Vì sao ngủ đông khi du hành vũ trụ là điều không thể với con người?

Chủ Nhật, 15 Tháng Năm 20223:00 SA(Xem: 2282)
Vì sao ngủ đông khi du hành vũ trụ là điều không thể với con người?

Trái với những gì chứng kiến trên phim ảnh, đây có thể là một trở ngại mãi mãi nằm ngoài tầm với của nhân loại.

Trong các bộ phim điện ảnh, hay khoa học viễn tưởng, dễ thấy một giải pháp quan trọng cho việc du hành thời gian là chỉ cần đưa những phi hành gia vào "giấc ngủ".

Việc làm suy giảm trao đổi chất của các phi hành gia có thể dẫn tới những hậu quả khôn lường.
Việc làm suy giảm trao đổi chất của các phi hành gia có thể dẫn tới những hậu quả khôn lường.

Ở trạng thái ngủ giống như ngủ đông này, sự trao đổi chất giảm xuống tới mức tối thiểu, và điều quan trọng là tâm trí các phi hành gia cũng không còn cảm giác buồn chán khi phải chờ đợi suốt nhiều tuần lễ, hay thậm chí hàng tháng trời.

Trên thực tế, tiền đề để đưa các phi hành gia vào trạng thái "ngủ đông" có cảm giác như hoàn toàn nằm trong tầm tay, để ngay cả Cơ quan Vũ trụ Châu Âu cũng đang nghiêm túc xem xét tính chất khoa học đằng sau khái niệm này.

Tuy nhiên, điểm cốt lõi trong một nghiên cứu mới đây của 3 nhà nghiên cứu đến từ Chile, đã hé lộ một rào cản toán học trong việc biến "giấc ngủ đông" của con người thành hiện thực, thông qua việc làm sáng tỏ mối quan hệ giữa khối lượng cơ thể và tiêu hao năng lượng ở động vật có vú khi ngủ đông. Trở ngại này thậm chí khiến ý tưởng mãi mãi nằm ngoài tầm với của chúng ta.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra mức độ trao đổi chất tối thiểu cho phép các tế bào tồn tại trong điều kiện nhiệt độ thấp và ít oxy là không đủ để đảm bảo. Nói cách khác đối với những động vật tương đối nặng như chúng ta, khả năng tiết kiệm năng lượng mà chúng ta có thể mong đợi khi bước vào trạng thái ngủ đông, hay ngủ sâu sẽ không thực sự đáng kể.

Đó là chưa kể tới những tác hại của việc làm suy giảm trao đổi chất của các phi hành gia có thể dẫn tới những hậu quả khôn lường. Ở một số loài động vật nhỏ bé, ngay cả trong trạng thái ngủ đông, chúng vẫn có thể mất tới hơn 1/4 trọng lượng cơ thể do đốt cháy năng lượng dự trữ. Đối với con người, con số này thậm chí còn lớn hơn.

Từ thực tế này, Roberto F. Nespolo - tác giả chính của nghiên cứu, cho rằng chúng ta tốt hơn hết là nên ngủ theo cách thông thường.


Gấu có thể ngủ đông, nhưng đây là một kì tích mà rất ít loài động vật có vú có thể làm được.

Khái niệm ngủ đông thường gợi đến hình ảnh một con gấu tự nhốt mình trong hang để ngủ, đợi thời gian trôi qua sau một mùa đông dài. Tuy nhiên, thực tế dù gấu gần như ngừng hoạt động trong vài tháng dài, nhưng mức độ ngủ đông của chúng vẫn không hiệu quả như giấc ngủ đông thực sự của các loài sinh vật nhỏ hơn như sóc đất hay dơi.

Ở những động vật này, nhiệt độ cơ thể của chúng giảm mạnh, sự trao đổi chất gần như bằng 0, nhịp tim và nhịp thở đều chậm lại. Quá trình này có thể giảm tiêu thụ năng lượng tới 98% trong một số trường hợp, từ đó loại bỏ nhu cầu đi săn hoặc kiếm ăn.

Tuy nhiên như đã nêu trên, đó là một câu chuyện khác với động vật có vú. Các nhà nghiên cứu cho rằng việc mở rộng mối quan hệ giữa sự trao đổi chất tích cực và khối lượng tạo ra đã đi tới luận điểm mà tại đó, ngủ đông không thực sự tiết kiệm nhiều năng lượng cho những con thú lớn hơn, mà mang lại nhiều tác động tiêu cực.

