Sóc bị bắt trong giai đoạn ngủ đông; Không cần tạ!

Feb 03 2022
Động vật có vú ngủ đông như sóc đất có thể xây dựng một số khối lượng cơ trong khi ngủ lớn, với sự hỗ trợ của vi khuẩn đường ruột.
Làm thế nào để sóc thoát ra khỏi trạng thái ngủ đông với nhiều cơ bắp hơn so với khi chúng tập trung vào mùa đông? / Andrei Samsonov / Getty Hình ảnh

Nếu bạn, một con người, đã dành cả mùa đông để ngủ trên giường, rất khó có khả năng bạn có thể bật ra khỏi cửa trước của mình vào ngày đầu tiên của mùa xuân và chạy 5K. Đó là bởi vì cơ bắp của chúng ta có một số quy tắc rất cụ thể, và một trong số đó là "sử dụng nó hoặc mất nó." Nó có ý nghĩa, phải không? Hoạt động cơ bắp cho phép cơ thể chúng ta biết những gì mong đợi ở nó, do đó, cơ bắp của con người phát triển khá nhiều chỉ thông qua việc sử dụng thường xuyên và dinh dưỡng tốt.

Tuy nhiên, đây không phải là trường hợp của tất cả các loài động vật. Lấy loài sóc đất mười ba xếp hàng ( Ictidomys tridecemlineatus ), có nguồn gốc từ đồng cỏ và thảo nguyên ở Trung Tây Bắc Mỹ. Loài sinh vật sống trên mặt đất nhỏ bé này ngủ đông vào mùa đông, nhưng giống như hầu hết các loài động vật có vú ngủ đông, nó thức dậy vào mùa xuân để sẵn sàng săn tìm châu chấu với sức khỏe của một con sư tử cái - không cần thời gian huấn luyện.

Một nghiên cứu được công bố kỹ thuật số vào ngày 27 tháng 1 năm 2022, trên tạp chí Science phát hiện ra rằng loài sóc đất mười ba xếp hàng có thể tạo ra một số cơ bắp, ngay cả khi nó không tập thể dục hoặc hấp thụ chất dinh dưỡng, với sự giúp đỡ của một người bạn đặc biệt: vi khuẩn đường ruột của nó .

Các nhà nghiên cứu trong các nghiên cứu trước đây đã nhận thấy rằng kho chất béo mà sóc đất ngủ đông tích lũy một cách siêng năng trong những tháng mùa hè bắt đầu giảm mạnh vào tháng 2 và vào thời điểm chúng chui ra khỏi hang vào tháng 4, chúng đã mất đi khoảng 40% cơ thể. trọng lượng từ mùa thu trước. Những con sóc ngủ ngon lành và nhiệt độ cơ thể của chúng giảm mạnh để phù hợp với nhiệt độ trong hang nhỏ lạnh lẽo của chúng, sự trao đổi chất của chúng giảm xuống khoảng 1% so với những tháng mùa hè. Tuy nhiên, về cuối mùa đông, cơ chân của chúng bắt đầu xây dựng mô mới .

Một con sóc đất 13 lớp (Ictidomys tridecemlineatus) trong giấc ngủ sâu như ngủ đông, bắt đầu bởi nhiệt độ lạnh hơn, bắt đầu.

Nghiên cứu trên tạp chí Science nhằm khám phá cơ chế cho phép động vật bị cắt bỏ chất dinh dưỡng và vận động trong vài tháng để tạo cơ bắp. Từ lâu, các nhà khoa học đã biết có nhiều cách để cơ thể tạo ra các chất dinh dưỡng cần thiết để tạo ra cơ bắp - điều này đôi khi được thấy ở gia súc và các động vật nhai lại khác. Quá trình này được gọi là cứu hộ nitơ urê , và nó cho phép cơ thể giữ lại nitơ mà nếu không sẽ được thải ra ngoài thế giới dưới dạng nước tiểu. Nitơ cần thiết để tạo ra protein, là chất cần thiết để xây dựng cơ bắp. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi một thứ khác: một loại enzyme gọi là urease, mà động vật không thể tạo ra. Nhưng vi khuẩn có thể.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng để tìm nitơ để tạo ra protein và xây dựng đủ cơ bắp để hai chân sau của chúng không phải là một vài sợi mì spaghetti sau một giấc ngủ trưa dài trong mùa đông, sóc đất dựa vào các vi khuẩn đường ruột cụ thể. Vi khuẩn tạo ra men urease giúp sóc khai thác urê trong cơ thể chúng để lấy nitơ. Các vi sinh vật cũng được hưởng lợi bằng cách sử dụng nitơ thu được để tạo ra protein mà chúng cần.

Bạn quan tâm đến việc liệu con người có thể tạo ra cơ bắp mà không cần ăn uống hay tập luyện không? Hóa ra chúng ta có khả năng - tất nhiên là với sự trợ giúp của vi khuẩn đường ruột - để tái chế một lượng nhỏ nitơ urê . Các nhà nghiên cứu cho rằng khám phá này có thể có các ứng dụng trị liệu để giúp những người mắc kẹt trên giường do bệnh tật hoặc chấn thương, hoặc giúp các phi hành gia giữ được khối lượng cơ khi đi chơi ngoài không gian.

Bây giờ điều đó thật thú vị

Đối với con người, chỉ 10 ngày liên tục trên giường có thể khiến cơ bắp bị mất 14% sức mạnh ở những người lớn tuổi khỏe mạnh.