METABOLIZMUS KUTATÁS A kalóriatartó kabin - DER SPIEGEL 311957
A 20 éves lelkiismeretes ellenző, Jerry Duerksen egy nyíláson át bemászott a keskeny acélkamrába, átlátszó műanyag sisakot tett a feje fölé és jelezte a dupla üvegtáblán keresztül őt figyelő tudósoknak, hogy a kísérlet megkezdődhet: az első kísérlet a "Guppy" -val, az egyik új kamra az emberi test metabolikus folyamatainak kutatásához. Az amerikai egyesült államokbeli Maryland államban, Bethesdában található "Nemzeti Egészségügyi Intézet" naplói megjegyezték: "A tárgyalás 15:00 órakor kezdődik."
A cikk PDF formátumban
Csak másnap délután - pontosan huszonnégy órával később - engedték Jerry Duerksennek, hogy levegye a gömbös sisakot, és elhagyja az acélkamrát. Egy napig emberi tesztalanyként élt a "Guppy" kutatóházban, és egy átlagos ember aktivitását fejlesztette: evett, újságot olvasott, aludt, dolgozott és lemezeket játszott - kedvenc slágere, Elvis Presley "Heartbreak Hotel".
Ez idő alatt csak mikrofonnal, parancssugárzóval és két fémtömlővel volt összekötve a külvilággal: az egyik tömlő a műanyag sisakhoz juttatta a levegőt, a másikat a kilélegzett levegő elvezetésére használták. Mindkét tömlõ érzékeny mérõberendezésekhez volt csatlakoztatva, és a kísérletet figyelõ tudósok pontosan rögzíthették, hogy tesztalanyuk Jerry Duerksen mennyi oxigént lélegzett be és mennyi szén-dioxidot lélegzett ki percenként.
Az oxigén és a szén-dioxid azon mennyiségének mérése, amelyet az ember belélegez és kilélegez - orvosilag: a gázanyagcsere mérése - fontos a tudomány számára. A gázanyagcseréből könnyen kiszámítható, hogy az emberi test egy bizonyos idő alatt mennyi energiát termel és fogyaszt.
A "Guppy" kísérleti kamrával az amerikai tudósok átfogó vizsgálatokat akarnak végezni egészséges és beteg emberekről. Remélik, hogy először képesek lesznek pontosan meghatározni, hogy az ember mennyi energiát "alakít át" tevékenysége során, például mennyit fogyaszt az ember egy kilométeres gyaloglás során, és mennyi kalóriát "éget el", amikor keresztrejtvényt old meg, vagy ha álmában megfordul.
Dr. G. Donald Whedon, a "Guppy" kísérletek vezetője reméli, hogy az anyagcserét tanulmányozó kísérletek értékes információkat nyújtanak a különböző betegségek okairól és terápiájáról, például
- Rák (Whedon: "Daganatos betegekről szóló tanulmányok azt sugallják, hogy a rák az anyagcsere rendellenességeivel is összefügg");
- Szívbetegségek (A "Guppy" -val végzett kísérletek során Dr. Whedon azt akarja kutatni, hogy milyen munka és erőfeszítés várható a szívkárosodástól szenvedő emberektől.)
A gázanyagcsere mérés valójában nem új keletű az orvostudományban. Rendszeresen klinikákon és kórházakban végzik őket, például annak megállapítására, hogy a betegnek abnormálisan magas vagy alacsonyabb az energiafogyasztása a pajzsmirigy rendellenes működése miatt. Eddig azonban az ilyen mérések szinte kizárólag a "bazális anyagcsere sebességének" meghatározására korlátozódtak.
Az orvosok bevezették a "bazális anyagcsere sebesség" kifejezést annak érdekében, hogy összehasonlíthassák az egészséges test és a beteg energiaarányát. "Alapanyagcsere sebesség" alatt azt az energiát vagy hőmennyiséget (kalóriában mérve) értik, amelyet egy emberi szervezet "átalakít", azaz előállít és elfogyaszt, teljesen józan állapotban és abszolút pihenésben 24 óra alatt.
Az alapanyagcsere meghatározásához használt gázcsere-méréseknek most hátrányuk van az orvostudomány és a kutatás szempontjából: Csak arról nyújtanak információt, hogy mekkora a test energiaforgalma, amely teljesen ellazult és nem táplálkozik táplálékkal.
