VÝSKUM METABOLIZMU Kalorická kajuta - DER SPIEGEL 311957
Dvadsaťročný odporca svedomia Jerry Duerksen vyliezol cez prielez do úzkej oceľovej komory, cez hlavu si nasadil priehľadnú plastovú prilbu a naznačil vedcom, ktorí ho sledovali cez dvojitú sklenenú tabuľu, že experiment môže začať: prvý experiment s „Guppy“, jedným nová komora na výskum metabolických procesov v ľudskom tele. V denníkoch „Národného zdravotníckeho ústavu“ v Bethesde v štáte Maryland v USA sa uvádza: „Súdny proces sa začína o 15:00.“
Článok ako PDF
Až ďalšie popoludnie - presne o dvadsaťštyri hodín neskôr - bolo dovolené Jerrymu Duerksenovi zložiť sférickú prilbu a opustiť oceľovú komoru. Jedného dňa žil ako testovaný človek vo výskumnej kabíne „Guppy“ a rozvíjal činnosť priemerného človeka: jedol, čítal noviny, spal, pracoval a hral platne - svoj obľúbený hit, „Heartbreak Hotel“ od Elvisa Presleyho.
V tomto období ho s vonkajším svetom spojil iba mikrofón, príkazový reproduktor a dve kovové hadice: jedna hadica privádzala vzduch k plastovej prilbe, druhá slúžila na odvádzanie vydychovaného vzduchu. Obe hadice boli pripojené k citlivému meraciemu zariadeniu a vedci, ktorí experiment sledovali, mohli presne zaznamenať, koľko kyslíka ich testovaná osoba Jerry Duerksen vdýchla a koľko oxidu uhličitého dýchal každú minútu.
Meranie množstva kyslíka a oxidu uhličitého, ktoré človek vdýchne a vydýchne - lekársky: meranie metabolizmu plynov - je pre vedu dôležité. Z metabolizmu plynov je ľahké vypočítať, koľko energie ľudské telo vyprodukuje a spotrebuje za určitý čas.
S experimentálnou komorou „Guppy“ chcú americkí vedci uskutočniť rozsiahle štúdie o zdravých a chorých ľuďoch. Dúfajú, že po prvýkrát budú môcť presne určiť, koľko energie človek „premení“ pri svojich činnostiach, napríklad koľko kyslíka človek spotrebuje pri chôdzi na kilometri a koľko kalórií „spáli“, keď vyrieši krížovku resp. ak sa v spánku otočí.
DR. Vedúci experimentov „Guppy“ G. Donald Whedon dúfa, že experimenty zamerané na štúdium metabolizmu poskytnú cenné informácie o príčinách a liečbe rôznych chorôb, napríklad
- Rakovina (Whedon: „Štúdie na pacientoch s rakovinou naznačujú, že rakovina súvisí aj s nepravidelnosťami v metabolizme“);
- Srdcové choroby (Prostredníctvom experimentov s „Guppy“ chce Dr. Whedon preskúmať, akú prácu a úsilie možno očakávať od ľudí trpiacich poškodením srdca.)
Merania metabolizmu plynov nie sú v medicíne vlastne nič nové. Vykonávajú sa rutinne na klinikách a nemocniciach, napríklad na zistenie, či má pacient abnormálne vysoký alebo znížený energetický výdaj z dôvodu nesprávnej činnosti štítnej žľazy. Doteraz sa však tieto merania obmedzovali takmer výlučne na stanovenie „bazálneho metabolizmu“.
Lekári zaviedli pojem „bazálny metabolizmus“, aby mohli porovnávať energetické pomery zdravého tela s pomermi chorého. Pod pojmom „bazálny metabolizmus“ sa rozumie energia alebo množstvo tepla (merané v kalóriách), ktoré ľudský organizmus „premieňa“, to znamená, generuje a spotrebuje ich v úplne triezvom stave a v absolútnom odpočinku za 24 hodín.
Merania metabolizmu plynov na stanovenie bazálneho metabolizmu majú teraz pre lekársku vedu a výskum nevýhodu: Poskytujú iba informácie o tom, aký veľký je energetický obrat tela, ktoré je úplne uvoľnené a ktorým sa neprijíma žiadna potrava.
