Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale

Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale

Ndizovuta kutsutsana ndi mawu akuti chilengedwe chili ndi malingaliro omveka bwino. Aliyense wa oimira zomera ndi zinyama ali ndi zosiyana, ndipo nthawi zina zachilendo, zomwe nthawi zambiri sizingagwirizane ndi mitu yathu. Mwachitsanzo, tengera nkhanu ya mantis. Cholengedwa cholusachi chimatha kumenyana ndi wozunzidwa kapena wolakwa ndi zikhadabo zake zamphamvu pa liwiro la 83 km / h, ndipo mawonekedwe awo ndi amodzi mwa zovuta kwambiri zomwe anthu adaphunzirapo. Nsomba za mantis, ngakhale zowopsa, sizikhala zazikulu kwambiri - mpaka 35 cm kutalika. Anthu ambiri okhala m'nyanja ndi nyanja, komanso dziko lonse lapansi, ndi blue whale. Kutalika kwa nyamayi kumatha kufika mamita 30 ndi kulemera matani 150. Ngakhale kukula kwake kwakukulu, anamgumi abuluu sangatchulidwe kuti ndi alenje oopsa, chifukwa... amakonda plankton.

Anatomy ya blue whales yakhala yosangalatsa kwa asayansi omwe akufuna kumvetsetsa bwino momwe chamoyo chachikulu choterechi ndi ziwalo zake zimagwirira ntchito. Ngakhale kuti takhala tikudziwa za kukhalapo kwa blue whales kwa zaka mazana angapo (kuyambira 1694, kunena molondola), zimphona izi sizinaulule zinsinsi zawo zonse. Lero tiona kafukufuku amene gulu la asayansi ochokera ku yunivesite ya Stanford linapanga chipangizo chomwe chinagwiritsidwa ntchito kupeza zojambula zoyamba za kugunda kwa mtima wa blue whale. Kodi mtima wa wolamulira wa m’nyanja umagwira ntchito bwanji, ndi zinthu ziti zimene asayansi atulukira, ndipo n’chifukwa chiyani sipangakhale chamoyo chachikulu kuposa namgumi wabuluu? Timaphunzira za izi kuchokera ku lipoti la gulu lofufuza. Pitani.

Research Hero

Nangumi wa blue whale ndiye nyama yaikulu kwambiri yoyamwitsa, yomwe imakhala yaikulu kwambiri m’nyanja ndi m’nyanja zikuluzikulu, nyama yaikulu kwambiri, inangumi wamkulu kwambiri. Kodi ndinganene chiyani, chinsomba cha buluu ndiye chabwino kwambiri potengera kukula kwake - kutalika ndi 33 metres ndi kulemera kwa matani 150. Manambalawa ndi ongoyerekeza, koma sizocheperako.

Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale

Ngakhale mutu wa chimphona ichi amayenera mzere wosiyana mu Guinness Book of Records, popeza umakhala pafupifupi 27% ya kutalika kwa thupi lonse. Komanso, maso a blue whales ndi ochepa kwambiri, osaposa manyumwa. Ngati kuli kovuta kuti muwone maso a nsomba, ndiye kuti mudzawona pakamwa nthawi yomweyo. Mlomo wa blue whale ukhoza kugwira anthu 100 (chitsanzo chowopsya, koma nsomba za blue whale sizidya anthu, osati mwadala). Kukula kwakukulu kwapakamwa kumachitika chifukwa cha zokonda zam'mimba: anamgumi amadya plankton, kumeza madzi ambiri, omwe amatulutsidwa kudzera muzosefera, kusefa chakudya. M’mikhalidwe yabwino, namgumi wa blue whale amadya pafupifupi matani 6 a plankton patsiku.

Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale

Chinthu china chofunika kwambiri cha blue whales ndi mapapo awo. Amatha kupuma kwa ola limodzi ndikuyenda pansi mpaka mamita 1. Koma, mofanana ndi nyama zina za m’madzi, anamgumi abuluu nthawi ndi nthawi amatuluka pamwamba pa madzi kuti apume. Anangumi akakwera pamwamba pa madzi, amagwiritsira ntchito pobowola mpweya, wopangidwa ndi zibowo ziwiri zazikulu (mphuno) kumbuyo kwa mitu yawo. Mpweya wa nangumi kudzera pamphuno yake nthawi zambiri umatsagana ndi kasupe woyima wamadzi mpaka kufika mamita 100. Poganizira za chikhalidwe cha anamgumi, mapapu awo amagwira ntchito bwino kwambiri kuposa athu - mapapu a whale amatenga 10-80% ya oxygen, ndipo athu pafupifupi 90%. Kuchuluka kwa mapapu ndi pafupifupi malita 15, koma mwa anthu chiwerengerochi chimasiyana mozungulira malita 3-3.

Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale
Chitsanzo cha mtima wa blue whale mu nyumba yosungiramo zinthu zakale ku New Bedford (USA).

Nangumi wamtundu wa blue whale alinso ndi zinthu zambiri zimene zimachititsa kuti magazi aziyenda bwino. Mwachitsanzo, ziwiya zawo ndi zazikulu, msempha wa msempha wokhawo ndi pafupifupi masentimita 40. Mtima wa anamgumi abuluu amaonedwa kuti ndi mtima waukulu kwambiri padziko lonse lapansi ndipo umalemera pafupifupi tani imodzi. Ndi mtima wawukulu wotere, chinsomba chimakhala ndi magazi ambiri - oposa malita 8000 mwa munthu wamkulu.

Ndipo tsopano ife bwino kubwera ku chiyambi cha phunziro lokha. Mtima wa blue whale ndi waukulu, monga momwe timadziwira kale, koma umagunda pang'onopang'ono. Poyamba, ankakhulupirira kuti kugunda kwake kunali pafupifupi 5-10 kugunda pamphindi, nthawi zambiri mpaka 20. Koma palibe amene adapanga miyeso yolondola mpaka pano.

Asayansi ochokera ku yunivesite ya Stanford amanena kuti kukula ndi kofunika kwambiri mu biology, makamaka podziwa momwe ziwalo zamoyo zimagwirira ntchito. Kuphunzira za zolengedwa zosiyanasiyana, kuchokera ku mbewa kupita ku anamgumi, kumatithandiza kudziwa kukula kwa malire omwe chamoyo sichingadutse. Ndipo mtima ndi dongosolo la mtima mwachizoloŵezi ndilofunika kwambiri pa maphunziro otere.

Mu zinyama zam'madzi, zomwe thupi lawo limasinthidwa ndi moyo wawo, kusintha komwe kumayenderana ndi kudumphira ndikugwira mpweya kumagwira ntchito yofunika kwambiri. Zapezeka kuti zambiri mwa zolengedwazi zimakhala ndi kugunda kwa mtima komwe kumatsika mpaka pansi pa malo awo opumula panthawi yosambira. Ndipo atakwera pamwamba, kugunda kwa mtima kumathamanga kwambiri.

Kuthamanga kwa mtima wocheperako panthawi yodumphira m'madzi ndikofunikira kuti muchepetse kuchuluka kwa okosijeni kumatenda ndi ma cell, potero kumachepetsa kutha kwa nkhokwe za okosijeni m'magazi ndikuchepetsa kugwiritsa ntchito mpweya ndi mtima womwewo.

