Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 53983 Общая биофизика General biophysics Общая биофизика THE DENSITY OF THE CAPILLARY NETWORK AND THE DIFFUSION CHARACTERISTICS OF THE SKELETAL MUSCLES OF BENTHIC AND PELAGIC MARINE FISH ПЛОТНОСТЬ КАПИЛЛЯРНОЙ СЕТИ И ДИФФУЗИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ДОННЫХ И ПЕЛАГИЧЕСКИХ МОРСКИХ РЫБ Солдатов А А Soldatov A A alekssoldatov@yandex.ru Парфенова И А Parfyonova I A ФГБУН «Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН»; ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет» ru A.O. Kovalevsky Institute of Marine Biological Researches, Russian Academy of Sciences; Sevastopol State University ru ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет» ru Sevastopol State University ru 25 06 2016 25 06 2016 1 1 19 23 20 06 2016 20 06 2016 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/53983/view

Исследовали плотность капиллярной сети (Nct), геометрические характеристики сосудов микроциркуляторного русла (длина - l, радиус - d) и химический состав (содержание липидов и воды) белых мышц (musculus lateralis magnus) морских рыб. Объектами исследования являлись два вида пелагических (кефаль-сингиль, Liza aurata; ставрида, Trachurus mediterraneus) и два вида донных (бычок-мартовик, Gobius batrachocephalus, скорпена, Scorpaena porcus) рыб. У подвижных видов Nct была на 30-40 % выше (p<0,001) и составляла 91-95 капиллярных единиц на 1 мм2 поперечного сечения мышцы. Сосуды были короче и мельче: l - 855-876 мкм; d - 3,80-3,85 мкм (подвижные виды) l - 1100-1200 мкм; d - 3,90-3,95 мкм (донные виды). На основании полученных величин были рассчитаны диффузионные пространства в мышцах обеих групп рыб. Диффузионные расстояния (радиус Крога и объем тканевого цилиндра) у пелагических рыб были достоверно ниже (p<0,05), а диффузионная площадь капиллярной сети и поверхностный показатель, напротив, существенно выше (p<0,001). Скелетные мышцы подвижных рыб отличались сравнительно высоким содержанием общих липидов и пониженным уровнем гидратации мышечной ткани. Все выше перечисленное позволяет предположить то, что диффузия кислорода в скелетных мышцах пелагических рыб в сравнении с донными видами должна носить облегченный характер.

The density of the capillary network (Nct), the geometric characteristics of the microcirculatory vessels (length - l, radius - d) and chemical composition (total lipid and water) of white muscles ( musculus lateralis magnus) in marine fishes were investigated. The objects of the study were two pelagic species (golden mullet, Liza aurata; horse mackerel, Trachurus mediterraneus) and two benthic species (goby, Gobius batrachocephalus, fish-scorpion, Scorpaena porcus) of fish. The Nct of active species was 30-40 % higher (p<0.001) and accounted for 91-95 capillary units per 1 mm2 of the muscle cross-section. The vessels were shorter and smaller: l - 855-876 µm; d - 3,80-3,85 µm (mobile species); l - 1100-1200 µm; d - 3,90-3,95 µm (benthic species). On the base of the values obtained the diffusion space in the muscles of both fish groups was calculated. Diffusion distances (the Krogh radius and volume of the tissue cylinder) of pelagic fish were significantly lower (p<0.05), and the diffusion area of the capillary network and surface parameter, on the contrary, significantly higher (p<0.001). Skeletal muscles in active fish had relatively high content of total lipids and reduced level of hydration of the muscle tissue. The results obtained suggest that the oxygen diffusion in skeletal muscle of pelagic fish should be more facilitated in comparison with benthic species.

