冬眠是修眠現(xiàn)象的一種.是動(dòng)物對(duì)冬季不利的外界環(huán)境條件（如寒冷和食物不足）的一種適應(yīng).主要表現(xiàn)為不活動(dòng),心跳緩慢,體溫下降和陷入昏睡狀態(tài).常見(jiàn)于溫帶和寒帶地區(qū)的無(wú)脊椎動(dòng)物、兩棲類、爬行類和許多哺乳類（如蝙蝠、刺猬旱獺、黃鼠、跳鼠）等.
冬眠過(guò)程可分為入眠、深眠和出眠3個(gè)階段.
入眠 動(dòng)物體溫開(kāi)始降低到穩(wěn)定地接近環(huán)境溫度的過(guò)程,大約需要一到數(shù)日.入眠的外界刺激因素主要是溫度.各種動(dòng)物入眠的環(huán)境溫度上限相差很大：蝙蝠是24～28℃、刺猬27℃左右、黃鼠20～22℃、倉(cāng)鼠9～10℃.光照、食物及飲水的供應(yīng)也影響入眠.入眠的內(nèi)部因素主要是體重.一般認(rèn)為,體重迅速增加直到較穩(wěn)定地停留在較高水平,則是動(dòng)物已具備入眠的內(nèi)部條件.否則環(huán)境溫度雖低但動(dòng)物仍不入眠.待體溫調(diào)定到接近環(huán)境溫度后,便進(jìn)入深眠.
深眠 此階段長(zhǎng)短不定,一般可達(dá)數(shù)月之久.這時(shí)的生理狀態(tài)發(fā)生極大變化.呼吸明顯減少,如刺猬的呼吸運(yùn)動(dòng),從常溫的每分鐘6～18次,降到每分鐘1～3次(28～18℃).在此階段有時(shí)還出現(xiàn)一種間歇式 (陣發(fā)性)呼吸,即在短時(shí)期較快地連續(xù)呼吸之后有一個(gè)較長(zhǎng)的停息.與恒溫動(dòng)物不同,冬眠動(dòng)物的間歇性呼吸屬于正常的生理狀態(tài).與此同時(shí),循環(huán)系統(tǒng)亦發(fā)生顯著變化,心率極度減慢,冬眠蝙蝠的心率由正常的每分鐘330～920次降到每分鐘30次,蜂鳥(niǎo)由每分鐘480～1200次降到每分鐘48次,黃鼠由每分鐘 300次降到每分鐘4～7次.同時(shí)血壓亦極低,倉(cāng)鼠和土撥鼠的血壓從常溫狀態(tài)的 100毫米汞柱降到50毫米汞柱,刺猬從113毫米汞柱降到35毫米汞柱.此時(shí)外周血管廣泛收縮,只有最重要的胸腔器官及腦部保持著低水平的血液循環(huán).這樣就最大限度地節(jié)約能量,而保證生命活動(dòng)的繼續(xù).當(dāng)環(huán)境溫度回升到一定高度時(shí),深眠動(dòng)物便迅速激醒,體溫回升以及各系統(tǒng)功能恢復(fù)到正常狀態(tài)（出眠）.
出眠 刺猬的出眠溫度約為6～9℃(2～15℃),達(dá)烏爾黃鼠約為10℃.除這種自發(fā)性激醒外,其他外因,如電、機(jī)械、寒冷或加溫、化學(xué)刺激以及注射藥物或激素都可以使冬眠動(dòng)物激醒.激醒初期,呼吸由節(jié)律性轉(zhuǎn)變?yōu)殚g歇性.經(jīng)過(guò)幾次陣發(fā)性呼吸之后,又變成節(jié)律性呼吸,而且頻率越來(lái)越快,如刺猬可達(dá)每分鐘60次,待蘇醒后又趨向平靜,變成每分鐘36～40次.心率也一樣逐漸加快到超過(guò)正常水平,然后又恢復(fù)平靜,這種呼吸和心率的亢進(jìn)與激醒開(kāi)始時(shí)的戰(zhàn)栗產(chǎn)熱有關(guān).與此同時(shí),身體前部的血管舒張,加強(qiáng)心、肺和腦的血液循環(huán),待身體前部復(fù)溫后,身體后部血管才開(kāi)始舒張并迅速?gòu)?fù)溫.由于這樣的主動(dòng)復(fù)溫,使得整個(gè)過(guò)程只需1.5～2.5小時(shí)便可使體溫上升30多度而完全蘇醒.
