Hibernacja to proces drastycznie obniżający aktywność biologiczną. Pozwala to organizmom przetrwać miesiące bez konieczności karmienia, co czyni go świetną strategią podczas zimnej pogody. Jednak długotrwały brak aktywności fizycznej jest również niebezpieczny, ponieważ powoduje spadek masy mięśniowej, ograniczenie ruchomości i spustoszenie w zdrowiu.
Wbrew temu, czego można by się spodziewać, niektóre gatunki, takie jak wiewiórki, budzą się z hibernacji po 8 miesiącach i nie mają żadnych problemów fizycznych. W rzeczywistości prawie natychmiast zaczynają szukać pożywienia, więc skaczą, wspinają się i biegają z taką samą zwinnością jak wcześniej.Czytaj dalej i dowiedz się, w jaki sposób drobnoustroje jelitowe wiewiórek pomagają im pozostać silnymi podczas hibernacji.
Dlaczego bezczynność zmniejsza masę mięśniową?
Powszechnie wiadomo, że u ludzi całkowity odpoczynek trwający dłużej niż dwa tygodnie zaczyna zmniejszać masę mięśniową. Sytuacja ta jest spowodowana homeostatyczną kontrolą organizmu, który stara się regulować metabolizm, aby uniknąć niepotrzebnego wydatku energetycznego.
Z jednej strony mięsień nie tylko służy ruchomości ciała, ale także generuje pewną ilość ciepła podczas metabolizmu (aktywności). Oznacza to, że działa jako mechanizm regulacji termicznej. Jednak nadmiar muskulatury powoduje nadprodukcję ciepła, więc organizm ma tendencję do redukcji masy mięśniowej.
Jeżeli mięsień jest zwierzęciu niezbędny do codziennego życia, organizm mógłby zgodzić się na jego utrzymanie i ponieść wydatek energetyczny związany z jego ochłodzeniem.Jednak gdy przechodzisz przez dłuższy okres braku aktywności fizycznej, organizm wykrywa nadmiar i przystępuje do jego eliminacji, ponieważ nie jest już potrzebny.
W konsekwencji normalny człowiek, który spędza miesiące w łóżku z powodu choroby lub wypadku, traci siłę mięśni, a jego mobilność jest ograniczona. Chociaż to samo dotyczy wszystkich gatunków zwierząt, te, które przechodzą przez stan hibernacji, nie doznają takich samych szkód. W rzeczywistości zapobiegają zniszczeniu masy mięśniowej, dzięki czemu nie tracisz mobilności po przebudzeniu z letargu.
Inne zagrożenia utraty masy mięśniowej
Utrata masy mięśniowej nie tylko wpływa na mobilność, ale także uwalnia do krwi toksyczne związki azotu. Dzieje się tak, ponieważ mięsień rozkłada się na aminokwasy, cząsteczki, które charakteryzują się tym, że zawierają w swojej strukturze azot.
Na szczęście organizm wszystkich zwierząt posiada mechanizm, który eliminuje te związki azotowe i wydziela je w postaci moczu (mocznika).Tak więc, podczas gdy mięsień się rozpada, organizm broni się przed toksynami i bezpiecznie je usuwa. Mimo to pewne stany mogą wpływać na ten system detoksykacji i powodować poważne uszkodzenia narządów wewnętrznych.
Hibernacja może być niebezpieczna
Hibernujące ssaki nie są w stanie wydzielać toksycznych związków, które powstają w wyniku rozpadu mięśni. Może to siać spustoszenie w narządach wewnętrznych, a nawet doprowadzić do śmierci. Dlatego niektóre gatunki, takie jak wiewiórki, wyewoluowały alternatywne mechanizmy pozwalające zachować zdrowie i siłę pomimo tych zagrożeń.
Dlaczego wiewiórki nie tracą sił po hibernacji?
Niektóre gatunki ssaków, takie jak niedźwiedzie, zapobiegają wpływowi związków azotu na ich zdrowie poprzez zatrzymanie proteolizy (rozpadu) w mięśniach. Podczas gdy inne zwierzęta, takie jak wiewiórki, podczas hibernacji wykorzystują złożony system recyklingu składników odżywczych, który obejmuje nawet drobnoustroje jelitowe (mikrobiota).
Według badań opublikowanych w czasopiśmie Science, w momencie rozpadu mięśni, wyprodukowany mocznik natychmiast przechodzi do krwioobiegu i trafia do jelita. W tym miejscu drobnoustroje jelitowe (mikrobiota) wiewiórek przetwarzają ten związek podczas hibernacji, niwelując jego toksyczność. W ten sposób metabolizm może ponownie wykorzystać azot bez żadnego ryzyka.
Ten recykling składników odżywczych nie tylko chroni wiewiórki przed toksynami powodującymi rozpad mięśni, ale także pozwala im pozostać silnymi i zdrowymi. Kiedy twoje ciało cierpi z powodu braku aktywności fizycznej, system recyklingu pomaga ci niemal natychmiast odzyskać siły. Tak więc, kiedy budzi się z letargu, nie ma to większego wpływu na jego zdrowie ani mobilność.
Najwyraźniej ten mechanizm recyklingu nie jest wystarczająco wydajny, aby naprawić wszystkie szkody spowodowane przez hibernację.Jednak za bardzo osłabia to efekt i pozwala wiewiórkom zachować wystarczającą siłę, aby wznowić swój tryb życia. To dlatego po ponad 7 miesiącach bezczynności potrafią bez problemu skakać, wspinać się i biegać.
