Гибернация что это у животных
Какие животные впадают в спячку
Процесс зимней спячки (так же, как и летней), представляет собой интересный и необычный физиологический процесс, который давно занимает умы наблюдателей.
Что такое гибернация, или спячка
Обычно в спячку впадают животные, ареалом обитания которых являются территории с умеренным климатом, отличающиеся достаточно теплым летом и очень холодной зимой. При этом большинство их них выживают только благодаря спячке – ведь в холодное время года пропитание добывать практически невозможно.
Зимняя спячка (или, по-научному, гибернация) отличается замедлением всех обменных процессов у животного, включая даже частоту дыхания и сердцебиение. Для этого животное начинает готовиться к этому процессу еще задолго до наступления зимнего времени – ведь требуется накопить достаточно жира, чтобы иметь возможность выжить в этот тяжелый период.
Сам процесс гибернации отличается от других подобных процессов – оцепенение и анабиоз – существенным замедлением всех жизненных циклов и более крепким уровнем сна.
Самыми известными животными, которые впадают в зимнюю спячку, являются, конечно же, медведи, но этот вид животных не единственный, кто засыпает на зиму. Подобной же реакцией отличаются черепахи, сурки, змеи и лягушки и некоторые виды насекомых, которые тоже представляют собой пример того или иного варианта гибернации.
Причины впадения в спячку
Если говорить совсем просто, что спячка представляет собой простой способ для животного сэкономить энергию.
Обычно спячка является проявлением сезонного поведения, но в некоторых случаях она напрямую связана и с некоторыми моментами метеоявлений. К примеру, некоторые тропические виды животных впадают в спячку, чтобы иметь возможность пережить жару.
Однако температурный фактор не является единственным моментом. Так, животные могут «засыпать» при нехватке пищи, как это делает австралийская ехидна после сильных пожаров.
Еще одной причиной, которая была выявлена совсем недавно, является защитный фактор, ведь в момент спячки животное не создает шума, не двигается, что затрудняет хищникам поиск подобных мелких млекопитающих.
Физиология гибернации
Процесс спячки может продолжаться и несколько дней, и несколько месяцев – все будет зависеть от вида животного и других внешних условий. Причем интересно, что в ходе гибернации имеют место периоды, во время которых температура тела животного поднимается до стандартных параметров. Обычно в это время организм животного получает питательные вещества благодаря тем запасам, которые были накоплены в подготовительный период.
У того же медведя, который является ярким представителем подобных животных, степень остановки обменных процессов на порядок меньше, нежели у других мелких млекопитающих – грызунов или тех же насекомых. Поэтому многие ученые спячку медведя не относят к настоящему биологическому процессу гибернации. У медведей не достаточно сильно снижается показатель температуры (всего на шесть градусов – от 37 до 31), причем он быстро восстанавливается при необходимости.
Классификация различных видов спячек
По уровню глубины принято различать несколько видов этого процесса:
Как правило, перед процессом впадения в гибернацию, животные стараются накопить достаточных запас питательных веществ посредством усиленного питания. Так, при сезонной спячке животные набирают практически половину массы своего тела и укрываются в подготовленных убежищах, обладающих необходимым микроклиматом.
По регулярности принято различать следующие типы спячки:
Многие из крупных млекопитающих (те же медведи и барсуки) впадают в некоторую разновидность гибернации – зимний сон – правда, с меньшим уровнем снижения всех физиологических процессов.
Некоторые виды этих животных способны провести в этом состоянии даже некоторую часть беременности – и рожают сразу после прекращения процесса гибернации. На протяжении зимней спячки периоды действительной спячки способны сменятся и периодами поднятия температуры и возвращения всех привычных процессов.
Среди млекопитающих, которые впадают в спячку, можно назвать грызунов, лемуров, ежиков, сумчатых.
Раньше было принято считать, что некоторые виды птиц (ласточки, к примеру), тоже способны впадать в спячку – но это является ошибкой – птицы не способны впадать в спячку, за исключением одного лишь вида – американских белогорлых козодоев.