在冬眠過(guò)程中,動(dòng)物是處于活動(dòng)(常溫)與麻痹（低溫）交替的冬眠陣狀態(tài).活動(dòng)時(shí)期約為幾小時(shí)至幾天.有些種類動(dòng)物在此期間進(jìn)行排泄或進(jìn)食.大多數(shù)種類動(dòng)物不進(jìn)食,但進(jìn)行某些生理平衡的調(diào)整.
冬眠動(dòng)物在長(zhǎng)達(dá) 100多天的冬眠季節(jié)內(nèi)不吃不喝而仍維持生命,是由于有充足的能量?jī)?chǔ)備,而代謝又降到最低水平,為活動(dòng)時(shí)的1～2％.其呼吸商接近0.7,主要靠氧化脂肪來(lái)供給能量和水分.冬眠型動(dòng)物在肥育期內(nèi)便儲(chǔ)存了相當(dāng)于體重30～50％的脂肪,大多數(shù)集中于皮下,不僅供給能量還有保溫作用.冬眠型動(dòng)物的褐脂較非冬眠型多,而經(jīng)過(guò)冬眠后又減少最多.曾被人認(rèn)為是與冬眠有關(guān)的內(nèi)分泌腺,有冬眠腺之稱.現(xiàn)知與冬眠動(dòng)物的激醒有密切關(guān)系.
熊 睡覺(jué)
青蛙 鉆土地底下去
松鼠 樹(shù)洞里
動(dòng)物的冬眠是一種奇妙的現(xiàn)象.人們觀察了若干種動(dòng)物冬眠,發(fā)現(xiàn)了許多意想不到的現(xiàn)象.
在加拿大,有些山鼠冬眠長(zhǎng)達(dá)半年.冬天一來(lái),它們便掘好地道,鉆進(jìn)穴內(nèi),將身體蜷縮一團(tuán).它們的呼吸,由逐漸緩慢到幾乎停止,脈搏也相應(yīng)變得極為微弱,體溫更直線下降,可以達(dá)到5℃.這時(shí),即使用腳踢它,也不會(huì)有任何反應(yīng),簡(jiǎn)直像死去一樣,但事實(shí)上它卻是活的.
松鼠睡得更死.有人曾把一只冬眠的松鼠從樹(shù)洞中挖出,它的頭好像折斷一樣,任人怎么搖撼都始終不會(huì)張開(kāi)眼,更不要說(shuō)走動(dòng)了.把它擺在桌上,用針也刺不醒.只有用火爐把它烘熱,它才悠悠而動(dòng),而且還要經(jīng)過(guò)頗長(zhǎng)的時(shí)間.
刺猬冬眠的時(shí)候,簡(jiǎn)直連呼吸也停止了.原來(lái),它的喉頭有一塊軟骨,可將口腔和咽喉隔開(kāi),并掩緊氣管的入口.生物學(xué)家曾把冬眠中的刺猬提來(lái),放入溫水中,浸上半小時(shí),才見(jiàn)它蘇醒.
動(dòng)物的冬眠真是各具特色,蝸牛是用自身的黏液把殼密封起來(lái).絕大多數(shù)的昆蟲(chóng),在冬季到來(lái)時(shí)不是“成蟲(chóng)”或“幼蟲(chóng)”,而是以“蛹”或“卵”的形式進(jìn)行冬眠.熊在冬眠時(shí)呼吸正常,有時(shí)還到外面溜達(dá)幾天再回來(lái).雌熊在冬眠中,讓雪覆蓋著身體.一旦醒來(lái),它身旁就會(huì)躺著1～2只天真活潑的小熊,顯然這是冬眠時(shí)產(chǎn)生的仔.
