilește între sânge și structura celulară se poate stabili faptul că sângele își schimbă compoziția cantitativă și calitativă într-o manieră rapidă, de fiecare dată când apar procese patologice ce pot avea un impact asupra anumitor organe. În aceste cazuri, sângele reflectă mediul intern și în special starea în care funționează organele asupra cărora acționează.

Între hemolimfa vertebratelor și nevetebratelor sunt diferențe în ceea ce privește alcătuirea acestora. Sângele îndeplinește următoarele funcții:

ia parte la înglobarea internă a organismului, determinând astfel dialoguri între anumite domenii ale acestuia prin stabilirea substanțelor improprii (de exemplu: cataboliți sau metaboliți) sau a elementelor specifice (hormoni) pe care le transportă

conduce oxigenul de la epiteliile respiratoare la țesuturi și bioxidul de carbon de la țesuturi la epitelii de schimb

prin intermediul reacțiilor de imunitate celulară sau serologică ce pot avea loc în interiorul lui, pe baza caracteristicilor unor elemente figurate, participă la garantarea imunității naturale a organismului, ca mijloc de luptă contra agenților patogeni

Transportă substanțele alimentare pe care le-a primit prin peretele digestiv, către totalitatea celulelor corpului

Are rolul de a acumula și transporta căldura de la unele organe, precum mușchi, ficat, rinichi, către celelalte organe stabilind în acest fel temperatura corpului constantă; având o funcție termoregulatoare

Transportă produșii de catabolism celular care au fost evacuați în lichidul extracelular la sistemele excretoare (Z. Feider, Al. V. Grossu, St. Gyurko, V. Pop, 1976)

Elementele figurate ale sângelui

Sângele este un lichid fluid intravascular și extracelular. Recoltarea sângelui din organismul animal în prezența unui agent anticoagulant, procedură urmată de centrifugare permite separarea serului sanguin, colorat slab în galben datorită compoziției de carotenoizi și bilirubină. Cheagul de sânge este alcătuit din aminoacizi, bilirubină, acid uric, polioze acizi organici, lipide, uree, creatină și creatinină, monoze.

Sângele vertebratelor este alcătuit din: plasmă și elemente figurate care cuprind: globule roșii-eritrocite și hamatii, globule albe- leucocite și trombocite-plachete sanguine.

Plasma constituie elementul aflat sub formă lichidă a sângelui. Aceasta este compusă din: apă și substanțe dizolvate în ea, precum: protide, lipide, hormoni, glucide, săruri anorganice, dar și substanțe de dezasimilație: acid uric și uree. (O. C. Necrascaov, G.T.Dornescu, 1971)

Eritrocitele sunt celule anucleate, biconcave a căror membrană prezintă un sistem mozaicat alcătuit din 49% proteine, 7% glucide și 44% lipide. În cazul tuturor vertebratelor, conțin pigmentul respirator, numit hemoglobină. Aceasta îndeplinește o funcție importantă și anume: transportă oxigenul. Mărimea eritrocitelor este variabilă, însă cele mai mari diametre se găsesc la amfibieni: Necturus 58,5 și 31 de microni, Rana de 20 (25) și 12 (18) microni, Lacerta agilis 15 (17) și 10 (11) microni. Celulele respective au un comportament asemănător unui osmometru, adică se umflă și se mișcă odată cu scăderea sau mărirea presiunii osmotice. Într-o soluție hipotonică, membrana eritrocitară se desprinde și astfel este eliberată substanța celulară, procedeu care poartă denumirea de hemoliză și poate fi desfășurat prin anumiți agenți tensioactivi (de exemplu: saponină, săpun, cloroform). Cel mai important rol al acestor celule este transportul de oxigen și dioxid de carbon care poate fi realizat de prezența unei soluții 34% hemoglobină. (C.M.Tănăsescu, Georgeta Costescu , 1966)

Indiferent dacă ne referim la globulele roșii nucelate întâlnite în corpul vertebratelor inferioare (de exemplu: batracieni, pești, păsări, reptile) ori în cel a mamiferelor, eritrocitele au anumite trăsături:

prezența pigmentului respirator, hemoglobina, în compoziția chimică le oferă posibilitatea de a se primi oxigen sau bioxid de carbon și de a se descărca ușor, în funcție de tensiunea acestor gaze în mediu; în acest fel ele garantează transportul celor două gaze între aparatul respirator și țesuturi

forma discoidală a eritrocitelor oferă o suprafață mare de intrare sau ieșire a celor două gaze respiratoare într-o perioadă scurtă.

prezintă permeabilitate în ceea ce privește sărurile și apa, funcționând ca osmometre microscopice.

au în conținutul lor cantități mici de protomboplastinogenază, iar acest lucru arată că joacă un rol important în coagularea sângelui

prezintă o încărcătură electrică negativă

eritrocitele supraviețuiesc în corpul unui animal aproximativ 30 de zile (Z. Feider, Al. V. Grossu, St. Gyurko, V. Pop, 1976)

Leucocitele sau globulele albe se găsesc în sângele vertebratelor într-un număr mai mic decât cel al globulelor roșii. În funcție de sezon, numărul leucocitelor variază, astfe că în cazul ambifienilor în luna februarie este stabilit un nunăr foarte mic de celule.

