Allometry (scaling) of blood components in mammals: connection with economy of energy?

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Abstract:

Hematocrit (HCT), blood hemoglobin (HGB), and serum concentrations of 14 commonly measured serum constituents in mammals were extracted from 131 publications published within the last 35 years and then subjected to allometric study (Y = aWb, where Y is the characteristic studied, W is body mass, and b is the scaling exponent). HCT and HGB values decreased (b < 0; p < 0.001) with body mass (W), as did serum K+, glucose, triglycerides, and urea values. In contrast, serum total protein and creatinine values increased (b > 0; p < 0.02 and p < 0.001, respectively) with W. The associations of HCT, HGB, glucose, triglycerides, and urea values with W may be assumed to coincide with the well-known reduction of metabolic rate per unit mass with increasing W of mammals. The decrease in serum K+ values (p < 0.001) has yet to be adequately explained. Despite the ratio of muscle mass and W being constant for large and small mammals, serum values of creatinine rose (b = 0.14; p < 0.0001) with W. This suggests increased phosphocreatine turnover in muscles with W, which in turn might be connected to the increased efficiency reported for leg muscles in larger animals and, conceivably, might affect the measurement of metabolic rate and hence its scaling in mammals.

Nous avons compilé des données sur l’hématocrite (HCT), l’hémoglobine sanguine (HGB) et les concentrations sériques de 14 composantes couramment dosées chez les mammifères dans 131 publications parues au cours des 35 dernières années et nous les avons soumises à une analyse allométrique (Y = aWb dans laquelle Y est la caractéristique étudiée, W la masse corporelle et b l’exposant allométrique). Les valeurs de HCT et de HGB décroissent (b < 0; p < 0.001) lorsque la masse corporelle (W) augmente, comme le font d’ailleurs les valeurs de K+ sérique, de glucose, de triglycérides et d’urée. En revanche, les concentrations de protéines totales et de créatinine (b > 0; respectivement p < 0,02 et p < 0,001) croissent en fonction de W. On peut assumer que les associations des valeurs de HCT, de HGB, de glucose, de triglycérides et d’urée avec W coïncident avec la réduction bien connue du taux métabolique par unité de masse chez les mammifères lorsque W augmente. La réduction des valeurs de K+ (p < 0,001) restent encore à expliquer adéquatement. Même si le rapport de la masse musculaire et de W est constant chez les mammifères, grands et petits, les concentrations de créatinine augmentent (b = 0,14; p < 0,0001) en fonction de W. Cela laisse croire à un taux de renouvellement plus important de la phosphocréatinine dans les muscles avec une augmentation de W, ce qui, à son tour, peut être relié à l’efficacité plus grande signalée dans les muscles des jambes chez les animaux plus grands; cela peut vraisemblablement affecter la mesure du taux métabolique et expliquer son échelonnage chez les mammifères.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2008

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