В отсутствие родителей в сходное со спячкой состояние (оцепенение и понижение температуры) впадают птенцы маленьких колибри и стрижей.
До начала тысячелетия считалось, что в спячку не способны впадать приматы – но в 2004 году было доказано, что малый карликовый лемур проводит в состоянии спячки практически весь год – семь месяцев он спит в дуплах. И это несмотря на то, что температура на острове обитания лемуров – Мадагаскаре – может превышать 30 градусов.
Спячка у животных – видео
Какие животные впадают в спячку зимой? Список, характеристика и фото
Зимняя спячка (гибернация) – удивительный физиологический процесс, необходимый для выживания некоторых видов животных. Медведи – самые известные животные, впадающие в спячку, но они не единственные. Черепахи, змеи, древесные лягушки, сурки, насекомые – это примеры других животных, которым также свойственна та или иная форма гибернации. Предлагаем Вам познакомиться с некоторыми видами животных, которые любят подремать до прихода весны.
Толстохвостый лемур
Толстохвостый лемур – единственный известный примат, который в течение длительного периода времени находится в состоянии спячки и оцепенения. Эндемик Мадагаскара, толстохвостый лемур впадает в спячку в зимний засушливый сезон (с апреля по октябрь), когда не хватает воды. Эти животные также ведут ночной образ жизни, их рацион состоит из насекомых, других мелких животных, фруктов и цветов. Масса взрослого лемура составляет около 160 грамм.
Коробчатые черепахи
Как и другие рептилии, черепахи пойкилотермные, а это означает, что они не могут вырабатывать тепло собственного тела и вместо этого получают тепло из окружающей среды. Чтобы сэкономить энергию, черепахам необходимо брумировать, когда наступают холода. Подобно гибернации, брумация – это период бездействия зимой; однако, в отличие от зимней спячки, брумация не подразумевает сон. Коробчатые черепахи обычно роют глубокую яму и брумируют в течение трех-четырех месяцев.
Сурки
Сурки, которые традиционно используются для предсказания погоды, являются настоящими зимовальщиками. Период зимней спячки может длиться до пяти месяцев, и за это время сурок теряет четверть своей массы тела. Во время зимней спячки частота сердечных сокращений у них сокращается с 80-100 до 5-10 ударов в минуту, температура тела снижается с 37° C до 2-3° C, а дыхание замедляется с 16 до 2 вдохов в минуту.
Американский белогорлый козодой
Американский белогорлый козодой является единственной известной птицей, впадающей в состояние близкое к спячке. Ограниченный запас пищи и низкие температуры приводят к тому, что эти птицы впадают в оцепенение. В то время как другие птицы мигрируют на юг или входят в кратковременное оцепенение, как колибри, американский белогорлый козодой может находиться в оцепенении на протяжении нескольких месяцев. Во время оцепенения у них значительно снижается частота дыхания, температура тела и частота сердечных сокращений.
Ближе к концу осени ежи впадают в состояние оцепенения. В процессе подготовки они ищут подходящие места для строительства своих гнезд, обычно в большой куче листьев или под старыми зданиями и сараями. Ежики, как правило, просыпаются во время спячки каждые два-четыре дня или реже один раз в месяц. Когда ежи просыпаются, они могут перебраться в новое убежище.
Древесные лягушки
Если зимой или ранней весной вы найдете лягушку, которая не двигается, это может быть зимующая древесная лягушка. Во время зимней спячки сердце древесных лягушек фактически перестает биться, и от 35 до 45 процентов их тела замерзает. Древесные лягушки на самом деле проходят через замораживание и оттаивание несколько раз в течение зимы. Весной лягушки оттаивают и снова начинают процесс кормления и спаривания.
Улитки
Не все улитки впадают в спячку, но когда они это делают, это очень интересный процесс. Улитки могут впадать в спячку в любое время года, ели погодные условия экстремальны: в жаркую погоду этот процесс называют эстивация, а в холодную – гибернация. Поскольку они имеют место для зимней спячки (раковину), то готовы к любым погодным условиям. Во время зимней спячки улитки используют слизь, чтобы запечатать свои раковины и защитить себя от холодов. В зависимости от вида улитки могут зимовать до нескольких месяцев.