Acestea sunt elemente nucleate, ale căror nuclee sunt în formă de balonaș sau reniforme. Nu au în compoziția lor hemoglobină. Se deplasează folosind pseudopodele și din această cauză sunt întâlnite și în extravascular, iar în al doilea rând au capacitatea de a trece prin peretele capilarelor sanguine ( proces numit diapedeză).

În funcție de trăsăturile morfologice, sunt grupate în două categorii: mononucleate (poartă denumirea de agranulocite) și polinucleate (sau granulocite). (Dumitru I. Roșca, 1977)

Broaștele prezintă o celulă polimorfonucleară (al cărei nucleu este neregluat, lombat) care are o formă asemănătoare cu neutrofilul întâlnit la mamifere, cu deosebirea că este lipsit de granule.

Acestea îndeplinesc următoarele caracterisici fiziologice și sarcini: au rol în refacerea țesutului care a suferit anumite afecțiuni; în metamorfoză; la efectuarea mecanismelor de apărare împotriva agenților patogeni care au pătruns în mediul intern.

Aceste acțiuni au la bază o multitudine de trăsături fiziologice:

datorită formării de pseudopde, ele trec printr-un proces de deformare deplasându-se prin endoteliul capilar, din plasma sângelui în plasma interstițială proces numit diapedeză.

pot sintetiza diastaze de felul hidrolazelor care îl ajută să digere celulele sau a bacteriilor ingerate; prin aceasta se garantează eliminarea celulelor moarte și de asemenea, refacerea țesuturilor rănite

în masa sângelui sunt purtate precum eritrocitele, dar se pot deplasa în mod activ la surafața endoteliului vascular, chiar împotriva curentului sanguin, prin mișcări amiboidale, cu ajutorul pseudopodelor.

prezintă abilitatea de a produce anticorpi și prin aceasta participă la lupta serologică împotriva agenților patogeni (Nach Brehm, Lumea animalelor, 1964,)

Trombocitele se găsesc în sângele amfibienilor precum celulele cu dimensiune mică anucelate, iar în sângele în cazul mamiferelor vertebrate sunt prezentate ca celule nucleate, trombocitele au ca trăsătură importantă conținutul însemnat de protomboplastinogenază. Pe baza acestor caracteristici, trombocitele au un rol deosebit în coagularea sângelui, atât din punct de vedere diastazic, cât și mecanic; de asemenea, prin aglutinarea microbilor reprezintă un obstacol împotriva invaziilor microbiene. Principalele categorii de leucocite care se găsesc în sânge sunt reprezentate de limfocite și leucocitele polimorfonucleare, cu un conținut mare de ioni de zinc, enzime respiratorii și glicolitice. Rolul acestor celule constă în realizarea proceselor imunologice ale organismelor vii. (Z. Feider, Al. V. Grossu, St. Gyurko, V. Pop, 1976)

Dacă se realizează o comparație între ionii din sângele provenit de la diferite animale se constată multe asemănări, iar cantitățile relative de , și sunt similare cu cele din apa de mare.

Odată cu schimbările condițiilor de viață, animalele au fost confruntate cu noi probleme care au condus la modificarea organelor respiratorii, a procesului de oxigenare a hemoglobinei sau a altor proteine cu sarcini asemănătoare (în cazul moluștelor și artropode-hemocianina, de la anelide marine-hemeritrina și cluorocrurina) stabilirea unor mecanisme care să le permită extern foarte variabil-viața terestră. Cu toate modificările care au apărut de-a lungul timpului, animalele și-au păstrat în sânge și în celelalte fluide, compoziția ionică relativă, apropiată de cea a apei de mare.

Glicemia reprezintă modul în care este transportat glicogenul hepatic către celulele organelor (Veronica Dinu, Eugen Truiță, Elena Popa-Cristea, Aurora Popescu,2002) Glicogenul hepatic este originea indirectă a glicogenului întâlnit în toate țesuturile, zahărul sanguin fiind sursa directă. Modul de schimbare al glicogenului hepatic în zahăr sanguin, dar și al transmiterii acestuia în celule se manifestă prin neurohormon, fiind verificat de gradul de glicemie. (Eugenia Soru, 1963)

Glicemia este întâlnit ca un amestec dintre a-dextroglucoză și D-glucopiranoză. Există o mică diferență între sângele arterial și sângele venos. Eritrocitele, în comparație cu plasma, conțin o cantitate mai mică de sânge reductor.

