Zimní spánek zvířat

1. Zimní spánek zvířat a spol.

2. Běžný spánek • Během dne se nám střídá období aktivity- alfa fáze a období klidu- rhó fáze • Běžný spánek slouží k odpočinku a k obnově tělesných sil • Regulátorem je únava a vnitřní hodiny • Centrem řízení je hypotalamus

3. Hypotalamus • Přední část- slouží jako senzor a integrátor teplotních podnětů přicházejících z různých částí těla • Zadní část- obsahuje výkonné řídící termoregulační mechanizmy vstupující v činnost, jestliže je organizmus vystaven chladu nebo teplu • Když se podráždí centrum tepla, tělesná teplota stoupne. • Když se podráždí centrum chladu, tělesná teplota klesne. • Obě části spolu velmi těsně spolupracují • Celý tento termoregulační systém funguje nepřetržitě a vytváří tak konstantní teplotu tělesného jádra

4. Termoregulace • Živočichové se dělí na 2 skupiny: • Poikilotermní( exotermní, studenokrevní)- jejich tělesná teplota kolísá podobně jako teplota okolí • Je jich více • Homoiotermní (endotermní, teplokrevní)- udržují si stálou teplotu nezávisle na okolí • Např.- ptáci, savci • Některé skupiny endotermních živočichů mají schopnost za určitých okolností své termoregulační mechanismy vypínat a svou tělesnou teplotu do značné míry přizpůsobovat teplotě okolí

5. Každý druh má svoji vlastní nastavenou teplotu- př. Savci- 34- 38°C,primáti 37°C, ptáci 38- 44°C • Zvýšení teploty- horečka • Snížení teploty- denní a noční spánková letargie ( cirkadiánní letargie) • Zimní spánek( hibernace) • Zimní klid ( dormace) • Letní spánek( estivace)

6. Teplokrevní x studenokrevní • Schopnost mnoha teplokrevných zvířat upadnout do stavu torporu( strnulosti) se sice na první pohled podobá strnulosti studenokrevných zvířat vyvolané chladem či suchem, jde však o zcela zvláštní vlastnost vyvolanou existencí a nastavitelností regulátoru tělesné teploty • To umožňuje organizmu teplokrevných zvířat zůstat naživu na druhé úrovni svého teplotního režimu a opět se z tohoto stavu vrátit, když se regulátor znovu nastaví na vyšší tělesnou teplotu • Letargie teplokrevných se zásadně liší od stavu strnulosti studenokrevných- ti totiž nemají regulátor teploty

7. Denní a noční spánková letargie • Noční letargie- burunduci, čipmankové, kolibříci,… • Denní letargie-někteří sysli, myšivka horská, myšivka stepní, pískomilové, netopýři, kaloni( jen ti malí), ježura, lelek,…

8. Zimní spánek ( hibernace) • Zvíře se adaptuje na chlad • Obvykle je letargií s přizpůsobením k chladu • Může být také bez přizpůsobení k chladu, jestliže např. zvířata zavřeme do klecí při okolní teplotě 20- 25 °C • Teplota může klesnout až na 5- 0,2 °C ( př. U některých netopýrů byla ve stavu hibernace naměřena teplota 0 °C v jejich konečníku)

9. Zimní spánek ( hibernace) • Zimní spánek začíná v říjnu či listopadu a končí v březnu či dubnu • Může také začínat už dřív nebo končit později • Zimní i letní spánek jsou v určitých intervalech- asi každé 3 dny až 3 týdny- přerušovány • Skládá se z torporických dnů a dnů nebo jen hodin bdělosti • Při přerušení zvíře přijímá potravu a vylučuje moč a výkaly • Př. Sysli, svišti,burunduci, čimankové, myšivky,plch velký, křeček polní, zlatý, ježek, bodlíni, ježura,…

10. Letní spánek( estivace) • Adaptace na teplo • Letargie bez přizpůsobení se k chladu • Může sloužit také k uchování energie, když je nedostatek potravy. • U některých druhů syslů může letní spánek přejít rovnou v zimní • Př.- pouštní svišti,sysly

