מה בין שינויי טמפרטורה לשומן חום ולסוכרת?
10/11/10 16:27
2956 צפיות
על פי ספרו של שרון מועלם, דווקא החלשים שורדים (2009, הוצאת אריה ניר)
עד שנות החמישים של המאה הקודמת האמינו המדענים שתנודות הטמפרטורה (מהזמן שבו עידן הקרח מתחיל ועד לסיומו) נמשכות עשרות אלפי שנים.
כיום יודעים שעידן הקרח האחרון - דריאס הצעיר - הסתיים בתוך שלוש שנים בלבד (1) אך לא אלאה אתכם בהתפתחות המחקרים שעסקו בנושא שהרי אנו מעוניינים בקשר בין תנודות הטמפרטורה לסוכרת.
מאז סיום עידן הקרח שלפני עידן דריאס הצעיר, הלכה הטמפרטורה ועלתה בהתמדה עד שמזג האוויר נהיה חמים כבימינו אנו, ואת מקומם של הקרחונים תפסו ערבות עשב.
האוכלוסייה גדלה, והחלה נדידה צפונה אל מקומות שקודם היו מכוסי קרח. אך לפני 13,000 שנים, השתנתה לפתע מגמת ההתחממות והטמפרטורה צנחה. לאורך החופים הצטבר קרח למרחק מאות קילומטרים, קרחונים ימיים הגיעו עד ספרד ופורטוגל, קרחונים יבשתיים החלו להדרים.
דריאס הצעיר הגיע.
אלפי בני אדם קפאו למוות או מתו מרעב, האוכלוסייה בצפון אירופה הצטמצמה במהירות אבל בני אדם שרדו.
השאלה היא: איך הם שרדו? (מדענים רבים מאמינים שדריאס הצעיר היה הקש האחרון שמוטט את חברות הציידים-לקטים ועודד את התפתחות החקלאות.)
שניים מהמנגנונים שבהם הגוף מתגונן בפני קור הם רעד והתכווצות נימי דם.
הרעידות הן הצעד הראשון שהגוף עושה. פעילות השרירים שורפת את הסוכר המאוחסן בהם ויוצרת חוֹם.
הצעד השני הוא התכווצות נימי הדם באצבעות הרגליים והידיים ואחר כך גם במעלה הזרועות והרגליים. דופנות הנימים מתכווצות ודוחפות את הדם שבנימים אלה אל עבר הגוף כדי לשמור שהאיברים החיוניים יישארו בטמפרטורה תקינה. זוהי תחושת העקצוץ או חוסר התחושה בקצות האצבעות והידיים שאנו מכירים מהיחשפות לקור.
אצל אנשים שאבות אבותיהם חיו באקלים קר במיוחד – כמו דייגים נורווגים או ציידים אינואיטים – התגובה האוטומטית לקור התפתחה והשתכללה. אם הקור נמשך, הנימים המכווצים בגפיים מתרחבים לכמה רגעים, מניחים לדם חמים לזרום לקצות הגפיים כדי לשמור עליהם מנזק בלתי הפיך, ואחר כך חוזרים ומתכווצים כדי להחזיר את הדם למרכז הגוף.
רקמת השומן החוּם היא רקמה ייעודית ליצירת חוֹם. היא נמצאת רק אצל יילודים ואצל מבוגרים שהסתגלו לקור עז. תא שומן רגיל מאחסן וצובר סוכר לשימוש עתידי, ואילו תא שומן חוּם הופך מיד את הסוכר לחוֹם. לחימום באמצעות שומן חוּם קוראים "תרמוגנזה בלי רעד".
מנגנון נוסף הוא ההשתנה בקור. אנשים ששוהים זמן מה בקור מרגישים צורך להשתין. למנגנון זה היו הסברים שונים במאות השנים האחרונות אבל שום הסבר לא הניח את הדעת.
עכשיו נניח רגע לאנשים ונעבור לענבים ולצפרדעים.
האם שמעתם על יינות קרח? יינות מתוקים ונחשקים שלידתם בטעות לכאורה.
