Жаныбарлардын жүздөгөн түрлөрү кышкы уйкуга жатышы мүмкүн. Алардын организмдериндеги зат алмашуунун ылдамдыгы он эсе төмөндөйт. Алар тамак жей алышпайт, дем алышпайт. Бул шарт эң чоң илимий сырлардын бири бойдон калууда. Аны чечүү онкологиядан космоско учууга чейин көптөгөн тармактарда жетишкендиктерге алып келиши мүмкүн. Окумуштуулар адамды кышкы уйкуга жаткырууну каалашат.
«Мен Швецияда бир жыл иштедим, бир жыл бою гоферлерди уктата албадым», - деп мойнуна алат Россия Илимдер академиясынын теориялык жана эксперименталдык биофизика институтунун улук илимий кызматкери Людмила Крамарова (Пущино).
Батышта лабораториялык жаныбарлардын укуктары майда-чүйдөсүнө чейин жазылган - Адам укуктарынын Декларациясында эс алуу. Бирок кыш уйкусун изилдөө боюнча эксперименттерди жүргүзүү мүмкүн эмес.
– Маселе, гофер үйүндө жылуу болсо, курсактан тойгузса эмнеге укташы керек? Гоферлер келесоо эмес. Мына, биздин лабораторияда алар мени менен бат эле уктап калышчу!
Эң боорукер Людмила Ивановна сөөмөйүн столду катуу таптап, анын ордунда жашаган лабораториялык гофер жөнүндө айтып берет. "Суся!" ал эшиктен чакырды. "Төлөө!" – деп жооп берди гофер, ал көбүнчө колго үйрөтүлбөйт. Бул Суся үйдө үч жылда бир жолу да уктаган эмес. Кышында батирде суук түшкөндө, ал радиатордун астына чыгып, башын жылыткан. "Неге?" — деп сурайт Людмила Ивановна. Балким, кыш уйкусунун жөнгө салуучу борбору мээнин бир жериндедир? Окумуштуулар азырынча билишпейт. Уктоо табияты заманбап биологиядагы негизги интригалардын бири.
Убактылуу өлүм
Майкрософттун аркасы менен тилибиз дагы бир сөз менен байыды - гибернация. Бул Windows Vista компьютерге энергия керектөөнү минималдаштыруу үчүн кирген режимдин аталышы. Машина өчүрүлгөн окшойт, бирок бардык маалыматтар бир эле учурда сакталат: мен баскычты бастым - жана эч нерсе болбогондой бардыгы иштеди. Ошол эле нерсе тирүү организмдер менен болот. Миңдеген ар кандай түрлөр – примитивдүү бактериялардан өнүккөн лемурдарга чейин – убактылуу “өлүүгө” жөндөмдүү, алар илимий жактан гибернация же гипобиоз деп аталат.
Классикалык мисал гофер болуп саналат. Сиз гоферлер жөнүндө эмне билесиз? Кадимки мындай кемирүүчүлөр белчелер тукумунан. Өздөрү норка казышат, чөп жешет, тукум куушат. Кыш келгенде гоферлер жер астына түшүшөт. Бул жерде, илимий көз караштан алганда, эң кызыктуу нерсе болот. Гофер уйкусу 8 айга чейин созулушу мүмкүн. Үстүндө үшүк кээде -50гө чейин жетип, тешик -5ке чейин тоңот. Анда жаныбарлардын дене мүчөлөрүнүн температурасы -2, ички органдары -2,9 градуска чейин төмөндөйт. Баса, кыштоодо гофер үч жума гана уктайт. Анан бир нече саат кыштоодон чыгып, кайра уктап калат. Биохимиялык майда-чүйдөсүнө чейин айтпай эле коелу, сийип, чоюлуп ойгонот дейли.
Тоңуп калган жер титирөө жай кыймылда жашайт: анын жүрөктүн кагышы 200-300дөн 1-4 мүнөтүнө чейин төмөндөйт, эпизоддук дем алуу – 5-10 дем алуу, андан кийин бир саат бою алардын таптакыр жок болушу. Мээнин кан менен камсыз болушу болжол менен 90% га төмөндөйт. Карапайым адам буга жакын эч нерсеге чыдай албайт. Ал аюудай боло албайт, анын температурасы кышкы уйку учурунда бир аз төмөндөйт - 37ден 34-31 градуска чейин. Бул үч-беш градус бизге жетиштүү болмок: дене жүрөктүн кагышын, дем алуу ритмин кармап туруу жана дененин нормалдуу температурасын дагы бир нече саатка калыбына келтирүү укугу үчүн күрөшмөк, бирок энергетикалык ресурстар түгөнүп калганда өлүм сөзсүз болот.
