Hypoxie: Zitterpause schont Gehirn bei tauchenden Seehunden
Seehunde hemmen bei ihren Tauchgängen im eisigen Wasser kältebedingtes Zittern, um Sauerstoff zu sparen und so Hirnschäden vorzubeugen. Sobald sie auftauchen und atmen können, fängt es allerdings wieder an, sie zu schütteln, beobachteten norwegische Wissenschaftler der Universität Tromsö.
Die Forscher um Lars Folkow ließen Seehunde in einem Becken mit zwei bis drei Grad Celsius kaltem Wasser tauchen und maßen dabei Körperzittern, Herzschlagrate, Gehirn- und rektale Temperatur der Tiere. Während ihrer Unterwasserphasen hörten diese auf zu zittern, ihre Körpertemperatur nahm ab, die Temperatur ihres Gehirns fiel um bis zu drei Grad, und die Herzschlagrate sank.
Zittern ist eine natürliche Schutzreaktion von Säugetieren und Vögeln auf Unterkühlung, die unterhalb eines bestimmten, kritischen Körpertemperaturwerts einsetzt. Durch die schnellen Muskelkontraktionen wird Wärme frei, welche die Körpertemperatur wieder erhöht. Ohne Zittern kühlt sich der Körper dagegen bald ab.
Die Muskelkontraktionen verbrauchen jedoch Energie und damit Sauerstoff. Wird auf Zittern verzichtet, verringert dies also den Sauerstoffbedarf. Außerdem verlangsamen sich durch das Absinken der Körpertemperatur Stoffwechselprozesse und die Herzschlagrate, was weiteren Sauerstoff einspart. Nutznießer dieses Sparprogramms ist hauptsächlich das Gehirn, das am empfindlichsten auf Sauerstoffmangel reagiert, so aber noch ausreichend versorgt werden kann.
Die Tiere können außerdem viermal so viel Sauerstoff in ihrem Blut und ihren Muskeln speichern wie Menschen. Seehunde tolerieren Sauerstoffmangel prinzipiell besser, stellt Folkow fest, aber man wisse bislang nicht, warum. Die Forscher hoffen, dass ein tiefer gehendes Verständnis dieses Phänomens vielleicht bei der Behandlung von Patienten, die an Sauerstoffmangel oder Unterkühlung leiden, helfen kann.
Die Forscher um Lars Folkow ließen Seehunde in einem Becken mit zwei bis drei Grad Celsius kaltem Wasser tauchen und maßen dabei Körperzittern, Herzschlagrate, Gehirn- und rektale Temperatur der Tiere. Während ihrer Unterwasserphasen hörten diese auf zu zittern, ihre Körpertemperatur nahm ab, die Temperatur ihres Gehirns fiel um bis zu drei Grad, und die Herzschlagrate sank.
Zittern ist eine natürliche Schutzreaktion von Säugetieren und Vögeln auf Unterkühlung, die unterhalb eines bestimmten, kritischen Körpertemperaturwerts einsetzt. Durch die schnellen Muskelkontraktionen wird Wärme frei, welche die Körpertemperatur wieder erhöht. Ohne Zittern kühlt sich der Körper dagegen bald ab.
Die Muskelkontraktionen verbrauchen jedoch Energie und damit Sauerstoff. Wird auf Zittern verzichtet, verringert dies also den Sauerstoffbedarf. Außerdem verlangsamen sich durch das Absinken der Körpertemperatur Stoffwechselprozesse und die Herzschlagrate, was weiteren Sauerstoff einspart. Nutznießer dieses Sparprogramms ist hauptsächlich das Gehirn, das am empfindlichsten auf Sauerstoffmangel reagiert, so aber noch ausreichend versorgt werden kann.
Die Tiere können außerdem viermal so viel Sauerstoff in ihrem Blut und ihren Muskeln speichern wie Menschen. Seehunde tolerieren Sauerstoffmangel prinzipiell besser, stellt Folkow fest, aber man wisse bislang nicht, warum. Die Forscher hoffen, dass ein tiefer gehendes Verständnis dieses Phänomens vielleicht bei der Behandlung von Patienten, die an Sauerstoffmangel oder Unterkühlung leiden, helfen kann.
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