 капиллярная сеть диффузионные характеристики скелетные мышцы донные и пелагические морские рыбы capillary network diffusion characteristics skeletal muscles bottom and pelagic marine fish

Shulman G.E., Love R.M. The Biochemical Ecology and Marine Fishes. Adv. Mar. Biol., 1999, vol. 36, p. 347. Shulman G.E., Love R.M. The Biochemical Ecology and Marine Fishes. Adv. Mar. Biol., 1999, vol. 36, p. 347. Кляшторин Л.Б. Водное дыхание и кислородные потребности рыб. М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982, 168 с. [Klyashtorin L.B. Water breathing and oxygen needs of fish. Moscow: Lyogkaya i pischevaya promishlennost, 1982, 168 p. (In Russ.)] Klyashtorin L.B. Vodnoe dyhanie i kislorodnye potrebnosti ryb. M.: Legkaya i pisch. prom-st', 1982, 168 s. [Klyashtorin L.B. Water breathing and oxygen needs of fish. Moscow: Lyogkaya i pischevaya promishlennost, 1982, 168 p. (In Russ.)] Soldatov A.A. Peculiarities of organization and functioning of the fish red blood system (review). J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 2005, vol. 41, no. 3, pp. 272-281. Soldatov A.A. Peculiarities of organization and functioning of the fish red blood system (review). J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 2005, vol. 41, no. 3, pp. 272-281. Soldatov A.A. Oxygen-Dissociation Properties of Blood and Intraerythrocytic Medium Composition in Sea Fish with Different Motor Activity. J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 1997, vol. 33, no. 6, pp. 534-539. Soldatov A.A. Oxygen-Dissociation Properties of Blood and Intraerythrocytic Medium Composition in Sea Fish with Different Motor Activity. J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 1997, vol. 33, no. 6, pp. 534-539. Савина М.В. Механизмы адаптации тканевого дыхания в эволюции позвоночных. С.-Пб.: Наука, 1992, 200 с. [Savina M.V. Adaptation mechanisms of tissue respiration in the evolution of vertebrates. St.-Petersburg: Nauka, 1992, 200 p. (In Russ.)] Savina M.V. Mehanizmy adaptacii tkanevogo dyhaniya v evolyucii pozvonochnyh. S.-Pb.: Nauka, 1992, 200 s. [Savina M.V. Adaptation mechanisms of tissue respiration in the evolution of vertebrates. St.-Petersburg: Nauka, 1992, 200 p. (In Russ.)] Soldatov A.A. Cytochrome System and Oxygen Tension in Muscle Tissue of Salt-Water Fish with Different Natural Activity. J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 1996, vol. 32, no. 2, pp. 112-115. Soldatov A.A. Cytochrome System and Oxygen Tension in Muscle Tissue of Salt-Water Fish with Different Natural Activity. J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 1996, vol. 32, no. 2, pp. 112-115. Шошенко К.А., Баранов В.И., Брод В.И., Вязовой В.В., Голубь А.С., Иванова С.Ф., Нешумова Т.В. Органное кровоснабжение и особенности кислородного транспорта в мышцах. Исследование энергетики движения рыб, 1984, с. 78-115. [Shoshenko К.А., Baranov V.I., Brod V.I., Vyazovoi V.V., Golub А.S., Ivanova S.F., Neshumova Т.V. Organ blood flow and characteristics of oxygen transport in muscles. The study of the energy of the movement of the fish, 1984, pp. 78-115. (In Russ.)] Shoshenko K.A., Baranov V.I., Brod V.I., Vyazovoy V.V., Golub' A.S., Ivanova S.F., Neshumova T.V. Organnoe krovosnabzhenie i osobennosti kislorodnogo transporta v myshcah. Issledovanie energetiki dvizheniya ryb, 1984, s. 78-115. [Shoshenko K.A., Baranov V.I., Brod V.I., Vyazovoi V.V., Golub A.S., Ivanova S.F., Neshumova T.V. Organ blood flow and characteristics of oxygen transport in muscles. The study of the energy of the movement of the fish, 1984, pp. 78-115. (In Russ.)] Soldatov A.A. Organ blood flow and vessels of microcirculatory bed in fish (review). J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 2006, vol. 42, no. 3, pp. 243-252. Soldatov A.A. Organ blood flow and vessels of microcirculatory bed in fish (review). J. Evolutionary Biochem. Physiol. (Springer), 2006, vol. 42, no. 3, pp. 243-252. Soldatov A.A. Physiological Aspects of Effects of Urethane Anesthesia on the Organism of Marine Fishes. Hydrobiol. J. (Begell House), 2005, vol. 41, no. 1, pp. 113-126. Soldatov A.A. Physiological Aspects of Effects of Urethane Anesthesia on the Organism of Marine Fishes. Hydrobiol. J. (Begell House), 2005, vol. 41, no. 1, pp. 113-126. Киселева А.