Скунсы
Скунсы не являются истинными спящими животными, но, как и ежи, они могут входить в состояние оцепенения. В северных районах скунсам свойственны более продолжительные периоды оцепенения, длящиеся несколько месяцев; в южных районах период покоя намного короче. Во время оцепенения скунсы проводят больше времени в своих норах, иногда просыпаясь в поисках еды. Они также дышат медленнее, имеют более низкую температуру и частоту сердечных сокращений.
Почти все змеи испытают некоторую форму брумации (гибернация для хладнокровных животных), хотя продолжительность периода покоя зависит от ареала. Например, змеи в северных регионах могут брумировать в течение нескольких месяцев, а в южных – всего несколько недель. Когда световой день становится короче, змеи понимают, что приближается зима. Во время брумации змеи испытывают периоды бодрствования, когда они выползают за пределы своего места отдыха, чтобы попить.
Шмели
Не все пчелы впадают в спячку, но шмели это делают. Жизненный цикл шмелей начинается весной, когда матка выходит из зимней подземной спячки. Сначала она откладывает выводки рабочих пчел, затем – новых маток и самцов. В конце цикла старая матка и рабочие пчелы умирают. Новые матки обильно кормятся, роют подземные гнезда для зимней спячки, и цикл начинается снова.
Летучие мыши
Летучие мыши впадают в состояние оцепенения при понижении температуры, так как им нужно беречь энергию. Оцепенение у летучих мышей может длиться от пары часов до месяца. За это время их сердцебиение может снижаться с 200-300 до 10 ударов в минуту. Иногда летучие мыши используют энергию солнца для пассивного согрева и выхода из оцепенения.
Медведи
Интересно, что самое известное своей зимней спячкой животное, медведь, на самом деле не впадает в спячку. Вместо этого медведь переходит в состояние «зимнего сна», характеризующееся лишь слегка замедленным метаболизмом и стабильной температурой тела. В случае опасности животное может проснуться и отправится на поиски новой берлоги.
Гибернация что это у животных
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Неизвестные факты о феномене зимней спячки
Люди, которые совсем не рады приближению холодной темной поры, наверное, не прочь до весны погрузиться в сон, как это делают медведи или сурки. Но, оказывается, в природе все не так просто. Вот несколько фактов о зимней спячке, которые вы, вероятно, не знали.
Что такое гибернация?
Все слышали о медведях, спящих зимой в своей берлоге. Но на самом деле косолапые и другие зимующие виды в холодное время года вовсе не спят. Гибернация (так по-научному называется зимняя спячка) — это расширенная форма оцепенения, состояние, при котором метаболизм понижен до менее 5 % от нормы.
«Большинство физиологических функций в таком состоянии чрезвычайно замедлены или полностью прекращены», — говорит Марина Бланко из Центра лемуров в Дареме, Северная Каролина, которая изучает карликовых мадагаскарских лемуров (Cheirogaleus spp.), единственных приматов, которые впадают в спячку по регулярному графику.
Например, когда лемуры находятся в спячке, у них снижается частота сердечных сокращений с 300 ударов в минуту до 6. И вместо того чтобы дышать каждую секунду, они могут провести до 10 минут, не сделав ни одного вдоха. Их мозговая деятельность становится незаметной, что сильно отличается от сна, когда мозг все еще выполняет бессознательные функции.
Почему животные впадают в спячку?
«Проще говоря, гибернация — это способ экономии энергии», — объясняет Келли Дрю, нейрофармаколог из Университета Аляски в Фэрбенксе, которая изучает химию мозга зимующих арктических сусликов (лат. Spermophilus parryii).