Cantitatea normală în glucoză a sângelui sau glicemie este determinată în condiții fiziologice la valori constante datorită echilibrului care se stabilește între procesele metabolice consumatoare și producătoare de glucoză și sistemele de reglare a metabolismului general al glucidelor. Cu toate că asupra glicemiei au loc mai multe procese exterioare precum: efort fizic, inaniție și supraalimentație cu glucide; precum și interioare: gluconeogeneză și glicogenoliză, care au rolul de a schimba valorile acesteia, însă acest lucru nu se realizează în mod normal, datorită unor sisteme de reglare a echilibrului stabilită între viteza de acumulare ca glicogen și viteza de eliberare din glicogenul hepatic.

Metodele metabolice care conduc spre elimnarea glucozei și micșorarea glicemiei sunt: transformarea glucozei în lipide, schimbarea glucozei în glicogen, eliminarea în urină în situații patologice, degradarea glucozei. Alternanța glicemiei este prezentă în sensul unei majorări sau micșorări, din această cauză sistemele de adaptare trebuie să realizeze o acțiune în sensul opririi mecanismelor de creștere a glicemiei sau de scădere a ei. Această acțiune este verificată de diferiți hormoni, însă organul care joacă un rol important în stabilizarea glicemiei este ficatul.

Conservarea în limitele valorii normale a glicemiei prezintă un metabolism normal al glucidelor.

Capitolul I I I

Stadiul actual privind toxicitatea acizilor și bazelor

Echilibrul osmotic la amfibieni

Amfibienii prezintă piele glandulară care este permeabilă. Glandularitatea și permeabilitataea au avut un rol important în dezvoltarea amfibienilor.

Tegumentul amfibienilor este stăbătut de aer și apă. În sistemele biologice, fenomenul de permeabiliate a apei nu este separat de cel al gazelor, iar amfibienii depind de respirația cutanată fiind o parte importantă a schimbului de gaze. Speciile de amfibieni acvatici au o permeabilitate este mai scăzută decât cea a amfibienilor tereștri. Deși tegumentul permite mișcări pasive ale apei și gazelor, acesta are rolul de a controla ceilalți compuși. Sodiul este transportat din exterior spre interior și ureea este reținută de către tegument. Aceste trăsături joacă un rol important în stabilirea concentației osmotice.

Presiunea osmotică internă a amfibienilor are o cotă de două treimi din cea corespunzătoare celor mai multor dintre vertebrate. Cel mai important motiv pentru care ambifienii au fluidele corpului mai diluate este reprezentat de cantitatea scăzută de sodiu, aproximativ 100 de miliechivalente în comparație cu 150 de miliechivalente al vertebratelor. Amfibienii au calitatae de a suporta o concentrație mult mai mare de sodiu decât cantitatea normală.

Osmoza este procesul de difuzie printr-o membrană selectivă, care are rolul de a despărți două concentrații distincte, pentru a egala concentrația. Fenomenul de osmoză este întâlnit în natură, dar este utilizat și în folosirea unor procese tehnologice, ca de exemplu: desalinizarea apei de mare prin osmoza inversă.

Cauza apariției unei denivelări între cele două este determinată de difuzia solventului dintr-un compartiment în altul prin membrana „M”. Explicația constă în apariția unei diferențe de potanțial chimic care se găsește între cele două soluții.

Osmoza se oprește în momentul stabilirii unei diferențe de nivel între cele două soluții, fapt care impune considerarea unei diferențe de presiune la nivelul membranei care poartă denumirea de presiune osmotică. Presiunea osmotică a unei soluții este presiunea pe care ar trebui să o exercite substanța dizolvată în cazul în care ar fi în stare gazoasă și ar ocupa un volum egal cu cel al substanței.

Prin amestecarea celor două soluții, se realiează un dublu transfer de substanță: moeculele de solut difuzează printre moleculele solventului, iar cele ale solventului printre molelculele solutului. În cadrul procesului de osmoză, are loc doar un transfer: cel al solventului prin membrană.

În natură sunt întâlnite numeroase membrane semipermeabile-membrane permeabile pentru apă, dar și specifici anumitor ioni, însă impermeabile pentru diferite tipuri de ioni și pentru ionii macromoleculari. O astfel de membrană este reprezentată de membrana de colodiu, permeabilă pentru substanțele care se dizolvă în apă. În cazul anionilor, membrana este permeabilă, dar în comparație cu cationii și moleculele de proteină, este impermeabilă.

Presiunea sângelui este cuprinsă între 7,5-8,1 atm (ΔT crioscopic între 0,55 și C). Mărirea valorii presiunii osmotice a sângelui are ca efect deshidratarea celulelor, pe de altă parte, scăderea ei, conduce la trecerea apei din sânge în țesuturi-umflarea sau chiar spargerea celulelor.