הסיפור הוא על אודות כורם גרמני שחי לפני ארבע מאות שנה והחליט לחכות עם הבציר לעוד כמה ימי שמש. אולם במקום ימי שמש נחתה על הכרם מכת כפור שלאחריה נראו הענבים מצומקים ומשונים. הכורם המאוכזב החליט בכל זאת לבצור את הענבים הקפואים ולנסות להכין מהם יין. הענבים הגירו רק שמינית מכמות העסיס הרגילה והוא התסיס את התנובה הדלה.
להפתעתו, בסוף התסיסה היה היין מתוק להדהים.
מאז קמו ייננים שהתמחו בייצור יינות קרח והם ממתינים מדי שנה בשנה לכפור הראשון ורק לאחריו בוצרים את הענבים הקפואים.
הענבים מתמודדים אפוא בשתי דרכים עם מכת הקור, הפרשת מים והעלאת ריכוז הסוכר. הפרשת מים, הגיוני, בעינב נשארים פחות מים שיכולים לקפוא ולגרום נזק לעינב. ועליית ריכוז הסוכר – מעלה את נקודת הקיפאון של המים. הפרשת מים – הַשְתָנָה? ועליית ריכוז הסוכר? נקפוץ לרגע אל הצפרדעים.
צפרדע העצים, (Rana sylvatica), צפרדעונת קטנה וחמודה שאורכה חמישה סנטימטרים, שאזור מחייתה מצפון ג'ורג'יה ועד אנטארקטיקה, קופאת בחורף, פשוטו כמשמעו.
היא הופכת לצפרדארטיק. אין לה דופק, היא אינה נושמת, אי אפשר לאתר אצלה פעילות מוחית ועיניה פקוחות, מקובעות ולבנות.
עם בוא האביב, דקות ספורות לאחר שהיא מפשירה, הדופק שלה חוזר לסדרו, היא נושמת נשימה עמוקה, ממצמצת כמה פעמים בעיניה עד שהן חוזרות לצבען הרגיל, מיישרת את רגליה ומתיישבת. ואז מדלגת לה לדרכה ומצטרפת לשאר הצפרדעים המופשרות לחפש לה בן זוג.
שעה שאנחנו עדיין איננו יודעים איך להקפיא איברים גדולים של בני אדם ולהחזיר אותם לשימוש בבוא העת, הצפרדעונת הקטנה הזאת מצליחה לנהל בטבעיות את התהליכים הכימיים המורכבים הנחוצים לה כדי להקפיא ואחר כך להשיב את כל איבריה לחיים, בו בזמן.
סקרנותו של קן סטורי, ביוכימאי בלתי נלאה מאוטווה, קנדה, שהתעניין בכל הנוגע לשימור רקמות, ניצתה כששמע על תופעת הצפרדעים והוא קפץ על ההזדמנות לחקור אותן.
אחרי שנות מחקר רבות גילו בני הזוג סטורי את עיקר סודותיה של צפרדע העצים ואיך היא מתגרה במוות הקפוא.
דקות אחדות אחרי שהעור מרגיש שהטמפרטורה מתקרבת לנקודת הקיפאון, מתחילה הצפרדע להפריש מים מהדם ומהתאים המרכיבים את האיברים. אולם המים אינם מופרשים (כשתן) אלא נאגרים בבטנה של הצפרדע. בה בעת, הכבד מתחיל להפריש למחזור הדם כמויות עצומות של גלוקוז וכן סוכרים כוהליים אחרים, עד שריכוז הסוכר בדם עולה פי מאה. ריכוז הסוכר הגבוה מוריד את טמפרטורת הקיפאון של מעט המים שנותרו במחזור הדם, וכך הופך הדם בעצם לתמיסת סוכר נגד קפיאה.
המים ששונעו לבטן קופאים ויוצרים שכבה שטוחה של קרח, אבל בגלל ריכוז הסוכר הגבוה יחסית גם שם, נוסף על הורדת טמפרטורת הקפיאה, המים קופאים בגבישים קטנים ומחודדים פחות מאשר כרגיל, וגם אם נגרם פה ושם נזק לנימים, הקלף המנצח של הצפרדעונת הזאת הוא הפיברינוגן – שהוא נוגד קרישה – המופרש מגוף הצפרדע בחודשי החורף ומתקן את הנזקים.
