Однією з основних проблем далеких космічних перельотів є гібернація астронавтів. Це процес, схожий на глибоку сплячку або контрольовану кому, при якій обмін речовин знижується, а розум позбавлений нудьги очікування нескінченних годин у порожньому космосі. У космічній фантастиці це описується, як дуже ефективний процес перечікування тривалих міжзоряних подорожей: засинаєш, а потім після прибуття до далекої планети прокидаєшся через 30—50 років, ніби нічого не сталося.
На відміну від подорожей із надсвітловою швидкістю і теоретичних червоточин, уведення астронавтів у стан анабіозу здається цілком реальним і навіть досяжним. Настільки, що навіть Європейське космічне агентство серйозно вивчає способи введення людини у цей стан. Проте нові дослідження чилійських вчених доводять, що гібернація може виявитися такою ж недосяжною, як і польоти на надсвітловій швидкості.
Зимова сплячка ведмедів
Роберто Несполо та Карлос Мехіас з Інституту Тисячоліття інтегративної біології та Франсіско Божинович із Папського Католицького університету Чилі вирішили з’ясувати взаємозв’язок між масою тіла та витратою енергії у тварин, що впадають у сплячку. Вони виявили мінімальний рівень метаболізму, який дозволяє клітинам зберігатися в холодних умовах з низьким вмістом кисню у дрібних ссавців, на кшталт ховрахів і кажанів. А ось у великих тварин економія енергії за глибокого сну виявилася незначною.
Найяскравіший приклад — ведмеді. Як усі ми знаємо ще зі школи, ці тварини на зиму впадають у сплячку у своїх барлогах, щоб пережити суворий зимовий сезон, у якому дуже мало їжі для харчування такого величезного ссавця. Хоча ведмеді справді відключаються на кілька довгих холодних місяців, їхній сон не зовсім схожий на справжню сплячку серед дрібніших тварин. У них різко падає температура тіла, уповільнюється обмін речовин, дихання та частота серцевих скорочень. Цей процес може в деяких випадках знизити витрати енергії на цілих 98%, позбавляючи необхідності витрачати зусилля на полювання або пошук їжі. Однак навіть у цьому стані тварина може втратити понад 25% своєї ваги, оскільки за зиму спалює майже всі запаси накопиченого жиру. Крім того, після сплячки ведмеді прокидаються дуже голодними й одразу ж розпочинають пошук великої кількості їжі.
Людська гібернація
Якби доросла людина впадала у схожу «зимову сплячку», то її необхідний щоденний раціон у розмірі близько 12 тисяч кілоджоулів був би замінений потребою всього в парі сотень кілоджоулів. Таким чином, людина, яка перебуває у глибокій гібернації, втрачала би всього по 6 грамів жиру щодня, а за рік — 2 кг жирової тканини. На жаль, такий сценарій підійшов би лише для найближчих подорожей у межах Сонячної системи.
Якби астронавт захотів вижити протягом десятиліть, мчачи крізь міжзоряний простір до найближчої зорі, йому довелося б набрати перед польотом кілька сотень кілограмів жиру. Або періодично прокидатися для того, щоб поглинути дуже багато калорійної їжі за один раз — ось де став би в пригоді фастфуд з Макдональдса.
Невтішний висновок
Вчені доходять висновку, що наші загальні потреби в енергії під час глибокого сну не будуть істотно відрізнятися від тих, які потрібні, коли ми просто відпочиваємо. Сюди ще варто включити всі ризики та проблеми, пов’язані з тривалим перебуванням в охолодженому стані нашого тіла, зниженням частоти серцевих скорочень і дихання та штучним притлумленням нашого метаболізму, що загалом може не дати тих результатів, на які ми сподіваємось. Примушувати людей впадати у сплячку не варто, роблять висновок вчені. Це дослідження було опубліковане у Proceedings of the Royal Society B.
Нагадаємо, що раніше ми розповідали про ТОП-5 найамбітніших космічних проєктів NASA, які провалилися.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтесь: https://t.me/ustmagazine