Ezzel szemben az a kérdés, hogy az emberi test mennyi energiát alakít át normális életkörülmények között, még nem tisztázott részletesen. Azokkal a tesztalanyokkal végzett kísérletek, akik egy kerékpárszerű vázon taposnak, miközben mérik az energiafogyasztásukat, minden orvostanhallgató 4. félévi munkaterhelésének részét képezik. A hagyományos eszközök - egy gumi szájrész és egy hátizsák, amelyben a kilélegzett szén-dioxidot tárolják - hosszabb ideig nem alkalmasak a pontos mérésekre. Egy olyan ember gázanyagcseréje, aki a szokásos foglalkozásait végzi, nem mérhető ilyen primitív eszközzel.
A bethesdai "Nemzeti Egészségügyi Intézet" tudósai és orvosai ezért úgy döntöttek, hogy tesztalanyikat egy speciális tesztkamrába zárják. Az acél kísérleti fülkében egy nappalit, egy asztalt, egy széket, egy lemezjátszót, egy hűtőszekrényt és egy WC-t helyeztek el. A kamra legfontosabb bútorzata azonban egy futópad, amelyben a tesztalanyoknak - hasonlóan az állatkereskedések kirakatainak fehér egereihez - a helyszínen kell sétálniuk vagy futniuk, miközben a mérőeszközök rögzítik, hogy mekkora az energiafogyasztás egy ilyen mozgáshoz.
Az első alany, Jerry Duerksen, a minnesotai gazda fia, menonita és lelkiismeretes ellenző kétéves alternatív szolgálata során önként jelentkezett a tudományos kísérletbe. Az első 24 órás teszt után azt mondta, hogy a "Guppy" -ban való tartózkodás kényelmesnek tűnt volna, ha nem kellett volna egész idő alatt viselnie a bosszantó műanyag sisakot.
A műanyag sisak eleinte a "guppy" tervezők számára is kellemetlenséget okozott: ki kellett találniuk egy olyan eszközt, amely lehetővé tenné a teszt személy számára az étel elfogyasztását. A megoldás: Duerksen a kabinban kizárólag folyékony ételeken, tej, tojás, cukor, tejszín és vanília keverékén él. Szívja a tápláló kevert italt, amelyet bármikor elővehet a hűtőszekrényéből, egyfajta elefánttartón keresztül, amely úgy van kialakítva, hogy átengedi a folyadékot, de a levegőt nem.
Duerksen eddig csak 60 órát töltött a kabinban, otthon védve, és elefánttartóján keresztül ivott. Ennek ellenére Dr. Whedon, a tesztek vezetője már meglepő eredményekkel állt elő.
Az első 24 órás kísérletben például a tudósok megállapították, hogy a tesztelt személynek "meglepően nagy mennyiségű energiára" van szüksége minden mozdulathoz, még a legkisebb mozdulatokhoz is. "Csak megfordulni az ágyban" - magyarázta dr. Ronald Thompson, a kutatócsoport fiziológusa megduplázza az energiafelhasználást. "És:" A reggeli öltözés nyilvánvalóan annyi energiába kerül az embereknek, mint egy séta. A fogmosás vagy csak a körbenézés és a nézés is elképesztő energiákat igényel. "
A tudósok először az emberi mindennapi élet minden típusú tevékenységének és mozgásának átlagos energianormáit akarják kutatni és rögzíteni. Később a csapat ki akarja terjeszteni a vizsgálatokat, hogy belefoglalja azokat a különböző kóros jelenségeket, amelyek valószínűleg összefüggenek az anyagcsere szabálytalanságaival. Például a tudósok azt a kérdést szeretnék megválaszolni, hogy egyesek miért híznak meg, mások pedig ugyanannyit esznek.
Magyarázta dr. Whedon: "Világos, hogy néhány ember kövér, mert többet eszik, mint amennyire szüksége van. A kérdés továbbra is megválaszolatlan, hogy a kövér emberek gazdaságosabbak-e cselekedeteikben és mozdulataikban, vagy hatékonyabb anyagcsere-mechanizmusuk van-e. " Munkatársaival együtt szisztematikusan meg akarja vizsgálni számos betegség metabolikus rendellenességekkel való lehetséges összefüggéseit.
A tudósok már kidolgoztak egy munkatervet az új típusú kísérleti kabin kialakításához, amelyet az orvostudomány egyik legszélesebb körű kutatási programjának tekintenek. Becsült időtartam: "A következő húsz év."
Tesztelje Duerksen önkéntest: Hány kalória egy keresztrejtvényhez?