Celulele absorb din sânge și limfă, glucoză și aminoacizi, concentrația acestora fiind mai mare în celule decât în sânge.

Condiția termodinamică a echilibrului osmotic este ca potențialul chimic al solventului (sau soluției diluate) să fie identic cu cele două părți ale membranei semipermeabile.

În cazul în care celulele roșii se află într-o situație hipotonică, a cărei presiune osmotică este inferioară celei din interiorul celulelor roșii, se constată difuzia apei din soluție în celule. Acestea își vor mări volumul până la distrugere, conținutul celular difuzând în volumul soluției, proces care poartă denumirea de plasmoliză. Osmoza administrează mai multe procese fiziologice.

Baze azotate purinice și pirimidinice

Bazele azotate reprezintă compuși heterociclici. Fomula lor structurală este determinată prin cercetări chimice, iar configurația prin modalitatea spectrelor de difracție a razelor X și este constitută din două cicluri de bază: pirimidină și purină prin substituirea hidrogenului în cadrul atomilor de carbon din grupări de amino (-), metil (-) sau hidroxil (-OH).

Acidul deoxiribonucleic este format din bazele azotate având structură purinică, adenina și guanina și bazele azotate având caracter pirimidinic, citozina și tinina, pe când acidul ribonucleic este alcătuit din adenină și guanină, sub forma bazelor purinice și citozină și uracil fiind baze pirimidinice. (I.F. Dumitru, 1980,)

Glucidele

Acestea sunt substanțe naturale, care se găsesc atât în organismele vii animale, cât și vegetale. Dintre toate substanțele (protite, lipide, glucide) folosite de animale, glucidele oferă o cantitate mare de energie, până la valoarea cuprinsă între 50-70% din cantitatea totală de energie. În cadrul acestui aspect, la toate organismele din regnul animal, aceste substanțe joacă un rol important.

Potrivit sferei chimice, glucidele simple sunt compuși constituiți din carbonil (aldehidă sau cetonică) și hidroxil, cu alte cuvinte polihidroxi-aldehide sau polihidroxi-cetone.

Acestea sunt digerate și sunt introduse în corp foarte ușor, deoarece reprezintă cea mai importantă sursă, purtând denumirea de carburanții vieții.

Organismul animal sintetizează glicogenul utilizând lanțurile de acizi grași care s-au fixat în moleculele de fosfatide. În corpurile animale, se află în organe și țesuturi precum poliholozide (glicogen); în sânge, dar și toate organele și țesuturile ca oze (glucoză), în glanda mamară ca diholozide (lactoză).

Intoxicații cu acizi și baze

Bazele și acizii minerali acționează asupra comportamentului animalelor poikiloterme prin schimbarea pH-ului apei. Acizii fosforic, sulfuric, clorhidric și azotic determină o scădere a pH-ului asupra vieții animalelor poikiloterme. Pe lângă acești acizi, mai pot influenața activitatea lor și acizii carbonic, cianhidric, hidrogenul sulfurat, boric și cromic. Prin acțiunea acestora, se produc secreții abundente de mucus, crampe, sufocare, iritare, slăbire continuă sau chiar moarte. Acizii întâlniți apă pot fi eliminați prin introducerea în apă a sărurilor de calciu. De-a lungul acestui proces, trebuie să se țină cont de faptul că se vor produce cantități importante de dioxid de carbon, care, însă, pot avea efecte negative asupra organismelor din apă.

Carbonatul de sodiu, bazele (calciul, hidroxizii de sodiu și potasiul), silicatul de sodiu, pot să afecteze în mod negativ viețuitoarele din apă, prin mărirea cantității de pH. Deficitul de oxgen din apă, va acționa în mod negativ la creșterea pH-ului.

Prin intermediul ionului de H substanțele acide își exercităefectele negative. Poate produce deshidratarea proteinelor și coagularea. Deasemenea pot sa produca dezechilibre ionice și acido-bazice și leziuni prin necroză. Hidroxizii bazici sunt substante ionice.

Acidul clorhidric poate produce cel mai fregvent intoxicații. Este puternic coroziv al tegumentelor și mucoaselor, doza letală fiind de 10 – 15 g.

Noțiunea de pH

PH-ul semnifică logaritmul zecimal în care este modificată concentrația ionilor de hidrogen ( ) fiind exprimat prin relația: pH=-lg(). Este o prescurtare a sintagmei „pondus hodrogeni” care semnifică „puterea hidrogenlui" Acesta este influențat de descompunere și reprezintă aciditatea ionică sau reală a substanței, precum și cantitatea de ioni de hidrogen aflați în stare liberă. Este exprimată prin valori cuprinse între 0 și 14. Ph-ul mediului intern al corpurilor este o costantă biologică care garantează îndeplinirea normală a reacțiilor biochimice care stau la baza tututor acțiunilor vitale.( M. Șerban, Emanuela Ionescu, G. Câmpeanu, 1993,)

În același timp, constituie o trăsătură importantă și în cazul diferitelor reacții chimice și biochimice „in vitro”, pe de altă parte, pH-ul este un parametru deosebit pentru folosirea în scopuri precise a unor procedee precum electroforeza în anumite forme, cromatografia de modificare ionică.

