CERCETARE METABOLISM Cabina Caloriilor - DER SPIEGEL 311957
Obiectivul de conștiință de 20 de ani, Jerry Duerksen, s-a urcat în camera îngustă de oțel printr-o trapă, și-a pus o cască de plastic transparentă peste cap și le-a făcut semn oamenilor de știință, care îl urmăreau printr-un geam dublu, că experimentul ar putea începe: primul experiment cu „Guppy”, unul cameră nouă pentru cercetarea proceselor metabolice din corpul uman. Jurnalele „National Health Institute” din Bethesda, Maryland, SUA au notat: „Procesul începe la ora 15:00”.
Articol în format PDF
Abia după-amiaza următoare - exact douăzeci și patru de ore mai târziu - lui Jerry Duerksen i s-a permis să scoată casca sferică și să părăsească camera de oțel. Pentru o zi, trăise ca subiect de testare umană în cabina de cercetare „Guppy” și dezvoltase activitatea unei persoane obișnuite: mâncase, citise ziarul, dormise, lucrase și jucase discuri - hitul său preferat, „Heartbreak Hotel” al lui Elvis Presley.
În acest timp, el a fost conectat la lumea exterioară doar printr-un microfon, difuzor de comandă și două furtunuri metalice: un furtun alimenta aerul către casca de plastic, celălalt era folosit pentru a devia aerul expirat. Ambele furtunuri au fost conectate la echipamente de măsurare sensibile, iar oamenii de știință care au monitorizat experimentul au putut înregistra exact cât oxigen au inhalat subiectul lor de test Jerry Duerksen și cât de mult dioxid de carbon respira în fiecare minut.
Măsurarea cantității de oxigen și dioxid de carbon pe care o persoană o inspiră și expiră - din punct de vedere medical: măsurarea metabolismului gazelor - este importantă pentru știință. Din metabolismul gazelor este ușor să calculăm câtă energie generează și consumă corpul uman într-un anumit timp.
Cu camera experimentală „Guppy”, oamenii de știință americani vor să efectueze studii ample pe oameni sănătoși și bolnavi. Ei speră că pentru prima dată vor putea determina cu exactitate câtă energie „transformă” o persoană în activitățile sale, de exemplu, cât de mult oxigen consumă o persoană când merge pe jos un kilometru și câte calorii „arde” atunci când rezolvă un cuvânt încrucișat sau dacă se întoarce în somn.
Dr. G. Donald Whedon, șeful experimentelor „Guppy”, speră că experimentele pentru studierea metabolismului vor oferi informații valoroase despre cauzele și terapia diferitelor boli, de exemplu
- Cancer (Whedon: „Studiile efectuate pe pacienții cu cancer sugerează că cancerul este, de asemenea, legat de nereguli în metabolism”);
- Boli de inimă (Prin experimentele cu „Guppy”, dr. Whedon vrea să cerceteze ce muncă și efort se poate aștepta de la persoanele care suferă de leziuni cardiace.)
Măsurătorile metabolismului gazelor nu sunt de fapt nimic nou în medicină. Acestea se efectuează în mod obișnuit în clinici și spitale, de exemplu pentru a determina dacă un pacient are o cheltuială de energie anormal de mare sau redusă din cauza funcționării defectuoase a glandei tiroide. Până în prezent, însă, astfel de măsurători s-au limitat aproape exclusiv la determinarea „ratei metabolice bazale”.
Medicii au introdus termenul „rata metabolică bazală” pentru a putea compara raporturile energetice ale corpului sănătos cu cele ale bolnavilor. Prin „rata metabolică bazală” se înțelege acea energie sau cantitatea de căldură (măsurată în calorii) pe care un organism uman „o convertește”, adică o generează și o consumă, într-o stare complet sobră și în repaus absolut în 24 de ore.
Măsurătorile metabolismului gazelor pentru determinarea ratei metabolice bazale au acum un dezavantaj pentru știința medicală și cercetare: ele furnizează doar informații despre cât de mare este cifra de afaceri a corpului, care este complet relaxată și căreia nu i se alimentează niciun aliment.
