Thomson gazelaren beroaldia

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia

Igeri egiten, lasterka egiten, hegan egiten

———————————————————————————————————–

Ezaguna denez, jarduera fisiko altuak energia-eskari altuagoak sortzen ditu. Giharrek lan gehiago egitean, uzkurketa-zikloak gauzatzeko beharrezkoa den gainerako energia (ATPa) sortzeko oxigeno gehiago garraiatu behar da gihar-zeluletako mitokondrioetaraino.

Irudia: Ohiko 39 °C-ko tenperaturatik 44 °C-raino hel daiteke odol arterialaren tenperatura Thomson gazelaren kasuan.

Bai zirkulazio-sistemak eta bai arnas aparatuak hartzen dute parte oxigeno gehigarri hori helarazten, lankidetzan: batetik, arnas hartzea azkartu egiten da oxigeno gehiago hel dadin difusioz arnas organoa irrigatzen duen odolerantz, eta bestetik, bihotzaren taupada-maiztasuna emendatu egiten da; sarriago uzkurtuz, denbora-unitateko odol gehiago ponpatzen da beharrizan metaboliko altuagoa duten ehunetarantz.

Beraz, animalia asko hatsankatu egiten dira ariketaren ondorioz. Hatsankatzea, baina, xede anitzeko jokabidea dugu. Goraxeago esan denez, arnasketa-zikloa azkartzeko mekanismoa da, baina ariketak eragindako beroa barreiatzeko ere erabiltzen da zenbait animaliaren kasuan, batez ere izerdirik botatzen ez dutenetan (ikus «Munduko gauza hotzenetako bat» izenburuko atala). Hala ere, batzuetan ariketak sortutako beroa xahutzeko zailtasunak daudenean, hatsankatzeak ba omen du hirugarren betebehar garrantzitsu bat: garuneko tenperaturari balio seguruetan eustea.

Azter dezagun aukera hori adibide baten bidez: Thomson gazela izenaz ezaguna den Afrikako ekialdeko gazela txikiak 15-20 kg inguru pisatzen du. Harrapari baten presiopean, 40 km/h-ko abiaduran 5 minutuz korrika aritu ondoren, jarduera metaboliko emendatuak eragindako ezohiko bero-ekoizpenak animaliaren gorputz guztia berotzen du. Ohiko 39 °C-ko tenperaturatik aldenduz, 44 °C-raino heltzen da odol arterialaren tenperatura. Ariketa gogorraren ondorioz, beraz, animalia homeotermo honek, aldi baterako bada ere, galdu egiten du gorputzeko tenperaturari konstante eusteko gaitasuna.

Zergatik gertatzen da tenperatura-emendio hori? Harrapariaren mehatxupean korrika bizian doala, 40 aldiz emendatzen da gazelaren gastu metabolikoa. Aipatu behar da gainera, lasterketa hori ingurune-tenperatura altuetan burutzen dela. Beraz, Thomson gazelak ariketaren ondorioz ekoitzitako beroa galtzeko zailtasun handiak ditu. Ondorioz, odolaren tenperatura nabarmen igotzen da, beroa galtzeko aukerak mugatuta baitaude. Izan ere, tenperatura-emendio horrek baliteke animaliaren gihar sistemaren funtzionamendua azkartzen laguntzea, eta ondorioz korrikaldiaren etekina hobetzea.

Gazelaren gorputzeko tenperaturaren emendioa ez da gertatzen beroa barreiatzeko mekanismoek huts egiten dutelako, animaliak maiztasun altuko hatsankatzera jotzen baitu, bai freskatzeko, eta baita oxigeno gehiago lortu ahal izateko ere. «Munduko bi gauza hotzenetako bat» izenburuko atalean txakurretarako azaldu dugunez, izerdirik botatzen ez duten animalia askok erabiltzen dute hatsankatzea beroa xahutzeko. Arnas sisteman oinarritutako mekanismo horiek oso eraginkorrak badira ere, ohiko egoeran behintzat, hain da handia gazelaren ihesaldia bezalako larrialdi-egoeretan gertatutako bero-ekoizpenaren zama, ezen tenperaturak gora egiten baitu, ezin baitaiteke sortzen den bezainbeste bero barreiatu.

