2014-05-10

Зимовий сон тварин

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 голосів)

Арктичний ховрах під час зимової сплячки

У тварин, що впадають у зимову сплячку, життя в цей період стає якоюсь блідою тінню від їхнього звичайного існування: кровообіг різко знижується, ритм дихання ледве відчутний, температура тіла коливається біля позначки, близької до замерзання. "Важко вловити биття серця, - говорить Келлі Драйв, співробітниця університету в Фербенксі на Алясці, що досліджує зимовий сон арктичних ховрахів. - Неможливо відрізнити, померла тварина чи вона спить. Перед нами - просто холодний маленький клубочок".

Напевне ще в глибоку давнину людей дивувала здатність ведмедів, бабаків, їжаків та інших тварин засинати на довгі зимові місяці, щоб уникнути труднощів холодної і голодної пори року. Але серйозно дослідженням цього феномену зайнялися не так давно, з середини минулого століття. Вивчаючи картину фізіології сну людини, вчені не могли не звернути увагу на те, що відбувається в організмі тварин при настільки тривалому зимовому сні. Сьогодні цим явищем зацікавилася і лікувальна медицина. Дослідивши біохімію процесу занурення в зимовий сон і підтримки життя протягом тривалого часу сплячки, наука зможе знайти нові способи лікування багатьох захворювань. На першому місці - проблеми, що хвилюють фахівців, які вивчають і лікують інсульти.

Клітини головного мозку, як відомо, надзвичайно чутливі до нестачі кисню, буквально кілька хвилин кисневого голодування - і починаються незворотні руйнування в мозку. А ось клітини головного мозку ведмедя не гинуть, хоча в період сну вони багато місяців перебувають у режимі кисневого голодування: у цей час головний мозок тварини отримує на 90 відсотків менше крові, ніж зазвичай. Правда, сплячі взимку тварини якийсь час після пробудження бувають втомленими, млявими, але надалі ніяких шкідливих слідів такого голодування мозок не виявляє.

Біохімічна активність занурених у сон нейронів падає практично до нуля. Синтез білка в мозкових клітинах зведений до мінімуму. Наказ про таке скорочення обміну речовин, як показали дослідження, йде від частини проміжного мозку - гіпоталамуса (крім того, його нервові центри відповідають за температуру тіла, кров'яний тиск, диханням, сон, відчуття голоду і ситості, беруть участь у фізіології розмноження).

Якщо б вдалося розгадати молекулярний механізм, який рятує нейрони від загибелі під час зимового сну, то могли б з'явитися нові дієві методи лікування людини, яка перенесла крововилив у мозок. І пошук у цьому напрямку ведеться активно. Так, співробітниця нью-йоркського університетського Медичного Центру Маргарет Райс виявила в крові сплячого бабака у чотири рази більше вітаміну С, ніж у тварин, які знаходяться в активному стані. Рідина, що міститься в черепі і хребті під час зимового сну, перетворюється в сховище цього вітаміну, який вивільняється лише в той час, коли бабак прокидається і починає зігріватися.

Ці запаси вітаміну С, на думку дослідників, допомагають організму легше впоратися з небезпечним перехідним періодом від сну до неспання. Коли, наприклад, нейрони після тривалого періоду "летаргії" знову починають активно працювати, у них при поглинанні кисню виникає велика кількість шкідливих для організму, хімічно дуже активних так званих вільних радикалів. Щитом проти них можуть служити деякі речовини, до них належить і вітамін С. Комплекс захисту, яким наділений організм тварини, перешкоджає руйнівній дії небезпечних сполук, що утворюються в період його пробудження.

Лікарі, які вивчають цю проблему, вважають, що вітамін С здатний попередити масову загибель клітин мозку у людини, яка постраждала від інсульту. Щоправда, перша атака недуги, що руйнує кровоносну судину внаслідок її закупорки, не може бути відвернена за допомогою вітаміну С. Але друга атака, яка нерідко виникає, коли лікарі, застосовуючи медикаментозні засоби, намагаються відновити кровообіг, часто не менш руйнівна, ніж перша, ось цю атаку може пом'якшити вітамін С, а то й запобігти їй.

Увагу медиків приваблюють і інші фізіологічні можливості тварин, що засинають на зиму. Наприклад, ведмеді, а їх сон триває до п'яти місяців, весь цей час не їдять і не п'ють. Вони не впадають, як бабаки, в заціпеніння, в період сну температура тіла ведмедя знижується всього на кілька градусів Цельсія. Тим дивніше, що сечовий міхур і кишечник ведмедя в цей час не діють. Людина ж, якщо у нього відмовляє сечовий міхур, вже через кілька днів гине, отруєна уриною. У сплячого ж ведмедя включений на цей час дивовижний механізм: сеча, що збирається в сечовому міхурі, повертається через його стінки в організм. А там, як у казковому джерелі вічної юності, сеча і її отруйні складові відновлюються до нешкідливих речовин білкової природи; цей білок, зокрема, надходить в молоко ведмедиці, яка саме взимку приносить потомство.

Якщо б науці вдалося до кінця пізнати такий механізм і застосувати його до людей з хворими нирками, що втратили здатність фільтрувати урину з крові, то це позбавило б їх від тяжкої необхідності періодичного підключення до апарату штучної нирки, щоб очищати кров від отруйних речовин.

І ще одна особливість. У ведмедів, що важать близько ста кілограмів, незважаючи на довгу нерухомість в період сну, міцність кісток не знижується. Людина, прикута хворобою до ліжка, протягом шести місяців втрачає до чверті речовини, що додає міцності її кісткам. Космонавти, позбавлені у польоті навантажень на скелет, кожен місяць втрачають до двох відсотків кісткової маси.

Чому такі зміни не відбуваються в кістках у ведмедів? За допомогою біохімічного процесу їх організм повертає з крові кальцій, що потрапляє туди при "вимиванні" його з кісток, і він знову стає будівельним матеріалом для зміцнення скелета. Вже кілька років біохіміки наполегливо шукають у крові ведмедів ту речовину, яка знову і знову спрямовує кальцій, який опинився в крові, на посилення кісток. Якщо вдасться його знайти, мільйони людей похилого віку зітхнуть з полегшенням: їм перестане загрожувати остеохондроз - крихкість кісток.

У всіх згаданих випадках дорога до застосування в медичній практиці відкритих у тварин особливостей ще дуже і дуже довга. Але дещо служить медицині вже зараз. При деяких хірургічних втручаннях лікарі знижують температуру тіла оперованого приблизно на сім градусів Цельсія. Таким прийомом знижується потреба органів в кисні, зменшується кровообіг і скорочуються втрати крові при операції, уберігаються від пошкодження органи.

Сьогодні після копітких досліджень остаточно розвінчаний поширений міф про те, що зимовий сон - це відпочинок тварини. Якраз навпаки, це важка робота для організму. Доказом тому служить дивовижне поведінка деяких тварин в їхніх зимових квартирах. Через певні проміжки часу тварини ніби "виринають" з глибокого, схожого на смерть, сну. Протягом декількох годин температура їхнього тіла підвищується, наближаючись до нормальної, наче б виникла можливість повернутися до активного життя. Спочатку дослідники вважали ці паузи потребою організму звільнитися від сечі або заглушити сильний голод. Насправді ж тварини прокидаються з глибокого сну для того, щоб на якийсь час заснути іншим, освіжаючим сном, яким вони відновлюють свої сили влітку.

За матеріалами nkj.ru.

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus