Portal São Francisco Pesquisa Escolar Gratuita
PUBLICIDADE
Hibernação – O que é
Animais entram em estado de hibernação durante o inverno para economizar energia, indo em um sono profundo, como Gopher, ursos, gambás, guaxinins, hamsters, e morcegos.
Nesse estado diminui seu metabolismo e entram em um estado de torpor, mas eles não estão dormindo. Com um ritmo cardíaco mais lento e baixa a temperatura do corpo, esses animais se adaptaram para sobreviver durante os invernos frios com pouco ou nenhum alimento.
O estado dormente significa que os animais que hibernam minimamente comem, bebem, movem, pensam ou defecam.
Alguns hibernantes profundos, como os ursos, quase nunca despertar-se uma vez que eles são seguros em sua toca.
Outros animais, especialmente roedores, frequentemente saem deste estado para fazer um lanche alimentos colhidos durante o verão e outono.
Criaturas de sangue frio, como répteis e anfíbios, também hibernam. Eles tem sempre a mesma temperatura que os seus arredores, no entanto, de modo que este dormir significa algo diferente. Por exemplo, sapos de madeira realmente congelam durante o inverno, enquanto um anticongelante natural a glicose, açúcar, protegem os seus órgãos.
Hibernação é quando os animais se tornam inativos durante as épocas mais frias do ano para conservar energia. Eles reduzirão a temperatura corporal, a frequência respiratória e a frequência cardíaca.
Uma vez no modo de hibernação, em um antro confortável, a maioria dos animais não precisam de fontes de energia externas significativas. Eles sobrevivem a temperaturas baixas, diminuindo a sua própria temperatura do corpo, às vezes em de graus do ponto de congelamento da água. Fisiologicamente, o corpo a reduzir a sua necessidade de energia por quase parando seu batimento cardíaco.
Nos meses que antecederam a época de frio, o animal tem gordura armazenada por comer mais do que o habitual.
Ninguém sabe exatamente o que desencadeia a hibernação em vários animais. Pode ser uma mudança na exposição à luz, medido pelos níveis de melatonina, que alerta animais para o próximo inverno e colocá-los a procurar de uma toca. A diminuição de oferta de alimentos pode ser o que os torna sonolento e apático.
Os biólogos têm sido bem sucedidos em desencadear este estado em certas espécies, como roedores, em laboratório.
Claro, os biólogos também usam suas pesquisas para resolver problemas humanos. Alguns cientistas pensam que os humanos possam hibernar um dia, tais como, a fim de viajar para Marte ou perder peso.
Os investigadores estão à procura de pistas para curar doenças do fígado das pessoas, doença renal, a fome, ou a obesidade, por estudar mamíferos neste estado também.
Os seres humanos podem transportar genes adormecidos que, quando acionado, poderia regenerar músculos e órgãos danificados.
Hibernação – Animais
Na natureza, alguns animais podem, quando chegam as estações mais frias, entrar em um estado letárgico conhecido como hibernação.
A hibernação pode ser completa como nas marmotas (Marmota flaviventris) ou parciais como nos ursos.
Quando hibernam, os animais dormem, privando-se de alimento e diminuindo a intensidade da respiração e da circulação sanguínea. Isso ocorre porque durante o inverno, os alimentos são escassos e a diminuição dos processos normais de metabolismo e crescimento economizam energia e evitam que o animal tenha que procurar por comida.
Os ursos por exemplo não entram em hibernação completa, pois seus batimentos cardíacos não diminuem e podem acordar para se alimentar se houver um período de calor.
Poucos sabem que os hamsters assim como alguns roedores podem entrar em hibernação (completa ou parcial). Os hamsters entram em hibernação parcial, pois se expostos a uma fonte de calor, despertam.
Alguns criadores podem confundir esse estado de hibernação com morte ou coma. Esse estado dura de 1 a 3 dias e tem início quando o animal é exposto à uma temperatura de 6 °C ou menor.
Quando o fotoperíodo é curto (2 horas de luz ou menos), alguns hamsters podem hibernar à temperatura ambiente.
