النبيذ والفئران: استخدام ريسفيراترول لاستعادة العضلات تحت خطورة المريخ

لسنوات عديدة ، كان كتاب الخيال العلمي من جميع أنحاء العالم يحلمون بالسفر إلى الفضاء واستعمار الكواكب البعيدة ، التي يتبادر إلى الذهن أولها المريخ. لا يستقطب الكوكب الأحمر مؤلفي الخيال العلمي فحسب ، بل يجذب أيضًا المجتمع العلمي. وهكذا توقفت أفكار استعمار المريخ لتكون مجنونة للغاية ، وكان العالم كله مرتبطًا بسباق فضاء جديد. بالنسبة للأشخاص الذين هم أول من يخطو على سطح الكوكب الرابع من الشمس ، سيتم إعداد العديد من الاختبارات ، تتراوح من درجة حرارة لا تصدق (من 30 درجة إلى -170 درجة) وتنتهي بخطورة ، أي أقل بثلاث مرات تقريبًا من سطح الأرض (3.711 م / ث² ضد 9807 م / ث²). اليوم سنتحدث عن دراسة يحاول فيها علماء ناسا تحديد طرق جديدة لتقليل الآثار السلبية لتقليل الجاذبية على العضلات البشرية. ما هي المواد التي يمكن أن تساعد في ذلك ، أين يمكن العثور عليها ، كيف شعرت الفئران المريخية أثناء التجارب العملية ، وما علاقة النبيذ الأحمر بها؟ نتعرف على كل هذا من تقرير مجموعة الأبحاث.

أساس الدراسة

بغض النظر عن مدى ارتباطنا بفكرة استعمار المريخ ، فسوف يقوم شخص ما بذلك عاجلاً أم آجلاً ، أو على الأقل محاولة القيام بذلك. وإذا كنا نريد أن يكون كل من الرحلة والوقت الذي يقضيه على الكوكب نفسه آمنًا ، فنحن بحاجة إلى الاستعداد بجدية.

إن مسألة الجاذبية على المريخ مهمة للغاية من وجهة نظر بيولوجية لكل من يقرر الذهاب في رحلة إلى الكوكب الأحمر. في السابق ، كانت المشكلة أيضًا هي أن تأثير الجاذبية المنخفضة على الكائنات الحية لم يتم دراسته مثل تأثير الجاذبية الصغرى. على سبيل المثال ، يشارك رواد الفضاء في المحطة الفضائية الدولية في تمارين بدنية لتقليل التأثير السلبي للجاذبية الصغرى.


تتحدث كارين نيبرغ حول التدريبات البدنية على محطة الفضاء الدولية ، وبشكل أكثر تحديداً حول المطحنة.

ومع ذلك ، تم تطوير اثنين من PWBs (أنظمة تحمل الوزن الجزئي) مؤخرًا لمحاكاة الجاذبية الجزئية للفئران والجرذان. هذه النماذج تسمح لنا بدراسة التغيرات في بنية العضلات من القوارض التجريبية في ظل ظروف محاكاة لجاذبية المريخ.

قرر العلماء في عملهم الابتعاد عن الشحن والانتباه إلى نظام غذائي يمكن أن يساعد في الحفاظ على عظام رائد الفضاء وكتلة العضلات. يمكن أن يكون النبيذ الأحمر أحد العناصر الموجودة في قائمة النظام الغذائي العظمي ، لأنه مصنوع من العنب الذي يحتوي قشرته على ريسفيراترول (يشار إليه فيما يلي بـ RSV). بالطبع ، يمكنك الاستغناء عن النبيذ ، وتناول العنب نفسه أو غيرها من المنتجات التي تحتوي على ريسفيراترول (العنب البري ، التوت ، الكاكاو ، المكسرات ، إلخ). ولكن هنا تثار بالفعل مسألة تفضيلات وتذوق الطعام: في النبيذ الأحمر - 0.27 ملغ لكل 150 مل ، والفول السوداني - 0.01-0.26 ملغ لكل 146 جم ، في التوت - 50 ميكروغرام لكل 1 غرام ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ببساطة استخدام ريسفيراترول كمكمل غذائي ، لكنه ليس ممتعًا للغاية. لكننا انصرفنا.