Gấu là loài động vật có vú hiếm hoi có thể ngủ đông ở mức hiệu quả. Khi chúng ngủ, nhịp thở của gấu rơi vào khoảng 50 nhịp/phút. Vào lúc lạnh nhất của mùa đông, nhịp thở giảm xuống cực sâu, chỉ còn 4-5 lần/phút. Toàn bộ hoạt động cơ thể của gấu dừng lại, thế mà khi xuân đến, chúng tỉnh dậy và cơ thể vẫn vẹn nguyên. Các nhà khoa học cho rằng nếu con người nằm ngủ ở điều kiện tương tự, ta sẽ mất cả xương và cơ rất nhanh.

Trước cả khi gấu ngủ đông, chúng cũng đã hoàn thành được một kì tích sinh học khác, đó là chúng cần béo lên đến mức cực kỳ nguy hiểm. Đối với con người, nếu béo tới mức đó, cơ thể sẽ bị thương tổn không phục hồi được.

Ngoài ra khi ngủ đông, việc làm mát cơ thể, giảm nhịp tim và nhịp thở cũng như làm suy giảm sự trao đổi chất một cách cưỡng ép cũng có thể không mang lại một kết quả mà chúng ta mong đợi.

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Thứ Bảy, 25 Tháng Mười Một 20174:00 SA
ĐH. Dartmouth, Mỹ đã chế ra một dụng cụ có hình dáng đặc biệt và phủ nhôm bên ngoài, có thể cải thiện phạm vi truyền dẫn sóng không dây và tăng cường bảo mật Wi-Fi.
Thứ Sáu, 24 Tháng Mười Một 20174:00 CH
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan (Mỹ) mới đây tuyên bố, phương pháp bảo mật sử dụng vân tay vẫn có thể bị tin tặc qua mặt
Thứ Sáu, 24 Tháng Mười Một 20172:00 CH
Thông điệp bằng sóng vô tuyến truyền được gửi tới hệ sao láng giềng, bất chấp nguy cơ bị người ngoài hành tinh xâm lược.
Thứ Sáu, 24 Tháng Mười Một 201711:00 SA
Để xe tự lái có thể trở thành hiện thực, chúng sẽ phải đối mặt với vấn đề lớn nhất của mình: những khuyết điểm của con người.
Thứ Sáu, 24 Tháng Mười Một 201710:00 SA
Chiếc te tải của Tesla là một đầu xe kéo to bản, dữ dằn và ít nhiều giống "hung thần xa lộ" – đường viền đen của nó được The Verge
Thứ Năm, 23 Tháng Mười Một 20174:00 CH
Mỹ đẩy mạnh việc chế tạo máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm. Sản phẩm đầu tiên là chiến đấu cơ F-22 có nhiều tính năng đáng kể, tuy nhiên, loại máy bay này vẫn còn nhiều hạn chế.
Thứ Năm, 23 Tháng Mười Một 20173:00 CH
Cộng đồng thiên văn học tại Đại học Liên bang Immanuel Kant Baltic, Nga sử dụng hệ thống giả lập Astro-Model để xây dựng
Thứ Năm, 23 Tháng Mười Một 20179:00 SA
Trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence - AI) giờ xuất hiện ở khắp mọi nơi. Nó là thứ được sử dụng để trả lời email tự động trên Gmail, học cách lái xe cho chúng ta ngồi chơi, sắp xếp l
Thứ Năm, 23 Tháng Mười Một 20173:00 SA
Giới truyền thông Mỹ vừa cung cấp những hình ảnh cho thấy máy bay do thám thế hệ mới nhất của Lầu Năm Góc đã xuất hiện tại Vùng 51 chứ không chỉ dừng lại ở bản vẽ thiết kế.
Thứ Tư, 22 Tháng Mười Một 20174:00 CH
Facebook đã quyết định đầu tư 430 triệu USD để xây một trang trại điện gió cung cấp năng lượng cho một trung tâm dữ liệu của công ty vận hành mạng xã hội lớn nhất thế giới này ở bang Nebrask, Mỹ.