чачтуу картошка
Гофер уктап жатканда кандай болорун билесизби? — деп сурайт Клетка биофизика институтунун улук илимий кызматкери Зариф Амирханов. «Жертөлөдөгү картошка сыяктуу. Катуу жана суук. Жөн гана жүндүү.
Ал ортодо гофер гоферге окшош - ал үрөндү шайыр кемирет. Бул шайыр жандык күтүлбөгөн жерден эч кандай себепсиз эси ооп калып, жылдын көп бөлүгүн ушинтип өткөрүшү мүмкүн, анан кайра эле, эч кандай себепсиз эле бул эссиздиктен «түшүп» калышы мүмкүн экенин элестетүү оңой эмес.
Гипобиоздун сырларынын бири - бул жаныбардын өз абалын жөнгө салууга жетишээрлик жөндөмдүүлүгү. Бул үчүн айлана-чөйрөнүн температурасынын өзгөрүшү таптакыр зарыл эмес - Мадагаскардан келген лемурлар кышкы уйкуга кетишет. Жылына бир жолу көңдөй таап, подъездди жабыштырып, дене табын +10 градуска түшүрүп, жети ай жатып калышат. Ал эми көчөдө бир эле убакта +30. Кээ бир жер тайгалары, мисалы, Түркстандыкы да ысыкта кыштай алышат. Кеп тегеректеги температурада эмес, ичиндеги зат алмашууда: зат алмашуунун ылдамдыгы 60-70% га төмөндөйт.
"Көрүп жатасызбы, бул дененин такыр башка абалы" дейт Зариф. – Дененин температурасы себеп эмес, натыйжада төмөндөйт. Башка жөнгө салуу механизми ишке киргизилди. Ондогон белоктордун функциялары өзгөрөт, клеткалар бөлүнүүнү токтотот, жалпысынан организм бир нече саатта толугу менен кайра курулат. Анан ошол эле бир нече сааттын ичинде кайра калыбына келтирилет. Тышкы таасирлер жок.
Отун жана меш
Кышкы уйкунун өзгөчөлүгү - жаныбар сырттан жардамсыз алгач муздап, анан жылый алат. Суроо, кантип?
«Бул абдан жөнөкөй, - дейт Людмила Крамарова. "Күрөң май ткани, уктуңуз беле?
Бардык жылуу кандуу жаныбарлар, анын ичинде адамдар, бул сырдуу күрөң майга ээ. Анын үстүнө ымыркайларда бул чоңдорго караганда бир топ көп. Узак убакыт бою анын денедеги ролу жалпысынан түшүнүксүз болгон. Чынында, кадимки май бар, эмне үчүн күрөң да?
– Демек, күрөң май мештин ролун ойнойт экен, – деп түшүндүрөт Людмила, – ак май болсо отун эле.
Күрөң май денени 0дөн 15 градуска чейин жылыта алат. Анан дагы башка кездемелер ишке кирет. Бирок биз меш таап алганыбыз аны кантип иштетүүнү чечтик дегенди билдирбейт.
"Бул механизмди иштеткен бир нерсе болушу керек" дейт Зариф. – Бүтүндөй организмдин иши өзгөрүп жатат, демек мунун баарын көзөмөлдөп, ишке киргизген белгилүү бир борбор бар.
Аристотель кышкы уйку режимин изилдөөнү керээз кылган. Илим 2500 жылдан бери ушундай кылып жатат деп айтууга болбойт. Олуттуу бул маселе 50 жыл мурун гана карала баштаган. Негизги суроо: денеде эмне кыштоо механизмин козгойт? Эгер биз аны тапсак, анын кантип иштээрин түшүнөбүз, ал эми анын кантип иштээрин түшүнсөк, уктабагандарды кантип кыш уйкуга түртүүнү үйрөнөбүз. Идеалында биз сиз мененбиз. Бул илимдин логикасы. Бирок, гипобиоз менен нормалдуу логика иштеген жок.
