Durante la hibernación, el metabolismo de un animal se reduce lentamente y la temperatura de su cuerpo decrece. Por ejemplo el cuerpo de una ardilla de California baja su temperatura de 40 °C a 10°C durante la hibernación. Si asumimos que el aire en el pulmón de la ardilla es 75% N2 y 25% O2 ¿cuánto será la velocidad raíz cuadrática media de las moléculas de aire en los pulmones de la ardilla durante la hibernación?
Respuestas a la pregunta
Estado de letargo invernal, en el que permanecen ciertos animales de sangre caliente, durante el cual queda reducido al mínimo el metabolismo orgánico y se amortiguan gran parte de sus funciones vitales, sobre todo las de nutrición y relación.
Ello les permite resistir y sobrevivir a los rigores del frío, sobre todo en regiones templadas y árticas.
La hibernación se refiere también a aquellos vegetales que durante el invierno pierden las hojas, entran en reposo y desarrollan órganos especiales, como las yemas hibernantes en las plantas acuáticas.
Hibernación artificial
Procedimiento por el que se consigue un estado de “vida moderada”, con disminución del metabolismo y de la temperatura del cuerpo, que se emplea para ejecutar algunas intervenciones quirúrgicas que serían imposibles en las condiciones orgánicas ordinarias.
En el hombre se logra este estado mediante el uso de ciertos fármacos (ganglioplégicos, antihistamínicos, etc.).
Luego de la adecuada preparación del paciente, que lo lleva suavemente a un estado de sueño profundo, se enfría gradual y progresivamente el cuerpo mediante la aplicación de bolsas de hielo alrededor del mismo o recurriendo a determinados aparatos de refrigeración, hasta alcanzar temperaturas de 20°C o incluso inferiores. De esta manera se obtiene un estado de apagamiento de todas las funciones vitales en el cual las exigencias de oxígeno por parte de las células es mínima y la frecuencia del pulso, de la respiración y de la presión arterial descienden hasta alcanzar los valores deseados; la velocidad de la circulación de la sangre se hace lentísima; la musculatura se relaja completamente, y los reflejos se apagan y desaparecen, etc.
En tal estado es posible efectuar, con cierta tranquilidad y sin peligro excesivo para el enfermo, intervenciones imposibles en condiciones normales, como cirugía cardíaca o cerebral. Una vez terminada la operación, se vuelve a calentar el cuerpo del enfermo, lenta y gradualmente, hasta que se normalicen de nuevo todas las actividades vitales.
El proceso de la hibernación
Decimos que un animal está hibernando cuando permanece inactivo durante muchas semanas con una temperatura corporal inferior a la normal, si bien, según las distintas especies son muy diferentes los cambios fisiológicos que se producen durante el letargo.
El proceso de hibernación es el siguiente: por ejemplo, una ardilla de tierra, bien adaptada a su medio, al llegar la estación adecuada se retirará a su refugio bajo el suelo. En pocas horas, su temperatura corporal se reducirá de forma drástica y entrará en letargo (aunque la temperatura exterior pueda sobrepasar el punto de congelación), y saldrá con rapidez de la hibernación, en muy poco tiempo, cuando se produzca una explosión de energía metabólica que le devuelva al cuerpo su temperatura normal hasta alcanzar un nivel adecuado de actividad.
Durante la hibernación la tasa metabólica de la ardilla es un 10% inferior a la normal, su corazón late sólo de diez a veinte veces por minuto, en lugar de 200 a 300, y llega a respirar sólo cuatro veces por minuto, en vez de 100 a 200.
Algunos animales que hibernan
Algunos mamíferos, como los osos pardos y varios roedores, entran en un sueño profundo durante el invierno y sufren un cierto descenso de la tasa metabólica, sin embargo, en los días más calurosos pueden despertar y alimentarse; algunas veces las hembras dan a luz durante el invierno.
Los gruesos panículos adiposos y el pelo brillante de los mamíferos o el plumaje protector de las aves son otras tantas formas de adaptación al viento y al frío. Otros animales, entre los que se cuentan algunos pájaros, experimentan un período diario de descenso del metabolismo.
– Los anfibios y los reptiles son animales de sangre fría, de modo que cuando las temperaturas del medio descienden entran en un estado de apatía más que de hibernación verdadera, lo que implica un control de la temperatura corporal.
– Algunos insectos secretan una sustancia química orgánica llamada glicerol que actúa como un tipo de anticongelante y les permite tolerar