Într-un organism, sunt multe procese biochimice care depind de concentrația ionilor de hidrogen (). Câteva dintre exemplele pe care le putem da în legătură cu centralizarea ionilor de hidrogenului: producerea energiei metabolice în timpul respirației, transportul oxigenului în sânge, reacții chimice activate de enzime. (Veronica Dinu, Eugen Truiță, Elena Popa-Cristea, Aurora Popescu, 2002,)

Tabel numărul 1: Unitățile de măsură pentru aprecierea reacției unei soluții

Cunoaștem că unei schimbări cu o unitate a valorii pH-ului îi este specifică o variație diferită a cantității de ioni de și anume: îi corespund diferențe mari atunci când valorile pH sunt scăzute și variații mari în cazul în care pH-ul este ridicat. Pe de altă parte, înjumătățirea sau dublarea cantității ionilor de hidrogen din cadrul unui mediu se stabilește prin creșterea sau scăderea valorilor pH-ului cu câte 0,30 de unități.

Precizarea reacției (alcalină, acidă, neutră) unei substanțe se realizează cu ajutorul măsurătorilor determinate prin anumite procedee electrochimice utilizând pH-metre. (Simion Ion, Manual de chimie biologică, 1956)

Influența pH-ului asupra vieții animalelor poikiloterme

Asupra proceselor de toxicitate, pH-ul prezintă o importanță deosebită. În cazul în care pH-ul are o valoare scăzută, toxicitatea metalelor din apă și nitriților este mai crescută, iar o valoarea ridicată a pH-ului determină mărirea toxicității amoniacului. Valoarea normală a pH-ului pentru o viață favorabilp, este cuprindă între 7-8,3. O valoare scăzută a pH-ului este întâlnită primăvara în momentul topirii zăpezii, în special în zonele mlăștinoase cu turbă. (Metode de laborator în biochimia animală, 1993)

În apele cu salinitate scăzută, apar anumite modificări în comportamentul animalelor poikilotermelor. O altă cauză a schimbării comportamentului este dată de aportul de îngrășăminte azotate întâlnit în ape, de asemenea, este crescută toxicitatea amoniacului în apă. Valorile maxime ale pH-ului afectează țesuturile, în principal pe cel branhial. Astfel, pe partea ventrală și pe suprafața branhiilor, apar hemoragii. Pe lângă apariția hemoragiilor, se stabilește și o dificultate la nivelul schimbului de gaz și electroliți. În cazul în care apa nu este curățată, iar animalele poikiloterme nu sunt tratate, branhiile vor necroza. Amoniacul produs de către aceste animale, este eliminat în proporție de 90-95 % prin branhii, iar restul prin rinichi, acest lucru se întâmplă dacă pH-ul apei este alcalin sau neutru.

Amoniacul care este produs prin metabolismul proteinelor, nu se elimină prin branhii, adunându-se în sânge, atingând valori ridicate, producându-se astfel intoxicații endogene.

Intoxicația exogenă este produsă de acumularea amoniacului, fiind produsă de înflorilrie algale, sursele de poluare, vegetație abundentă, descompuneri organice.

În momenul creșterii cantității de pH, crește de asemenea și cantitatea de amoniac, iar în situația micșorării valorii pH-ului, crește cantitatea de ioni de aluminiu care nu sunt toxici pentru animalele poikiloterme.

Metabolismul energetic al celor mai multe animale constă într-o mare producție de căldură, pe care o elimină, astfel încât temperatura corpului vertebratelor este similară cu cea a mediului și prin urmare foarte variabilă. Din această cauză, ele se numesc animale poikiloterme. (Simion Ion, Manual de chimie biologică, 1956)

Sunt animale caracterizate prin intermediul funcției de termoreglare, printr-un grand mai mic a proceselor de termogeneză având o temperatură internă care este influențată de cea externă.

Vertebratele inferioare (de exemplu: reptile, pești și amfibii) nu au mecanisme termoregulatoare și de aceea sunt poikiloterme. Unele specii prezintă un început de reglare a temperaturii. Aceasta este determinată printr-o zonă termică, mai mult sau mai puțin, de la C. Intervalul de indiferență termică este diferită de la o specie la alta. Acesta este similar cu așa-numita „zona de confort” sau „zona termică preferată”. În cazul acestor animale, sistemul nevos are un rol important, atât în ceea ce privește reglarea metabolismului, dar și în stabilirea temperaturii.