Zimaganiziridwa kuti kuchita masewera olimbitsa thupi (i.e. kuchita masewera olimbitsa thupi) kumapangitsa kuti munthu ayambe kuyenda pansi pamadzi ndikuwonjezera kugunda kwa mtima panthawi yosambira. Lingaliro ili ndilofunika kwambiri pophunzira za blue whales, chifukwa chifukwa cha njira yapadera yodyetsera (kuthamanga mwadzidzidzi kumeza madzi), mlingo wa kagayidwe kachakudya, mwachidziwitso, uyenera kupitirira mfundo zoyambira (kupumula) ndi 50 nthawi. Zimaganiziridwa kuti mapapo oterowo amathandizira kuchepa kwa okosijeni, chifukwa chake amachepetsa nthawi yosambira.

Kuwonjezeka kwa kugunda kwa mtima ndi kuchulukitsidwa kwa mpweya kuchokera m'magazi kupita ku minofu panthawi yopuma kungakhale kofunikira kwambiri chifukwa cha ndalama za kagayidwe kachakudya kameneka. Komanso, m'pofunika kuganizira otsika ndende myoglobin* (Mb) mu blue whales (nthawi 5-10 kutsika kuposa nyama zina zam'madzi: 0.8 g Mb pa 100 g-1 minofu mu blue whales ndi 1.8-10 g Mb mu zinyama zina za m'nyanja.

Myoglobin* - Mapuloteni omanga okosijeni a minofu ya chigoba ndi minofu yamtima.

Pomaliza, kuchita masewera olimbitsa thupi, kudumphira mozama komanso kuwongolera mwachangu kumasintha kugunda kwamtima pakudumphira kudzera mu dongosolo lamanjenje la autonomic.

Chinthu chinanso chochepetsera kugunda kwa mtima chikhoza kukhala kupanikizana / kukula kwa mapapu panthawi yodutsa / kukwera.

Chifukwa chake, kugunda kwamtima pakuyenda pansi komanso pamtunda kumagwirizana mwachindunji ndi mawonekedwe a arterial hemodynamic.

Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale
Fin whale

Kafukufuku wam'mbuyomu wa mawonekedwe a biomechanical ndi kukula kwa makoma aortic mu fin whales (Balaenoptera physalus) adawonetsa kuti pakudumphira pakugunda kwamtima ≤10 kugunda / mphindi, aortic arch imagwiritsa ntchito mphamvu yosungira (Zotsatira za Windkessel), zomwe zimasunga magazi kwa nthawi yayitali nthawi ya diastolic * pakati pa kugunda kwa mtima ndikuchepetsa kugunda kwa magazi kulowa mu msempha wolimba wa distal.

Diastole* (diastolic period) - nthawi yopumula mtima pakati pa kugundana.

Zonse zomwe tafotokozazi, malingaliro ndi ziganizo ziyenera kukhala ndi umboni wakuthupi, ndiko kuti, kutsimikiziridwa kapena kutsutsidwa pochita. Koma kuti muchite izi, muyenera kuchita electrocardiogram pa blue whale yoyenda momasuka. Njira zosavuta sizingagwire ntchito pano, kotero asayansi apanga chipangizo chawo cha electrocardiography.


Kanema yemwe ochita kafukufuku amalankhula mwachidule za ntchito yawo.

ECG ya namgumi inalembedwa pogwiritsa ntchito chojambulira chopangidwa mwachizolowezi cha ECG chomangidwa mu kapsule yapadera yokhala ndi makapu anayi oyamwa. Ma electrode a pamwamba a ECG adapangidwa m'makapu awiri oyamwa. Ofufuzawo anatenga ngalawa kupita ku Monterey Bay (Pacific Ocean, pafupi ndi California). Asayansi atakumana ndi nangumi wa buluu yemwe anali atapezeka, adalumikiza chojambulira cha ECG ku thupi lake (pafupi ndi zipsepse zake zakumanzere). Malinga ndi zomwe zidasonkhanitsidwa kale, chinsomba ichi ndi chachimuna ali ndi zaka 4. Ndikofunika kuzindikira kuti chipangizochi sichimasokoneza, ndiko kuti, sichifuna kuyambitsa masensa kapena ma electrode pakhungu la nyama. Izi zikutanthauza kuti, kwa chinsomba njirayi imakhala yopanda ululu ndipo imakhala ndi kupsinjika pang'ono kokhudzana ndi anthu, zomwe ndizofunikira kwambiri, chifukwa chowerengera kugunda kwamtima, komwe kumatha kusokonezedwa chifukwa cha kupsinjika. Chotsatira chake chinali kujambula kwa ECG kwa maola 15 komwe asayansi adatha kupanga mbiri ya mtima (chithunzi pansipa).

Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale
Chithunzi #1: Mbiri ya kugunda kwa mtima kwa Blue whale.

Mafunde a ECG anali ofanana ndi omwe amalembedwa m'magulu ang'onoang'ono ogwidwa pogwiritsa ntchito chipangizo chomwecho. Kudya kwa namgumi kunali kozolowereka kwa mitundu yake: kuyenda pansi pamadzi kwa mphindi 16.5 mpaka kuya kwa 184 m ndikudutsa kwa mphindi imodzi mpaka 1.

Mbiri ya kugunda kwa mtima, yogwirizana ndi kuyankha kwamtima pakuyenda pansi pamadzi, inasonyeza kuti kugunda kwa mtima pakati pa 4 ndi 8 kugunda pa mphindi imodzi kumakhala kofala kwambiri panthawi yapansi ya madzi osambira, mosasamala kanthu za kutalika kwa madzi kapena kuya kwakukulu. Kuthamanga kwa mtima wa Dive (kuwerengeredwa pa nthawi yonse yosambira) ndi kugunda kwa mtima wocheperapo nthawi yomweyo kunatsika ndi nthawi yodumphira, pamene kugunda kwa mtima wa postdive pamwamba kumawonjezeka ndi nthawi yosambira. Ndiko kuti, pamene chinsombacho chimakhala chotalika pansi pamadzi, mtima umagunda pang'onopang'ono panthawi yosambira komanso mofulumira pambuyo pokwera.

Momwemonso, ma equation a allometric a nyama zoyamwitsa amati chinsomba cholemera 70000 kg chili ndi mtima wolemera 319 kg, ndipo kuchuluka kwake kwa sitiroko (kuchuluka kwa magazi omwe amatulutsidwa pakugunda) kumakhala pafupifupi malita 80, chifukwa chake, kugunda kwa mtima kuyenera kukhala 15 kugunda / min.

Pa magawo otsika a ma dive, kugunda kwamtima nthawi yomweyo kunali pakati pa 1/3 ndi 1/2 ya kugunda kwa mtima komwe kunanenedweratu. Komabe, kugunda kwa mtima kunawonjezeka panthawi yokwera. Pafupipafupi, kugunda kwa mtima kunali pafupifupi kuwirikiza kawiri kugunda kwa mtima wopumula komwe kunanenedweratu ndipo makamaka kunkachokera ku 30 mpaka 37 bpm pambuyo pa kuzama kwakuya (> 125 m kuya) ndi kuchokera ku 20 mpaka 30 bpm pambuyo pa kuyenda mozama.

Kuwona uku kungasonyeze kuti kuthamanga kwa kugunda kwa mtima n'kofunikira kuti mukwaniritse kusinthana kwa mpweya wopuma komanso kubwezeretsanso (kubwezeretsanso magazi) kwa minofu pakati pa madzi ozama.

Kudumphira kosazama, kwakanthawi kochepa usiku kumalumikizidwa ndi kupuma ndipo chifukwa chake kunali kofala kwambiri m'maiko osagwira ntchito kwambiri. Kugunda kwa mtima komwe kumachitika pakadutsa mphindi zisanu (5 kugunda pa mphindi imodzi) ndi mphindi ziwiri (8 kugunda pa mphindi) kungaphatikizepo kugunda kwa mtima pafupifupi 2 kugunda pa mphindi imodzi. Chiwerengerochi, monga tikuonera, chiri pafupi kwambiri ndi zonenedweratu za mitundu ya allometric.