ובכן, ענבים עושים את זה, צפרדעים עושות את זה, הייתכן שגם מקצת מבני האדם שנפגעו קשות בעידן הקרח, דריאס הצעיר, התחילו לעשות את זה?
נניח שאז, אצל קבוצת אנשים ירדה רמת הפרשת האינסולין בגוף, רמת הסוכר עלתה והורידה את נקודת הקיפאון של המים. אותם אנשים השתינו לעתים תכופות כדי להפחית את כמות המים, שרפו את עודפי הסוכר בדמם באמצעות השומן החוּם בגופם כדי להתחמם, ואולי אפילו ייצרו גורמי קרישה עודפים כדי לתקן את הנזק ברקמות. כך שבהחלט ייתכן שסוכרת סייעה לאבות אבותינו האירופאים לשרוד בקרה הפתאומית שהשתררה בעידן הדריאס הצעיר.
אבל השערות צריך לאשש (2).
ואם מדברים על אנשים, אז קודם עכברושים. כשחושפים עכברושים לטמפרטורות נמוכות במיוחד, הם מפתחים עמידות לאינסולין שמפריש גופם. הם נעשים סוכרתיים בגלל הקור.
רוב מקרי הסוכרת בחצי הכדור הצפוני, מאובחנים בין נובמבר לפברואר. כך גם אצל ילדים עם סוכרת נעורים.
הפיברינוגן מגיע גם אצל אנשים לשיא בלתי מוסבר בחודשי החורף (3).
במחקר שנערך בארצות הברית בהשתתפות 285,705 יוצאי צבא הסובלים מסוכרת (4), נמצא שרמות הסוכר של יוצאי הצבא הרקיעו שחקים בחודשים הקרים וצללו בקיץ. הפער בין רמות הסוכר בחורף ובקיץ היה גדול במיוחד אצל סוכרתיים המתגוררים באזורים קרים שבהם הפרשי הטמפרטורות בין הקיץ לחורף גדולים במיוחד.
נראה אפוא שבין סוכרת לקור יש קשר עמוק. ומחלה שכיום מביאה נזק רב ויכולה לגרום מוות בגיל צעיר, העניקה לאבות אבותינו יתרון בהישרדות.
ישנן עוד דוגמאות מאלפות כאלה. ייתכן שאצל "חולה סוכרת" שחי בעידן הקרח, אפילו כזה שהפריש מעט אינסולין, הסוכר בדם לא הגיע אף פעם לרמות מסוכנות. אספקת המזון היתה מוגבלת, החסכים התזונתיים הפחיתו את כמות הסוכר בדם, ומעט הסוכר שהיה בגוף הומר לשומן חוּם. ואילו חולי סוכרת מודרניים, חסרי שומן חום, שכמעט אינם נחשפים לקור בלתי פוסק, אינם זקוקים לעודפי הסוכר המצטברים אצלם ולכן אינם מסוגלים להיפטר מהם.
לדברי מחבר הספר, במקום לחשוב שהדברים הם סתם צירופי מקרים, עלינו לפתח את סקרנותנו ולרדת לעומקם של דברים.
מקורות
1 Gamble C., Davies W., Pettitt P. and Richards M. 2004. Climate change and evolving human diversity in Europe during the last glacial. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 359 (1442) pp. 243-254.
2 Calvin W.H., 2002, A Brain for All Season: Human Evolution and Abrupt Climate Change (Chicago: University of Chicago Press).
3 Hermida R.C., Calvo C., Ayala D.E. et al. 2003. Seasonal variation of fibrinogen in dipper and nondipper hypertensive patient. Circulation 108 (9): PP. 1101-1106.
4 Tseng C.L., Brimcombe M., Xie M. et al. 2005. Seasonal patterns in monthly hemoglobin A1c values. Am J Epidemiol 161 (6): pp. 565-574.
תגובות
ד"ר דינה צפרירי
מכורה לשוקולד מריר ולספרים; מחברת הספר: למה אנחנו משמינים - תורשה או סביבה.