În cazul vertebratelor inferioare poikiloterme, aflate în repaus, deosebirea dintre temperatura corpului lor și temperatura externă este invers proporțională cu umiditatea, astfel: cu cât căldura extenă crește, cu atât umiditatea scade. Diferența dintre mediul intern și cel extern este mai mare în aerul uscat, din cauza fenomenului de evaporare. (O. C. Necrascaov, G.T.Dornescu, 1971)

În stabilirea temperaturii căldurii corpului la animalele poikiloterme, un aspect important este jucat de căldura solară. Efectul acesteia este influențat de mai mulți factori: mobilitatea aerului, umiditate și temperatură.

În regiunile polare, căldura solară este mai importantă deoarece stabilește creșterea ei cu peste media normală.

Frigul poate determina o micșorare a proceselor metabolice la animalele poikiloterme, astfel încât activitățile lor fiziologice curente încetinesc, iar ele par moarte. De fapt, această stare de „moarte aparentă” sau „amorțire” este o formă încetinită, o viață latentă, iar în împrejurări favorabile, se poate trece din nou la o viață activă. Acest fenomen poartă denumirea de anabioză. Posibilitățile de supraviețuire în condiții din viață latentă prezintă o importanță biologică, deoarece în acest fel multe organisme pot rezista unor agresiuni termice, atât pe timpul iernii, cât și pe perioada verii. La animalele poikiloterme, acomodarea se efectuează prin încetinirea activităților fiziologice și motorii, care realizează un consum mare de energie. (Dumitru I. Roșca, Fiziologie animală, 1977)

Rolul pigmenților tegumentari și ai cromatoforilor se observă mult mai bine la amfibieni, în special la reptile. Mărirea cromatoforilor are drept rol întunecarea tegumentului, accentuând în acest fel stocarea de căldură, iar retracția lor prin decolorarea tegumentului împiedică încălzirea, însă încetinește eliminarea căldurii.

La poikiloterme, frecvența respirațiilor este influențată de temperatura mediului înconjurător, precum și de starea de repaus sau activitate a organismului considerat.

Calitolul IV

Cercetări personale

Fig. 10 Pelophylax ridibundus

(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b0/Pelophylax_ridibundus_JdP_2013-06-16.jpg)

În prezent specia este nepericlitată. Cantități foarte mari de broaște sunt comercializate pentru export sau utilizate în învățământul biologic și medical, în anumite zone existența populațiilor poate fi periclitată. Trăiește în vecinătate apelor, preferând bălți sau lacuri permanente și adânci. Este frecvent întâlnită și pe malul apelor curgătoare mari. Are un areal disjunct în Europa. În România este prezentă pretutindeni în zonele de șes, devenind mai rară în zona de deal. Nu urcă la altitudini mai mari de 600 m.

Metode.

Măsurarea frecvenței mișcărilor respiratorii la broaște. Au fost realizate 3-4 determinări succesive (până la obținerea unor valori foarte apropiate), fiecare a câte un minut, timp în care au fost numărate mișcările planșeului bucal. Valoarea acestui indice este media aritmetică a valorilor determinate.

Pentru determinarea frecvenței respiratorii la broaște se procedează în felul următor:

pe rșnd se scoate câte un exemplar, și se așează într-un vas cu pereții transparenți, pentru o mai bună observare a mișcărilor respiratorii;

pentru calmarea animalului se așteaptă un interval de timp (3-5 minute)

se începe numărarea mișcărilor respiratorii (frecvența mișcărilor buco-faringiene) timp de un minut;

– se fac trei determinări succesive, rezultatul fiind media aritmetică a acestora, după care determinarea se reia cu un alt exemplar.

Fig. 11 Un exemplar în timpul masurării ritmului respirator

Am efectuat observații inițial pe 20 de broaște. Scopul a fost de a schimba concentrațiile de pH, pentru a observa modificarile aparute la nivelul: sistemului respirator (ritmuri respiratorii),sistemului circulator (elementele figurante) și greutate.

Pentru a obține un pH mai acid am folosit acidul clorhidric (HCl), din care am avut două concentrații:

prima concentrație: la un litru de apă am adăugat 0,5ml soluție acid clorhidric;

pentru concentrația a doua: la un litru de apă am adăugat 0,25ml soluție acid clorhidric;

Pentru a obține un pH mai alcalin am folosit hidroxidul de sodiu (NaOH), pentru care am facut două concentrații:

prima concentrație: la un litru de apă am adăugat 0,5ml soluție hidroxid de sodiu;

concentrația numarul doi: la un litru de apă am adăugat 0,25ml soluție hidroxid de sodiu;

Pentru proba martor am folosit apa care avea un pH de aproximativ 9,5.