În schimb, întrebarea cu privire la câtă energie transformă corpul uman în condiții normale de viață nu a fost încă clarificată în detaliu. Experimentele cu subiecții de test care călcă pe un cadru asemănător unei biciclete în timp ce se măsoară cheltuielile lor de energie fac parte din volumul de muncă al fiecărui student la medicină din semestrul 4. Dispozitivele tradiționale - o muștiuc de cauciuc și un rucsac în care este depozitat dioxidul de carbon expirat - nu sunt adecvate pentru măsurători precise pe o perioadă mai lungă de timp. Metabolizarea gazelor unei persoane care își desfășoară ocupațiile obișnuite nu poate fi măsurată cu un astfel de dispozitiv primitiv.
Oamenii de știință și medicii „Institutului Național de Sănătate” din Bethesda au decis, prin urmare, să-și blocheze subiecții testați într-o cameră specială de testare. Un stand de zi, o masă, un scaun, un recordator, un frigider pentru alimente și o toaletă au fost instalate în cabina experimentală din oțel. Cea mai importantă piesă de mobilier din cameră, totuși, este o bandă de alergat în care subiecții de testare - asemănători cu șoarecii albi din vitrinele magazinelor de animale de companie - trebuie să meargă sau să alerge la fața locului, în timp ce dispozitivele de măsurare înregistrează cât de mare este consumul de energie pentru astfel de mișcări.
Primul subiect, Jerry Duerksen, fiul unui fermier din Minnesota, menonit și obiector de conștiință, se oferise voluntar pentru experimentul științific în timpul serviciului său alternativ de doi ani. După primul test de 24 de ore, el a spus că a rămâne în „Guppy” i s-ar fi părut confortabil dacă nu ar fi trebuit să poarte tot timpul casca de plastic enervantă.
Chiar și proiectanții „guppy” au fost deranjați inițial de casca de plastic: trebuiau să creeze un dispozitiv care să permită persoanei testate să ingereze alimente. Soluția: Duerksen locuiește în cabină exclusiv din alimente lichide, un amestec de lapte, ouă, zahăr, smântână și vanilie. Suge băutura mixtă hrănitoare, pe care o poate lua din frigider în orice moment, printr-un fel de trunchi de elefant, care este configurat în așa fel încât să permită lichidului să treacă, dar nu aerul.
Până acum, Duerksen a petrecut doar un total de 60 de ore în cabină, protejat acasă și băut prin portbagajul său de elefant. Totuși, Dr. Whedon, liderul testelor, a venit deja cu rezultate surprinzătoare.
În primul experiment de 24 de ore, de exemplu, oamenii de știință au descoperit că persoana testată avea nevoie de „o cantitate surprinzător de mare de energie” pentru fiecare mișcare, chiar și cea mai mică mișcare. „Doar întoarcerea în pat”, a explicat Dr. Ronald Thompson, fiziologul echipei de cercetare, dublează cheltuielile cu energia. "Și:" Îmbrăcarea dimineața pare să coste oamenilor la fel de multă energie ca o plimbare. Să te speli pe dinți sau doar să stai în jur și să îl privești necesită, de asemenea, energii uimitoare. "
Oamenii de știință vor mai întâi să cerceteze și să stabilească normele energetice medii pentru fiecare tip de acțiune și mișcare din viața de zi cu zi a omului. Mai târziu, echipa dorește să extindă examinările pentru a include diferitele fenomene patologice care sunt probabil legate de nereguli în metabolism. De exemplu, oamenii de știință vor să răspundă la întrebarea de ce unii oameni se îngrașă și alții care mănâncă la fel de mult rămân slabi.
A explicat Dr. Whedon: "Este clar că unii oameni sunt grăsimi, deoarece mănâncă mai mult decât au nevoie. Întrebarea care rămâne fără răspuns este dacă persoanele grase sunt mai economice în acțiunile și mișcările lor sau dacă au o mașină metabolică mai eficientă. " Împreună cu personalul său, el dorește să examineze sistematic un număr mare de boli pentru posibile conexiuni cu anomalii metabolice.
Oamenii de știință au elaborat deja un plan de lucru pentru lucrul cu noul tip de cabină experimentală, care este considerat a fi unul dintre cele mai extinse programe de cercetare în medicină. Durata estimată: „Următorii douăzeci de ani”.
Testează voluntarul Duerksen: Câte calorii pentru un cuvânt încrucișat?