ד"ר דינה ראלט PhD
האם יש הבדל באחוז חולי סוכרת בין אזורי קו המשווה לעומת איזורים קרים?
ד"ר דינה צפרירי
שאלה טובה. סוכרת נעורים נפוצה הרבה יותר בקרב אנשים ממוצא צפון אירופי (צפון אמריקה עוד לא היתה מיושבת בעידן הקרח דריאס הצעיר. המדינה עם שיעור סוכרת הנעורים הגבוה בעולם היא פינלנד. שוודיה במקום השני ואנגליה ושוודיה מתחרות ביניהן על המקום הראשון.
ד"ר פוגלמן יעקב
בקר טוב
מכיון שחום גופנו הינו קבוע סביב 37 מעלות אין כל ערך לערכי סוכר גבוהים כשהטמפרטורה סביב קופאת. אם חום גופנו ירד אפילו רק ב 5 מעלות נמות. . אין כל יתרון לסוכר גבוה במקרה זה . רק נזק
יום טוב
ד"ר דינה צפרירי
מכיון שחום גופנו הינו קבוע סביב 37 מעלות אין כל ערך לערכי סוכר גבוהים כשהטמפרטורה סביב קופאת. אם חום גופנו ירד אפילו רק ב 5 מעלות נמות. אין כל יתרון לסוכר גבוה במקרה זה . רק נזק
יום טוב
תודה על ההערה הנכונה לימינו . מובן שאיני יכולה לדבר בשם המחבר, אבל טענתו היא שאין באפשרותנו לשחזר ולבדוק את תגובת גוף האדם לאותם תנאים של חשיפה ממושכת לקור מקפיא בלי אמצעי הגנה. ואכן רוב בני האדם באוכלוסייה קפאו למוות ורק אחוז קטן מהם שרד, לפי הארכיאולוגים. השאלה היא מהו היתרון שהיה להם על פני האחרים וזו היא אחת ההצעות. אני כמעט בטוחה שד"ר שרון מועלם ישמח להתייחס להערתך.
מינרבה1
אמנם אין קשר ישיר...
בתימו, היהודים לא סבלו מסכרת, אחוז החולים היה נמוך מאוד אם בכלל.
בדורות האחרונים, מתברר שאחוז חולי הסכרת בין היהודים יוצאי תימן גבוה למדי.
מה השתנה ? תנאי החיים, התזונה ועוד.
תחילה ניסו לומר שאחת הסיבות היא החילבה, אבל רבים מהם אוכלים חילבה גם בארץ.
בלי מחקרים מדויקים קשה לדעת.
ד"ר דינה צפרירי
אין ספק שסוכרת מסוג 2 (סוכרת מבוגרים) נובעת מהשמנה כתוצאה מתזונה לקויה, ויש לכך המון דוגמאות. הכוונה בספר היא בעיקר לסוכרת נעורים, סוכרת שיש בנ מרכיב גנטי.
מינרבה1
סוכרת סוג 2 - גם בהופעה שלה יש חלק למטען הגנטי.
לא כל השמנים "חוטפים" סכרת, ויש רזים חולים, איני בטוחה שהכל כבר ידוע.
אני - כאשר גילו אצלי את הסכרת הייתי רזה, ומעולם לא הייתי מכורה למתוקים.
ד"ר דינה ראלט PhD
ראו ראיון של ד"ר שרון מועלם מחבר הספר עם ג'ון סטיוארט
http://www.thedailyshow.com/watch/thu-march-8-2007/dr--sharon-moalem
ד"ר דינה צפרירי
אכן, גם בסוכרת מסוג 2 יש מרכיב גנטי. וזה מה שקורה כשמדברים בהכללות. תמיד הכוונה לרוב המקרים. בכל מקרה המחבר התכוון בעיקר לסוכרת נעורים.
מינרבה1
באשר לסוכרת נעורים, זה זמן רב מנסים להבין את הסבות, אחד הממצאים המענינים שיש מחלות מסוימות בגיל צעיר אשר מביאות להתפרצות המחלה.
באשר לטענה שהמחלה מתגלה בחורף - האם בדקו את האנשים לאורך מס' חודשים לפני החורף ?