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第11章 在美梦中生活——动物冬眠与医疗

小问号

寒冷的冬天,许多动物找不到可口的食物,只好找一个安全、舒适的地方躲藏起来睡大觉。入睡以后,动物的体温降低,呼吸次数减少,血液循环变慢,新陈代谢十分微弱,体内消耗的营养也大大减少。当体内脂肪快要耗尽的时候,冬天也就结束了。经过一段时间的觅食,原来瘦弱的身躯又能渐渐恢复原状。这就是动物的冬眠,人类说这是“动物在美梦中生活”。应该说,动物冬眠是许多动物在大自然优胜劣汰中一种有效的生存方法。蚊子、蜗牛、蜘蛛、青蛙、蛇等动物都要冬眠。那么,这些动物冬眠对人类的医学治疗有什么启示呢?

数十年来,动物冬眠现象一直吸引着科学家的注意力。现在,医学家为了更好地治病救人,也在密切地关注这一奇特的现象,希望揭开动物在美梦中的秘密呢。

一是希望从动物冬眠中得到启示,找到治疗中风的妙招。动物在冬眠的几个月里,只能获得少量氧气供应,到达大脑的血液量降到90%。在这种氧气、能量奇缺的状态下,人的脑细胞只能坚持几分钟。可是,动物在冬眠中脑细胞根本不会受损伤,更不会致命。那么,这是什么原因呢?难道动物血液中含有特殊的营养?对此,波士顿的医学家凯·弗雷利克斯,纽约大学医学中心的玛格丽特·赖斯,都在密切关注并投入大量精力研究、破解,一旦发现其中奥秘,为中风患者找到更好疗法的日子也就不远了。目前,科学家只能推断,维生素C可以阻止中风患者脑细胞的大量死亡,要找到解决问题的办法还需要走较长一段路程。

二是希望为患者解决人工透析的病痛。黑熊在冬眠期的5个月内不吃不喝,更令人吃惊的是,它的膀胱和肠子竟能在这么长的时间里一直处于静止状态。而人如果不排尿,几天后便会因尿中毒而死。黑熊能够活下来全靠了一种再循环技巧:它的躯体虽仍在造尿,但尿液及其中所含的毒质却并不停留在膀胱之中,而是透过膀胱壁回到了身体各个组织之中,促成了蛋白质的再生。这些蛋白质可为冬天降生或处在哺乳期的幼兽提供母奶。医学家由此看到了治疗肾衰竭的希望。这种病是由肾无法从血液中滤出足够的尿素引起的,黑熊的再循环技术有望使患者免受人工透析之苦。

三是希望找到治疗骨质疏松症的良药。人如果长期不活动,骨骼大都会迅速变得疏松起来,卧床不起的病人半年之内会丧失全部骨质的1/4.可是,冬眠的黑熊根本不会得这种毛病,骨骼也不会萎缩。那么,是什么物质促进了黑熊的骨质再生?难道它的血液中有什么奇特元素?科学家一直在苦苦寻找,如果如愿的话,数百万骨质疏松症患者将会告别这一病痛的折磨,老人最害怕的骨骼脆裂也不会出现。

四是希望从动物冬眠找到更多的秘方。黑熊在这漫长的冬眠中,体温要降到2.2℃,这样,随着体温的降低,它全身新陈代谢减弱,氧的消耗量也大大的降低,血液循环也大大减慢,心脏的跳动和呼吸的次数都大大减少了。它的生理活动节奏也越来越慢,最后进入“睡眠”状态。黑熊冬眠时,它体内脂肪分解所分泌的水分同机体蒸发所需要的水分恰好相等。同时,它的肾脏所排出的尿液,可透过膀胱壁又返回到血液中去,它的体内水分消耗极少。因此,春天醒过来时,它依然浑身是劲,行动自如,仍然保持着秋天那样强有力的肌肉组织。黑熊的冬眠,是一种“自我保健”、“自我调养”好方法,为它在大自然的竞争中积蓄了力量,是它能够在恶劣的条件下生存下来的重要因素。科学家受此启发,希望能够采用降低温度的方法使人进入“冬眠”状态,来提高人体对不良环境的抵抗力。比如,病人开刀的时候,采用这种方法,使病人的体温下降,心跳速度变慢,能顺利地进行各种手术。肥胖人采用这种方法,使他降低食欲,从而减肥。在太空飞行的宇航员,如果大部分时间处于冬眠状态,让他们必要时再醒过来,这样星际航行的时间就更长了。

目前,尽管人类对动物冬眠的认识用于医学实践的路非常漫长,但是医生们已经懂得在做某些外科手术台时把病人体温降低7个摄氏度,通过短暂的缺氧避免让病人失血过量或器官受伤。当然,这与冬眠动物相当于冰箱温度的体温相比还差甚远。我们相信,随着科技的发展,动物冬眠之谜一定能全部揭开。届时,科学家将会更好地利用动物冬眠的启示来造福人类。

“小档案”

动物冬眠也叫“冬蛰”,它是某些动物在冬季时生命活动处于极度降低的状态,是对冬季外界不良环境条件(如食物缺少、寒冷)的一种适应。蝙蝠、刺猬、极地松鼠等都有冬眠习性。刺猬在冬天缩进泥洞里,蜷着身子,不食不动,心跳每分钟只跳10~20次。如果把它浸到水里,半个小时也死不了,可是当一只醒着的刺猬浸在水里2~3分钟后,就会被淹死呢。据研究,黄鼠在130个昼夜的冬眠时间中,共放出70卡热量,但冬眠过后的13.7昼夜中,就能放出579卡热量。一般动物在冬眠前的体重,都比平时增加1~2倍,冬眠之后,体重就逐渐减轻。如冬眠163天的土拨鼠体重减轻35%;冬眠162天的蝙蝠体重可以减少33.5%。动物在冬眠时,血细胞还会大大减少。平时,1立方毫米土拨鼠血液中,会有12180个白细胞,但冬眠时平均只有5950个,然而,让人奇怪的是,尽管体内“卫士”——白细胞大大减少,但冬眠动物却从来没有发现生病的。至今,人们仍然未完全揭开动物冬眠之谜。