عالم أمريكي يعيش تحت الماء لمدة 100 يوم في تجربة حطمت كل الأرقام القياسية!

يعيش جو ديتوري، وهو غواص سابق في البحرية الأمريكية وخبير في الهندسة الطبية الحيوية، في مساحة 55 مترا مربعا (592 قدما مربعا) 30 قدما تحت سطح فلوريدا كيز منذ 1 مارس، ويخطط للبقاء لمدة 100 يوم.

وإذا تمكن من ذلك، فسيحطم الرقم القياسي لمعظم الوقت الذي يقضيه في موطن تحت سطح المحيط.

ويُجري ديتوري بحثا عن تأثيرات الضغط العالي - عندما يكون ضغط الهواء أكبر مما سيكون عليه عند مستوى سطح البحر - على جسم الإنسان. إنه يأمل في استخدام وقته الذي يقضيه تحت السطح لفحص تأثير العيش في هذه البيئة شديدة الضغط على صحته.

ومن المثير للاهتمام أن مسعى ديتوري سيكون مختلفا تماما عن العيش في غواصة. يتم إغلاق الغواصات عند غمرها وصيانتها عند ضغط مستوى سطح البحر. وهذا يعني أنه لا يوجد فرق كبير في الضغط، حتى عندما تكون الغواصة على عمق مئات الأمتار.

لكن موطن ديتوري تحت الماء لن يكون به أي فتحات صلبة أو أقفال هوائية بين المحيط ومساحة المعيشة الجافة، كما تفعل الغواصة. فكر في الأمر كما لو كان كوبا من الماء مقلوبا رأسا على عقب ودفعه إلى حوض مليء بالماء.

سيظل جيب من الهواء موجودا في الجزء العلوي من مساحة معيشة ديتوري، مع وجود بركة ماء في أرضية غرفة واحدة تأتي من المحيط بالخارج.

وهذا يعني أن الهواء داخل موطنه يتقلص بفعل وزن المحيط، ما يزيد من ضغط الهواء من حوله. وعلى عمق 30 قدما، يبلغ ضغط الهواء داخل هذا الموطن ضعف ما كان عليه على الأرض.

وبحثت القليل من الأبحاث في تأثير التعرض الطويل الأمد للضغط العالي على الجسم.

وكما يعلم كل غواص معتمد جيدا، فإن الضغط العالي يمكن أن يشكل تهديدا حقيقيا لنا. وتم تكييف أجسادنا من قبل أجيال من التطور لظروف مستوى سطح البحر، حيث الغازان الرئيسيان المتورطان في التنفس (الأكسجين وثاني أكسيد الكربون) هما الغازان الوحيدان اللذان يعبران بحرية بين رئتينا ودمنا.

ولكن مع زيادة الضغط، يتم دفع النيتروجين الموجود في الهواء عبر الجدران الرقيقة لرئتينا إلى دمائنا. وهذا يمكن أن يسبب مجموعة من الآثار الضارة. وعلى عمق 10 إلى 30 مترا (33 إلى 98 قدما)، قد يتسبب ذلك في نشوة خفيفة وحالات مزاجية إيجابية. وبعد حوالي 30 مترا تحت مستوى سطح البحر وما بعده، يمكن أن يؤدي إلى سلوك مشابه للسموم - ومن هنا جاء اسم "التخدير".

ولا يفهم العلماء تماما سبب حدوث ذلك، ولكن قد يكون بسبب التغيرات في طريقة إشارات الناقلات العصبية بين الخلايا العصبية في دماغنا. لحسن الحظ، لن يشكل هذا خطرا على ديتوري، حيث إنه على عمق عشرة أمتار فقط.

لكن يمكن أن يتوقع ديتوري تجربة تغييرات جسدية أخرى أثناء إقامته في موطنه تحت الماء.

