Buzz
Dù chúng ta đang tiếp tục khám phá trong lĩnh vực này, đã có những phát hiện cho thấy con người có khả năng ngủ đông vì nhiều lý do khác nhau.
Chế độ ngủ đông hoạt động ra sao?
Ngủ đông là quá trình làm giảm đáng kể nhiệt độ cơ thể, nhịp thở và nhịp tim, cùng với sự giảm thiểu các hoạt động trao đổi chất, giúp một số loài sống sót qua mùa đông. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng trong những thời điểm thiếu thức ăn. Thực tế, các loài động vật này cần phải ăn rất nhiều trước khi vào trạng thái ngủ đông để tích trữ năng lượng cần thiết cho giai đoạn này.
Ngủ đông dựa trên nguyên tắc điều chỉnh nhiệt độ cơ thể. Trong giai đoạn này, nhiệt độ cơ thể giảm mạnh, gây ra một trạng thái trao đổi chất thấp gọi là 'torpor'. Trong trạng thái này, động vật hầu như không cần ăn uống vì lượng thức ăn đã được tích trữ trước đó đủ để duy trì nhiệt độ cơ thể.
Mặc dù nguyên lý này có thể áp dụng cho nhiều loài động vật máu nóng nhỏ, việc hạ nhiệt độ cơ thể xuống dưới mức bình thường (khoảng 36,3 đến 37,1 độ C) có thể gây ra các triệu chứng nguy hiểm như run rẩy đối với con người. Tuy nhiên, trong y học, trạng thái ngủ đông có thể được áp dụng một cách nhân tạo trong một số trường hợp đặc biệt, như trong các ca ghép tim, để bảo vệ cơ thể bệnh nhân.
Ngủ đông mang lại lợi ích gì cho chúng ta?
Nguyên tắc làm lạnh cơ thể đến mức gần như ngừng hoạt động có thể được áp dụng để cứu sống các nạn nhân chấn thương. Quy trình này được gọi là 'bảo tồn và hồi sức khẩn cấp', và thường được thực hiện trong các tình huống tai nạn nghiêm trọng, khi thời gian cứu chữa rất ngắn.
Cơ thể bệnh nhân có thể được làm lạnh nhanh chóng để làm giảm nhịp tim và các hoạt động sinh lý, từ đó tạo điều kiện cho bác sĩ thực hiện ca phẫu thuật cứu sống.
Một trường hợp nổi bật về lợi ích của việc hạ thân nhiệt là của Mitsutaka Uchikoshi, người Nhật bị gãy xương chậu khi leo núi và bất tỉnh. Sau 24 ngày, Uchikoshi được phát hiện trong tình trạng nhiệt độ cơ thể chỉ còn 22 độ C. Nhờ vào trạng thái hạ thân nhiệt, quá trình trao đổi chất của anh ta gần như dừng lại, nhưng nhịp tim vẫn hoạt động yếu. Sau khi được điều trị, anh đã sống sót kỳ diệu và hồi phục hoàn toàn.
Ngoài ra, ngủ đông cũng được nghiên cứu để điều trị các bệnh như mất ngủ và các vấn đề trao đổi chất như tiểu đường và béo phì. Nhờ hiểu rõ cách trao đổi chất dựa trên nhiệt độ, các nhà khoa học hy vọng sẽ phát triển được các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho những căn bệnh này.
Liệu chúng ta có thể áp dụng công nghệ này để thiết kế khoang ngủ đông cho các chuyến du hành vũ trụ?
NASA đã đầu tư vào SpaceWorks Enterprises, công ty tiên phong trong nghiên cứu về ngủ đông nhân tạo cho phi hành gia. Hiện tại, việc du hành vũ trụ qua những khoảng cách lớn vẫn chưa khả thi do các hạn chế như yêu cầu về nguồn thực phẩm và nhu cầu di chuyển của phi hành gia. Tuy nhiên, với công nghệ ngủ đông, nhu cầu thực phẩm sẽ giảm đáng kể vì quá trình trao đổi chất của phi hành gia sẽ gần như ngừng hoạt động.
Vì con người không thể lưu trữ thức ăn dưới dạng năng lượng trong cơ thể lâu dài, nên cần cung cấp thực phẩm cho phi hành gia, có thể qua phẫu thuật cấy ống hoặc truyền dịch tĩnh mạch.
Người ta dự đoán rằng các phi hành gia sẽ thay phiên nhau trong trạng thái ngủ đông theo chu kỳ, với một phi hành gia sẽ luôn tỉnh táo để giám sát và quản lý các chức năng của tàu vũ trụ. Sau mỗi hai tuần, một phi hành gia khác sẽ được đánh thức để thay thế và chuẩn bị cho giai đoạn ngủ đông tiếp theo. Điều này hoàn toàn khác biệt so với bộ phim 'Passengers', vì công nghệ hiện tại của chúng ta vẫn chưa đủ tiên tiến để giao toàn bộ quyền điều khiển cho máy tính.
Một thách thức khác là làm sao để giảm nhiệt độ cơ thể của phi hành gia xuống khoảng 32 độ C mà không gây run rẩy. Trên mặt đất, điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng thuốc an thần trong quá trình gọi là 'hạ thân nhiệt điều trị' hoặc 'quản lý nhiệt độ mục tiêu'. Tuy nhiên, trong không gian, điều này chưa phải là giải pháp an toàn. Có một loại thuốc tiềm năng đã chứng minh hiệu quả trong việc gây trạng thái ngủ đông trên chuột, nhưng các thử nghiệm trên người vẫn đang được tiến hành.
Trái ngược với hình ảnh con tàu trong 'Passengers', các tàu vũ trụ hiện tại sẽ được thiết kế nhỏ gọn để giảm chi phí du hành liên hành tinh. Tuy nhiên, các phi hành gia sẽ có các khoang riêng biệt để nghỉ ngơi, đảm bảo không gian riêng tư sau nhiều năm làm việc cùng nhau trong không gian.
Mặc dù giấc ngủ đông mang lại nhiều lợi ích, nhưng nó không thể kéo dài tuổi thọ của bạn như trong phim, cũng như không thể làm bạn trẻ mãi. Thực tế, vì cơ thể chúng ta không được thiết kế để sống trong môi trường không gian một cách tự nhiên, việc lơ lửng trong trọng lực thấp quá lâu có thể gây ra các vấn đề sức khỏe như huyết áp cao và suy giảm thị lực. Một giải pháp khả thi là 'kích thích điện thần kinh cơ', giúp duy trì sức khỏe cơ bắp của phi hành gia trong trạng thái ngủ đông bằng cách gửi các xung điện để cơ bắp co lại.
Với những tiến bộ hiện tại, khoang ngủ đông không còn chỉ là một giấc mơ hư cấu mà có thể sớm trở thành hiện thực. Khi các vấn đề này được giải quyết, du hành vũ trụ sẽ trở nên khả thi hơn bao giờ hết. Các nhà khoa học đang làm việc không ngừng để biến giấc mơ này thành hiện thực, mở ra một chương mới trong khám phá không gian.
