Korkeasaaressa talviunilta herännyt Yulija-karhu. Kuva: Outi Pyhäranta
Korkeasaaressa talviunilta herännyt Yulija-karhu. Kuva: Outi Pyhäranta

Huolimatta pitkästä liikkumattomuudesta talviunen aikana karhun lihakset eivät surkastu.

Kun ihminen ei käytä lihaksiaan, ne surkastuvat, kuten kauan kipsissä olleesta kädestä voi todeta. Vuodepotilaat menettävät lihasvoimiaan vähäisen syömisen ja olemattoman lihaskuormituksen takia.

Myös astronautit menettävät avaruudessa lihaksiaan, koska eivät painottomuudessa joudu käyttämään niitä niin kuin maan päällä. Lihaskatoa torjuakseen heidän pitää treenata päivittäin.

Jotkin eläimet kuitenkin pystyvät viettämään pitkiä aikoja liikkumatta ilman, että ne menettävät lihasvoimiaan.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Maaoravat ja murmelit horrostavat läpi talven täysin liikkumattomina. Silti ne heräävät horroksesta samoissa voimissa kuin sitä aloittaessaan.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Myöskään talviunta nukkuvan karhun lihakset eivät kutistu, vaikkei se syö eikä juurikaan liiku kuukausiin. Karhut eivät myöskään ulosta eivätkä virtsaa talviunen aikana. On arvioitu, että ihmiset menettäisivät kaksi kertaa niin paljon lihasta kuin karhut, jos he viettäisivät viidestä seitsemään kuukautta vuoteessa vähällä ruualla.

Saksalaisen Max Delbrück -tutkimuslaitoksen tutkijat selvittivät tarkemmin mekanismia, jonka avulla karhu pitää lihaksensa kunnossa talviunen aikana. He yrittävät keksiä, miten karhujen niksiä voi käyttää ihmisten lihaskadon estämiseen.

Ennestään tiedetään, että karhu kierrättää elimistönsä ravinteita lihasten rakennusaineiksi. Talviunen fysiologiaa on tutkittu aikoinaan myös Oulun yliopistossa.

Lihakset rakentuvat valkuaisaineista eli proteiineista, ja ravinnon puutteessa ja liikkumattomuudessa proteiineja hajoaa. Proteiinien hajoamistuotteena syntyy ureaa, jonka karhun elimistö ottaa uudelleen käyttöön, sanoo eläin­fysiologian emeritusprofessori Esa Hohtola Oulun yliopistosta.

”Elimistö muodostaa aminohappoja ja edelleen proteiineja urean sisältämästä typestä. Erään tutkimuksen mukaan 99,7 prosenttia ureasta kiertää talviunen aikana, kun kesällä luku on 7,5 prosenttia”, Hohtola selittää.

Virtsan sisältämä urea on hajutonta ja mautonta. Karhun elimistö ottaa urean käyttöön maksasta ennen kuin se päätyy virtsaan.

Keväällä karhu on menettänyt kolmanneksen painostaan, kun vararavintona ollut rasva on kulutettu.

”Pieni lihasmassan menetys talven aikana ei haittaa. Jokainen tietää, että jos on laihduttanut kolmanneksen painostaan, askel on paljon keveämpi.”

Saksalaistutkijat tarkastelivat amerikkalaisen harmaakarhun fysiologiaa ja geenien toimintaa talviunen aikana. Karhuista tehtyjä löydöksiä he vertasivat havaintoihin ihmisistä, hiiristä ja sukkulamadoista.

Kävi ilmi, että niin sanottujen ei-välttämättömien aminohappojen määrä nousee karhun lihassoluissa talviunessa.

Sinänsä ei Hohtolan mukaan ole yllättävää, että juuri nämä aminohapot lisääntyivät. Välttämättömiä aminohappoja saadaan ravinnosta, ja sitähän karhut eivät talviunen aikana nauti.

”Silti on kiintoisaa, että tuo nousu on yhteydessä lihasmassan ylläpitoon”, Hohtola sanoo.

Saksalaistutkijat osoittivat, että ei-välttämättömät aminohapot lisäsivät ihmisiltä otettujen ja lihaskatoa potevien hiirten lihassolujen kasvua.

”Aiempien ihmiskokeiden perusteella tiedetään, että pillereinä tai jauheena annetut aminohapot eivät estä vanhusten tai vuoteessa elämään joutuvien ihmisten lihaskatoa”, kertoo tutkimusta johtanut Michael Gotthardt Max Delbrück -tutkimuslaitoksesta tiedotteessa.

Ihmisen lihaksen pitäisi Gotthardtin mukaan itse tuottaa kasvuun tarvittavat aminohapot. Muuten aminohapot eivät välttämättä löydä tietään oikeaan paikkaan. Siksi kannattaisi pyrkiä voimistamaan lihasten omaa aminohappojen tuotantoa.

Tutkijat löysivät kourallisen geenejä, joita he aikovat tutkia lisää mahdollisten hoitojen kehittämiseksi. Osa geeneistä vaikuttaa glukoosin ja aminohappojen aineenvaihduntaan, osa vuorokausirytmiin.

Lihassolujen sisäisten aineenvaihdunnallisten muutosten lisäksi karhut käyttävät pari muutakin keinoa selvitäkseen talvi­unesta hyvässä kunnossa. Talviunessa karhun elimistö hyödyntää paremmin rasvaa ja pitää veren glukoosin tasapainossa huolimatta täyspaastosta.

Karhu ei pysy täysin liikkumattomana. On esitetty, että ajoittainen kylmän aiheuttama lihasten vapina pitää niitä osaltaan kunnossa. Kokeissa vapina on estetty hermostoon vaikuttamalla, eikä karhuille silti tullut lihaskatoa. Väristykset eivät vaikuta tarpeellisilta lihasten säilyttämiseksi.

Tutkimuksen julkaisi Scientific Reports.

Sisältö jatkuu mainoksen alla