動(dòng)物冬眠的時(shí)間長(zhǎng)短不一.西伯利亞?wèn)|北部的東方旱獺和我國(guó)的刺猬,一次冬眠能睡上200多天,而蘇聯(lián)的黑貂每年卻只有20天的冬眠.
動(dòng)物的冬眠,完全是一項(xiàng)對(duì)付不利環(huán)境的保護(hù)性行動(dòng).引起動(dòng)物冬眠的主要因素,一是環(huán)境溫度的降低,二是食物的缺乏.科學(xué)家們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,動(dòng)物冬眠會(huì)引起甲狀腺和腎上腺作用的降低.與此同時(shí),生殖腺卻發(fā)育正常.冬眠后的動(dòng)物抗菌抗病能力反而比平時(shí)有所增加,顯然冬眠對(duì)它們是有益的,使它們到翌年春天蘇醒以后動(dòng)作更加靈敏,食欲更加旺盛,而身體內(nèi)的一切器官更會(huì)顯出返老還童現(xiàn)象.
由此可見(jiàn),動(dòng)物在冬眠時(shí)期神經(jīng)系統(tǒng)的肌肉仍然保持充分的活力,而新陳代謝卻降低到最低限度.今天醫(yī)學(xué)界所創(chuàng)造的低溫麻醉、催眠療法,便是因此而得到的啟發(fā).
和我們?nèi)祟愐粯?動(dòng)物中的鳥(niǎo)獸都是溫血?jiǎng)游?那么冷血?jiǎng)游锢ハx(chóng)又是怎樣熬過(guò)漫長(zhǎng)的冬季呢?許多冬眠的昆蟲(chóng)會(huì)不會(huì)凍結(jié)呢?
昆蟲(chóng)學(xué)家進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀察和研究,終于查明了昆蟲(chóng)越冬的部分奧秘.冬天,為了防止汽車(chē)散熱器結(jié)冰,人們要加入防凍液.昆蟲(chóng)竟然也會(huì)采用相似的辦法,在嚴(yán)寒的冬季保護(hù)自己.在冬天,昆蟲(chóng)要保持活動(dòng),不被凍僵是至關(guān)重要的.活的組織一旦被凍結(jié),膨脹的冰晶體勢(shì)必使細(xì)胞膜受到破壞,造成致命的創(chuàng)傷.當(dāng)細(xì)胞里液體不足,不能保持維護(hù)生命所必需的酶活性時(shí),即使沒(méi)有完全被凍結(jié),也會(huì)造成死亡.那么,昆蟲(chóng)是怎樣解決這一難題的呢它們主要是靠降低體內(nèi)液體的冰點(diǎn),從而提高抗寒能力,辦法就是產(chǎn)生大量的“防凍液”.
昆蟲(chóng)是怎樣制造防凍液的呢?天暖之后又怎樣將防凍液除掉呢?為什么要除掉防凍液?這些問(wèn)題直到現(xiàn)在仍找不到答案.
值得補(bǔ)充的是,科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn),蛙類也會(huì)自制防凍液.在實(shí)驗(yàn)室中,科學(xué)家們將許多青蛙冷凍起來(lái),5～7天后,再慢慢地使之解凍,這些青蛙解凍后依然活著.經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析和研究,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種人們?cè)诜纼鰟┲谐Ｓ玫奈镔|(zhì)：丙三醇.與昆蟲(chóng)相似的是,到了春天,這些青蛙的液體中再也找不到這一物質(zhì)了.
至今,人們尚未能完全揭開(kāi)動(dòng)物冬眠的奧秘.但是科學(xué)家們通過(guò)不斷探索已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,研究動(dòng)物的冬眠不僅妙趣橫生,而且頗有價(jià)值.