Οι μαρμότες καθώς και άλλα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη αντιμετωπίζουν το χειμώνα ορθολογιστικά: Περιέρχονται σε μία κατάσταση προσωρινής αδράνειας μέχρι να περάσει το κρύο
Το κρύο προκαλεί έντονες αλλαγές στην φυσιολογία αυτών των ζώων και ο συνήθως γρήγορος μεταβολισμός τους σχεδόν “σταματάει” κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Με τόσο αργό μεταβολισμό, το ζώο χρησιμοποιεί με φειδώ τα αποθέματα λίπους του ώστε να επιζήσει.
Η χειμερία νάρκη αποτελεί το επίκεντρο μιας ενδιαφέρουσας φυσιολογικής έρευνας.
Η καρδιά ενός σκίουρου σε χειμερία νάρκη μπορεί να πέσει από τους 300, μόλις στους 3 χτύπους ανά λεπτό! Η κατανάλωση οξυγόνου μπορεί να μειωθεί στο 2% του κανονικού και η θερμοκρασία του σώματος πέφτει από τους 37° C στους 2° C.
Το ζώο μπορεί να είναι ένας βάτραχος σε μια παγωμένη λιμνούλα, μία χελώνα “θαμμένη” στη λάσπη ενός βάλτου, μία αρκούδα στη φωλιά της ή ένας σκίουρος κουλουριασμένος σαν μια μπάλα μέσα στο λαγούμι του. Υπάρχει ακόμα και ο λεμούριος, ένα πρωτεύον θηλαστικό το οποίο πέφτει σε χειμερία νάρκη μέσα σε κορμούς δέντρων. Αυτό το μεγάλο εύρος των ειδών σημαίνει ότι πολλά ζώα συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, διαθέτουν τα απαραίτητα γονίδια για να μπουν σε κατάσταση χειμερίας νάρκης.
Η έρευνα γύρω από τη χειμερία νάρκη έχει σχέση και με πολλά ιατρικά επιτεύγματα που αφορούν ασθενείς εγκεφαλικών επεισοδίων, αιμορραγιών και υποθερμίας. Επιπλέον η έρευνα ενδέχεται να οδηγήσει σε καλύτερες μεθόδους διατήρησης οργάνων προς μεταμόσχευση και να βοηθήσει στον έλεγχο της παχυσαρκίας.
Πχ: Όταν ένα άτομο παθαίνει εγκεφαλικό, έμφραγμα ή οξεία υποθερμία, για την καταστροφή στα όργανα και στους ιστούς δεν ευθύνεται τόσο η διακοπή της κυκλοφορίας του αίματος (ισχαιμία) αλλά αντιθέτως η μεγαλύτερη καταστροφή προκαλείται με την αποκατάσταση της κυκλοφορίας (υπεραιμία). Τα ζώα στη φάση της χειμερίας νάρκης, έχουν κατά μεγάλο βαθμό μειωμένη κυκλοφορία αλλά όταν “ξυπνάνε” δεν επηρεάζονται από την υπεραιμία. Εάν οι φυσιολόγοι καταφέρουν να κατανοήσουν τους μηχανισμούς που επιτρέπουν ισχαιμία και υπεραιμία χωρίς προβλήματα, τότε ίσως μπορέσουν να βοηθήσουν τους ασθενείς σε παρόμοια κατάσταση.
Η σύγχρονη έρευνα γύρω από τη φυσιολογία της της χειμερίας νάρκης
• Ο Matthew T. Andrews, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα στο Duluth, λέει σε μαθητές, ότι μπορούν να κατανοήσουν πως μοιάζει ένας σκίουρος σε χειμερία νάρκη εάν τοποθετήσουν μια μπάλα του τένις στο ψυγείο για ένα βράδυ. Το επόμενο πρωί , η κρύα, χνουδωτή μπάλα μοιάζει πάρα πολύ με ένα σκίουρο σε νάρκη. Ο Andrews αναζητά τα γονίδια που προκαλούν και διατηρούν τα θηλαστικά σε κατάσταση χειμερίας νάρκης. Συγκεκριμένα στο εργαστήριό του, αναγνωρίζει τα γονίδια που ρυθμίζουν τη φυσιολογία της καρδιάς ενός είδους σκίουρου που ζει στο έδαφος όταν αυτός είναι σε χειμερία νάρκη.