Ф., Житников А.Я., Кейсевич Л.В. [и др.] Морфофункциональные методы исследования в норме и при патологии. Киев: Здоров’я, 1983, 168 с. [Kiseleva A.F., Zhitnikov A.Ya., Keisevich L.V., Morphological and functional methods of research in norm and at a pathology. Kiev: Zdorovye, 1983, 168 p. (In Russ.)] Kiseleva A.F., Zhitnikov A.Ya., Keysevich L.V. [i dr.] Morfofunkcional'nye metody issledovaniya v norme i pri patologii. Kiev: Zdorov’ya, 1983, 168 s. [Kiseleva A.F., Zhitnikov A.Ya., Keisevich L.V., Morphological and functional methods of research in norm and at a pathology. Kiev: Zdorovye, 1983, 168 p. (In Russ.)] Houston A.H. Blood and circulation. Methods for fish biology, 1990, pp. 273-334. Houston A.H. Blood and circulation. Methods for fish biology, 1990, pp. 273-334. Кучеренко Н.Е., Васильев А.Н. Липиды. Киев: Вища школа, 1985, 247 с. [Kucherenko N.E., Vasiliev A.N. Lipids. Kiev: Vishcha shkola, 1985, 247 p. (In Russ.)] Kucherenko N.E., Vasil'ev A.N. Lipidy. Kiev: Vischa shkola, 1985, 247 s. [Kucherenko N.E., Vasiliev A.N. Lipids. Kiev: Vishcha shkola, 1985, 247 p. (In Russ.)] Соколова Г.П. Определение содержания и удельной радиоактивности общих липидов в тканях. Методы биохимических исследований (липидный и энергетический обмен), 1982, c. 55-58. [Sokolova G.P. Determination of content and specific radioactivity of total lipids in the tissues. Methods of biochemical studies (lipid and energy metabolism), 1982, pp. 55-58. (In Russ.)] Sokolova G.P. Opredelenie soderzhaniya i udel'noy radioaktivnosti obschih lipidov v tkanyah. Metody biohimicheskih issledovaniy (lipidnyy i energeticheskiy obmen), 1982, c. 55-58. [Sokolova G.P. Determination of content and specific radioactivity of total lipids in the tissues. Methods of biochemical studies (lipid and energy metabolism), 1982, pp. 55-58. (In Russ.)] Londraville R.L., Sidell B.D. Ultrastructure of aerobic muscle in antarctic fishes may contribute to maintenance of diffusive fluxes. J. Exp. Biol., 1990, vol. 150, pp. 205-220. Londraville R.L., Sidell B.D. Ultrastructure of aerobic muscle in antarctic fishes may contribute to maintenance of diffusive fluxes. J. Exp. Biol., 1990, vol. 150, pp. 205-220. Driedzic W.R., Phleger C.F., Fields J.H.A., French C. Alterations in energy metabolism associated with the transition from water to air breathing in fish. Can. J. Zool. 1978, vol. 56, no. 4(2), pp. 730-735. Driedzic W.R., Phleger C.F., Fields J.H.A., French C. Alterations in energy metabolism associated with the transition from water to air breathing in fish. Can. J. Zool. 1978, vol. 56, no. 4(2), pp. 730-735. Шульман Г.Е., Щепкин В.Я., Яковлева К.К., Хоткевич Т.В. Липиды и их использование при плавании рыб. Элементы физиол. и биох. общего и активного обмена у рыб, 1978, c. 100-121. [Shulman G.E., Shchepkin V.Ya., Yakovleva K.K., Khotkevich T.V. Lipids and their use in swimming fish. Elements of physiology and biochemistry total and active metabolism in fish, 1978, pp. 100-121. (In Russ.)] Shul'man G.E., Schepkin V.Ya., Yakovleva K.K., Hotkevich T.V. Lipidy i ih ispol'zovanie pri plavanii ryb. Elementy fiziol. i bioh. obschego i aktivnogo obmena u ryb, 1978, c. 100-121. [Shulman G.E., Shchepkin V.Ya., Yakovleva K.K., Khotkevich T.V. Lipids and their use in swimming fish. Elements of physiology and biochemistry total and active metabolism in fish, 1978, pp. 100-121. (In Russ.)] Юнева Т.В. Сезонная динамика жирно-кислотного состава липидов черноморских рыб - хамсы и шпрота. Биоэнергетика гидробионтов, 1990, c. 196-207. [Yuneva T.V. Seasonal dynamics of fatty acid composition of lipids of sea fish - the anchovy and sprat. Bioenergetics of aquatic animals, 1990, pp. 196-207. (In Russ.)] Yuneva T.V. Sezonnaya dinamika zhirno-kislotnogo sostava lipidov chernomorskih ryb - hamsy i shprota. Bioenergetika gidrobiontov, 1990, c. 196-207. [Yuneva T.V. Seasonal dynamics of fatty acid composition of lipids of sea fish - the anchovy and sprat. Bioenergetics of aquatic animals, 1990, pp. 196-207. (In Russ.)] Love R.M. The chemical biology of fish. Vol. 2. London: Academic Press, 1980, 943 p. Love R.M. The chemical biology of fish. Vol. 2. London: Academic Press, 1980, 943 p.