Dù vẫn có vài người thỉnh thoảng phàn nàn về giá rét mùa đông, số khác ngược lại, thực sự yêu thích “được đóng băng” vào mỗi kỳ đông đến.
Đa số chúng ta ắt hẳn đều vui vẻ đón nhận những mùa đông lạnh buốt. Trên cơ sở đó, nhiều ngành công nghiệp mới được mở ra. Chẳng hạn, các sản phẩm chăm sóc da, giữ ẩm da, những chiếc áo khoác giữ ấm cồng kềnh to lớn vô cùng cần thiết mỗi khi ra ngoài dù chỉ trong vài phút. Đèn giả lập ánh sáng Mặt Trời cùng các loại vitamin hứa hẹn giúp con người duy trì sức sống.
Vào những thời điểm khí hậu giá lạnh và khắc nghiệt nhất, con người lại nghĩ đến những lựa chọn khác hiệu quả toàn diện hơn. Ngủ đông là một ví dụ.
 |
| Đưa con người vào trạng thái ngủ đông là cách lý tưởng để thực hiện các chuyến du hành vũ trụ dài ngày. Ảnh: Theatlantic. |
Biện pháp khả thi
Một nhóm nhỏ các nhà khoa học đang thực hiện ngủ đông cho người cực kỳ nghiêm túc. Họ nghiên cứu tất cả ứng dụng của nó, chẳng hạn như giải phẫu chấn thương trong lúc người bệnh ở trạng thái ngưng tim, du hành không gian và thay đổi tốc độ trao đổi chất để giảm cân.
“Rất có khả năng con người sẽ ngủ đông”, Giáo sư Kelly Drew thuộc Viện Sinh học Bắc cực, Đại học Alaska cho biết. Drew nghiên cứu những con sóc đất Bắc cực nhỏ bé mập mạp mất hút vào hang tám tháng mỗi năm.
Drew giải thích bản chất ngủ đông chính là sự điều hòa nhiệt độ cơ thể. Giảm thân nhiệt khiến cơ thể trao đổi chất ít hơn, động vật khi đó hầu như không cần thức ăn. Phần lớn lượng calo mà chúng ta, loài động vật máu nóng đốt cháy để duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định, là nhân tố hình thành nên tốc độ trao đổi chất cơ bản của con người.
Những con sóc trong nghiên cứu của giáo sư Drew thường cuộn tròn thành những quả bóng nhỏ, giảm mạnh thân nhiệt từ 37,2 xuống -2,7 độ C. Điều này làm giảm tỷ lệ trao đổi chất cơ bản của chúng khoảng 99%.
 |
| Không may như gấu hay vượn cáo, điểm thân nhiệt của con người đến nay vẫn là cố định. Ảnh: Phys. |
Ngay cả ở vượn cáo lùn, loài linh trưởng khá giống với chúng ta, cũng có thể giảm nhu cầu đốt cháy calo xuống 2% bằng cách giảm thân nhiệt. Con người dường như không may lắm khi có thân nhiệt cố định là 37 độ. Ngoài những biến động nhỏ hàng ngày như lúc ngủ vào ban đêm, nhiệt độ cơ thể chỉ thay đổi khi sốt. Chỉ cần chênh lệch vài độ cũng là dấu hiệu báo động về sức khỏe, thậm chí gây ra cái chết.
Điểm thân nhiệt ở người từ lâu đã được cho là bất biến, nhưng cũng có thể không. Dù con người không thường xuyên tự rơi vào trạng thái mê man, đờ đẫn do cơ thể ngăn chặn điều đó bằng cách run rẩy, giáo sư Dew cho rằng cấu tạo cơ thể chúng ta vẫn phù hợp quá trình ngủ đông.
Trong thực tế, các bác sĩ có thể gây mê trong trường hợp cấp bách nhất. Ví dụ, họ dùng biện pháp hạ thân nhiệt chủ động trong quá trình phẫu thuật, buộc tim ngừng hoạt động trong thời gian đủ lâu để não và các cơ quan khác kéo dài sự sống trong điều kiện cơ thể còn ít nhiên liệu.
Làm mát cũng được sử dụng trong các trường hợp khẩn cấp sau khi tim bệnh nhân ngừng đập. Che phủ bệnh nhân trong chăn lưu thông nước lạnh được cho là có tác dụng tương tự như khi ta đặt túi nước đá lên mắt cá chân bị bong gân, làm chậm quá trình viêm nhiễm để giảm thiểu thiệt hại lâu dài đến tim và hệ thần kinh trung ương.
Phương pháp hạ thân nhiệt đang được áp dụng rộng rãi trong các bệnh viện. Một số bác sĩ tin rằng nguyên lý này có thể được thực hiện cho các trường hợp phải giữ con người sống sót sau khi họ chết.
Liều thuốc cho trường sinh bất tử?
Tại Đại học Maryland, bác sĩ phẫu thuật Samuel Tisherman đang nghiên cứu một hình thức thử nghiệm nhanh chóng làm mát bệnh nhân chấn thương mà tim đã ngừng đập. Điều này có thể kéo dài thời gian và sự sống cho họ đến khi cuộc phẫu thuật khẩn cấp được thực hiện.
Ví dụ, một người có vết thương do đạn bắn vào động mạch chủ sẽ chảy máu bên trong rất nhanh. Nếu tim ngừng đập, đội ngũ làm việc sẽ phẫu thuật mở lồng ngực và xoa bóp tim cho nạn nhân, duy trì việc bơm máu trong lúc cố gắng nối lại động mạch chủ. Điều này chỉ mất vài phút, nhưng nếu bệnh nhân mất quá nhiều máu sẽ chết. Thiếu oxy, não chết trong vòng vài phút.