إقرأ المزيد

خبير رفيع المستوى يحذر من خطورة تطوير أنظمة الذكاء الاصطناعي

وعلى الرغم من أن الموطن يحتوي على نوافذ كبيرة، إلا أن ديتوري سيظل معرضا فقط لنصف كمية ضوء الشمس الموجودة على الأرض. وقد يتسبب ذلك في مشاكل في إيقاعه اليومي - "الساعة" الداخلية التي تتحكم في العديد من وظائف الجسم، بما في ذلك دورة النوم والاستيقاظ - والتي تعتمد على ضوء النهار. وهذا قد يعني النوم المتقطع. والتحدي الآخر الذي يواجه ديتوري هو الحصول على ما يكفي من فيتامين (د). ويجب أن يتلقى الجلد التعرض للأشعة فوق البنفسجية لصنع هذا الفيتامين، وهذا عادة ما يأتي من الشمس. ومن المحتمل ألا يتعرض ديتوري لما يكفي من فيتامين (د) أثناء عيشه في بيئته تحت الماء.

ويلعب فيتامين (د) أدوارا رئيسية في الحفاظ على كثافة العظام ووظيفة العضلات والمناعة. ووجدت الأبحاث التي أجريت على الأشخاص الذين عاشوا في موطن تحت الماء تديره وكالة ناسا كنظير لرحلات الفضاء أنهم قد قللوا من وظيفة المناعة بعد إقامة لمدة 14 يوما فقط.

وسيحتاج ديتوري إلى الحصول على فيتامين (د) من مصادر أخرى - مثل الأطعمة الغنية بفيتامين (د) أو المكملات الغذائية أو من مصابيح الأشعة فوق البنفسجية - لتقليل الانخفاض في وظائفه المناعية.

وعلى الرغم من أن ديتوري سيعيش بمفرده، إلا أن رواد الفضاء الذين يعيشون في بيئات مماثلة أبلغوا عن حدوث إصابات كامنة. وهذه هي الفيروسات التي يحملها الكثير منا والتي عادة ما يتحكم فيها جهاز المناعة لدينا. وقد يتسبب هذا أيضا في إصابة ديتوري بالمرض إذا تراجعت وظيفته المناعية.

وإلى جانب الحد الأدنى من المشي حول موطن صغير جدا، فإن التمرين الوحيد الذي يحصل عليه ديتوري هو من السباحة. ونظرا لأن السباحة لا تحمل وزنا، فمن المحتمل حدوث خسائر في كتلة العظام والعضلات - وقد تكون مشابهة لما يراه رواد الفضاء خلال الرحلات الطويلة في محطة الفضاء الدولية (ولكن ليس بنفس القدر).

وقد تساعد إضافة بعض تمارين المقاومة مثل القرفصاء والاندفاع، ديتوري على تعويض فقدان كتلة العضلات والعظام.

التأثيرات طويلة المدى

في حين أن موطن ديتوري تحت الماء سيكون مختلفا عن الغواصة، فإن مقدار الوقت الذي يقضيه هناك لا يختلف تماما عما يتحمله العديد من أطقم الغواصات.

نعلم من الأبحاث التي أجريت على الغواصات أنه حتى بضعة أشهر فقط تحت السطح يمكن أن يكون لها تأثيرات طويلة المدى، على الرغم من التدابير لمنع حدوث ذلك.

وعلى سبيل المثال، حتى بعد شهرين تحت سطح البحر، لا يزال الغواصون يعانون من اضطرابات في أنماط النوم ومشاكل في مستويات بعض الهرمونات المرتبطة بالنوم. كما أظهر الطاقم خسائر في كتلة العظام والعضلات. ويعزز هذا مدى أهمية حصول ديتوري على ما يكفي من فيتامين (د) وممارسة الرياضة.

وبالطبع، يبقى السؤال الأكبر: ما هو تأثير الضغط العالي الطويل المدى على ديتوري. إن الدراسات التي أجريت حول تأثيرات الضغط العالي قد نظرت فقط في التعرض القصير المدى، والذي قد يكون قد أظهر آثارا إيجابية على التئام الجروح.

وسيكون هذا إنجازا فسيولوجيا وربما نفسيا صعبا على حد سواء، لذلك، على الرغم من أن ديتوري هو شخص واحد فقط، إلا أن البيانات من تجربته ستظل مفيدة في هذا المجال.

التقرير من إعداد برادلي إليوت، محاضر أول في علم وظائف الأعضاء، جامعة وستمنستر.

المصدر: ساينس ألرت