人类可在太空旅行中冬眠吗?新研究:不可能,除非增重200公斤!( 二 )


在冬眠期间 , 棕熊和黑熊会退回它们的巢穴 , 经历六个月的禁食 。 如果一个人在床上躺了六个月 , 就会出现肌肉、骨骼强度的重大损失 , 并增加心力衰竭的风险 。 但熊从冬眠中醒来 , 只需要大约 20 天就可以恢复正常 。 这告诉我们 , 冬眠可以防止肌肉和骨骼的萎缩 , 并防止组织损伤 。

SpaceWorks当前的研究成果是 , 将一个人的核心温度降低到 32 摄氏度 , 然后让他镇静以阻止身体对寒冷的自然防御——发抖 。 当患有创伤性损伤(例如心脏骤停)的患者由于血流不足而需要额外的时间来治愈时 , 研究人员会使用这种称为“治疗性低温”或“目标温度管理”的做法 。 降低的温度使患者进入无意识状态并充当神经保护剂 , 减慢他的新陈代谢率并降低他的缺血性损伤风险(由于低血流导致组织缺氧和其他营养物质损伤) 。 一旦他康复 , 研究人员可以让他恢复温暖并解决其他伤害 。
然而 , 患者维持这种状态只有几天时间 。 听起来很接近现实 , 但仍然存在很多问题 , 比如长时间的低温对健康有害:可能会发生血栓、出血、感染和肝功能衰竭 。 在没有先进医疗设施的宇宙飞船上 , 这些并发症可能是致命的 。
还有就是 , 我们不完全了解动物进入冬眠时会发生什么 。
人类要在星际旅行中“冬眠” , 出发前需增重200公斤!
尽管人类冬眠的研究似乎有很大进展 , 但也有科学家认为人类在太空中冬眠是不可能的:或许能帮助我们在星际旅行中幸存下来 , 但它不会让我们活 120 年 。

内斯波罗团队通过对各种冬眠物种进行统计分析 , 发现冬眠动物的日常能量消耗相当平衡 , 而且冬眠不会为大型动物节省大量能量 。 从新陈代谢的角度来看 , 人类可能无法在长达数十年的太空之旅中幸存下来 。
一方面 , 与较大的动物相比 , 较小的冬眠哺乳动物通常会节省更多的能量 。 例如 , 45 克重的有袋动物智鲁负鼠(monito del monte)与通常的活跃状态相比 , 它在冬眠期间可以节省 76% 的能量 。
另一方面 , 一只 180公斤重的灰熊实际上节能 124% 。 换句话说:大多数较大的熊在冬眠期间并没有节省能量 , 而是失去了能量 。
即使对于一只体重 75 公斤的小熊来说 , 与熊的正常睡眠状态相比 , 冬眠所节省的能量也是零 。 换而言之 , 较小的动物需要燃烧更多的能量 , 才能将体温保持在正常的活动或睡眠状态 。 但在冬眠期间 , 每克的能量消耗在任何体型下都是恒定的 。 换句话说 , 冬眠的蝙蝠与冬眠的熊的新陈代谢是其大小的 20000 倍 。

回到人类长期太空旅行的人为诱导冬眠 , 在假设的宇航员场景中 , 与常规睡眠相比 , 可能不会节省更多的能量 。
根据在冬眠的小型哺乳动物中观察到的能量减少 , 清醒的宇航员将在一天内消耗 50 个冬眠人类的能量 。 假设的 70 公斤正在冬眠的人每天可能消耗 250 千焦耳的能量 。 按照这个速度 , 他们每天会消耗 6.3 克脂肪或每年 2.2 公斤 , 如果一个人想要冬眠 90 年 , 他们首先需要 204 公斤的脂肪 , 导致身高至少为 1.8米的宇航员的 BMI 超过 50 , 这完全不是一个可以进行深空探索的健康体态 。

内斯波罗表示 , 人类实在太大了 , 所以如果我们只考虑节能的话 , 冬眠的好处就没有熊那么大 。 虽然像棕色蝙蝠或侏儒负鼠这样的小型哺乳动物在冬眠期间可以将它们的正常能量水平降低多达 98% , 但人类根本不可能实现同样的能量节省 。 因此 , 小型哺乳动物在冬眠期间可以很容易地利用身体储存在脂肪和肌肉中的能量储备 , 但人类不一定能做到这一点 。

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