Терморегулационно нагряване без разклащане - спектър на науката
Терморегулация: нагряване без разклащане
Бозайниците използват много енергия, за да поддържат телесната си температура постоянна, дори при мразовити външни температури: От една страна, те си предоставят кафявата мастна тъкан като отопление и изолиране на бельо и - ако това не е достатъчно - те също произвеждат отпадъчна топлина чрез треперенето на мускулите си. Въпреки това, мускулите всъщност не трябва да треперят, за да се нагорещят, според клетъчни биолози, работещи с Muthu Periasamy от Университета на Охайо след техните експерименти с мишки.
Изследователите първо изучават ролята на мускулите като аварийно нагряване при мишки, които нямат кафява мастна тъкан. Независимо от това, дори такива гризачи могат да поддържат нормалната си телесна температура при ниски температури от 4 градуса по Целзий чрез повишено мускулно треперене. Самите трусове обаче не са необходими за това, както установиха изследователите, след като те също спряха мускулната контракция с помощта на мускулно релаксиращо средство. Тогава телесната температура спадна леко, но не толкова, колкото се очакваше - следователно трябва да се включи друг механизъм като нагряване.
Изследователите са идентифицирали причината като механизъм на празен ход, генериращ топлина, който се осъществява и в мускулните клетки, когато те не се свиват. В центъра на този метаболитен процес е регулаторът сарколипин (Sln), молекула, която регулира калциево-АТФазната помпа на саркоплазматичния ретикулум (SpR) на мускулните клетки. Обикновено SpR освобождава калциеви йони, докато консумира енергия, за да предизвика мускулна контракция; Sln отделя този процес от действителното свиване и гарантира, че енергоемкият процес се повтаря постоянно на празен ход, генерирайки топлина, без да движи мускулните влакна.
Като нагревателен механизъм този процес очевидно е от голямо значение, което досега е било подценявано, според изследователите: Мишките могат да преживеят фази на студ, дори ако мастният им слой липсва и мускулните им тремори са блокирани - но ако те също са нефункционални, скоро ще умрат от хипотермия. При здрави животни механизмът на празен ход на празен ход в мускула, зависим от Sln, вероятно служи и за изгаряне на излишната енергия по време на обилна храна, спекулират Периасами и колеги: Добре хранените животни без Sln са склонни бързо да наддават на тегло.