Niedźwiedzi sposób na zdrową i bezpieczną hibernację

Wygląda na to, że to od niedźwiedzi grizzly, spędzających prawie pół roku na rozkosznym spaniu, będziemy się uczyć, na czym polega bezpieczeństwo hibernacji. Pierwszą zasadę poznacie, czytając dalszą część wpisu.

Gdyby ot, tak poddać się hibernacji, prawdopodobnie ludzkie serce nie wytrzymałoby tego doświadczenia. Naukowcom od dłuższego czasu sen z powiek spędzało zagadnienie, jak to się dzieje, że u niedźwiedzi grizzly w stanie hibernacji ilość uderzeń serca na minutę spada z 84 do zaledwie 19, a misie po paru miesiącach drzemki budzą się wypoczęte, choć przeraźliwie głodne?? Gdyby tak drastycznie spowolnić działanie ludzkiego serca, uległoby ono uszkodzeniu: powstające ciśnienie krwi doprowadziłoby do „rozciągnięcia” komór. Rozciągnięte mięśnie byłyby zaś słabsze i mało efektywne w działaniu. W efekcie amatora hibernacji z rodzaju ludzkiego czekałaby perspektywa życia z zastoinową chorobą serca.

Czy to już zawał? Lekarze będą szybko szukać zakrzepów

Misie mają na to swój sposób. Okazało się, że kiedy zapadają w stan hibernacji i spada ilość uderzeń głównej pompy ciała, mięśnie lewej komory serca sztywnieją. To zapobiega ich rozciąganiu. Szkopuł w tym, że przed komorą znajduje się lewy przedsionek – ten zaś musi pokonać całkiem spory opór usztywnionej tkanki komory, by móc wtłoczyć weń krew. Opór ten jest na tyle duży, że mógłby prowadzić do poważnych uszkodzeń samego przedsionka, gdyby nie – no właśnie - niedźwiedzi sposób na uniknięcie zniszczeń. Okazało się, że przedsionek jest chroniony przed zniszczeniem dzięki zastosowaniu mechanizmu zmniejszającego siłę skurczu serca. Siła ta jest zaś kontrolowana przez tzw. ciężki łańcuch miozyny. Białko to występuje w dwóch odmianach: alfa i beta. Białko w wersji alfa powoduje zaś szybszy lecz delikatniejszy spadek siły skurczów serca w porównaniu do wariantu beta tego białka. W takcie hibernacji mięśnie lewego przedsionka wytwarzają więcej białka alfa niżeli beta. To zaś wywołuje osłabienie skurczów. Obniżenie ich siły chroni tkanki przedsionka przed zniszczeniem.

Kiedy misie się budzą z zimowego snu, ilość białka alfa wraca do normy. Serce przyspiesza pracę – wiadomo, że to już wiosna.

Pierwsze sztuczne serce zamontowane na stałe w organizmie dziecka

Opisywany wyżej niedźwiedzi sposób na zdrową hibernację, naukowcy poznali dzięki wykorzystaniu danych z badań echokardiograficznych wykonanych na grizzly żyjących w niewoli oraz pobierając próbki tkanek od dziko żyjących osobników.

Mają nadzieję, że ich odkrycie przyniesie światu korzyść w postaci opracowania skutecznych mechanizmów i środków na bezpieczną hibernację.

Źródło: Eurekalert