ویژگی‌های خواب زمستانی حیوانات: از تطبیق فیزیولوژیکی تا معجزه متابولیکی خواب زمستانی (گیبرناسیون) تنها یک خواب طولانی نیست، بلکه یک استراتژی پیچیده و رادیکال برای بقا است که یکی از حالات فیزیولوژیکی بیشترین استرس در قلمرو حیوانات را دارد. این حالت توقف عمیق در عملکرد زندگی به گونه‌ای تنظیم شده است که به حیوانات اجازه می‌دهد در دوره‌ای از کمبود غذایی و دماهای پایین با کمترین مصرف انرژی زنده بمانند. مطالعه بر روی آن در جبهه اول بیومدیسین قرار دارد، زیرا امکانات جدیدی برای کریوبیولوژی، پزشکی فضایی و درمان شرایط بحرانی در انسان باز می‌کند. 1. پارامترهای فیزیولوژیکی کلیدی گیبرناسیون. هدف اصلی گیبرناسیون کاهش مصرف انرژی تا 85-99% نسبت به حالت بیداری است. این کار با تغییرات اساسی در عملکرد کل بدن انجام می‌شود: متابولیسم: سرعت متابولیسم به 2-5% از میزان عادی کاهش می‌یابد. منبع انرژی از گلوکوز به اسیدهای چربی که در بافت‌های چربی قهوه‌ای و سفید ذخیره شده‌اند، تغییر می‌کند. بافت چربی قهوه‌ای که غنی از میتوکندری است، برای ترموجنزیس غیرمیوه‌ای در هنگام بیداری بسیار مهم است. دما بدن: در گیبرناتورهای واقعی (مثلاً سنجاب‌های زمینی، سنجاب‌های خزنده، خزندگان، خفاش‌های کوچک) دمای بدن (Tt) به مقدارهایی نزدیک به دمای محیط (To) کاهش می‌یابد، اغلب تا +1…+5°C و در برخی از گونه‌ها حتی تا 0°C و پایین‌تر (سنجاب زمینی قطبی می‌تواند Tt را تا -2.9°C تحمل کند). این حالت به نام هتروترمی شناخته می‌شود. تنفس و ضربان قلب: میزان ضربان قلب سنجاب‌های خزنده از 100-200 به 3-5 ضربه در دقیقه کاهش می‌یابد. تنفس نادر و نامنظم می‌شود: وقفه‌ها بین نفس‌ها (آپنه) می‌تواند از چند دقیقه تا یک ساعت و بیشتر طول بکشد. نظام عصبی: با وجود توقف عمیق، مغز توانایی کنترل حالت و راه‌اندازی دوره‌های بیداری دوره‌ای را حفظ می‌کند — دوره‌های کوتاه بازگشت به دمای اوترومیک (دما عادی) هر 1-3 هفته. دلایل این بیداری‌ها هنوز به طور کامل معلوم نیست (احتمالاً نیاز به بازیابی هومئوستاز، فعال‌سازی سیستم ایمنی)، و آنها تا 80% از انرژی زمستانی را مصرف می‌کنند. 2. مکانیسم‌های مولکولی و هورمونی تنظیم. ورود به گیبرناسیون توسط سردی نیست، بلکه توسط مجموعه‌ای از سیگنال‌های داخلی، مهم‌ترین آنها کاهش روزنه‌های نورانی است. در اپی‌فیز تولید ملاتونین ا ... Читать далее