У двух групп альпинистов измеряли уровень гематокрита (гематокрит – отношение объема эритроцитов к общей емкости крови) после того, как они провели на базе 14 дней, на высоте 2000 м и 4000 м. В каждой группе было 15 альпинистов со сходными антропометрическими показателями (рост, вес) и сходным уровнем физической подготовки. Результаты представлены в таблице. Предположите, как выглядели бы результаты отрицательного контроля (уровень гематокрита был бы выше или ниже). Ответ поясните. Объясните результаты эксперимента.

В отрицательном контроле (до восхождения в гору) уровень гематокрита был бы ниже, чем на высоте 2000 м и 4000м. При поднятии в гору, снижается атмосферное давление. Воздух содержит меньше кислорода в единице объема в сравнении с воздухом у подножия горы. Чтобы компенсировать меньшее содержание кислорода в воздухе, у человека повышается количество эритроцитов в единице объема крови, так как эритроциты транспортируют кислород. То есть повышается уровень гематокрита. Видео: https://www.youtube.com/live/x5mZcdLLmTw?feature=share&t=283

Учёный изучал влияние гормона вазопрессина на кровяное давление у домовой мыши (Mus musculus). Для этого он измерял давление крови у контрольной группы мышей. У другой группы мышей — экспериментальной — он измерял кровяное давление после введения в кровь гормона вазопрессина, регулирующего объём выделяемой мочи. У мышей какой группы концентрация солей в моче будет выше? Мыши какой группы будут чаще подходить к поилке, чтобы утолить жажду? Ответ поясните.

Концентрация солей в моче будет выше у мышей экспериментальной группы. Действие вазопрессина приводит к уменьшению содержания воды в моче, соответственно концентрация солей в ней возрастает; Мыши контрольной группы будут подходить к поилке чаще; Чем больше жидкости выводится из организма, тем чаще животное испытывает чувство жажды. Так как объём выделяемой мочи у мышей контрольной группы будет больше, то и чувство жажды мыши этой группы будут испытывать чаще. Видео: https://www.youtube.com/live/SpXddmNIKZc?feature=share&t=206

У жаб площадь газообмена в лёгких значительно больше, чем у лягушек. Как лягушки компенсируют недостаток кислорода, поступающего в организм через лёгкие? Почему жабы, в отличие от лягушек, могут длительное время находиться вне водоёма? Объясните, почему несмотря на дыхание атмосферным кислородом, у жаб и лягушек низкий уровень обмена веществ.

Элементы ответа: 1) у лягушек газообмен происходит дополнительно через влажную кожу; 2) у жаб кожа сухая, бугристая, защищает организм от высыхания; в газообмене практически не участвует; 3) низкий обмен веществ связан со слабым развитием лёгких и снабжением тела смешанной кровью (низкая концентрация кислорода в крови) из-за смешивания крови в желудочке сердца. За дополнительную информацию, не имеющую отношения к вопросу задания, баллы не начисляются, но за наличие в ней ошибок снимается 1 балл. Видео: https://www.youtube.com/embed/Bbq_kn7PVV8?start=709

Учёный провёл эксперимент со спортсменами-добровольцами, осуществлявшими подъём в гору в два этапа. У группы спортсменов трижды осуществляли забор крови: первый раз на высоте 300 м — до подъёма в горную деревню на высоту 2135 м над уровнем моря; второй раз — через три недели проживания там; третий раз — после второго этапа — восхождения на высоту 4050 м. В анализах оценивали количество эритроцитов во всех образцах крови (см. таблицу). Забор крови | Количество эритроцитов, млн/мм³ Первый | 5.5 Второй | 7.2 Третий | 8.1 Исходя из функций эритроцитов в организме человека, объясните наблюдаемые изменения их количества в образцах крови спортсменов. Какие изменения в работе внутренних органов происходят у людей, длительное время проживающих в высокогорных районах?

С увеличением высоты над уровнем моря парциальное давление кислорода (концентрация кислорода) в воздухе уменьшается; В организме человека развивается кислородное голодание (гипоксия) — ткани и органы получают недостаточное количество кислорода; Так как основная функция эритроцитов — транспорт кислорода к клеткам, их количество увеличивается, чтобы более эффективно снабжать клетки кислородом; У людей, длительное время проживающих в высокогорных районах, помимо увеличения количества эритроцитов, происходит ускорение кровотока и увеличение объёма лёгких..

У каких типов многоклеточных животных нет дыхательной системы? Как они решают проблему газообмена? Объясните почему появляется дыхательная система.

Элементы ответа: 1. Тип Кишечнополостные, тип плоские черви, тип кольчатые черви, тип кольчатые черви (классы пиявки и малощетинковые), тип губки. 2. Газообмен осуществляется при помощи диффузии через поверхность тела. 3. Дыхательная система появляется у более сложноорганизованных животных. У сложноорганизованных животных много клеток, каждая выполняет свою функцию, есть специализированные органы и системы органов, происходит общее увеличение в размерах. Не все клетки имеют контакт с окружающей средой и возможность газообмена путем диффузии. Поэтому появляется необходимость дыхательной системы – специализированной системы для газообмена. За дополнительную информацию, не имеющую отношения к вопросу задания, баллы не начисляются, но за наличие в ней ошибок снимается 1 балл. Видео: https://www.youtube.com/embed/9L-JUdC9Dyo?start=307