На грани жизни

Температура в различных частях тела выходящего из состояния зимней спячки животного неодинакова, так как процесс согревания протекает неравномерно. Обычно передняя часть тела, где расположены такие жизненно важные органы, как мозг и сердце, согревается быстрее. Повышение температуры сердца, возможно, важнейший этап пробуждения, так как оно обеспечивает циркуляцию крови и таким образом доставку кислорода во все остальные органы. Исследования показывают, что согревание задней части тела начинается только после того, как температура передней части приближается к норме. Именно в тот момент, когда все тело животного быстро достигает нормальной температуры, происходит наибольшее потребление кислорода, после чего оно понижается и достигает нормального уровня. На начальной стадии пробуждения поток крови почти всецело направлен в жизненно важные органы в передней части тела, только после их согревания он заметно усиливается и в задних частях. Это было установлено с помощью радиоактивных индикаторов. Исследования коллектива под руководством К. Иохансена в 1964 г. показали, что скелетные мышцы в передней части тела млекопитающего, пробуждающегося от зимней спячки, получают в 16 раз больше крови, чем у бодрствующего животного. Это служит подтверждением того, что мышечная ткань играет важную роль в повышении теплоотдачи при выходе из состояния зимней спячки. Доказано, что в начале этого периода мышцы задней части тела получают примерно в 10 раз меньше крови, чем мышцы передней части. В то же время в бурой жировой ткани объем крови больше ее объема и в самых активных мышцах, что тоже подтверждает участие этой ткани в выработке тепла. Исследования тех же ученых еще в 1961 г. показали, что желудочно-кишечный тракт (особенно тонкие кишки) меньше всего снабжен кровью в момент пробуждения от зимнего сна.

Выход из состояния зимней спячки начинается с учащения ритма дыхания, что приводит к учащению сердечных сокращений, повышению внутренней температуры тела и к выработке тепла. Накопленный в печени гликоген начинает быстро расходоваться. Частота сердечных сокращений быстро нарастает. Например, у суслика во время зимней спячки (при температуре тела 5 °C) число их составляет 3 в 1 мин, а в период пробуждения увеличивается до 20 (при 8 °C), потом до 200 (при 14 °C) и 300 (при 20 °C). Дыхание в самом начале становится нормальным, а затем учащается. Наблюдается и так называемое метаболическое перерегулирование, например, потребление кислорода у золотистого хомяка возрастает от 0,5 до 8000 мл/кг массы за 1 ч, а после стабилизации температуры понижается почти до 5000 мл/кг за 1 ч.

Электрическая активность в коре больших полушарий мозга заметно повышается при температуре около 20 °C.

В конце концов все физиологические процессы организма нормализуются, но у различных видов млекопитающих продолжительность периода нормализации неодинакова. Например, установлено, что летучие мыши, находившиеся в морозильной камере без пищи на протяжении 144 дней, были способны летать через 15 мин после их перемещения в обычные температурные условия, тогда как у сусликов температура тела повышалась с 4 до 35 °C только за 4 ч.

Многочисленные научные исследования, проведенные на зимоспящих млекопитающих, показывают, что зимнюю спячку не следует связывать с функциями только эндокринной системы. По мнению большинства ученых, у таких животных (хотя и при более низком уровне активности) сохраняется интеграция всех систем организма.

При своем пробуждении млекопитающие, впадающие в зимнюю спячку, выходят из своего убежища исхудавшими, так как израсходовали все резервные энергетические вещества. Так, например, при исследованиях сурка установлено, что уменьшение его веса идет как за счет израсходованной жировой ткани, так и внутренних органов. Вес жировой ткани уменьшается на 99 %; печени — на 59; диафрагмы — на 4; легких — на 45; мышц — на 30; сердца — на 27 и скелета — на 12 %.

Большинство впадающих в зимнюю спячку млекопитающих после пробуждения и выхода из своих зимних квартир измучены голодом и при первой возможности наедаются досыта. Они круглые сутки ищут пищу, особенно ежи, которые за день съедают больше пищи, чем вес их собственного тела.

Несмотря на достигнутые результаты многочисленных исследований ученых из разных стран, благодаря которым стало ясно, что зимняя спячка у млекопитающих- это один из совершенных приспособительных физиологических механизмов, закрепившихся в процессе эволюции, все же в этой проблеме остается еще много нерешенных вопросов.

Существует ли летняя спячка в мире животных?