Se um animal está imóvel, com os olhos fechados, corpo um pouco rígido e temperatura baixa, deve-se colocar uma bolsa de água morna ao lado dele para que ele desperte ou pode-se esperar que ele acorde espontaneamente.
O procedimento de água morna deve ser utilizado quando se tem dúvidas se o animal está morto ou apenas hibernando.
Os animais que hibernam possuem um tecido adiposo (tecido de gordura) conhecido como gordura parda, gordura marrom, tecido adiposo pardo ou tecido adiposo multilocular. Alguns a chamam, incorretamente, de glândula hibernante. Esta denominação é incorreta devida à natureza do tecido. Não se trata de uma glândula, já que nenhuma substância é secretada. A denominação gordura parda refere-se à sua coloração devida à abundante vascularização e às numerosas mitocôndrias presentes em suas células. Por serem ricas em citocromos, as mitocôndrias possuem coloração avermelhada. Nos adipócitos (células de gordura) deste tecido, existem vários vacúolos de gordura (gotículas lipídicas de vários tamanhos) distribuídos pelo citoplasma.
Suas células são menores que as do tecido adiposo comum e apresentam as cristas mitocondriais particularmente longas, podendo ocupar toda a espessura da mitocôndria.
As células do tecido adiposo multilocular possuem um arranjo epitelióide, formando massas compactas em associação com capilares sanguíneos, lembrando as glândulas endócrinas (vindo daí a denominação incorreta por parte de alguns como glândula hibernante). Essa gordura é utilizada como fonte de energia para o despertar do animal.
Em suas mitocôndrias (organelas celulares responsáveis pela respiração celular e produção de energia), mais especificamente em sua parede interna, existem os chamados corpúsculos elementares.
As mitocôndrias do tecido adiposo multilocular possuem em suas membranas internas, uma proteína transmembrana chamada termogenina ou proteína desacopladora, que é uma enzima.
Esta enzima é desativada por nucleotídeos de purinas (adenina e guanina, presentes no DNA e RNA dos seres vivos) e ativada por ácidos graxos livres, sendo estes gerados dentro dos adipócitos por ação da noradrenalina, também chamada de norepinefrina (é um neurotransmissor adrenérgico presente nas terminações nervosas do Sistema Nervoso Autônomo Simpático, abundantes na região da gordura parda). Desta forma, o tecido adiposo multilocular acelera a lipólise e oxidação dos ácidos graxos (fenômenos para obtenção de energia). Os corpúsculos elementares funcionam como uma bomba de prótons (cátions de hidrogênio).
Resumidamente, os prótons liberados no interior das mitocôndrias vão para uma cadeia enzimática e de lá para o espaço intermembranoso (entre a membrama interna e externa da mitocôndria).
Esses prótons passam pelos corpúsculos elementares e retornam para a matriz mitocondrial, formando, por ação de uma enzima chamada ATP sintetase (presente nos corpúsculos elementares), várias moléculas de ATP (adenosina tri-fosfato), que armazenam energia para posterior utilização.
Nas mitocôndrias dos adipócitos multiloculares, a termogenina evita que o ATP seja formado, fazendo com que os prótons não passem pelos corpúsculos elementares, e a energia que seria armazenada na forma de ATP passa a ser liberada na forma de calor, que aquece a extensa rede de capilares presente no tecido adiposo multilocular e é distribuído por todo o corpo do animal, despertando-o. Acredita-se que a termogenina seja como uma válvula de segurança dissipando a energia em excesso derivada da alimentação exagerada. Isso sugere que animais obesos (incluindo o ser humano) possuem menos termogenina que os não obesos. Animais que vivem em ambientes de clima frio apresentam maior teor de termogenina que os que vivem em ambientes de clima quente.
Hibernação – Ursos
Urso dormindo
Como uma pesquisa sobre o tempo de hibernação dos ursos pode ajudar o homem a viajar pelo espaço?
Parece estranho, mas não é.