Хотя спячка чаще всего рассматривается как сезонное поведение, она может быть связана с метеоявлениями. Например, существуют тропические виды, которые могут включать «спящий режим», чтобы пережить жару. Но температура не единственный возможный фактор. Некоторые виды впадают в спячку в ответ на нехватку пищи. Например, австралийская ехидна может это сделать после пожаров и оставаться в таком состоянии, пока пищевые ресурсы не восстановятся.
Недавние исследования также выявили третью причину. Это защита. «Когда вы впадаете в спячку, вы не чувствуете запаха, не создаете шума, не совершаете никаких движений, поэтому хищнику очень трудно вас обнаружить», — говорит Томас Руф, профессор физиологии в Университете ветеринарной медицины в Вене. Его работа показала, что смертность мелких млекопитающих в пять раз выше во время активного периода, чем во время спячки.
Что происходит с животным в зимней спячке?
Чтобы замедлить метаболизм, животные охлаждают свои тела в среднем на 5–10 °С, а арктические суслики — даже ниже точки замерзания. Исследования показали, что охлаждение, вероятно, регулируется уровнями аденозина в мозге.
Однако виды пребывают в своем коматозном состоянии не весь период спячки. Около 80 % их энергии тратится на периодические пробуждения и согревания. «Почему так происходит — одна из величайших загадок природы», — говорит Руф. Некоторые ученые полагают, что таким образом они поддерживают свою иммунную систему для борьбы с болезнями.
К сожалению, эти пробуждения в условиях изменения климата становятся угрозой для существования видов. Из-за возрастания температуры окружающей среды животные в периоды пробуждения остаются активными дольше обычного, истощая запасы энергии.
Какие животные впадают в спячку?
Одна птица и множество амфибий, рептилий и насекомых демонстрируют состояния, подобные гибернации. Также есть одна рыба, которая зимой замедляет свой метаболизм, становясь в 20 раз менее активной, — это антарктическая треска.
И, конечно же, млекопитающие. В то время как медведи могут быть первыми, кто приходит на ум, они — исключительный случай. Большинство впадающих в спячку млекопитающих намного мельче — их средний вес всего 70 грамм. Это связано с тем, что маленькие тела имеют высокое отношение площади поверхности к объему, что делает их более подверженными потере тепла. Чтобы сохранить тепло в холодную погоду, они нуждаются в сезонной экономии энергии куда больше, чем крупные животные.
Кто находится в спячке дольше всех?
Очевидным кандидатом на приз за самую долгую спячку будет соня-полчок (лат. Glis glis). Эти грызуны могут оставаться бездействующими более 11 месяцев. Чтобы выдержать такую «паузу», они должны удвоить или даже утроить свой вес тела, пока активны.
Еще одна претендентка на победу — большая коричневая летучая мышь (лат. Eptesicus fuscus), которая в рамках эксперимента «зимовала» в холодильнике в течение 344 дней. Правда, такой рекорд стоил ей жизни.
СПЯЧКА
СПЯЧКА, состояние оцепенения, или «глубокого сна», характеризующееся существенным понижением температуры тела, энергозатрат и интенсивности всех физиологических процессов.
Животных, способных поддерживать температуру тела за счет внутренней теплопродукции, называют эндотермными – в отличие от эктотермных, температура тела которых зависит от температуры окружающей среды. К эндотермам относятся в первую очередь все теплокровные, т.е. млекопитающие и птицы (теплокровных и холоднокровных животных нередко называют соответственно гомойотермными и пойкилотермными). Впадающих в спячку теплокровных можно определить как гетеротермные эндотермы; гетеротермия означает периодическое изменение температуры, в данном случае – ее падение ниже уровня, соответствующего активному образу жизни.
Спячка может быть сезонной. Наиболее известна зимняя спячка, или гибернация, длящаяся с осени по весну. Однако состояние организма на протяжении всего этого времени не остается неизменным. Эпизоды оцепенения с резким замедлением физиологических процессов и максимальным падением температуры тела чередуются с «отогреваниями», когда внутренняя теплопродукция усиливается, и короткими «передышками» с высокой температурой тела и нормальным энергетическим обменом (нормотермные периоды).