Asayansiwo adawonetsa kugunda kwamtima, kuya, ndi kuchuluka kwa mapapo kuchokera ku ma 4 osiyana kuti awone zomwe zingachitike chifukwa chochita masewera olimbitsa thupi komanso kuzama pakuwongolera kugunda kwa mtima.

Chinsinsi chaching'ono cha mtima waukulu: cardiogram yoyamba ya blue whale
Chithunzi #2: Kugunda kwamtima, kuya komanso kuchuluka kwa mapapo amtundu wa 4 osiyana.

Akamadya chakudya mozama kwambiri, namgumiyo amachita njira ina yake yapa lunge - amatsegula pakamwa pake kuti ameze madzi ndi plankton, kenako amasefa chakudyacho. Zinkawoneka kuti kugunda kwa mtima pa nthawi yomwe madzi akumeza ndi 2.5 kuposa nthawi ya kusefera. Izi zimalankhula mwachindunji kudalira kugunda kwa mtima pazochitika zolimbitsa thupi.

Ponena za mapapu, zotsatira zake pa kugunda kwa mtima ndizokayikitsa kwambiri, chifukwa palibe kusintha kwakukulu kwa kuchuluka kwa mapapo komwe kunawonedwa panthawi yosambira.

Kuphatikiza apo, m'magawo otsika otsika kwambiri, kuwonjezeka kwakanthawi kochepa kwa kugunda kwa mtima kunalumikizidwa ndendende ndi kusintha kwa kuchuluka kwa mapapo ndipo kumatha kuyambitsidwa ndi kuyambitsa kwa receptor yamapapu.

Pofotokoza mwachidule zomwe taziwona pamwambapa, asayansi adatsimikiza kuti pakudyetsa mozama kwambiri pali kuwonjezeka kwanthawi yayitali kwa kugunda kwa mtima ndi nthawi 2.5. Komabe, chiwopsezo chachikulu cha kugunda kwa mtima pa nthawi ya chakudya cha m'mapapo chinali chikadali theka la mtengo wopumula womwe unanenedweratu. Deta iyi ikugwirizana ndi lingaliro lakuti mafunde osinthasintha a aorta a namgumi akulu amakhala ndi mphamvu yosungiramo madzi pamtima wothamanga wothamanga. Kuonjezera apo, kuchuluka kwa kugunda kwa mtima pa nthawi yodutsa pansi kunathandizira lingaliro lakuti kutsekeka kwa aortic ndi ntchito ya mtima kumachepetsedwa panthawi yamtunda chifukwa cha kusokoneza kowononga kwa mafunde otuluka ndi kuwonetsera kupanikizika mu aorta.

Bradycardia yoopsa yomwe ochita kafukufukuyu adawona imatha kutchedwa zotsatira zosayembekezereka za kafukufukuyu, chifukwa cha kuwononga kwakukulu kwamphamvu kwa nangumi pakuyenda kwa lunge ndikumeza madzi ndi plankton. Komabe, mtengo wa kagayidwe kachakudya kameneka kameneka sungakhale wofanana ndi kugunda kwa mtima kapena kayendedwe ka mpweya wa oxygen, mwa zina chifukwa cha nthawi yochepa yodyetsera komanso zotheka kulembera glycolytic, minyewa yothamanga kwambiri ya minofu.

Akamapuma, anamgumi abuluu amathamanga kwambiri n’kumamwa madzi ochuluka kuposa matupi awo. Asayansi amalingalira kuti kukana kwambiri ndi mphamvu zomwe zimafunikira kuti munthu azitha kuyendetsa mpweya mwachangu zimawononga mpweya wokwanira m'thupi, motero zimachepetsa nthawi yodumphadumpha. Mphamvu yamakina yomwe imayenera kuyamwa madzi ambiri ndizotheka kupitilira mphamvu ya aerobic metabolism. Ichi ndichifukwa chake, pakuchita zinthu zotere, kugunda kwa mtima kunakula, koma kwa nthawi yochepa kwambiri.