Broastele au fost repartizate astfel:

Vasul numarul unu: proba martor care reprezintă patru broaste și apa cu pH de aproximativ 9,5. Apa a fost schimbată pe fiecare zi timp de 14 zile cât a durat experimentul. Fregvența respiratorie a fost notată timp de 7 zile consecutive și apoi în ziua a paisprezecea. După care a urmat sacrificarea. În vasul cu proba martor au supraviețuit toate broaștele.

Vasul numarul doi: proba la care în apă au fost adăugate 0,5ml soluție hidroxid de sodiu și la fel sunt patru broaște. Apa cu concentrația obținută a fost schimbată pe fiecare zi timp de 14 zile. Fregvența respiratorie a fost notată timp de 7 zile consecutive și apoi în ziua a paisprezecea, în aceeași zi a urmat sacrificarea. Până la final a supraviețuit decât o singură broască.

Vasul numarul trei: proba la care au fost adăugate 0,25ml soluție hidroxid de sodiu. Apa cu concentrația obținută a fost schimbată pe fiecare zi timp de 14 zile. Fregvența respiratorie a fost notată timp de 7 zile consecutive și apoi în ziua a paisprezecea, în aceeași zi a urmat sacrificarea. La fel ca și în concetrația precedenta a supraviețuit o singură broască.

Vasul numarul patru: proba la care au fost adăugate 0,5ml soluție acid clorhidric. Apa cu concentrația obținută a fost schimbată și frecvența respiratorie a fost notată pe întraga perioadă a experimentului. La această concentrație nu a supraviețuit nici o broască.

Vasul numarul patru: proba la care au fost adăugate 0,25ml soluție acid clorhidric. Apa cu concentrația obținută a fost schimbată și frecvența respiratorie a fost notată pe întraga perioadă a experimentului. La aceasta concentrație au supraviețuit două broaște.

Tabel: Ritmuri respiratorii la amfibieni

Fig. 12 Diagrama ritmurilor respiratorii

Determinarea greutății la broaște.

Am cântărit broaștele în prima zi, cea de-a doua cântărire a fost făcută în a șaptea zi, iar ultima cântărire am făcut-o în ziua a paisprezecea.

Fig.13 Diagrama greutății la broaște

Fig. 14 Cântărirea broaștelor

Determinarea numărului de eritrocitelor (după Picoș și Năstăsescu, 1988)

În cazul broaștelor, priza de sânge se face din inimă, după o prealabilă anesteziere a animalului cu eter sau cloroform, cu ajutorul unei seringi pentru insulină.

Fig. 15 Recoltarea sângelui din inimă

Înainte de a sacrifica broaștele am efectuat o anesteziere cu cloroform și apoi amm efectuat spinalizarea.

Spinalizare înseamnă lacerarea țesutului nervos central și a măduvei spinării cu ajutorul unui instrument subțire, alungit introdus în cavitatea craniană.

Metodele menționate mai sus (anestezia cu cloroform și spinalizarea) nu au drept rezultat moartea instantanee, reflexele se pastrează.

Această metodă prevede folosirea a două soluții de colorare:

soluția A: 12,5 mg roșu neutru, 0.6 g clorură de sodiu, 100 ml apă distilată.

soluția B: 12 mg violet cristal, 3.8 g citrat de sodiu, 0.4 ml formol și 100 ml apă distilată.

Fig. 16 Soluția A și soluția B

Soluțiile se prepară în prealabil, respectându-se indicația ca fiecare component următor al soluției să se adauge după dizolvarea celui anterior (pentru a se realiza o mai bună dizolvare). Ambele soluții sunt instabile. Soluția A poate fi utilizată numai 24 de ore, iar soluția B, aproximativ o săptămână.

Într-o sticlă de ceas se pune soluția A, iar în alta, soluția B. Sângele recoltat este trecut printr-o sticlă de ceas. Din aceasta se aspiră sânge în pipeta Potain, până la diviziunea o.5, se aspiră apoi soluția A aproximativ până la jumătatea dilatației pipetei și, în continuare, se aspiră soluție B, până la diviziunea 101. Se agită pipeta pentru a se amesteca sângele cu coloranții, se așază apoi în poziție orizontală și se lasă în repaus 5-10 minute, după care se agită din nou. Se lasă să se scurgă din pipetă primele 2-3 picături, iar picătura următoare se pune în camera de numărat.

Fig. 17 Pipeta Potain și camera de numărat

Se privește la microscop și se constată că eritrocitele și leucocitele pot fi ușor deosebite, deoarece în eritrocite s-au colorat slab numai nucleii, în timp ce leucocitele s-au colorat în roșu violet, iar protoplasma lor, în trandafiriu.

