Zašto se žabe ne smrznu kad spavaju zimski san?

1. Zašto se žabe ne smrznu kad spavaju zimski san? Ivan Biruš, dipl. ing. Medicinski fakultet Osijek

2. 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

3. Manje životinje imaju brži metabolizam Cijena života malih vrsta je jako visoka – mala površina tijela u odnosu spram mase

4. “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

5. 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

6. 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

7. 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

8. “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

9. Jetra skladišti glukozu u obliku glikogena

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

11. 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

12. 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

13. 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

14. Što prezimljavanje žaba znači ljudima? Pitajmo žabe za savjet!!! Blood work, 2002 Kenneth B. Storey, Ph. D.

15. Transplantacija organa • Problemi sa dovoljno brzim transportom • Nijedan organ nije bio smrznut bez gubitka njegove funkcionalnosti nakon odmrzavanja

16. 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

17. Hvala na pozornosti! Kre –kre