"Ngay cả khi tim ngừng đập, não có thể tồn tại trong khoảng hai giờ ở nhiệt độ đủ thấp", Tisherman giải thích. Vì vậy, để duy trì sự sống, việc làm mát sẽ phải diễn ra rất nhanh, đòi hỏi một đội ngũ làm việc nhanh nhẹn đúng quy trình ngay cả trong trường hợp không có thông báo trước. Vì thế, ông cũng cho rằng những chấn thương này có thể sửa chữa được nhưng nhược điểm nằm ở công tác hậu cần.
 |
| Một phi hành đoàn ngủ đông sẽ cần ít không gian để di chuyển hơn, ít thức ăn và không khí hơn. Khi đó, những chiếc tàu vũ trụ có thể làm nhỏ hơn, nhẹ hơn, hoặc mang theo nhiều hành khách hơn, tiết kiệm chi phí cho chuyến đi. Ảnh: Phys. |
Điều này cũng đặt ra câu hỏi: Nếu một người bị thương nặng có thể được giữ sống, giảm thân nhiệt có được sử dụng để làm chậm quá trình trao đổi chất ở những người khỏe mạnh hơn hay không? Một người có sức khỏe tốt có thể ngủ đông trong bao lâu?
Câu hỏi này được NASA xem xét rất nghiêm túc. Bắt đầu từ 2014, cơ quan này đã tài trợ cho loạt nghiên cứu về ngủ đông để tạo điều kiện cho việc du hành không gian dài hạn.
Chẳng hạn, quá trình du hành đến Hỏa tinh bị hạn chế bởi nhu cầu ăn uống và di chuyển của các phi hành gia, nhưng nếu việc trao đổi chất chậm lại hoặc gần như bằng không, về mặt lý thuyết chúng ta có thể đi xa hơn nhiều.
“Lợi ích rõ ràng là chúng ta sẽ cần ít thức ăn hơn”, John Bradford - kỹ sư hàng không vũ trụ, từng làm việc với NASA qua các nghiên cứu về ngủ đông ở con người nhận định. Tuy nhiên, nguy cơ biến chứng y học không phải là không có. Bởi cơ thể chúng ta không có cơ chế dự trữ thức ăn, các phi hành gia sẽ phải được cho ăn qua ống (phẫu thuật bằng cách khoan một lỗ phía trước bụng và thông vào dạ dày).
Bradford cho rằng thách thức lớn nhất là làm sao giảm nhiệt độ ở người mà không khiến họ rùng mình và đốt cháy năng lượng. Trong các bệnh viện, sự run rẩy được khắc phục bằng thuốc an thần, nhưng đội ngũ của Warren khá là cân nhắc khi cho các nhóm phi hành gia dùng thuốc an thần loại nặng trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng.
Điều cần thiết nhất bây giờ là một loại thuốc có thể làm giảm thân nhiệt ở con người một cách an toàn. Warren và Tisherman đều cho rằng loại thuốc này sẽ là bước đột phá đầy tiềm năng, một cách để giải quyết những hạn chế rõ ràng nhất trong quá trình thực hiện nghiên cứu.
Trên thực tế, nhà sinh vật học Kelly Drew sở hữu loại thuốc mà cô tin rằng có thể giải quyết triệt để những hạn chế trên. Cô mô tả chức năng của nó là “tắt đi bộ điều chỉnh nhiệt độ cơ thể”. Năm 2019, Viện Y tế Quốc gia đã tài trợ cho công trình nghiên cứu của Kelly 11,8 triệu USD, cho thấy sự hấp dẫn của các liệu pháp như vậy đối với con người.
 |
| Ý tưởng ngủ đông làm người ta liên tưởng đến những cảnh trong phim Interstellar hay Passengers. Ảnh: Phys. |
“Sự làm mát có khả năng đóng vai trò nhất định trong việc điều trị nhiều bệnh viêm nhiễm, tương tự với chứng mất ngủ", Kelly cho biết. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu khác đang tìm hiểu tại sao quá trình trao đổi chất phụ thuộc vào nhiệt độ bị ảnh hưởng khi ta bị béo phì hay tiểu đường? Liệu chúng có thể được tái thiết lập hay không? Khi nhiệt độ cơ thể được kiểm soát, đó chính là khởi đầu của bước tiến trọng đại trong y học.
Sử dụng loại thuốc này để ngủ đông trong nhiều tháng có thể dẫn đến chết người. Ngoài vấn đề về thân nhiệt cố định mà con người vốn có, còn có những rào cản về mặt giải phẫu.
Drew cho biết chuột của cô chỉ có thể ngủ đông trong khoảng hai tuần trước khi bị nhiễm trùng huyết, điều có vẻ gây ra bởi sự phá vỡ thành ruột. Những con gấu đen có ruột giống với con người hơn, chúng duy trì trạng thái ngủ đông bằng cách thay đổi nhiệt độ cơ thể theo một chu kỳ nhất định thay vì giảm mạnh một lần. Ngủ đông ở người có thể sẽ cần theo một chu kỳ tương tự, điều này sẽ phức tạp hơn việc chỉ tắt bộ điều chỉnh thân nhiệt bằng một viên thuốc.
Một lỗ hổng cuối cùng trong kế hoạch ngủ đông này chính là: Ngủ đông khác với giấc ngủ thông thường và rõ ràng không có lợi ích phục hồi tương tự. Tuy nhiên, nếu thành công trong ngủ đông, một chuyến du hành Hỏa tinh kéo dài 8 tháng sẽ thành 15 giấc ngủ dài, cùng với vài ngày thức giấc cho các hoạt động nhẹ.
