一著拭、冬眠
冬眠可能是目前生物學(xué)中最令人著迷不解的現(xiàn)象纱扭，每當(dāng)大地即將進(jìn)入蕭條的冬季時，動物會開始不停的進(jìn)食儡遮，將能量以脂肪的方式儲存乳蛾，棕熊甚至?xí)缘絻杀兜捏w重以應(yīng)付長時段的饑餓。
冬眠其實(shí)不完全如你所想像中的一樣，不會一直睡一直睡直到春天到來肃叶。眠有兩種形式蹂随，一種確實(shí)會一直睡，另一種卻是周期性的醒來因惭，因此兩種動物的儲存能量的行為會有所不同岳锁；前者確實(shí)需要儲存大量的脂肪在睡覺時燃燒，像是棕熊蹦魔、北極地松鼠激率，后者則會將食物收集在洞穴中，醒來的時候吃點(diǎn)東西勿决，再繼續(xù)睡覺乒躺，大部分的鼠類諸如：睡鼠、刺猬都是如此低缩。
二嘉冒、蟄伏
把冬眠說是睡覺其實(shí)不太精確，真正的用語應(yīng)該是蟄伏(torpor)咆繁，是一種改變生理機(jī)制達(dá)到降低體溫及減少代謝的狀態(tài)健爬。
蟄伏的時間可長可短，有些動物像是鳥類么介、蝙蝠就會每天固定一段時間進(jìn)入蟄伏的狀態(tài)娜遵，以減少耗能并適應(yīng)夜晚的溫度。
人類即使每天睡覺壤短，但并不是在睡覺期間就進(jìn)入蟄伏狀態(tài)设拟，人類的體溫還是會維持在35度左右，并維持一定程度的代謝機(jī)能久脯，因?yàn)槿祟惖钠鞴俨]有辦法承受長期的低溫及缺氧纳胧。
長期的蟄伏就是冬眠的狀態(tài)，體溫帘撰、心跳跑慕、血流、代謝的降低幅度非常劇烈摧找，土撥鼠在冬眠時體溫會從40度降到5度左右核行，心跳從每分鐘100下降到2、3下蹬耘，這種狀態(tài)會造成血流非常的慢芝雪，器官也幾乎進(jìn)入停止運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，但卻不會因此損傷综苔。
這種低血流卻不損傷的情況惩系，不管是生物學(xué)家或是醫(yī)學(xué)家都非常好奇位岔，如果能夠了解其中的機(jī)制是什么，也許就能夠研究出相對應(yīng)的藥物堡牡，讓人類的器官在中風(fēng)抒抬、心臟病、或是大出血時能因此不受損害晤柄，大大改變醫(yī)療的能力極限及延長人類的壽命瞧剖。
冬眠已被證實(shí)能夠延長哺乳動物的壽命；許多星際電影中常見的場景就是一群人睡在一個箱子中可免，度過漫長的星際航行的歲月抓于，透過冬眠，人類的壽命甚至可以達(dá)到200年浇借，雖然其中的130年可能是在蟄伏的狀態(tài)捉撮。
到目前為止，這種想象都還沒有實(shí)現(xiàn)妇垢，因?yàn)槿祟惼鋵?shí)是不能承受蟄伏的生物巾遭，但是連太空總署NASA也宣布要研究冬眠的現(xiàn)象，就知道冬眠的潛力有多大闯估。
三灼舍、冬眠的生物原理
以前，科學(xué)家認(rèn)為冬眠是由一個特殊的因子啟動涨薪，時間一到骑素，就會開始產(chǎn)生這個特殊的分子，但是刚夺，近年來的研究表明并不是這么一回事献丑，并沒有一個由未知基因制造的特別因子會啟動整個冬眠的過程；實(shí)際上侠姑，冬眠是經(jīng)由調(diào)控很多不同的蛋白的表現(xiàn)量來決定的创橄。
即使是相同的基因，也能表現(xiàn)出不同的表征莽红。DNA要產(chǎn)生作用會先轉(zhuǎn)錄成mRNA妥畏，再轉(zhuǎn)譯成蛋白質(zhì)，最后透過一系列的修飾變成身體內(nèi)有作用的產(chǎn)物安吁，那修飾有哪些方法呢醉蚁？mRNA的剪接、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)譯后不同的修飾柳畔，都能夠改變產(chǎn)物的表現(xiàn)及表現(xiàn)量馍管，從而改變生物的生理現(xiàn)象。
首先薪韩，腦部會產(chǎn)生出大量的adenosine确沸，通常是用來當(dāng)作生物能量貨幣ATP、AMP等等俘陷，但在特殊的器官罗捎，會有其特殊的功能，腦中的adenosine會使動物昏昏欲睡拉盾，也可以使心臟慢下來桨菜，這個分子已經(jīng)被開發(fā)成治療心律不整的藥物，在臨床上使用捉偏。
