Спячка или же «зимний сон»: казалось бы, что может быть непростого и необычного в этом процессе. Но на самом деле все намного сложнее, чем кажется, ведь это физиологическая перестройка организма, которая происходит в полном объёме. Во время спячки у животных значительно снижается частота сердечных сокращений, также понижается температура тела, кровообращение и иммунные функции.
Зимний сон – это необходимая физиологическая потребность, в процессе которой организм восстанавливает клетки, восполняет энергию, разбирается в воспоминаниях. Кроме снижения некоторых функций организма столь длительный сон приводит к некоторым химическим изменениям. Эти реакции – ответ организма на длительный суровый период года, как правило это холод. Зимой некоторые продукты питания становятся недоступными для животных или же затрату на поддержание оптимальной температуры тела становится слишком высоки. Хоть зимняя спячка – это уже столь привычный процесс для некоторых животных, тем временем это еще и опасное мероприятие.
Слово «спячка» пришло к нам вероятнее из латинского языка, что означает «перезимовать». Вопреки распространенному заблуждению о том, что спячка – это самый обычный необходимый зимний сон – это совершенно неверно, ведь это сложная адаптация к климатическим условиям, который несет опасность для животных.
Ученые до сих пор доподлинно не знают, что именно влечет за собой длительный зимний сон, ведь во время этого процесса падает температура тела животного, которая может быть близка к температуре замерзания организма. Например, еж. Во время длительного сна его тело остывает до 10°C, в то время, когда летучие мыши в этот период могут снизить температуру 2°C.
Мы уже сказали, что вместе с температурой тела уменьшается частота сердечных сокращений. Эти процессы контролирует часть мозга, которая называется гипоталамусом. Интересно, что пробуждение анабиоза контролируется через кровь, когда через нее по организму передается вещество – триггер спячки. Триггер появляется в тот момент, когда продолжительность светового дня уменьшается, понижается температура окружающей среды. Чтобы получить энергию во время длительного сна животное использует запасы своей жировой ткани. Когда организму приходит пора проснуться от спячки – он должен выработать нужное тепло, чтобы температура тела стала нормальной. Как раз именно из переработанного жира преобразуется тепло, которое образовано вокруг сердца, плеч, спины, печени животного в глубоком длительном сне.
Энергетическая валюта клеток организма в нормальном состоянии животного вырабатывается за счет расщепления глюкозы и превращается в химическое соединение АТФ или же аденозинтрифосфат. Этот процесс протекает в «энергетических станциях клетки».
Ученые из штата Северная Каролина проводили исследование в течение пяти лет и выявили возможные два гена, которые отвечают за спячку. Первый ген способен останавливать углеводный обмен, поэтому в организме глюкоза сохраняется, чтобы она могла быть задействована нервной системой животного и мозгом. Другой же ген отвечает за контроль выработки фермента, который в процессе сна расщипляет все накопленные жирные кислоты и превращает их в необходимый источники топлива живого организма.
Некоторые животные в холодный зимний период спят продолжительное время. При этом в организме таких животных не происходит физиологических изменений. Например, у таких животных не снижается температура тела столь низко, не происходит апноэ, не сокращается число сердечных ударов и прочее.