في هذا العمل ، أجرى العلماء ، بدمج نموذج PWB والمعلومات المتعلقة بالخصائص العظمية في ريسفيراترول ، تجارب عملية على الفئران التجريبية.

التحضير للتجارب

شملت التجارب 24 ذكورًا من فئران ويستار (نوع خاص من الفئران المختبرية) ، كان متوسط ​​وزن كل منها حوالي 425.73 جم ، وكان عمرها 14 أسبوعًا. وضعت جميع المواد التجريبية في غرفة مع درجة حرارة محكومة (22 درجة مئوية) ودورة الإضاءة من 12:12 ساعة.



جميع المواد كانت ترتدي PWB ، كما هو موضح في الصورة أعلاه. وهكذا ، تم تحقيق مستوى الثقل اللازم للدراسة - 0.4 (PWB40) ، أي 40 ٪ من جاذبية الأرض (PWB100).

تم إعطاء نصف الفئران التجريبية عن طريق الفم 150 مغ / كغ من ريسفيراترول يوميًا. في المجموع كان هناك 4 مجموعات: PWB40 ، PWB100 و PWB40 + RSV ، PWB100 + RSV.

أسبوعيا ، تم فحص الفئران من كلا المجموعتين من خلال قياس وقياس محيط الساقين. تم فحص قوة الساقين الأمامية والخلفية أيضًا أسبوعيًا باستخدام مقياس قوة الإمساك.

بعد 14 يومًا من الاختبار ، تم أخذ عضلات المعدة والنعل. أولاً ، تم قياس كتلتها ، وبعد ذلك وضعت العضلات في الفورمالين 10 ٪ لمدة 48 ساعة ومغطاة البارافين للتحليل الكيميائي المناعي.

نتائج التجربة

الصورة رقم 1: التغيرات في وزن الجسم ، محيط ، وقوة قبضة أطراف المواضيع التجريبية من 4 مجموعات.

كما يتضح من الرسم البياني 1A ، فإن إضافة ريسفيراترول لم يؤثر على وزن الجسم للمواد التجريبية. انخفض محيط الأطراف في المجموعة التجريبية PWB40 بشكل ملحوظ مقارنةً بالفترة الأولية (قبل التجارب) وكان أصغر من المجموعة التجريبية لمجموعات التحكم (PWB100 و PWB100 + RSV) ، التي عانت من خطورة الأرض ( 1B ).

ومع ذلك ، بعد 14 يومًا ، أظهرت الفئران فقط من مجموعة PWB40 قوة قبضة للأقدام الأمامية أقل من القاعدة وقوة قبضة الساقين الخلفيتين أقل من المجموعات التجريبية لجميع المجموعات الأخرى ( 1C ). أي أن الفئران التي عانت من خطورة المريخ أصبحت أضعف مقارنة بالفئران التي عانت من خطورة الأرض مع / بدون ريسفيراترول أو المريخ ، ولكن مع ريسفيراترول. كان هناك انخفاض كبير في قوة قبضة أطرافهم الخلفية ( 1D ) بشكل ملحوظ بالفعل بعد 7 أيام من بدء التجارب.

أبقى استخدام ريسفيراترول قوة الالتقاط على مستوى ما قبل التجربة في الفئران التي تعرضت لجاذبية المريخ ( 1C و 1D ).


الصورة رقم 2. نتائج تحليل كتلة العضلات: عضلات ثلاثية الرؤوس في الساق ، وتتألف من عضلات النعل ( A ) وعضلة المعدة ( D ) ؛ منطقة مستعرضة (CSA): وحيد ( B ) و gastrocnemius ( E ). صور النعل ( C ) وعضلات المعدة ( F ) من مجموعات تجريبية من 4 مجموعات.

انخفضت كتلة العضلات الوحيدة في الفئران من مجموعة PWB40 بشكل كبير ، كما حدث في CSA ، مقارنة مع مجموعات PWB100 ، أي مع الجاذبية الأرضية ، و PWB100 + RSV. ولكن في الفئران من مجموعة PWB40 + RSV ، منع استخدام ريسفيراترول ضمور العضلات وحفظ CSA جزئيًا.

في الوقت نفسه ، من الغريب أن استخدام الريسفيراترول في الجاذبية الأرضية (مجموعة PWB100 + RSV) لم يكن له أي تأثير عمليًا.