其次倒得，動物必須從利用醣類作為能量的狀態(tài)轉(zhuǎn)為使用脂肪，因此夭禽，將醣類轉(zhuǎn)換成ATP的酵素霞掺，增加代謝脂肪的能力，提高像是丙酮酸脫氫酶激酶(PDK4)讹躯、胰三酸甘油酶(PTL)都能有效將脂肪轉(zhuǎn)為ATP
而且脂肪代謝的產(chǎn)物━━脂肪酸菩彬，在血中能夠保護(hù)細(xì)胞，在動物缺血時減少壞死的風(fēng)險(xiǎn)潮梯，這種機(jī)制若能研究的更透澈骗灶，也許能保護(hù)中風(fēng)的病人在當(dāng)下免于細(xì)胞死亡，而增邁后續(xù)生活的品質(zhì)秉馏。
動物能夠在每年控制體脂的儲存或是代謝是很奇妙的一件事耙旦，多少人每天節(jié)食、運(yùn)動萝究、健身就為了減少體脂率母廷，展現(xiàn)美妙的身材，但是對動物來說糊肤，消耗脂肪似乎是可以調(diào)控的琴昆，如果能徹底了解，也許就能用來治療肥胖癥馆揉，讓大家想吃多少吃多少业舍，想燃燒多少脂肪就燒多少。
再說升酣，動物一動也不動那么長的時間舷暮，肌肉卻不會萎縮，多么令人羨慕啊噩茄，如果能利用這件事下面，健身就不必天天做，也能維持漂亮的身材绩聘；在醫(yī)學(xué)上沥割，長期臥床的病人也可以避免肌肉的流失耗啦，而越休息就越起不來的狀況。
另外机杜，因?yàn)樾牟偌眲∠陆抵慕玻鞯乃俣纫惨虼俗兊煤?strong>慢，這在一般的情況下會造成血液容易凝結(jié)椒拗；這也是加壓止血的道理之一似将，透過壓迫減少血流及流速能促進(jìn)血液凝結(jié)進(jìn)而止血。
但是蚀苛，生物體內(nèi)不能發(fā)生這種情況在验，否則會再也醒不過來，因此堵未，增加肝臟制造抗凝血的因子是必需的腋舌，而這些抗凝血因子可以應(yīng)用到臨床上，可以用為治療因血栓導(dǎo)致的心肌梗塞兴溜、機(jī)艙癥候群等等侦厚。
如果能減少血流同時不傷害身體，受益最大的也許是外科醫(yī)生拙徽，以后再也不必?fù)?dān)心手術(shù)時大出血造成病人死亡刨沦，也能有更多的時間可以搶救重大創(chuàng)傷的病人。
為什么說人類正常來說不能夠進(jìn)入蟄伏狀態(tài)呢膘怕？因?yàn)楫?dāng)人類的細(xì)胞在低心流的情況下想诅，會大量產(chǎn)生活性氧化物ROS，也就是一般抗氧化的保健食品所對抗的分子岛心，這種分子會破壞細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)来破，讓細(xì)胞壞掉或突變，而動物在對抗ROS時忘古，會提高抗氧化物諸如：GSH徘禁、維生素C(ascorbate)的表現(xiàn)，而長時的空腹會讓抗氧化的因子的表現(xiàn)增加髓堪，避免細(xì)胞受到損害送朱。(也許這也是輕斷時的好處之一呢！)
四干旁、結(jié)語
透過從各式各樣的生物上學(xué)習(xí)驶沼，激發(fā)出不一樣的點(diǎn)子，不一樣的發(fā)現(xiàn)争群，這就是科普文章的美妙之處盎亓！
五换薄、參考資料
- Mammalian Hibernation: Cellular and Molecular Responses to Depressed Metabolism and Low Temperature
2.Hibernating bears teach scientists tricks for human hibernation - Biochemical mechanisms of hibernation and stunning in the human heart.
- Investigation of mechanisms of mammalian hibernation and its possible application in medical treatment
- The role and regulation of adenosine in the central nervous system
