北アメリカに生息するハイイログマは、1年のうち約5～6か月間冬眠します。この期間中、クマの心拍数は大幅に低下します。活動期のクマの心臓は毎分約 84 回鼓動しますが、睡眠中は体中に血液を送り出すのは毎分 19 回のみです。 「人間の心臓の作動速度がそこまで低下した場合、致命的な結果を招くでしょう」と研究リーダーのローク氏は説明する。心拍が遅くなるため、血液が心臓の 2 つの心室と心房に蓄積します。人間の場合、これにより心臓の空間が拡大し、その結果、心筋はますます弱くなり、時間の経過とともにその機能が低下します。
「クマはまさにそれを避けることができます」とローク氏は言う。以前の研究で、研究者らは、左心室の壁が長期にわたる有害な拡張を避けるために硬くなることを示すことができました。しかし、これは左心房が左心室に血液を送り出す際に大きな抵抗に遭遇することを意味すると科学者は説明する。したがって、長期的には、左心房の筋肉は時間の経過とともに消耗します。クマがどのようにしてこの問題を回避しているかを調べるために、研究者らは飼育されているハイイログマの心臓の超音波画像を分析した。彼らはまた、野生のハイイログマの組織サンプルも検査しました。
科学者らは、左心房が筋力の低下から身を守るために心拍数を低下させることを発見しました。その背後にある原理: 心房はミオシンと呼ばれる特別なモータータンパク質を生成します。ミオシンは心拍数を決定し、アルファ型とベータ型の 2 つのバリアントがあります。アルファ型は、ベータ型と比較して、より速い心臓収縮を保証しますが、強力ではありません。これはまさにクマが冬眠中に利用していることです。クマは眠っている間に左心房内でより多くのアルファ型を生成し、それによって心臓内の圧力を下げます。ハイイログマが冬眠から目覚めると、アルファミオシンの量は通常に戻り、心房の収縮が本格的に戻ります。