Баары акырынан башталды. 1952-жылы немис изилдөөчүсү Кролл сенсациялуу эксперименттин жыйынтыгын жарыялаган. Уктап жаткан хомяктардын, кирпилердин жана жарганаттардын мээсинин экстрактысын мышыктардын жана иттердин организмине киргизүү менен ал уктабаган жаныбарларда гипобиоз абалын пайда кылган. Маселе тыкыр карала баштаганда, гипобиоз фактору бир гана мээде эмес, жалпысынан уйкудагы жаныбардын ар кандай органында бар экени белгилүү болду. Келемиштерге кан плазмасын, ашказан экстракттарын, жадагалса уктап жаткан жер титирөөнүн заарасын ийне сайса, тил алчаак уйкуга кетишет. Бир стакан гофер заарасынан маймылдар да уктап калышты. Эффект ырааттуу түрдө кайталанат. Бирок, ал чечкиндүү түрдө баш тартууга бардык аракеттерди обочолонуу белгилүү бир зат: заара же кан себеп гипобиоз, бирок алардын компоненттери өзүнчө жок. Жер титирөөлөрүнүн да, лемурдардын да, жалпысынан алганда, денедеги кыш мезгилиндегилердин эч киминен аларды башкалардан айырмалай турган эч нерсе табылган эмес.
Гипобиоз факторун издөө 50 жылдан бери жүрүп жатат, бирок натыйжа дээрлик нөлгө барабар. Кышкы уйкуга жооптуу гендер да, аны пайда кылган заттар да табылган жок. Бул абалга кайсы орган жооптуу экени белгисиз. Ар кандай эксперименттерде бөйрөк үстүндөгү бездер, гипофиз, гипоталамус жана калкан бези "шектүүлөрдүн" тизмесине кирген, бирок ар бир жолу алар процесстин жөн гана катышуучулары экени белгилүү болгон, бирок анын демилгечилери эмес.
Людмила Крамарова мындай дейт: «Бул кир фракциядагы заттардын бардык спектринен алыс эффективдүү экени көрүнүп турат. — Мейли, бизде да алар бар болгону үчүн. Жер белоктары менен биздин жашообуз үчүн жооптуу миңдеген пептиддер изилденген. Бирок алардын эч бири – түздөн-түз, жок дегенде – кыштоо менен байланышпайт.
Уктап жаткан гофердин организминде заттардын концентрациясы гана өзгөрөөрү так аныкталган, бирок ал жерде жаңы нерсе пайда болобу, жокпу, али белгисиз. Окумуштуулар алдыга жылган сайын, көйгөй сырдуу "уйку факторунда" эмес деп ойлошот.
"Кыязы, бул биохимиялык окуялардын татаал ырааттуулугу", - дейт Крамарова. – Балким, коктейль аракет кылып жатат, башкача айтканда, белгилүү бир концентрациядагы белгилүү бир сандагы заттардын аралашмасы. Балким, бул каскаддыр. Башкача айтканда, бир катар заттардын ырааттуу таасири. Болгондо да, бул ар бир адам бар көптөн бери белгилүү белоктор.
Көрсө, кыштоо бардык белгилүү болгон теңдеме болуп саналат. Ал канчалык жөнөкөй болсо, аны чечүү ошончолук кыйын.
Толук башаламандык
Кышкы уйкуга жөндөмдүүлүгү менен жаратылыш толугу менен баш аламандык кылды. Ымыркайларды сүт менен азыктандыруу, жумурткалоо, дененин температурасын туруктуу кармап туруу – бул сапаттар эволюция дарагынын бутактарына тыкан илинген. Ал эми hypobiosis бир түрдөгү ачык-айкын көрүнүп, ошол эле учурда анын жакын тууганында таптакыр жок болушу мүмкүн. Маселен, тайган тукумундагы суурлар менен жер тайгандары алты ай бою норкаларында укташат. Ал эми куурайлардын өздөрү эң катаал кышта да уктап калууну ойлошпойт. Бирок кээ бир жарганаттар (жарганаттар), курт-кумурска жегичтер (кирпилер), марсупиалдар жана приматтар (лемурлар) кышкы уйкуга кирет. Бирок алар гоферлердин экинчи аталаштары да эмес.
Кээ бир канаттуулар, сойлоп жүрүүчүлөр, курт-кумурскалар укташат. Жалпысынан алганда, табият башкаларды эмес, аларды эмненин негизинде уйкучу катары тандап алганы так эмес. Анан ал тандадыбы? Белгилүү шарттарда кышкы уйкуга такыр тааныш болбогон түрлөр да анын эмне экенин оңой эле түшүнүшөт. Мисалы, кара куйруктуу талаа ити (кемирүүчүлөрдүн бир тукуму) суудан жана тамактан ажырап, караңгы, муздак бөлмөгө жайгаштырылса лабораториялык шартта уктап калат.