Kuti mudziwe zambiri za ma nuances a phunziroli, ndikupangira kuyang'ana asayansi akutero.

Epilogue

Chimodzi mwazofunikira kwambiri ndichakuti anamgumi abuluu amafunikira kugunda kwamtima kwapakatikati pakusinthana kwa gasi ndi kubwezeretsanso pakapita kanthawi kochepa, mosasamala kanthu za momwe magazi ndi minofu imachepa panthawi yodumphira. Ngati tilingalira kuti anamgumi akuluakulu a buluu amayenera kugwira ntchito yochulukirapo pakanthawi kochepa kuti apeze chakudya (malinga ndi malingaliro a allometric), ndiye kuti amakumana ndi zovuta zingapo pakuyenda pansi pamadzi komanso panthawi yapamtunda. Izi zikutanthauza kuti mwachisinthiko kukula kwa thupi lawo kuli ndi malire, popeza kuti kukanakhala kwakukulu, njira yopezera chakudya ikanakhala yodula kwambiri ndipo sikanalipidwa ndi chakudya cholandiridwa. Ofufuzawo amakhulupirira kuti mtima wa blue whale ukugwira ntchito pa malire a mphamvu zake.

M'tsogolomu, asayansi akukonzekera kukulitsa luso la chipangizo chawo, kuphatikizapo kuwonjezera accelerometer kuti amvetse bwino zotsatira za zochitika zosiyanasiyana za thupi pa kugunda kwa mtima. Akukonzekeranso kugwiritsa ntchito sensa yawo ya ECG pa zamoyo zina zam'madzi.

Monga momwe kafukufukuyu akusonyezera, kukhala cholengedwa chachikulu kwambiri chokhala ndi mtima waukulu sikophweka. Komabe, mosasamala kanthu za kukula kwa anthu okhala m'madzi, mosasamala kanthu za zakudya zomwe amatsatira, tiyenera kumvetsetsa kuti chigawo chamadzi, chomwe chimagwiritsidwa ntchito ndi anthu kupha nsomba, kuchotsa ndi kuyendetsa, chimakhalabe nyumba yawo. Ndife alendo okha, choncho tiyenera kuchita moyenerera.

Lachisanu Lachisanu:


Zithunzi za blue whale zosonyeza mphamvu ya mkamwa mwake.


Chimphona china cha m’nyanja ndi sperm whale. Mu kanemayu, asayansi pogwiritsa ntchito ROV Hercules yoyendetsedwa patali adajambula chinsomba chodziwika bwino cha sperm whale pakuya kwa 598 metres.

Zikomo powerenga, khalani ndi chidwi komanso khalani ndi sabata yabwino anyamata! 🙂

Zikomo chifukwa chokhala nafe. Kodi mumakonda zolemba zathu? Mukufuna kuwona zambiri zosangalatsa? Tithandizeni potipatsa oda kapena kulimbikitsa anzathu, mtambo VPS kwa opanga kuchokera ku $ 4.99, 30% kuchotsera kwa ogwiritsa ntchito a Habr pa analogi yapadera yamaseva olowera, omwe tinapangira inu: Chowonadi chonse chokhudza VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps kuchokera $20 kapena momwe mungagawire seva? (ikupezeka ndi RAID1 ndi RAID10, mpaka 24 cores mpaka 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 nthawi zotsika mtengo? Pokhapokha 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV kuchokera $199 ku Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - kuchokera $99! Werengani za Momwe mungamangire Infrastructure Corp. kalasi pogwiritsa ntchito ma seva a Dell R730xd E5-2650 v4 ofunika ma euro 9000 pa khobiri?

Source: www.habr.com

Kuwonjezera ndemanga