Механізми адаптації до холоду

В даний час фізіологічні механізми адаптації до холоду інтенсивно вивчаються (К. К. Лозіна-Лозинський, 1972). Більшість же гомойотермных організмів не здатне витримувати значні температурні коливання. Очевидно, це обумовлено тим, що в умовах гіпотермії швидкість ресинтезу і доставки енергії в тканинах знижується значно більше, ніж швидкість її утилізації. Виникнення енергетичного дефіциту в тканинах при гіпотермії було встановлено при оцінці температурного коефіцієнта Qio (коефіцієнт Вант-Гоффа), який являє собою відношення швидкості реакції при одній температурі до швидкості тієї ж реакції при іншій температурі, що відрізняється від першої на 10°.

Виявилося, що для процесів, контрольованих ферментативними системами, Qio=2-3, а для дифузійних процесів Q10= 1,2-1,5 (В. М. Пархоменко, 1968; Burton, 1936; Gey, 1956). Таким чином, при зниженні температури на кожні 10° як інтенсивність метаболічних, так і дифузійних процесів знижується, однак це зниження відбувається неадекватно: швидкість метаболічних реакцій приблизно на 100-200%, а швидкість дифузійних – лише на 20-30%.

Більше пригнічення енергетичних реакцій порушує узгодженість між швидкістю звільнення і швидкістю споживання енергії, що і призводить до загибелі тканин, органів і організму в цілому.

Здавалося, що найбільш імовірною причиною, що пояснює таке різке і незбалансоване пригнічення енергетичних реакцій, може служити зниження кінетичної енергії всієї системи. Однак розрахунки показують, що таке пояснення недостатньо, оскільки при зміні температури на 10° сумарна кінетична енергія молекул змінюється дуже незначно, на величину 10/Т, де Т – абсолютна температура. Разом з тим ще в 1889 р. С. Арреніус звернув увагу на відмінності в кінетичної енергії молекул, що беруть участь у реакції при якій-небудь конкретній температурі.