Особенности зимней спячки у животных: от физиологической адаптации к метаболическому чуду
Зимняя спячка (гибернация) — это не просто длительный сон, а комплексная и радикальная стратегия выживания, представляющая собой одно из самых экстремальных физиологических состояний в царстве животных. Это глубоко регулируемое состояние торможения жизненных функций, позволяющее пережить период нехватки пищи и низких температур с минимальными энергозатратами. Её изучение находится на переднем крае биомедицины, так как открывает перспективы для криобиологии, космической медицины и лечения критических состояний у человека.
1. Ключевые физиологические параметры гибернации.
Главная цель спячки — снижение энергопотребления на 85-99% по сравнению с состоянием бодрствования. Это достигается за счёт кардинальной перестройки работы всего организма:
Метаболизм: Скорость обмена веществ падает до 2-5% от нормы. Источником энергии становится не глюкоза, а жирные кислоты, запасённые в бурых и белых жировых тканях. Бурая жировая ткань, богатая митохондриями, особенно важна для недрожательного термогенеза при пробуждении.
Температура тела: У истинных гибернаторов (например, суслики, сурки, ежи, летучие мыши) температура тела (Тт) снижается до значений, близких к температуре окружающей среды (То), часто до +1…+5°C, а у некоторых видов даже до 0°C и ниже (арктический суслик может переносить Тт до -2.9°C). Это состояние называется гетеротермия.
Дыхание и сердцебиение: Частота сердечных сокращений у сурка падает со 100-200 до 3-5 ударов в минуту. Дыхание становится редким и нерегулярным: паузы между вдохами (апноэ) могут длиться от нескольких минут до часа и более.
Нервная система: Несмотря на глубокое угнетение, мозг сохраняет способность контролировать состояние и запускать периодические пробуждения — короткие эпизоды возвращения к эутермии (нормальной температуре) каждые 1-3 недели. Причины этих пробуждений до конца не ясны (предположительно, необходимость восстановления гомеостаза, активация и ...
Читать далее