Lygiai taip pat, kaip lokys instinktyviai sumažina savo kūno temperatūrą, kad išgyventų šaltą žiemą, mokslininkai atrado novatorišką žmogaus kūno temperatūros kontrolės metodą, kuris gali išgelbėti gyvybes kritinėse situacijose.
Oregono sveikatos ir mokslo universiteto mokslininkai nustatė procesą, kuris vieną dieną galėtų padėti gydytojams sumažinti kūno temperatūrą žmonėms, patiriantiems gyvybei pavojingų įvykių, tokių kaip širdies priepuoliai ar insultai.
Jei šis atradimas būtų taikomas žmonėms, kurie negali natūraliai užmigti žiemos miego, jis gali imituoti natūralų tam tikrų gyvūnų gebėjimą sumažinti kūno temperatūrą žiemos miego metu.
„Idėja yra sumažinti kūno temperatūrą iki žemesnio lygio, kad tokiems audiniams kaip smegenys ar širdis nereikėtų tiek daug deguonies, kad jie ilgiau išgyventų išemiją (deguonies trūkumą audiniams) ir pagerintų funkcines insulto pasekmes. ar širdies priepuoliai“, – sakė OHSU medicinos mokyklos vyresnysis tyrimo autorius ir tyrėjas, neurologinės chirurgijos profesorius Domenico Tupone.
Paprastai, kai žinduoliai sušąla, jų kūnai bando generuoti šilumą drebėdami arba degindami specialius riebalus, vadinamus rudaisiais riebalais. Tai kontroliuoja normali smegenų termoreguliacijos sistema, kuri palaiko stabilią kūno temperatūrą.
Tačiau žiemojantiems gyvūnams, tokiems kaip lokiai ar arktinės voverės, ši sistema žiemos metu pasikeičia, todėl jie gali sumažinti kūno temperatūrą ir ilgai ištverti šaltį. Žiemos miego metu, arba pykinimas, įprastos organizmo reakcijos į šalčio poveikį yra apverstos, todėl šalčio poveikis sumažina šilumos susidarymą ir kūno temperatūros kritimą.
Savo tyrime, paskelbtame m Dabartinė biologijaTupone ir kolegos atrado, kaip smegenys kontroliuoja šį temperatūros reguliavimo pokytį. Jie šį procesą vadina „termoreguliacine inversija“ arba TI.
Tyrėjai išsiaiškino, kad blokuodami tam tikrą smegenų sritį, vadinamą ventromedialine periventrikuline sritimi arba VMPeA, jie gali sukelti šią TI būseną žiurkėms – gyvūnams, kurie, kaip ir žmonės, natūraliai nemiega žiemos miego. TI metu buvimas šaltoje aplinkoje neleidžia organizmui gaminti šilumos, o šis procesas žinomas kaip termogenezė, o šiltas padidina šilumos gamybą.
Jų tyrimai atskleidžia, kad VMPeA veikia kaip „torporo jungiklis“: kai jis aktyvus, organizmas normaliai reaguoja į temperatūros pokyčius. Tačiau, kai sumažėja šios smegenų dalies aktyvumas, kūnas pereina į TI, sumažindamas šilumos gamybą net ir esant šaltai. Šis atradimas gali sukelti kontroliuojamą žmonių hipotermiją.
„Jei turėtume mechanizmą, leidžiantį paversti žmones žiemojančiais gyvūnais, galėtume pasiekti ir kontroliuoti terapinę hipotermiją daug geriau”, – sakė Tupone.
Sukeldami TI būseną žiurkėms, šie tyrėjai parodė, kad galima sukurti kontroliuojamą hipotermiją gyvūnams, kurie nemiega žiemos miego. Tai gali būti naudinga žmonių medicinoje, pavyzdžiui, atliekant operacijas, gydant medžiagų apykaitos sutrikimus ar smegenų sužalojimus.
Tokiose situacijose sumažinus kūno temperatūrą, galima sumažinti audinių pažeidimus ir pagerinti atsigavimą. Tikslas yra sukelti žemą temperatūrą, žemą medžiagų apykaitos būseną – terapinę hipotermiją – kad pacientams būtų didesnė tikimybė išgyventi audinių išemiją, ilgų operacijų ar net ilgų kosminių misijų metu.