У видов, впадающих в зимнюю спячку, температура тела обычно падает ниже 10 ° С. Минимальная температура 3 ° С зафиксирована у длиннохвостых сусликов, хотя у большинства особей этого вида она не опускается ниже 5 ° С. Интенсивность метаболизма (оцениваемая по потреблению O2 и выделению CO2 в единицу времени) в состоянии оцепенения снижается примерно до 5% от уровня основного обмена и может не достигать даже 1% уровня, свойственного активно ведущей себя особи. Впадающие в зимнюю спячку млекопитающие, как правило, невелики: их масса не превышает 10 кг, а в большинстве случаев составляет от 10 г до 1 кг.
Эстивация
– летняя спячка, связанная с сезонным дефицитом воды. У некоторых сусликов спячка начинается в самое жаркое время года и продолжается всю зиму, так что границу между летней и зимней спячками у них провести трудно. Остается неясным, существуют ли между двумя этими состояниями физиологические различия, если не считать разницу в температуре тела, которая жарким летом, очевидно, будет выше, чем зимой.
Суточная спячка.
Этот тип оцепенения широко распространен не только у млекопитающих, но и у птиц, и может происходить в любое время года. Замедление физиологических процессов при суточной спячке не столь значительно, как при сезонной. Температура тела обычно опускается примерно до 18 ° С, хотя у некоторых видов падает и ниже 10 ° С, а интенсивность метаболизма составляет около трети уровня основного обмена. Оцепенение такого рода длится всегда меньше суток. Виды, впадающие в зимнюю спячку, могут переживать такие же короткие эпизоды оцепенения в начале и в конце периода спячки, однако, судя по всему, физиологический механизм здесь иной, чем при суточной спячке, так как интенсивность метаболизма, как правило, снижается гораздо сильнее. В среднем животные с суточной спячкой мельче тех, у кого она сезонная: масса большинства из них составляет от 5 до 50 г.
Млекопитающие и птицы.
Раньше считалось, что сезонная спячка и оцепенение свойственны лишь небольшому числу млекопитающих и птиц, обитающих в условиях холодного климата. Однако постоянно обнаруживаются все новые гетеротермные виды, причем встречаются они от Арктики до тропиков.
Среди птиц в зимнюю спячку, сходную с наблюдаемой у млекопитающих, впадает американский белогорлый козодой (Phalaenoptilus nuttallii). В периоды оцепенения температура его тела составляет ок. 5 ° С, но каждые несколько суток на короткое время повышается. Суточная спячка у птиц довольно обычна и у дневных видов происходит ночью; к таким видам относятся, например, голуби, козодои, колибри, стрижи, ласточки, нектарницы и манакины. У многих птиц по ночам наблюдается т.н. «ночная гипотермия», т.е. небольшое (более слабое, чем во время суточной спячки) замедление физиологических процессов и снижение температуры тела. Последняя в этом случае падает примерно на 5 ° С, а интенсивность метаболизма бывает чуть ниже уровня основного обмена или даже ему соответствует, что, однако, составляет около половины интенсивности метаболизма отдыхающей днем птицы. Ночная гипотермия отмечена у синиц, вьюрков, воробьев, белоглазок, медососов и многих других мелких пернатых.
Среди млекопитающих сезонная спячка известна у многих видов из всех трех подклассов. Она наблюдается у яйцекладущей (однопроходной) ехидны в Австралии и по крайней мере в двух семействах сумчатых – у австралийских поссумов-пигмеев (Burramyidae) и чилийского опоссума (Dromiciops australis, семейство Microbiotheriidae) в Южной Америке. В подклассе плацентарных сезонная спячка известна у представителей отрядов насекомоядных (ежи), рукокрылых (насекомоядные летучие мыши) и грызунов (сони, сурки, бурундуки, суслики). По-видимому, летняя спячка свойственна некоторым мадагаскарским приматам. То, что принято считать зимней спячкой у крупных хищных (медведей, барсуков), на самом деле представляет собой принципиально иное физиологическое состояние и называется зимним сном или зимней анорексией (потерей аппетита). Температура тела в этом случае снижается всего на несколько градусов.