11. Zimní klid ( dormace) • Př. U medvěda baribala a medvěda grizli, svišti • Tělesná teplota klesne jen málo, asi na 32 °C

12. Letargie x podchlazení • Mnohdy je těžké rozlišit, zda se jedná o přirozenou, fyziologickou letargii, nebo o násilné podchlazení • Rozdíl je v probuzení- násilně podchlazené zvíře nelze probudit smyslovým podrážděním • při pravém torporu stačí k probuzení dotyk, píchnutí jehlou nebo světelný podnět

13. Jestliže se živočich záměrně ochladí na teplotu svého okolí- nemůže už žádné teplo ztrácet- ušetří si energie a zachová si své rezervy, protože se zmenší i tvorba tepla v organizmu • Pro chemické procesy látkové přeměny platí tzv. teplotové pravidlo Q10 fyziologa van´t Hoffa

14. Van´t Hoffovo pravidlo • Jestliže teplota klesne o 10 °C, probíhají reakce asi třikrát pomaleji • Klesne- li tedy tělesná teplota kolibříka ze 44 na 34 °C, vede to k trojnásobnému poklesu látkové přeměny a tím k obrovské úspoře energie

15. Než jdu spát • Na podzim stojí v popředí 3 pudy: starost o zimní příbytek, zajišt´ování zásob potravy( tzv. křečkování- př. křeček si nashromáždí 5- 15 kg zásob) a nadměrné přijímání potravy( podzimní tloustnutí- Lemur maki tlustoocasý si ukládá zásobu tuku v ocase) • Když dokončí přípravy na zimní spánek, zvíře ztratí chut´ na jídlo spáč přes zimu ztratí na váze • Spáči, kteří procitají častěji, hubnou více než ti, kteří spí nepřetržitě, protože každé zahřátí spotřebuje značné množství energie • Příklad zimního příbytku sviště • Nachází se 0,5 až 1,5 m pod zemí, je vystlán trávou, doupě je utěsněno zevnitř( ochrana před vodou, deštěm, jinými zvířaty)

16. Probouzení • Při probouzení se je nejdůležitější, se co nejrychleji zahřát • Tělo se rozdělí na 2 poloviny: na hrud´ s hlavou, místo největšího tepla a nejrychlejšího vzestupu teploty, a zadek, který teplo skoro nevyrábí • Tím se dosáhne toho, že zahřívaná hmota je zezačátku malá a mozek začne rychleji fungovat

17. Po probuzení ze zimního spánku spáč opustí příbytek, začne hledat družku- na to se jeho organizmus za letargie a zejména za četných fází bdělosti připravoval • Na konci spánku proti sobě stojí 2 konkurentní pudy- pohlavní pud a zimní spánek • S výjimkou netopýrů platí zásada, že říjná, březí a kojící zvířata neupadají do letargie letargie nevzniká nuceně, nýbrž na instinktivním základě

18. Pokus I. • Jeden vědec se kdysi pokusil dokázat chemickou podstatu zimního spánku • Usmrtil za zimního spánku netopýry, křečky, ježky a podle určitých metod vyrobil z jejich mozků extrakty. Tyto extrakty vstříkl psům a kočkám a dosáhl toho, že upadli do jakéhosi spánku a že jejich tělesná teplota mírně klesla

19. Pokus II. • Větší úspěch se udál u transfúzí krve odebrané syslům páskovaným a svišt´ům lesním za zimního spánku a její vstříknutí syslům ve stavu bdělosti. V tomto případě byl vyvolán skutečný zimní spánek, i když se použili krevní konzervy a k transfúzi došlo v létě. Stejný účinek mělo vstříknutí krevního séra a promytých krvinek • Tento jev však nastal jen, když byla krev odebrána letargickým zvířatům, nikoli zvířatům, která do zimního spánku neupadla, anebo se právě probudila

20. Použitá literatura • Animal physiology- Mechanisms and Adaptations- Eckert (2001) • Etologie. Biologie chování zvířat- Zdeněk Veselovský (2005) • Zimní spánek zvířat- Paul Raths (1980) • Zvíře- David Burnie 2002 • Život zvířat-Charlotte Uhlenbroeková (2009)