Um grupo de cientistas está estudando como os ursos conseguem ficar dormindo e sem comer por até sete meses seguidos, durante o período de hibernar.
Desvendar este mistério poderá ajudar os humanos a sobreviver em longas viagens espaciais.
Para o estudo, pesquisadores juntaram alguns ursos e os colocaram em ?quartos? de alta tecnologia para que hibernassem. Eles mediram a temperatura dos bichos, seu metabolismo e consumo de oxigênio.
Sobre o estudo eles escreveram:
Os ursos hibernam dentro de caixas de madeira de 0,8m³ com palha, como cama, e equipadas com câmera infra-vermelhas, detectores de atividade e antenas de telemetria. Água e comida não foram providos. O ar de dentro das caixas foi continuamente coletado para registrar o consumo de oxigênio (medição da taxa de metabolismo). Depois de acordarem espontaneamente na primavera, as gravações continuaram e a taxa mínima de metabolismo apresentada em 24 horas de jejum foi determinada, durante a hibernação, apenas a cada quatro noites, durante cada mês?.
A pesquisa rendeu dois resultados. Os cientistas observaram que os animais dormem encolhidos para preservar seu estoque de água e comida e se mexiam pouco, apenas para se ajeitar na palha.
O que assustou os estudiosos foi que, mesmo com um metabolismo 25% mais lento que o normal, os ursos mantiveram o corpo aquecido durante a hibernação. A variação foi de cinco ou seis graus, principalmente durante os meses mais frios, depois a temperatura corporal voltou a aumentar. Apesar de ser um dado impressionante, os pesquisadores ainda não conseguiram explicar por que isto acontece.
Eles especulam, no entanto, que seja para manter a atividade neural destes animais.
Mas, e as viagens espaciais?
Este estado de sono profundo no qual os ursos entram durante a hibernação são chamados de animação suspensa?.
Quem assistiu o filme Vanilla Sky lembra que o personagem principal fica anos neste estado, sonhando com imagens produzidas por uma empresa. Mas, ele podia escolher acordar a qualquer momento, como os ursos.
Eles ficam meses dormindo e depois acordam para viver normalmente.
O que os cientistas buscam é uma maneira de fazer um humano hibernar para poder aguentar os anos de uma viagem espacial. Os ursos são bons objetos de pesquisa porque são grandes e mamíferos.
Os astronautas que toparem, provavelmente ficarão dormindo em cubículos, em posição fetal como os ursos, se mexendo de vez em quando, mantendo sua temperatura, e não congelados em câmaras futurísticas como nos filmes de ficção científica.
Contudo, o problema continua sendo o mesmo: como induzir o estado de hibernação nos humanos.
Há preguiçosos por aí que podem passar o dia inteiro dormindo, mas, sete meses?
Não dá.
Seria preciso uma terapia genética?
Além disso, as viagens espaciais durariam décadas e não meio ano como o tempo de soneca dos ursos.
Como estender este tempo de hibernação?
Este estudo é só o primeiro passo para encontrar estas soluções.
Hibernação – Inverno
Os ursos precisam de hibernar porque no Inverno não encontram os alimentos de que necessitam.
No final do Verão, início do Outono, comem muito mais do que precisam e engordam muito.
O seu peso chega a aumentar 35%.
A maior parte dessa gordura é armazenada sob a pele formando uma camada com vários centímetros de espessura.
O tempo que demora a hibernação depende da duração do Inverno.
Na Finlândia, a hibernação começa entre Outubro e Novembro e termina em finais de Março ou Abril. Embora a temperatura do seu corpo, durante a hibernação, desça aos 4 ou 5 º C, o urso tem o sono leve.
Muda várias vezes de posição e durante o dia ergue mesmo a cabeça, tentando ouvir os ruídos produzidos nas redondezas.
O urso pode ver-se obrigado a procurar outro local para passar o Inverno, caso o tempo aqueça ou a toca fique úmida.
O metabolismo do urso abranda durante a hibernação, descendo para metade do nível habitual, o que lhe permite poupar muita energia.
