Осморегуляция

Осморегуля́ция

(от Осмос и лат. regulo — направляю)

совокупность физико-химических и физиологических процессов, обеспечивающих относительное постоянство осмотического давления (См. Осмотическое давление) (ОД) жидкостей внутренней среды (межклеточных жидкостей, лимфы, крови) у гомойосмотических животных (См. Гомойосмотические животные). Механизмы О. обнаруживаются у организмов, обитающих в средах с различной концентрацией осмотически активных веществ, главным образом солей, и при разном уровне потребления как этих веществ, так и воды. О. присуща всем пресноводным и наземным животным; среди морских организмов О. обладают все позвоночные (кроме миксин), некоторые ракообразные. В основе физиологических механизмов О. лежит соответствующий рефлекс: изменение ОД крови или межклеточной жидкости воспринимается осморецепторами (См. Осморецепторы); возникающие в них импульсы передаются в нервные центры, которые регулируют потребление воды и солей и их выделение осморегулирующими органами — нефридиями, почками, солевыми железами и др. Механизм О. может быть гиперосмотическим, когда ОД внутренней среды больше, чем в жидкости внешней среды, и гипоосмотическим, когда внутреннее ОД меньше внешнего. В первом случае избыток воды выделяется животным главным образом через почки (растением — преимущественно через устьица); во втором — пассивную потерю воды через покровы тела организм восполняет, потребляя богатую солями воду и выделяя избыток солей в основном через солевые железы. Все пресноводные животные и морские хрящевые рыбы характеризуются гиперосмотических регуляцией. У акул и скатов это обусловлено высокой концентрацией в крови мочевины. В тело этих животных через проницаемые для воды участки покровов по осмотическому градиенту поступает вода. Избыток её у всех животных выделяется почками или их аналогами (сократительные вакуоли простейших, нефридии), а соли всасываются из пресной воды клетками жаберного аппарата или кожи (у земноводных). Гипоосмотическая регуляция характерна для морских костистых рыб, морских пресмыкающихся и некоторых других. Эти животные теряют воду через покровы и с мочой. Для компенсации потерь они пьют морскую воду, опресняемую клетками солевых желёз и др. органами, выделяющими концентрированные растворы солей. У млекопитающих основной орган О. — Почки, способные выделять гипотоническую мочу при избытке воды и осмотически концентрированную — при её дефиците. Проходные рыбы (например, лососи) и некоторые ракообразные обладают обоими механизмами О. и могут жить как в пресной, так и в морской воде.

У пойкилосмотических животных (См. Пойкилосмотические животные) (морские моллюски, иглокожие) ОД крови меняется параллельно с его изменением во внешней среде. Однако у этих животных имеется клеточная О.: при увеличении ОД крови в клетках на такую же величину возрастает концентрация органических веществ (главным образом аминокислот), для которых клеточная мембрана слабо проницаема. В результате концентрация солей и содержание воды в клетке не меняются, ОД выравнивается за счёт накопления осмотически активных веществ. При уменьшении ОД внешней среды и крови в клетках снижается концентрация органических веществ. Т. о., клеточная О. создаёт условия для ограниченной адаптации пойкилоосмотических животных к колебаниям ОД во внешней среде. См. также Активный транспорт ионов, Водно-солевой обмен, Выделение, Выделительная система, Жажда, лит. при этих статьях и при ст. Осмотическое давление.

Ю. В. Наточин.

Осморегуляция у рыб: пресноводная рыба (1), морская костистая рыба (2); пунктиром обозначено движение воды по осмотическому градиенту. Пресноводные рыбы всасывают соли натрия жабрами; у морских костистых рыб клетки жаберного аппарата выделяют их. Почка морских рыб выделяет соли магния (сульфаты и др.), избыток которых поступает в организм рыб с пищей и морской водой.