كما يتضح من الصور 2C ، هناك انخفاض كبير في درجة التغيرات في أنسجة العضلات الهيكلية في العضلات الوحيدة للمجموعة التجريبية PWB40 + RSV. انخفضت عضلة الساق في المجموعة التجريبية PWB40 بشكل ملحوظ في الكتلة ( 2D ) و CSA ( 2E ، 2F ). في الوقت نفسه ، زاد استخدام ريسفيراترول من كتلة العضلات للمجموعة التجريبية PWB40 + RSV ، لكنه لم يستعيد CSA بالكامل.

يلاحظ العلماء أيضًا أن استخدام ريسفيراترول لم يؤثر على الحالة العامة للموضوعات التجريبية ، أي أنه لم تكن هناك آثار جانبية ، مثل فقدان الشهية ، مما قد يؤدي إلى انخفاض في كتلة العضلات.

إذا قارنا جميع المجموعات الأربع ، فاثنتان متماثلتان من حيث الأداء - PWB40 + RSV و PWB100. بمعنى آخر ، لم تختلف الفئران التي كانت تحت تأثير جاذبية الأرض (من حيث حالة العضلات) عن الفئران التي كانت تحت تأثير جاذبية المريخ ، ولكن في نفس الوقت استخدموا ريسفيراترول.

للتعرف أكثر تفصيلاً على الفروق الدقيقة في الدراسة ، أوصي بأن تنظر في تقرير العلماء .

خاتمة

إن السفر إلى المريخ ليس بالمهمة السهلة ، بالنظر إلى العديد من العقبات التي يجب التغلب عليها حتى يتسنى لكل شيء النجاح بنسبة 100٪ بأمان. لقد تم بالفعل التغلب على بعض هذه الحواجز بفضل الجهود الجماعية للعلماء من جميع أنحاء العالم. البعض منهم لم يتم التغلب عليها بعد. الجاذبية على المريخ وعلى الأرض هي واحدة من الاختلافات الأكثر وضوحا بين هذه الكواكب. عدم الانتباه إلى هذا سيكون متكبرًا بشكل لا يصدق وغبيًا بصراحة. حل مشكلة الجاذبية سيسهل بشكل كبير حياة الباحثين والمستعمرين المستقبليين للمريخ.

فكرة استخدام ريسفيراترول ليست مجنونة كما قد يبدو لشخص ما للوهلة الأولى. هذه المادة موجودة في الأطعمة التي نأكلها (ونشربها) وقلما نادرة. بالنظر إلى أن استخدام معدات التدريب الخاصة للحفاظ على قوة العضلات قد لا يكون متاحًا أثناء الطيران وعلى المريخ نفسه ، فإن استخدام أسلوب أكثر سلبية له ما يبرره تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن الجمع بين التمرين مع ريسفيراترول ، والذي يمكن أن يكون له تأثير محسّن. ومع ذلك ، فإن البيان الأخير ، وكذلك الجرعات اللازمة من ريسفيراترول للبشر ، بالنظر إلى علم وظائف الأعضاء المختلفة ، لم تتم دراستها ، وهو ما سيفعله العلماء في المستقبل.

على الأقل ، لا تقدم أي من ناسا للمستعمرين إمكانية إجراء تعديل عبر الإنترنت ليصبحوا مقاتلاً في IEC ، كما في XCOM. كما يقولون ، لا توجد أطراف - لا توجد مشاكل مع العضلات.





شكرا لك على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المواد المثيرة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية به لأصدقائك ، خصم 30 ٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من خوادم الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة حول VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1 جيجابت في الثانية من 20 $ أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10 ، ما يصل إلى 24 مركزًا وما يصل إلى 40 جيجابايت من ذاكرة DDR4).

ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ فقط لدينا 2 من Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6 جيجا هرتز 14 جيجا بايت 64 جيجا بايت DDR4 4 × 960 جيجا بايت SSD 1 جيجابت في الثانية 100 TV من 199 دولار في هولندا! Dell R420 - 2x E5-2430 سعة 2 جيجا هرتز 6 جيجا بايت 128 جيجا بايت ذاكرة DDR3 2x960GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية 100 تيرابايت - من 99 دولارًا! اقرأ عن كيفية بناء البنية التحتية فئة باستخدام خوادم V4 R730xd E5-2650d تكلف 9000 يورو عن بنس واحد؟