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: 2285)
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 Ba, 21 Tháng Mười Một 201711:59 SA
Dựa vào phân tích gương mặt ứng viên, các nhà khoa học có thể đưa ra dự đoán khá chính xác về nhà lãnh đạo được cử tri yêu thích.
Thứ Ba, 21 Tháng Mười Một 20177:00 SA
Arrivo, công ty được thành lập bởi Brogan BamBrogan, cựu kỹ sư của SpaceX và Hyperloop One, cho biết họ đang hợp tác với chính quyền
Thứ Hai, 20 Tháng Mười Một 201711:59 SA
Dựa trên nhiều tiêu chí, công ty nghiên cứu thị trường Juniper Reserach đã chọn ra 5 thành phố thông minh nhất thế giới bao gồm Singapore, Barcelona, Luân Đôn, San Francisco và Oslo.
Thứ Hai, 20 Tháng Mười Một 20176:00 SA
Không phải lúc nào cũng cần test IQ để biết trí thông minh, bởi có những đặc điểm của người thông minh đã được khoa học kiểm chứng
Thứ Hai, 20 Tháng Mười Một 20174:00 SA
Những robot này đều là các nguyên mẫu tiền đề để Hanson Robotics tạo ra Sophia.
Thứ Hai, 20 Tháng Mười Một 20171:00 SA
Trạm quan sát Nam Âu (ESO) ngày 15/11 cho biết đã phát hiện một hành tinh ngoài Hệ Mặt trời có các điều kiện về lý thuyết con người có thể sinh sống được.
Chủ Nhật, 19 Tháng Mười Một 20177:00 CH
Các kỹ sư cơ khí ở Đại học Carnegie Mellon đã phát triển một loại transitor ở thể lỏng từ hợp kim của indium và gallium mở ra tiềm năng sản xuất các thiết bị máy tính mềm dẻo, dễ uốn và có thể gấp gọn.
Chủ Nhật, 19 Tháng Mười Một 201711:00 SA
Dựa trên sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, các nhà khoa học đang nghiên cứu nhằm hoàn thiện một thám tử robot có thể phá án chính xác và nhanh chóng.
Chủ Nhật, 19 Tháng Mười Một 20175:00 SA
Joe Walker có lẽ là một trong những nhà du hành vũ trụ vĩ đại nhất mà bạn chưa từng nghe tiếng.
Chủ Nhật, 19 Tháng Mười Một 20172:00 SA
Khi tòa nhà Ingalls ra mắt ở Cincinnati, bang Ohio vào năm 1903, không ai tin rằng nó sẽ trụ vững một thế kỷ sau đó.