Жаратылыштын логикасы дал ушуга негизделген окшойт: эгерде түр аман калуу үчүн ачкачылык мезгилинен өтүшү керек болсо, анда анын резервинде гипобиозу бар вариант бар.
"Бизде жалпысынан ар кандай тирүү жандыкка мүнөздүү болгон байыркы жөнгө салуу механизми менен иш алып барабыз окшойт", - деп ойлойт Зариф. – Бул бизди парадоксалдуу ойго алып барат: гоферлердин уктап жатканы таң калыштуу эмес. Кызык жери, биз өзүбүз кышкы уктабайбыз. Балким, эволюцияда бардыгы түз сызыкта, башкача айтканда, эски сапаттарды сактап, жаңы сапаттарды кошуу принцибинде өнүгүп кетсе, гипобиозго толук жөндөмдүү болмокпуз.
Бирок, окумуштуулардын айтымында, кышкы уйкуга байланыштуу адам таптакыр үмүтсүз эмес. Абориген австралиялыктар, бермет суучулдары, индиялык йогилер дененин физиологиялык функцияларын минималдаштыра алышат. Бул чеберчиликке көпкө чейин машыгуу аркылуу жетсин, бирок ал жетишти! Азырынча бир дагы илимпоз адамды толук кандуу кышкы уйкуга киргизе алган эмес. Наркоз, летаргиялык уйку, кома гипобиозго жакын абалдар, бирок алар башка негизге ээ жана алар патология катары кабыл алынат.
Украиналык дарыгерлер жакында адамды уйкуга киргизүү боюнча эксперименттерди башташат. Алар иштеп чыккан ыкма эки факторго негизделген: абадагы көмүр кычкыл газынын жогорку деңгээли жана төмөнкү температура. Балким, бул эксперименттер кыштоо мүнөзүн толук түшүнүүгө мүмкүндүк бербейт, бирок, жок эле дегенде, гипобиозду толук кандуу клиникалык процедурага айлантат.
Бейтап уйкуга жиберилди
Кышкы уйку учурунда гофер сууктан гана эмес, гофердин негизги ооруларынан: ишемиялардан, инфекциялардан, онкологиялык оорулардан да коркпойт. Чумадан ойгонгон мал бир күндө өлөт, уйкусурап ооруп калса ага карабайт. Дарыгерлер үчүн чоң мүмкүнчүлүктөр бар. Ошол эле наркоз организм үчүн эң жагымдуу абал эмес. Эмне үчүн аны табигыйраак күтүү режимине алмаштырууга болбойт?
Кырдаалды элестетиңиз: оорулуу өмүр менен өлүмдүн босогосунда турат, саат эсептейт. Ал эми көп учурда бул сааттар операция жасоого же донор табууга аздык кылат. Ал эми кышкы уйку режиминде дээрлик бардык оорулар жай кыймылдагыдай өнүгүп, биз мындан ары сааттар жөнүндө эмес, күндөр, ал тургай жумалар жөнүндө айтып жатабыз. Эгерде сиз өз фантазияңызга эркиндик берсеңиз, анда үмүтсүз бейтаптар качандыр бир күнү аларды дарылоого керектүү каражат табылат деген үмүт менен гипобиоз абалына чөмүлүп жатканын элестете аласыз. Крионика менен алектенген фирмалар ушуга окшош нерсени жасашат, болгону өлгөн адамды тоңдурушат жана суюк азотто он жыл жаткан организмди калыбына келтирүү реалдуу эмес.
Гибернация механизми ар кандай ооруларды түшүнүүгө жардам берет. Мисалы, болгариялык илимпоз Веселин Денков “Жашоонун кырында” аттуу китебинде уктап жаткан аюунун биохимиясына көңүл бурууну сунуштайт: “Эгерде окумуштуулар организмге кирген бир затты (болжолдуу түрдө гормон) таза түрүндө ала алышса. аюулардын гипоталамусунан, анын жардамы менен кышкы уйку учурунда жашоо процесстери жөнгө салынат, анда алар бөйрөк оорусунан жапа чеккен адамдарды ийгиликтүү дарылоого мүмкүнчүлүк алышат.
Азырынча дарыгерлер кышкы уйку режимин колдонуу идеясына өтө этият болушат. Ошентсе да, толук түшүнө элек көрүнүш менен күрөшүү коркунучтуу.