Se numără mai întâi eritrocitele, în 80 de pătrățele mici (cu suprafața de 1/400 mm 2), respectiv din cinci pătrățele mari (delimitate prin linii triple). Picătura ce urmează a fi studiată se pune într-unul din șanțurile mediane ale lamei Thoma, de unde, prin capilaritate, pătrunde între lamă și lamelă (care a fost așezată și fixată de dinainte). Fixarea lamelei pe lamă, deasupra rețelei de numărat, se face prin umectarea, cu foarte puțină apă, a benzilor laterale ale lamei, care susțin lamela. În camera de numărat nu trebuie să pătrundă bule de aer. Se lasă lama în poziție orizontală timp de 5 minute, după care se privește la microscop, cu un obiectiv puternic (20X sau40X).

Fig.18 Microscopul cu camera de numarare

Numărarea se face după niște reguli reguli . Astfel, globulele la care cea mai mare parte din corpul lor se află în afara pătrățelului mic, nu se numără. Atunci când există globule situate deasupra liniilor care constituie laturile pătrățelelor mari, se numără numai cele de pe latura de sus și din stânga.

Fig.17 Numărarea elementelor figurate la camera Thoma

(Picoș și Năstăsescu, 1988)

Fig. 18 Camerele și eritrocitele vazute la microscop

Se calculează numărul de globule roșii dintr-un mm3 de sânge, cu ajutorul următoarei formule:

X =

în care x = numărul de hematii pe 1 mm3 de sânge; N = numărul de hematii găsite în pătrățelele mici examinate (cel puțin 80); n = numărul pătrățelelor mici, în care au fost numărate hematiile.

Experimente personale.

Din broastele cu vasul numarul unu (martor) am sacrificat două broaște și am făcut câte doua numărări la fiecare broască, așa am procedat și la boroaștele din vasele cu celelelte concentrații.

Determinări la broaștele martor.

Determinarea numarul unu, broasca unu: ;

Determinarea numarul doi, broasca unu:

Determinarea numarul unu, broasca doi:

Determinarea numarul doi, broasca doi:

Determinări la broaștele cu concentrație 0,5 sol HCl:

Determinarea numarul unu:

Determinarea numarul doi:

Determinări la broaștele cu concentrație 0,25 sol HCl:

Determinarea numarul unu:

Determinarea numarul doi:

Determinări la broaștele cu concentrație 0,5 sol NaOH:

Determinarea numarul unu:

Determinarea numarul doi:

Determinări la broaștele cu concentrație 0,25 sol NaOH:

Determinarea numarul unu:

Determinarea numarul doi:

Determinarea glicemiei se realizează cu ajutorul aparatului Accu-Chek Active (Fig.19) ce permite măsurarea valorii acesteia în picătura de sânge, într-un timp foarte scurt.

Fig.19 Aparatul Accu-Chek Active

Determinări personale a glicemiei:

Broaștele martor:

broasca nr.1: glicemie 59

broasca nr.2: glicemie 45

Fig.20 Glicemia la broasca martor

Broasca a cărei concentrații a apei a fost 0,25 ml sol HCl: glicemia 28

Fig. 21 Glicemia la a broasca a cărei concentrații a apei a fost 0,25 ml sol HCl

Broasca a cărei concentrații a apei a fost 0,25 ml sol NaOH:

glicemie 41

Fig. 21 Glicemia la broasca a cărei concentrații a apei a fost 0,25 ml sol NaOH

Broasca a cărei concentrații a apei a fost 0,5 ml sol NaOH:

glicemie 37

Fig. 22 Glicemia la broasca a cărei concentrații a apei a fost 0,5 ml sol NaOH

Concluzii:

BIBLIOGRAFIE

O. C. Necrascaov, G.T.Dornescu, 1971, Anatomia comparată a vertebratelor, Vol. II, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

I. F. Dumitru, Biochimie,1980, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

Metode de laborator în biochimia animală, 1993, Ed. Didactică și pedagogică, R.A. Buc

Nach Brehm, Lumea animalelor, 1964, Ed. Științifică, Buc

Simion Oeriu, Manual de chimie biologică, 1956, Vol.I. , Ed. Tipografia învățământului, Buc

Virgil Tămaș, Biochimie animală, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

Strungaru Grigore, M. Pop, V. Nefco, 1987, Fiziologie animală, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

Z. Feider, Al. V. Grossu, St. Gyurko, V. Pop, 1976, Zoologia vertebratelor, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

Benchea Elena, Constantinescu Ecaterina, Mihăilescu Maria, Olaru Violeta, Sbiera Viorica, Tudose Aurora, 1970, Organe, sisteme, aparate în seria cordatelor, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

Simion Ion, Manual de chimie biologică, 1956, Vol. II, Ed. Tipografia învățământului, Buc

Dumitru I. Roșca, Fiziologie animală, 1977, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

N. Șanta, P. Jitariu, Fiziologia animalelor și a omului, 1970, Ed. Didactică și pedagogică, Buc

Virgil Tămaș, Biochimie animală, Editura Didactică și pedagogică, București, 1975