O coração do urso passa a bater apenas 10 vezes por minuto, em lugar de 50.
Durante a hibernação, o corpo dos ursos consome cerca de 250-300 gramas de gordura por dia e eles nunca comem, bebem, defecam ou urinam. As crias começam a hibernar no seu segundo Inverno, na companhia das mães.
Hibernação – Abrigo de Inverno
Os ursos hibernam sob as raízes de uma árvore, num ninho de formigas, na base de uma árvore caída, debaixo de um rochedo grande ou de uma pilha de pedras soltas. Por vezes escavam uma toca no solo.
Em geral, aumentam o seu abrigo escavando a terra do fundo a fim de torná-lo mais espaçosa e confortável. A finalidade do abrigo é protegê-los do frio.
Esse isolamento térmico é proporcionado pela terra, por um rochedo, um ninho de formigas e pela neve que se acumula em volta dos ramos das árvores.
Os ursos escolhem para construírem as suas tocas os locais onde a neve cai intensamente no Inverno.
Em geral há um túnel na parte da frente da toca. Esta tem normalmente cerca de 50 cm de altura, 60 de largura e 80 de comprimento. O fundo é forrado com folhas de arando.
Às vezes também usam ramos de espruce ou musgo para tornar o chão mais macio. A mesma toca serve para vários Invernos.
Os antigos Finlandeses capturavam os ursos durante a hibernação
No tempo em que ainda se caçava sem armas de fogo, os Finlandeses capturavam os ursos enquanto eles estavam a hibernar. Nas regiões densamente arborizadas do Leste e Norte da Finlândia, essa velha técnica sobreviveu até ao início do século XX.
No Outono, os caçadores de ursos assinalavam cuidadosamente o local onde se situava a toca do urso marcando com fogo as árvores circundantes.
No fim do Inverno, quando a neve apresentava uma camada superficial sólida, começava a caça ao urso.
A expedição era meticulosamente preparada.
Os homens executavam rituais de purificação: lavavam-se na sauna, vestiam roupas limpas, comiam uma grande refeição, bebiam schnapps [uma espécie de aguardente] e evitavam companhias femininas.
Invocavam a sorte recitando textos especiais.
Depois de esquiarem até à toca do urso, os homens afiavam as pontas das lanças de madeira numa fogueira.
Então, despertavam o urso do seu sono de Inverno e matavam-no com a lança. Era indispensável acordar o urso, para o seu espírito repousar em paz e não descarregar sobre eles a sua cólera.
Os caçadores retiravam a carne à carcaça, colocavam-na nas suas mochilas feitas de casca de vidoeiro e regressavam a casa.
Se o urso fosse um macho, o homem que o tivesse morto recebia como prêmio a parte mais importante do produto da caçada, o órgão genital do animal.
Atribuíam-lhe propriedades mágicas. Se fosse uma fêmea, o caçador tinha direito a uma garra ou um dente. Enquanto esperavam pelos homens, as mulheres preparavam um banquete para festejarem a matança do urso.
A casa era escrupulosamente limpa, fazia-se pão e assava-se a carne. Os homens cantavam enquanto levavam para a aldeia o rei da floresta. A convidada de honra, a pele do urso, era levada para dentro da habitação.
A sua entrada marcava o início da festa, durante a qual se contavam histórias de caçadas a ursos enquanto todos comiam e bebiam. Também era importante acalmar e entreter o urso.
O banquete prolongava-se por vários dias.
Para os antigos Finlandeses, o urso era o animal mais poderoso da floresta, o seu rei. Era o animal de caça de maior importância. Ainda hoje os Finlandeses têm dezenas de termos para designar urso.
Os povos fino-úgricos das florestas de coníferas setentrionais pelo menos os Finlandeses, os Lapões e os Hantis creem que o primeiro de todos os ursos nasceu no céu, na constelação denominada Ursa Maior, de onde desceu à Terra e tomou por esposa uma mulher. É dos seus filhos que descendem os Finlandeses.
Fonte: hypescience.com/megaarquivo.
