Orso nero: i segreti dell'ibernazione

Gli orsi neri, come altre creature, ogni inverno entrano in uno stato di ibernazione che consente loro di sopravvivere a lunghi periodi senza cibo. Ma si è scoperto che il rallentamento del metabolismo degli orsi si verifica durante e dopo la fase di ibernazione, cosa che ha sorpreso parecchio i ricercatori.
"In generale, il metabolismo animale rallenta di circa la metà ogni 10°C di calo della temperatura corporea" spiega Øivind Tøien, dell' Institute of Arctic Biology alla University of Alaska Fairbanks. "Il metabolismo degli orsi neri è rallentato del 75%, ma la loro temperatura corporea è diminuita di soli 5-6°C".
La diminuzione della temperatura corporea degli orsi è stata quindi minore di quanto previsto. E il metabolismo è rimasto rallentato anche diverse settimane dopo che gli orsi sono emersi dalle loro tane, terminando il loro periodo di inattività invernale.
Lo studio ha coinvolto cinque orsi neri americani, ai quali sono stati impiantati trasmettitori radio per registrare temperatura, battito cardiaco e attività muscolare. Gli orsi sono stati ospitati in strutture che imitavano le loro tane naturali, lontani dall'attività umana e monitorati da telecamere infrarosse.
"Abbiamo misurato il metabolismo degli orsi monitorando di continuo le concentrazioni di ossigeno e di anidride carbonica nell'aria che entrava e usciva dalle tane" afferma Tøien.
La temperatura degli orsi era tutt'altro che stabile durante l'ibernazione, ma variava seguendo un ciclo della durata di diversi giorni.
"Fluttuazioni così grandi nella temperatura corporea sono diverse da quelle osservate in precedenza in altri mammiferi. Questo dettaglio era sfuggito negli studi passati, e potrebbe aver causato una stima per eccesso del tasso metabolico, dato che gli orsi tremano periodicamente quando aumentano la loro temperatura interna".
Gli orsi in ibernazione respirano soltanto una o due volte al minuto, e il loro ritmo cardiaco rallenta in modo talmente evidente da far registrare una pausa di 20 secondi tra un battito e l'altro. "Ogni volta che l'orso inspira, il cuore accelera per un breve periodo fino a raggiungere un ritmo simile a quello di un orso a riposo durante l'estate. Quando l'orso espira, il cuore rallenta nuovamente, e ci saranno altri 30-60 secondi prima del respiro successivo".
Il fatto più sorprendente è stato che, contrariamente a quanto si pensasse in precedenza, questo ritmo metabolico non cambia per diverse settimane dopo la fine del periodo di ibernazione. Per circa un mese infatti, l'orso riprende progressivamente il suo ritmo metabolico normale. "Eravamo sorpresi di scoprire che il ritmo metabolico degli orsi era soltanto la metà dei livelli estivi normali, anche se la temperatura corporea era tornata ai normali 37°C".
Perchè tutto questo interesse nell'ibernazione degli orsi? Non si tratta soltanto di conoscere più a fondo questi animali e di elaborare strategie più efficaci per la loro conservazione, ma anche di studiare meccanismi di soppressione metabolica applicabili all'essere umano.
Abbassare la temperatura corporea di un essere umano consente di "cristallizzare" la condizione di un paziente per un periodo di tempo sufficiente a svolgere operazioni chirurgiche o a trasportarlo verso strutture mediche più adeguate.
"Ridurre velocemente la domanda metabolica in vittime di infarto o traumi li porrebbe in uno stato protetto e stabilizzato, fornendo più tempo per dare ai pazienti un'attenzione medica appropriata. Potrebbe estendere l'ora utile ad un giorno utile o più" spiega Brian Barner, direttore del Institute of Arctic Biology.
L'ibernazione è uno stato biologico in cui ogni funzione vitale è ridotta al minimo. Somiglia per certi versi al letargo, con la differenza che gli animali non sono addormentati, ma possono reagire a stimoli esterni.
Tra gli animali che vanni in ibernazione ci sono invertebrati, anfibi, rettili e alcuni mammiferi, come tassi e marmotte.
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