Tijelo na pauzi

Bok, Lykkeri! Smanjivanje temperature u kući na najnižu moguću temperaturu za zimu, grijanje jedva da radi, većina soba je zatvorena, što održava bitne sustave u radu bez nepotrebnog trošenja goriva mjesecima.

Tijelo životinje koja hibernira primjenjuje potpuno istu strategiju na sebi, smanjujući gotovo sve osim onoga što je apsolutno neophodno za preživljavanje.

Što se zapravo usporava unutar tijela

Tijelesna temperatura naglo pada tijekom hibernacije, otkucaji srca dramatično se smanjuju, a disanje postaje plitko i rijetko. Razmjeri te promjene mogu biti zapanjujući, otkucaji srca svizca mogu pasti s oko 200 otkucaja u minuti dok je aktivan na samo nekoliko otkucaja u minuti tijekom duboke tromosti. Proizvodnja otpada također se usporava ili gotovo u potpunosti zaustavlja, što je nuspojava toga koliko malo tjelesni sustavi obrađuju tijekom ovog stanja. Ukupna brzina metabolizma može pasti na mali dio svoje normalne razine, ponekad i na samo jedan posto onoga što aktivna životinja sagori u jednom danu, što se djelomično postiže preusmjeravanjem izvora goriva s glukoze na pohranjene rezerve energije koje se polako razgrađuju tijekom cijele sezone.

Zašto životinja nije jednostavno bez svijesti cijelo vrijeme

Aktivnost mozga znatno se usporava, ali se ne isključuje potpuno, određene funkcije ostaju aktivne posebno kako bi pratile okolni okoliš u potrazi za opasnošću ili većim promjenama temperature. Sama hibernacija nije jedno kontinuirano razdoblje, već je podijeljena na ponovljene cikluse duboke tromosti koje prekidaju razdoblja uzbuđenja, kada se tjelesna temperatura na kratko podigne na gotovo normalnu razinu prije nego što se životinja ponovno vrati u tromost. Istraživači još uvijek nisu sasvim sigurni zašto se događaju ova skupa buđenja, budući da ponovno zagrijavanje sagorijeva nesrazmjeran dio ukupnog zimskog energetskog budžeta životinje, ali čini se da se imunološka funkcija ponovno aktivira upravo tijekom tih kratkih toplih razdoblja, što sugerira da pauze mogu djelomično postojati kako bi se tjelesnoj obrani omogućilo održavanje koje sama tromost ne dopušta. Zanimljivo je da, unatoč mjesecima neaktivnosti i smanjene prehrane, mnogi hibernatori izlaze u proljeće izgubivši iznenađujuće malo mišićne mase, podvig za koji se istraživači koji proučavaju mehanizme očuvanja mišića nadaju da će na kraju informirati tretmane za ljude koji se suočavaju s dugotrajnom nepokretnošću.

Zašto ne svaka životinja ima isti pristup

Ne idu svi hibernatori jednako duboko, a razlike otkrivaju mnogo o uključenim kompromisima. Vjeverice i svizci ulaze u pravu duboku tromost, s tjelesnom temperaturom koja pada blizu nule dulje vrijeme, dok crni medvjedi ulaze u pliću verziju koja se ponekad naziva brlog, održavajući tjelesnu temperaturu samo umjereno sniženom tako da majka medvjedica i dalje može roditi i dojiti mladunce tijekom zimskih mjeseci bez ekstremnog fiziološkog zatvaranja koje doživljavaju duboki hibernatori. Ta razlika u dubini dolazi s pravim kompromisom, dublja tromost štedi više energije, ali joj treba dulje da se oporavi ako životinja treba brzo reagirati na prijetnju, dok lakša verzija poput brloga žrtvuje neke uštede energije u zamjenu za ostanak osjetljivijim tijekom cijele sezone. Klima također igra ulogu u tome koju strategiju vrsta usvaja, životinje u regijama s kraćim, blažim zimama često pokazuju pliću, prekidniju tromost od bliskih srodnika koji žive kroz dulje, oštrije hladnoće dalje na sjeveru.

Dakle, ispod onoga što izgleda kao dugi, nepomični san, tijelo životinje u hibernaciji provodi pažljivo kontrolirano gašenje, a ne isključivanje. Iskreno, vrlo malo inženjerski konstruiranih sustava upravlja uštedom energije bilo gdje blizu tome učinkovito.