Veçarja e dimrit: nga adaptimi fiziologjik deri te mirakulli metabolik

Veçarja (hibernacioni) nuk është vetëm një gjëmim i gjatë, por edhe një strategji komplekse dhe radikale e jetës, e cila përfaqëson një nga gjendjet fiziologjike më ekstreme në shtetin e jetës. Kjo është gjëndje e rregulluar e theksimit të funksioneve jetësore, që lejon që të mbihet gjallë gjatë periudhës së mungesës së ushqimit dhe temperaturave të ulëta me minim energjie. Studimi i saj gjendet në krye të biomedicinës, sepse merr perspektiva për kriobiologjinë, mjekcinë kosmike dhe traktimin e gjendjeve kritike te njeriut.

1. Parametrat fiziologjike të kryesore të veçarjes.

Qëllimi kryesor i veçarjes është të ulë energjinë e konsumimit rreth 85-99% në krahasim me gjendjen e veprimit. Kjo arrihet me rishikimin e përgjithshëm të punës së trupit:

Metabolizmi: Shpejtësia e shkëmbimit të lëndëve është e ulur deri në 2-5% të normës. Burimi i energjisë është jo glukosa, por ulëna e këndshme, e rezervuar në trëndafilin e kafeve dhe trëndafilin të bardhë. Trëndafili i kafeve, i pasur me mitokondrie, është veçanërisht i rëndësishëm për termogenezën e ndryshueshme në praninë.

Temperatura trupit: Në veçarësitë e vërtetme (p.sh., suksi, surki, eri, lehtëshkurtorët) temperatura trupit (Тt) ulen deri në vlera që afrohen me temperaturën e ambientit (То), shpesh deri në +1…+5°C, dhe në disa lloje deri në 0°C dhe më poshtë (suksi arktik mund të transportojë Тt deri në -2.9°C). Kjo gjëndje quhet gjetëtermija.

Reshimi i gjakut dhe pulsja: Frekuenca e pulsimeve të qëndrimeve të gjakut te surkit ulen nga 100-200 deri në 3-5 shpejtësi në minutë. Reshimi i gjakut bëhet i rrallë dhe i papërsëritshëm: prapaqet e ndryshueshme midis inspirimit (apnoe) mund të vazhdojë nga disa minuta deri në orë dhe më tej.

Sistemi nervor: Përpiqja e theksimit, mendja më vonë mbajtë gjithsejërishtë gjendjen e kontrollimit dhe lëshimin e periodave të shkurtëra të praninës — epizodët e shkurtëra të kthimit në temperaturën e thjeshtë (eutermi) çdo 1-3 javë. Rrjedhojnë e këtyre praninës deri në 80% të energjisë së dimrit.

2. Mekanizmat molekulare dhe hormonale të regullimit.

Shkëmbimi në veçarje nuk është i nisur nga ftohtia, por nga kompleksi i mesazheve të brendshme, kryesore prej shkurtësimit të ditës së dritës. Në epifizën rritet prodhimi i melatoninës, i cili vepron në qendrat e hipotalamikut. Rolin kryesor e ka "hormoni i veçarjes" (Hibernation Induction Trigger — HIT), i zbuluar në gjakun e surkit dhe suksit. Kjo është kompleks i madh, i përbërë nga peptidët opioide.

Niveli i cellës ndodhin ndryshime unike:

Repressja e genëve, të përgjegjshme për metabolizmin aktiv.

Rishikimi i membranave të cellës për të mbajtur lehtësinë në temperaturat e ulëta ("aklimatizimi i membraneve të ftohtës")

Ndryshimi i fosforilimit të proteinave, veçanërisht fosforilimi specifik i proteinës RBM3, i cili i mbrohet sinapsave te neuronëve nga degenerimi në ftohtësi dhe favorizon përmirësimin e tyre në praninë.

Fact interesant: Sardi i veçarës së jetës nuk suferon nga ishemi (mungesa e oksigjenit) me shpejtësi të ulët të pulsimeve, dhe gjëndhat e gjakut dhe gjëndhat e gjakut nuk refuzojnë, gjatë shtimin e produktave të azotit. Studimi i këtyre mekanizmeve të tolerancës ndaj hipokisë dhe intoxikimit është i perspektivshëm për transplantologjinë dhe reanimatologjinë.

3. Gjendja e shumëfishtë: nga veçarja e vërtetme deri te gjëmimi i dimrit.

Nuk gjithë jetët që i kalojnë oqeanin në dimër janë veçarësitë e vërtetme.

Veçarja e vërtetme (e theksuar): E karakterike për gjitarët e vogël (surki, surki, eri, disa lehtëshkurtorët). Ata nuk mund të mbajnë temperaturën e trupit të lartë kur temperatura e ambientit është e ulët dhe pritojnë që ajo të ulë.

Gjëmimi i dimrit (veçarja e papërgjegjshme): E karakterike për medhit, barsum, enot. Tt ulen vetëm rreth 3-7°C (deri në +31…+34°C). Medhi gjëmohet, por është i lehtë të e rindërtojë. Ai nuk ka rënë në metabolizmin radikal, dhe është i aftë të rritë fëmijët dhe laktatën në shpikalje, duke përdorur rezerva e mëdha e ulëta. Ushqimi i ricirkullon për sintezën e proteinave, që i parapërgjigjet ndotjes dhe atrofisë së muskulit — zbulim që inspiron këshilltarët e distrofisë së muskulit.

Torpor (oqean): Ulja e përkohshme (për disa orë ose ditë) e temperaturës së trupit dhe metabolizmit, e karakterike për kolibrit, siniqet dhe disa gjitarët e vogël. Kjo është strategji e shkurtëruar e shkurtëruar e energjisë.

4. Roli i mikrobiomës dhe vlerat praktike.

Studimet e fundit tregojnë se mikrobiomi i gjakut të jetës së veçarë ndryshon me sezonin. Rritet pjesa e bakterive që mund të shkëmbyen murevin (e rëndësishme për medhit) dhe që përfshihen në metabolizmin e ulët. Kjo tregon rolin simbiotik të mikroflorës në suksessin e veçarjes.

Studimi i veçarjes ka vlerë praktike:

Mjekcinë kosmike: Mundësia e futjes së aeronavtëve në gjendje anabioz për kohët e gjatë të ndryshimit mesplanetar.

Praktika klinike: Zhvillimi i metodave të veçarjes së artificiale për të mbrojtur mendjen dhe qëndrën e gjakut te pacientëve te vështirë, te ndërprerësve, te operacioneve të komplikueshme te gjakut.

Biotehnologjia: Kryokonservimi i gjëndrave për transplanimit në bazë të mekanizmeve të rezistencës ndaj ftohtës së natyrës.

Përfundim.

Veçarja e dimrit nuk është vetëm një "gjëmim" primitiv, por edhe një program fiziologjik i zhvilluar, aktiv dhe ciklik. Kjo është një model i kontrolluar, i rregullueshëm të uljes së homoeostazit në nivelin e më të ulët. Nga ndryshimet molekulare në cellë deri te ndryshimet globale në punën e trupit të gjithë, veçarja tregon aftësinë e jetës për të ripërcaktuar kufijtë e saj në kushte ekstreme. Kuptimi i mekanizmeve të saj është çelësi jo vetëm për zgjidhjen e pyetjeve fundamentale të biologjisë, por edhe për avancimet revolucionare në mjekcinë e ardhshme. Kjo është dialogu midis adaptimit evolucionar dhe shkencës moderne, ku jetët e veçarës së jetës shfaqen si mësues, që tregojnë artin e jetës në kufijtë e mundshëm.

Permanent link to this publication: