ИЗСЛЕДВАНЕ НА МЕТАБОЛИЗМА Кабината за калории - DER SPIEGEL 311957

20-годишният възразяващ по съвест Джери Дуерксен се качи в тясната стоманена камера през люка, сложи прозрачен пластмасов шлем над главата си и сигнализира на учените, които го наблюдаваха през двойно стъкло, че експериментът може да започне: първият експеримент с "Гупи", един нова камера за изследване на метаболитните процеси в човешкото тяло. Дневниците на „Националния здравен институт“ в Бетесда, Мериленд, САЩ отбелязват: „Изпитването започва в 15:00 ч.“.

метаболизма

Статия като PDF

Едва на следващия следобед - точно двадесет и четири часа по-късно - на Джери Дуерксен бе позволено да свали сферичната каска и да напусне стоманената камера. За един ден той е живял като тестван човек в изследователската кабина "Гупи" и е развил дейността на средностатистически човек: Ял е, чел е вестник, е спал, работил е и е пускал записи - любимият му хит, "Heartbreak Hotel" на Елвис Пресли.

През това време той беше свързан с външния свят само с микрофон, команден високоговорител и два метални маркуча: единият маркуч подаваше въздуха към пластмасовата каска, а другият се използваше за отклоняване на издишания въздух. И двата маркуча бяха свързани към чувствителна измервателна апаратура и учените, които наблюдаваха експеримента, успяха да запишат колко точно кислород вдишва техният Джери Дуерксен и колко въглероден диоксид издишва всяка минута.

Измерването на количеството кислород и въглероден диоксид, което човек вдишва и издишва - медицинско: измерването на газовия метаболизъм - е важно за науката. От газовия метаболизъм е лесно да се изчисли колко енергия човешкото тяло генерира и консумира за определено време.

С експерименталната камера "Guppy" американските учени искат да извършат обширни изследвания върху здрави и болни хора. Те се надяват, че за първи път ще успеят да определят колко точно енергия „преобразува“ човек в своите дейности, например колко кислород консумира човек, когато изминава километър, и колко калории „изгаря“, когато решава кръстословица или ако се обърне насън.

Д-р Г. Доналд Уедън, ръководител на експериментите "Гупи", се надява, че експериментите за изследване на метаболизма ще дадат ценна информация за причините и терапията на различни заболявания, например

- Рак (Уедън: „Изследванията върху пациенти с рак показват, че ракът е свързан и с нередности в метаболизма“);

- Сърдечни заболявания (Чрез експериментите с „Гупи“, д-р Уедън иска да проучи каква работа и усилия може да се очаква от хора, които страдат от сърдечно увреждане.)

Измерванията на газовия метаболизъм всъщност не са нищо ново в медицината. Те се извършват рутинно в клиники и болници, например, за да се определи дали пациентът има необичайно висок или намален енергиен разход поради неправилно функциониране на щитовидната жлеза. Досега обаче такива измервания са били ограничени почти изключително до определяне на "основната скорост на метаболизма".

Лекарите въведоха термина "базална скорост на метаболизма", за да могат да сравняват енергийните съотношения на здравото тяло с тези на болното. Под „основна скорост на метаболизма“ те означават онази енергия или количество топлина (измерена в калории), която човешкият организъм „преобразува“, т.е. генерира и консумира, в напълно трезво състояние и в абсолютна почивка за 24 часа.

Измерванията на газовия метаболизъм за определяне на базалния метаболизъм сега имат недостатък за медицинската наука и изследвания: Те винаги предоставят информация за това колко голям е енергийният оборот на тялото, което е напълно отпуснато и към което не се подава храна.

За разлика от това въпросът за това колко енергия преобразува човешкото тяло при нормални условия на живот все още не е изяснен в детайли. Експериментите с тестващи хора, които стъпкват върху велосипедна подобна рамка, докато се измерва енергийният им разход, са част от натоварването на всеки студент по медицина през 4-ти семестър. Традиционните устройства - гумен мундщук и раница, в които се съхранява издишаният въглероден диоксид - са неподходящи за прецизни измервания за по-дълъг период от време. Газовият метаболизъм на човек, който се занимава с обичайните си професии, не може да бъде измерен с такова примитивно устройство.

Поради това учените и лекарите от "Националния здравен институт" в Бетесда решиха да заключат тестваните си лица в специална тестова камера. Дневно легло, маса, стол, магнетофон, хладилник за храна и тоалетна бяха инсталирани в стоманената експериментална кабина. Най-важната мебел в камерата обаче е бягаща пътека, в която изпитваните - подобно на белите мишки в витрините на зоомагазините - трябва да ходят или да тичат на място, докато измервателните устройства записват колко енергия е необходима за такива движения.

Първият субект, Джери Дуерксен, син на фермер от Минесота, менонит и съвестник, се е включил доброволно в научния експеримент по време на двугодишната си алтернативна служба. След първия 24-часов тест той каза, че престоя в "Гупи" би изглеждал удобно, ако не се е налагало да носи през цялото време досадната пластмасова каска.

Първоначално пластмасовият шлем също беше неприятност за дизайнерите на "гупи": те трябваше да създадат устройство, което да позволи на тестващия човек да поглъща храна. Решението: Duerksen живее в кабината изключително на течна храна, смес от мляко, яйца, захар, сметана и ванилия. Той всмуква питателната смесена напитка, която може да вземе от хладилника си по всяко време, през един вид хобот на слон, който е разположен по такъв начин, че пропуска течността, но не и въздуха.

Досега Duerksen е прекарал общо 60 часа в кабината, защитен вкъщи и пиещ през слоновия си хобот. И все пак д-р Уедън, лидерът на тестовете, вече е постигнал изненадващи резултати.

В първия 24-часов експеримент, например, учените установяват, че изпитваното лице се нуждае от „изненадващо голямо количество енергия" за всяко движение, дори и най-малкото движение. „Само обръщане в леглото", обясни д-р. Роналд Томпсън, физиологът от изследователския екип, удвоява енергийните разходи. "И:" Обличането сутрин очевидно струва на хората толкова енергия, колкото и разходка. Миенето на зъбите или просто седенето и гледането му също изискват невероятни енергии. "

Първо учените искат да проучат и фиксират средните енергийни норми за всеки вид действие и движение в ежедневието на човека. По-късно екипът иска да разшири изследванията, за да включи различните патологични явления, които вероятно са свързани с нередности в метаболизма. Например учените искат да отговорят на въпроса защо някои хора се напълняват, а други, които ядат точно толкова, остават слаби.

Обяснил д-р Уедън: "Ясно е, че някои хора са дебели, защото ядат повече, отколкото им е необходимо. Въпросът, който остава без отговор, е дали дебелите хора са по-икономични в действията и движенията си или имат по-ефективна метаболитна машина. " Заедно със своя персонал той иска систематично да изследва голям брой заболявания за възможни връзки с метаболитни аномалии.

Учените вече са изготвили работен план за работа с новия тип експериментална кабина, която се счита за една от най-обширните изследователски програми в медицината. Приблизителна продължителност: "Следващите двадесет години."

Тествайте доброволец Duerksen: Колко калории за кръстословица?