• Η Hannah V. Carey, καθηγήτρια στη σχολή κτηνιατρικής του Πανεπιστημίου του Winsconsin που εδρεύει στο Madison, ανακάλυψε ότι οι σκίουροι εδάφους που έχασαν ένα 60% του συνολικού όγκου αίματος, επιβίωσαν για περισσότερο σε σύγκριση με άλλα τρωκτικά και σκίουρους εδάφους που δε πέφτουν σε χειμερία νάρκη. Το συκώτι και η καρδία του σκίουρου εδάφους παραμένουν ζωτικά έξω από το σώμα κατά την περίοδο της χειμερίας νάρκης. Αυτές οι ανακαλύψεις μπορούν κάποια μέρα να αυξήσουν την περίοδο διατήρησης των οργάνων προς μεταμόσχευση και να δώσουν περισσότερο χρόνο στους γιατρούς για την αναζήτηση ενός κατάλληλου παραλήπτη.
• Ο Gregory L. Florant, καθηγητής πανεπιστήμιο του Κολοράντο, μελετά τις αλλαγές στον μεταβολισμό κατά την χειμερία νάρκη και ερευνά πως συνδέεται με την ρύθμιση της λήψης τροφής και την παχυσαρκία. Ακόμη μελετά τον ρόλο της ινσουλίνης και της λεπτίνης στην ρύθμιση του ισοζυγίου ενέργειας και εξετάζει τον ρόλο των θρεπτικών ουσιών στην λήψη τροφής.
Ο θερμός χειμώνας ίσως να προκαλέσει πρόβλημα
Ο θερμός χειμώνας που έχει εγκατασταθεί φέτος πάνω από κάποια σημεία της υδρογείου ίσως αναγκάσει ζώα σε χειμερία νάρκη να “ξυπνήσουν” νωρίτερα, ενδεχομένως προτού υπάρξει μία επαρκής παροχή τροφής. Στη Μέση Ανατολή για παράδειγμα, οι υψηλές θερμοκρασίες αναμένεται να ανεβάσουν το μεταβολικό ρυθμό ενός είδους σκίουρου εδάφους που πέφτει σε χειμερία νάρκη σε υπόγεια λαγούμια. Η αύξηση του μεταβολικού ρυθμού απαιτεί περισσότερη ενέργεια αναγκάζοντας τους σκίουρους να καταναλώσουν τα αποθέματα λίπους πιο γρήγορα. Αυτό ίσως τους αναγκάσει να “ξυπνήσουν” νωρίτερα προς αναζήτηση τροφής ενδεχομένως πριν αυτή είναι διαθέσιμη.
Η λεπτίνη, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην παύση της λήψης τροφής κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης , μειώνεται από την υψηλότερη θερμοκρασία. Μειωμένα επίπεδα λεπτίνης διεγείρουν για την λήψη τροφής. Σύμφωνα με έρευνες , σκίουροι εδάφους που εκτίθενται σε φυσιολογικές θερμοκρασίες χειμώνα έχουν μεγαλύτερα αποθέματα λίπους , υψηλότερη συγκέντρωση λεπτίνης και δεν τρέφονται.
Ο θερμός χειμώνας δε θα επηρεάσει τα ζώα σε χειμερία νάρκη παντού. Οι σκίουροι με την “χρυσή κάπα”, που ζουν στα Βραχώδη Όροι όπου οι θερμοκρασίες είναι ακόμα χαμηλές, δε θα αντιμετωπίσουν προβλήματα. Στο παρελθόν όμως κατά τη διάρκεια ξηρών χειμώνων χωρίς χιονοπτώσεις το έδαφος πάγωνε σε βάθος και πολλοί από τους σκίουρους πέθαιναν.
Η Αμερικάνικη Εταιρεία Φυσιολογίας ιδρύθηκε το 1887 με σκοπό να ενθαρρύνει τη βασική και εφαρμοσμένη έρευνα. Η Εταιρεία, η οποία έχει 10.500 μέλη, παρέχει ένα μεγάλο εύρος έρευνας, μόρφωσης και επαγγελματικής υποστήριξης, ενώ εκδίδει και 11 περιοδικά που περιέχουν κάθε χρόνο 4.000 μελέτες.
Σημείωση: Το άρθρο αυτό έχει αποδοθεί από μια δημοσίευση που εκδόθηκε από την Αμερικάνικη Εταιρεία Φυσιολογίας.
Πηγή: sciencedaily.com
Μετάφραση:
Στέφανος Μπαλαμπάνης
