Termoregulációs fűtés rázás nélkül - a tudomány spektruma

Hőszabályozás: fűtés rázás nélkül

Az emlősök sok energiát használnak arra, hogy testhőmérsékletüket állandóan tartsák, még fagyos külső hőmérséklet esetén is: Egyrészt megengedik maguknak a barna zsírszövetet melegítő és szigetelő fehérneműként, és - ha ez még nem elég - izmaik remegésével hulladékhőt is termelnek. Az Ohio Állami Egyetem Muthu Periasamy-val dolgozó sejtbiológusok szerint az izmoknak valójában nem kell remegniük, hogy felforrósodjanak.

fűtés

A kutatók először megvizsgálták az izmok szerepét sürgősségi melegítésként egerekben, amelyekben nincs barna zsírszövet. Ennek ellenére még az ilyen rágcsálók is megtarthatják normális testhőmérsékletüket alacsony 4 Celsius fokos hőmérsékleten fokozott izomremegés révén. Maguknak a remegésre nincs szükség ehhez, amint azt a kutatók kiderítették, miután izomlazító szerrel is megállították az izom összehúzódását. Ezután a testhőmérséklet enyhén csökkent, de nem annyira, mint várták - ezért egy másik mechanizmusnak lépnie kell fűtésként.

A kutatók ennek okát hőtermelő alapjárati mechanizmusként határozták meg, amely az izomsejtekben is lejátszódik, amikor azok nem állnak össze. Ennek az anyagcsere-folyamatnak a középpontjában a szarkolipin (Sln) szabályozó áll, egy molekula, amely az izomsejtek szarkoplazmatikus retikulumának (SpR) kalcium-ATPáz-pumpáját szabályozza. Normális esetben az SpR felszabadítja a kalciumionokat, miközben energiát fogyaszt az izomkontrakció kiváltása érdekében; Sln elválasztja ezt a folyamatot a tényleges összehúzódástól, és biztosítja, hogy az energiafogyasztó folyamat alapjáraton folyamatosan megismétlődjön, hőtermelés nélkül, az izomrostok mozgatása nélkül.

Fűtési mechanizmusként nyilvánvalóan nagy jelentőségű ez a folyamat, amelyet a kutatók szerint eddig alábecsültek: Az egerek túlélhetik a hideg fázisait, még akkor is, ha hiányzik a zsírrétegük és az izomremegésük blokkolva van - de ha szintén nem működnek, hamarosan hipotermiában halnak meg. Egészséges állatokban a Sln-függő remegés nélküli üresjárati mechanizmus az izomban valószínűleg a felesleges energia elégetésére is szolgál a bőséges táplálékellátás idején - feltételezik Periasamy és munkatársai: A jól táplált, Sln nélküli állatok általában gyorsan híznak.