Naproti tomu otázka, koľko energie premieňa ľudské telo za normálnych životných podmienok, ešte nebola podrobne objasnená. Experimenty s testovanými osobami, ktoré prešliapavajú rám podobný bicyklu, zatiaľ čo sa meria ich energetický výdaj, sú súčasťou pracovnej náplne každého študenta medicíny v 4. semestri. Tradičné prístroje - gumový náustok a batoh, v ktorom je uložený vydychovaný oxid uhličitý - sú nevhodné na presné meranie po dlhšiu dobu. Metabolizmus plynov u človeka, ktorý vykonáva svoje obvyklé zamestnanie, sa nedá merať pomocou takého primitívneho prístroja.
Vedci a lekári „Národného zdravotníckeho ústavu“ v Bethesde sa preto rozhodli zavrieť svoje testované osoby do špeciálnej testovacej komory. V oceľovej experimentálnej kabíne bola nainštalovaná denná posteľ, stôl, stolička, gramofón, chladnička na jedlo a toaleta. Najdôležitejším kusom nábytku v komore je však bežecký pás, v ktorom musia testované osoby - podobne ako biele myši vo výkladoch obchodov so zvieratami - kráčať alebo behať na mieste, zatiaľ čo meracie prístroje zaznamenávajú, aký vysoký je energetický výdaj na takéto pohyby.
Prvý subjekt, Jerry Duerksen, syn farmára v Minnesote, mennonit a odporca svedomia, sa dobrovoľne prihlásil na vedecký experiment počas svojich dvoch rokov alternatívnej služby. Po prvom 24-hodinovom teste uviedol, že pobyt v „Guppy“ by sa zdal pohodlný, keby nemusel neustále nosiť otravnú plastovú prilbu.
Plastová prilba bola spočiatku tiež nepríjemnosťou pre „guppy“ dizajnérov: Museli navrhnúť zariadenie, ktoré umožní testovanej osobe prijímať potravu. Riešenie: Duerksen žije v kabíne výlučne tekutým jedlom, zmesou mlieka, vajec, cukru, smotany a vanilky. Výživný miešaný nápoj, ktorý si môže kedykoľvek vziať zo svojej chladničky, nasáva cez akýsi kmeň slona, ktorý je nastavený tak, aby prepúšťal tekutinu, ale nie vzduch.
Duerksen doteraz strávil v kabíne celkovo iba 60 hodín, chránený doma a popíjajúci cez svoj kmeň slona. Napriek tomu Dr. Whedon, vedúci testov, už prišiel s prekvapivými výsledkami.
Napríklad v prvom 24-hodinovom experimente vedci zistili, že testovaná osoba potrebovala „prekvapivo vysoké množstvo energie“ na každý pohyb, aj ten najmenší. „Stačí sa prevrátiť v posteli,“ vysvetlil Dr. Ronald Thompson, fyziológ výskumného tímu, zdvojnásobuje energetický výdaj. “A:„ Ráno sa obliecť zjavne stojí ľudí toľko energie ako prechádzka. Čistiť si zuby alebo len tak sedieť a pozerať sa na to tiež vyžaduje úžasné energie. ““
Vedci chcú najskôr preskúmať a stanoviť priemerné energetické normy pre každý typ činnosti a pohybu v každodennom živote človeka. Neskôr bude tím chcieť rozšíriť vyšetrenia tak, aby zahŕňali rôzne patologické javy, ktoré pravdepodobne súvisia s nepravidelnosťami v metabolizme. Vedci chcú napríklad odpovedať na otázku, prečo niektorí ľudia tlstnú a iní, ktorí ich jedia rovnako, zostávajú štíhli.
Vysvetlil Dr. Whedon: "Je zrejmé, že niektorí ľudia sú tuční, pretože jedia viac, ako potrebujú. Nezodpovedaná zostáva otázka, či sú tuční ľudia ekonomickejší vo svojich činnostiach a pohyboch, alebo či majú účinnejší metabolický aparát." „ Spolu so svojimi zamestnancami chce systematicky vyšetrovať veľké množstvo chorôb na možné súvislosti s metabolickými abnormalitami.
Vedci už vypracovali pracovný plán práce s novým typom experimentálnej kabíny, ktorá sa považuje za jeden z najrozsiahlejších výskumných programov v medicíne. Odhadované trvanie: „Nasledujúcich dvadsať rokov.“
Vyskúšajte dobrovoľníka Duerksena: Koľko kalórií na krížovku?