Dlhé, tmavé a chladné zimné dni by pravdepodobne veľa ľudí rado prečkalo schúlene vo forme zimného spánku tak, ako to robia a medvede.
Vedci z University of Alaska vo Fairbanks skúmajú, ako medvede zvládajú prečkať dlhú tuhú zimu v stave hibernácie. Øivind Tøien a kolegovia predstavili prvú štúdiu, ktorá nepretržite monitoruje fyziológiu čiernych medveďov počas celej zimy v prirodzenom prostredí, upozorňuje portál science.org. Ich zistenia by mohli byť užitočné i pre človeka samotného. Poznatky z výskumu hibernácie medveďov by mohli slúžiť na spomalenie rýchlosti metabolizmu pri obetiach nehody alebo pacientom pripútaných na lôžko.
Pre potreby výskumu hibernácie postavili vedci medveďom drevené brlohy podľa ich potrieb. Tie boli tmavé, chladné, útulné a umiestnené tak ďaleko v horách, že sa tam tím vedcov mohol dostať iba na lyžiach. Medvede osadili senzormi na zaznamenávanie ich teploty a srdcového tepu a brlohy infračervenými kamerami a ďalšími senzormi, ktoré monitorovali ich pohyb, spotrebu kyslíka a dokonca aj ich chrápanie.
Ako by mohla byť hibernácia pre ľudí užitočná?
Po 5-mesačnom sledovaní medveďov tím zistil, že na rozdiel od sysľov a iných malých hibernujúcich živočíchov, ktorých telesná teplota počas zimného spánku klesá takmer k bodu mrazu, telesná teplota medveďov klesá len o 6°C. Je to fascinujúce zistenie, ktoré vo zvieracej ríši nie je tak časté. Napriek tomu ich metabolizmus a spotreba kyslíka klesli o 75%, čo naznačuje, že na šetrení ich energie sa podieľa iný mechanizmus.
Medvede museli vynaložiť veľké úsilie na to, aby ušetrili toľko energie. Počas spánku sa nadýchli len raz alebo dvakrát za minútu. Keď sa nadýchli, ich srdce sa rýchlo zachvelo a potom sa zastavilo až do ďalšieho nádychu. Výsledkom bola srdcová frekvencia asi štyri údery za minútu. Nakoniec vedci zistili, že počas niekoľkých týždňov pred a po prechode do hibernácie sa medvede dostanú do prechodného metabolického stavu, kedy sa túlajú a jedia ako normálne, ale so zníženým metabolizmom.
Zistenia majú potenciál pomáhať i ľuďom
Ak by sa tento stav dal aplikovať u ľudí, povedal kardiológ O. Lynne Nelson z Washington State University, mohlo by to pomôcť pacientom s poruchou funkcie srdca žiť aktívnejší život. Brian Barnes, ktorý pôsobí ako zoofyziológ na University of Alaska vo Fairbanks povedal, že zníženie metabolických potrieb u ľudí by mohlo pomôcť predĺžiť „zlatú hodinu“ po nehode, keď je lekárske ošetrenie najúčinnejšie. Ďalšie využitie poznatkov o hibernácii, okrem toho medicínskeho, by vedci videli aj v oblasti dlhodobého cestovania vesmírom.
Aké následky by mala hibernácia pre ľudí?
U ľudí by dnes takýto dlhodobý spánok viedol k hladu, únave srdca či atrofii svalov. Autori výskumu uviedli, že žiadny z týchto problémov sa medveďov netýka a je potrebné vykonať ešte množstvo skúmania. Pokračujú v štúdiu krvného tlaku a mozgovej aktivity u hibernujúcich medveďov, aby pochopili, ako ich mozog naďalej funguje s nízkym obsahom kyslíka. Len pre porovnanie, v prípade ak mozog človeka nemá dostatok kyslíku a to už aj po dobu pár minút, tak nastáva jeho nezvratné poškodenie. Vedci ďalej vykonávajú tiež molekulárne štúdie, aby určili gény, ktoré sa môžu podieľať na riadení hibernácie, pretože v súčasnosti je záhadou, ako si medvede dokážu tak presne zachovať kostnú a svalovú hmotu. No najbližšie roky by mohli priniesť nové informácie, ktoré by sme mohli využiť i my ľudia.
