Zašto se žabe ne smrznu kad spavaju zimski san?

Ivan Biruš, dipl. ing.Medicinski fakultet Osijek

Kako prezimiti?

• Aktivnošću i traženjem hrane održati visoku temperaturu, slojem sala i krznom zaštititi se od hladnoće

• Hibernirati – sniziti temperaturu i usporiti metabolizam na najniže vrijednosti potrebne za preživljavanje

Manje životinje imaju brži metabolizam

Cijena života malih vrsta je jako visoka – mala površina tijela u odnosu spram mase

“Sposobnost zagijavanja?”

• Poikilotermi – hladnokrvne životinje, nemaju kontolu nad tjelesnom temperaturom, već ovisi o temperaturi okoliša

• Homeotermi – toplokrvne životinje, aktivnost metabolizma pomaže u održanju tjelesne temperature

Strategije zaštite od hladnoće• Hibernacija na

mjestima zaštićenim od hladnoće: u mulju bara i jezera, u prirodnim udubinama zaštićenim od hladnoće: među korijenjem, u rupama glodavaca, ukopavanjem u tlo

• Otpornost na smrzavanje

Što kada je smrzavanje neizbježno?

• Postepeno snizivati temperaturu smrzavanja tjelesnih tekućina

• Radi sprečavanja nastanka kristala leda potrebno je ili ukloniti sve nečistoće iz vode koje bi mogle potaknuti stvaranje kristala ili otopiti određene “anti-frizne” tvari (ugljikohidrate ili proteine) - krioprotektante

Krioprotektanti

• Organske tvari male molekularne težine• Povećavaju osmolalnost tjelesnih tekućina i

smanjuju postotak vode u tijelu koja se može pretvoriti u led

• Polihidrički alkoholi - etilen–glikol, glicerol, sorbitol

• Ugljikohidrati - glukoza

“Žabe su slatke”• Preživljavaju

pretvarajući glikogen u glukozu

• Glukoza je “antifriz” žaba

• 80-100mg/dl normalno, kod žaba do 100 puta više unutar 12 sati nakon što se počinju formirati kristali leda na koži

Jetra skladišti glukozu u obliku glikogena

• Proces razgradnje glikogena jednak je kao i kod ljudi, ali žabi to uspijeva u jako kratkom vremenskom periodu i pri jako niskim temperaturama

• Smrznute žabe nemaju cirkulaciju, otkucaje srca, disanje, vidljivu aktivnost mozga i ne miču se, ali sve te vitalne aktivnosti mogu se vratiti unutar 1 – 2 sata, kada se žaba odmrzne

Tijek smrzavanja

• Dvije minute nakon početka stvaranja leda na koži žabe, započinje proces otpuštanja glukoze i smrzavanja

• Periferni organi smrzavaju se prvi, a posljednji su srce, jetra i mozak

• Kod odmrzavanja obrnuto – prvo srce i mozak, a za njima svi ostali

Koliko su smrznute žabe zapravo smrznute?

• “Anti-freeze” ne nalazimo posvuda u žabi , nego samo u stanicama

• Krvne žile u organima izuzetno su osjetljive na smrzavanje

• Istiskivanjem vode iz organa u abdomen i šupljine oko organa, krvne žile se zaštićuju

• 65% ukupne vode u žabi smrznuto je

Pitajmo žabe za savjet!!!

Što prezimljavanje žaba znači ljudima?

Blood work, 2002

Kenneth B. Storey, Ph. D.

Transplantacija organa

• Problemi sa dovoljno brzim transportom

• Nijedan organ nije bio smrznut bez gubitka njegove funkcionalnosti nakon odmrzavanja

Dijabetes• Inzulin uklanja sav višak šećera u krvi• Poremećaj u proizvodnji inzulina – povećane

koncentracije glukoze• Glukoza se veže uz proteine i uzrokuje oštećenja

(katarakt oka)• Žabe imaju promijenjen inzulin manjeg afiniteta

prema glukozi, a višak šećera ne veže se uz tjelesne proteine – pronaći mehanizme koji bi pomogli u liječenju dijabetesa

Kre –kre

Hvala na pozornosti!