Суточная спячка широко распространена и среди небольших зверьков. Она известна в нескольких семействах сумчатых в Австралии (у хищных сумчатых, мелких поссумов) и Южной Америке (у мышевидных опоссумов). Из плацентарных в нее впадают насекомоядные (землеройки), летучие мыши, крыланы, приматы (мышиные лемуры), хищные (скунс, американский барсук), грызуны (белоногие хомячки, песчанки) и прыгунчиковые.
Пресмыкающиеся и другие животные.
Состояние сезонного оцепенения свойственно не только эндотермным млекопитающим и птицам, но и широко распространено среди эктотермных позвоночных (рыб, земноводных, пресмыкающихся) и беспозвоночных (например, насекомых и улиток). Однако у эктотермов это состояние отличается тем, что животное не способно активно отогреваться за счет внутренней теплопродукции и целиком зависит от внешних источников тепла.
У многих пресмыкающихся и рыб в состоянии сезонного оцепенения (у холоднокровных животных спячкой его называть не принято) не только резко снижается интенсивность обмена веществ; когда возникают гипоксические условия, т.е. в организме уменьшается содержание кислорода, они переключаются на анаэробный метаболизм. У земноводных в состоянии оцепенения, по-видимому, продолжается газообмен, соответствующий крайне слабому аэробному обмену веществ. Большинство эктотермных позвоночных зимует в местах, где они защищены от промерзания. Однако некоторые сухопутные виды (лягушки, черепахи) способны переживать и полное замораживание, тогда как рыбы могут быть окружены льдом, но сами, по-видимому, при этом не промерзают. У видов, устойчивых к замерзанию, в жизненно важных органах снижается содержание воды и возрастает концентрация глюкозы и других веществ, называемых криопротекторами. Эти соединения препятствуют кристаллизации льда, которая увеличивала бы объем клеток, и тем самым защищают от разрушения их мембранные структуры. Многие беспозвоночные, в частности насекомые и обитатели морской литорали, также могут переживать замерзание.
Беспозвоночным свойственны различные формы оцепенения со значительным снижением интенсивности обмена веществ. Некоторые брюхоногие моллюски способны при неизменной температуре снизить его на 90% по сравнению с активным состоянием. В отсутствие кислорода скорость метаболических процессов у рачка артемии составляет всего 0,002% от уровня, соответствующего активному состоянию. Зимнее оцепенение у насекомых индуцируется низкой температурой окружающей среды, а летнее является реакцией на дефицит воды и жару. С другой стороны, возникающая на определенной стадии их жизненного цикла диапауза, т.е. период физиологического покоя и временной остановки развития, обычно не связана со специфическими средовыми факторами, а запрограммирована чисто генетически.
Преимущества и недостатки.
Основное преимущество спячки и других рассмотренных состояний покоя состоит в том, что они позволяют существенно снизить энергозатраты. Даже если учитывать периодические пробуждения, млекопитающее во время зимней спячки тратит менее 15% того количества энергии, которая потребовалась бы ему для поддержания зимой нормальной температуры тела. Масштабы такой экономии, вероятно, лучше всего иллюстрирует тот факт, что многие впавшие в спячку звери в течение 5–7 месяцев существуют исключительно за счет жировых запасов, накопленных перед наступлением неблагоприятного сезона.
К потенциальным недостаткам долгосрочного оцепенения относится возможность гибели от истощения или иссушения организма. Опасность представляет также промерзание при экстремальном похолодании или недостатке энергетических резервов, необходимых для терморегуляции. В период глубокой спячки животные неподвижны, а значит, беззащитны перед хищниками. К отрицательным последствиям сезонной спячки относятся также ослабление иммунитета и атрофия скелетной мускулатуры.
Регулирующие факторы.