Baina ariketak eragindako tenperatura-igoera ez da gorputz osoan modu berean gertatzen, hatsankatzeari esker Thomson gazelaren garuna gainerako gorputz guztia baino hotzago mantentzea lortzen baita. Gorputzeko tenperatura 44 °C-ra dagoen artean, garuneko tenperatura ez da 41 °C-ra heltzen. Balio seguruetan mantentzen da, beraz; jakina denez, garuna osatzen duten zelulentzat oso kaltegarriak dira 41-42 °C-tik gorako tenperaturak.

Nola lor daiteke baina hatsankatzearen bitartez horrelako hozte-prozesu selektiboa? Arteria karotideotik garunerantz bideratzen den odola kaskezurreraino iritsi orduko ehunka arteria txikitan banatzen da; gero, garunera heldu baino lehen, batu egiten dira berriro, bero-trukatzaile modura jokatzen duen rete mirabile bat osatuz. Sare miragarria osatzen duten arteria txiki horiek, zain-odolak osaturiko sinu bat zeharkatzen dute. Zainetako odol hori hotzago dago, hatsankatzen ari den gazelaren sudurretik igaro ondoren heltzen baita sinu horretara. Horrela, hoztu egiten da arteriatxoetan zehar doan odol arteriala, beroaren zati bat zain-odolerantz galtzen baitu, eta garunera heltzen denerako odol hau arteria karotideoko odola baino 2-3 °C freskoago dago. «Atunen berogailua eta sare miragarria» izenburuko artikuluan ikusi dugu sare miragarriaren bero-trukerako sistema hau, justu kontrara jokatzen: atunen giharraren kasuan, odola muskulura heldu orduko berotzeko erabiltzen zen sistema bera.

Hortaz, oro har, bero-galerarako mekanismoa izateaz gain, hatsankatzeak ingelesez «selective brain cooling» deritzon prozesuan ere hartzen du parte. Thomson gazela adibidetzat hartu badugu ere, artiodaktilo hori ez da hozte selektibo hau baliatzen duen animalia bakarra, etxe-abere ungulatu askok ere mekanismo bera erabiltzen baitute. Animalia hauei buruz esan daiteke, bai, «burua hotz» mantentzen dutela!

—————————————————–

Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

—————————————————–

Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso du.

2 iruzkin

Eman iritzia

Asteon zientzia begi-bistan #200 - Zientzia Kaiera

[…] Ez duzu ba txakurrik izango aldamenean? Horrela bada beha itzazu bere arnas eta hatsankatze-mugimenduak. Ba al dakizue beroa xahutu behar dutenean txakurrak hatsankatu egiten direla? Txakurra ez da beroa haizatzeko hatsankatzen den animalia bakarra. Thomson gazelak da beste bat. Harrapariengandik ihes egiteko korrika asko egiten du eta ohiko 39 °C-ko tenperaturatik 44 °C-raino hel daiteke haren odol arterialaren tenperatura. Baina hatsankatzeari esker Thomson gazelak burua hotz mantentzen du. Gorputzeko tenperatura 44 °C-ra dagoen artean, garuneko tenperatura 41 °C-tan mantentzen du, gorputz guztia baino hotzago. Juan Ignacio Pérez Iglesias eta Miren Bego Urrutia biologoek azalatzen digute animalia honen sekretua: Thomson gazelaren beroaldia. […]

Bihotza bero eta burua hotz - Zientzia Kaiera

[…] hotz mantentzeko Thomson gazelak duen ahalmena ez da, inondik ere, salbuespena. Garuneko tenperatura gorputzaren gainerakoa baino baxuago […]

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>