چرا خواب زمستانی در فضا ممکن است برای انسان ممکن نباشد

چرا خواب زمستانی در فضا ممکن است برای انسان ممکن نباشد

فرستادن انسان‌ها تقریباً به هر نقطه از فضا فراتر از ماه، تدارکات سلامت، غذا و روانشناسی به محدودیت هایی که تازه در حال درک آن هستیم.

یک راه حل اصلی برای این مشکلات در داستان های علمی تخیلی این است که مسافران خالی را برای مدتی به رختخواب بگذاریم. در حالت خواب مانند خواب زمستانی یا چروک، متابولیسم کاهش می یابد، و ذهن از کسالت انتظار برای ساعات خالی بی پایان در امان می ماند.

 

بر خلاف سفرهای سریع‌تر از نور و کرم‌چاله‌ها، فرض قرار دادن فضانوردان در حالت خواب زمستانی به نظر می‌رسد که در دسترس است. به اندازه‌ای است که حتی آژانس فضایی اروپا به طور جدی به این موضوع نگاه می‌کند علم پشت آن است.

پیامدهای یک مطالعه جدید توسط سه محقق از شیلی اکنون یک مانع ریاضی را برای تبدیل پتانسیل سکون طولانی مدت انسان به واقعیت نشان می دهد، چیزی که ممکن است به این معنی باشد که برای همیشه فراتر از ما است. روبرتو اف. نسپولو و کارلوس مجیاس از موسسه هزاره برای زیست شناسی یکپارچه و فرانسیسکو بوزینوویچ از دانشگاه پاپی کاتولیک شیلی تصمیم گرفتند تا رابطه بین توده بدن و مصرف انرژی را در حیواناتی که به خواب زمستانی می روند، کشف کنند.

آنها حداقل سطح متابولیسمی را کشف کردند که به سلول ها اجازه می دهد در شرایط سرد و کم اکسیژن باقی بمانند. برای حیوانات نسبتاً سنگین مانند ما، صرفه جویی در انرژی که ممکن است از ورود به یک حالت خواب زمستانی عمیق انتظار داشته باشیم ناچیز خواهد بود.

در واقع، احتمالاً بهتر است فقط روزهای خود را چرت بزنیم روش قدیمی.

خواب زمستانی اغلب تصاویر خرسی را فرا می خواند که برای یک استراحت طولانی زمستانی در یک لانه پنهان شده است.

 

در حالی که خرس ها برای چندین ماه طولانی و سرد خاموش می شوند، خواب آنها نیست. کاملاً شبیه خواب زمستانی واقعی در میان موجودات کوچکتر مانند سنجاب زمینی و خفاش.

در این حیوانات، دمای بدن به شدت کاهش می‌یابد، متابولیسم کاهش می‌یابد. و ضربان قلب و تنفس کند است. این فرآیند می‌تواند در برخی موارد مصرف انرژی را تا ۹۸ درصد کاهش دهد و نیاز به اتلاف تلاش برای شکار یا جستجوی غذا را از بین ببرد.

اما، حتی در این حالت، حیوان همچنان می‌تواند بیش از یک چهارم از انرژی خود را از دست بدهد. وزن بدن آن در حالی که از طریق ذخایر سوخت می سوزد.

اگر همان ریاضیات اولیه را برای یک انسان بالغ در خواب زمستانی به کار ببریم، مصرف روزانه حدود ۱۲۰۰۰ کیلوژول با نیاز به چند صد غذا جایگزین می شود. کیلوژول چربی بدن.

با رعایت این سناریو، ممکن است تصور کنیم که گردشگر فضایی بی باک ما که در رختخواب مخصوص خود جمع شده است، بیش از شش گرم چربی در روز از دست بدهد. در طول یک سال، این وزن به حدود دو کیلوگرم می‌رسد.

این ممکن است برای یک سفر سریع به قمرهای جووین خوب باشد، اما اگر یک فرد بالغ متوسط ​​بخواهد چندین دهه در فضای بین‌ستاره‌ای شناور زنده بماند. ستاره نزدیک، آنها باید چند صد کیلوگرم چربی اضافی ببندند. این، یا به طور معمول از خواب بیدار شوید تا یک یا سه میلک شیک خوک را به عقب برگردانید.

 

این محاسبات پشت سر هم بر فرضیات زیادی تکیه دارند، از جمله اینکه چگونه خواب زمستانی ممکن است رخ دهد. مقیاس به هر حال، احتمالاً دلیل خوبی پشت کمیابی پستانداران عظیم الجثه در خواب زمستانی به اندازه ما (یا بزرگتر) وجود دارد.

بنابراین، محققان تجزیه و تحلیل آماری را در میان انواع گونه‌های خواب زمستانی انجام دادند، همانطور که در مطالعات قبلی به تفصیل شرح داده شد.

از این‌جا، آن‌ها به این نتیجه رسیدند که مصرف انرژی روزانه حیوانات در خواب زمستانی به روشی نسبتاً متعادل مقیاس می‌شود، بنابراین یک گرم بافت از یک پستاندار کوچک، مانند خفاش ۲۵ گرمی گوش برگ، به همان اندازه انرژی مصرف می‌کند. به عنوان یک گرم بافت از یک سنجاب زمینی ۸۲۰ گرمی در خواب زمستانی.

می‌توانیم فرض کنیم که اگر تا به حال در مورد چگونگی خواب زمستانی به‌اندازه یک خوابگاه کار کنیم، هر گرم بافت ما به همان انرژی نیاز دارد. هر گرم از آنها

اما وقتی پستانداران فعال هستند، داستان متفاوت است. مقیاس بندی رابطه بین متابولیسم فعال و جرم، نمودار کمی متفاوت ایجاد می کند که نقطه ای را نشان می دهد که در آن خواب زمستانی واقعاً انرژی زیادی را برای جانوران بزرگتر ذخیره نمی کند.

این نقطه نزدیک به جرم خود ما است. ، به این معنی است که کل نیازهای انرژی ما در هنگام خواب زمستانی تفاوت قابل توجهی با نیازهای زمانی که ما صرفاً در حال استراحت هستیم، نخواهد داشت.

 

این می تواند دلیل عدم خواب زمستانی خرس ها باشد. به همان روشی که حیوانات کوچکتر انجام می دهند. و همچنین برای ما انسان‌ها به این معنی است که ممکن است تمام خطرات و مشکلات سرد کردن بدن‌مان، کاهش ضربان قلب و تنفس، و کاهش مصنوعی متابولیسم‌مان را تحمل کنیم، ممکن است نتایجی را که امیدواریم به دست نیاوریم.

The Expanse را پرخوری کنیم، یک دسته آرام بخش مصرف کنیم و به سمت آن چرت بزنیم. مریخ.

اجبار کردن انسانها به خواب زمستانی کارساز نیست ارزش زحمت کشیدن را داشته باشد.

این تحقیق در مجموعه مقالات انجمن سلطنتی Bمنتشر شده است. .

 

برچسب‌ها:

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.