Наступление зимней спячки у многих видов определяется сезонным изменением фотопериода, т.е. соотношения светлого и темного времени суток. Сокращение долготы дня индуцирует уменьшение размеров органов размножения у животных и начало их подготовки к гибернации. Однако не всем видам свойствен фотопериодизм. Например, у многих сусликов наблюдается четкий цирканнуальный (окологодичный) биоритм, определяющий сезон спячки в общем независимо от фотопериода. Для ряда видов, живущих в местообитаниях с непредсказуемыми колебаниями средовых факторов, характерна нерегулярная спячка. Они способны впадать в продолжительное оцепенение в любое время года, когда условия становятся неблагоприятными для активной жизнедеятельности.
Подготовка.
В период подготовки к спячке важной особенностью животных становится накопление жира и/или запасание корма. Одной из форм подготовки служит также усиленное потребление жирных кислот, которые повышают устойчивость организма к длительному оцепенению. Крайне важен выбор подходящего для спячки убежища. Им часто служат норы, пещеры или горные выработки, в которых животное защищено не только от хищников, но и от экстремальных температур. В большинстве зимних убежищ температура всегда хотя бы на несколько градусов выше нуля, даже если снаружи стоят сильные морозы.
У многих видов впадению в сезонную спячку предшествуют короткие эпизоды оцепенения с сохранением относительно высокой температуры тела. Однако такая «разминка» наблюдается далеко не всегда. Тем не менее температура тела и интенсивность метаболизма, по-видимому, достигают минимума только в середине сезона спячки, когда периоды глубокого оцепенения особенно продолжительны.
Физиологические изменения.
Во время оцепенения происходит не только снижение температуры тела и интенсивности метаболизма. Значительно сокращается частота сердечных сокращений – до 5–10 ударов в минуту. Хотя минутный сердечный выброс может уменьшиться на 98%, кровяное давление падает всего на 20–40%, поскольку со снижением температуры увеличивается вязкость крови. Более того, кровоснабжение сердца и т.н.«бурого жира», служащего источником энергии, даже улучшается. Дыхание у многих видов в состоянии спячки не равномерное, а состоит из чередующихся периодов полипноэ (учащенного поверхностного дыхания) и апноэ (отсутствия дыхания), которое может длиться более часа; в результате резко снижается поступление кислорода в организм.
Хотя во время оцепенения температура тела теплокровных животных может колебаться в зависимости от окружающих условий, как у эктотермных видов, терморегуляция у них не прекращается. Существует определенный температурный порог, ниже которого организм остывать не должен.
Периодические пробуждения.
Большая часть энергии во время зимней спячки расходуется на периодические пробуждения. Причины его прерывания понятны не до конца, и по этому поводу существует несколько гипотез. Согласно одной из них, во время оцепенения каким-то образом нарушается физиологический баланс, и нормотермные периоды необходимы для его корректировки. Вероятно, это связано с истощением запасов некоторых питательных веществ (например, глюкозы), которые должны ресинтезироваться, с накоплением вредных соединений, требующих экскреции, или с обезвоживанием организма, т.е. необходимостью увеличить содержание в нем воды. Согласно другим гипотезам, эпизоды оцепенения контролируются биологическими часами, и животные пробуждаются в соответствии с удлиненным циркадианным (околосуточным) ритмом для периодической проверки окружающих условий, или же они вынуждены просыпаться, чтобы сохранить способность к продолжению спячки, поскольку при низкой температуре тела развивается своего рода «сонная задолженность» организма, ликвидируемая в нормотермном состоянии.
Причины периодического выхода из оцепенения неизвестны, но установлено, что находящиеся в нем животные становятся чувствительнее к внешним раздражителям при повышении температуры и к концу периода глубокого оцепенения. Тепло для отогревания может генерироваться за счет мышечной дрожи или усиленного окисления бурого жира. Скорость повышения температуры зависит от массы тела животного: у мелких видов (массой менее 10 г) ее максимум составляет более 1 ° С/мин, тогда как у крупных (тяжелее 5 кг) не превышает 0,1 ° С/мин. В то же время максимальная скорость отогревания не сохраняется на протяжении всего процесса пробуждения, который длится у мелких животных обычно менее 1 ч, а у крупных – несколько часов.