bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> Επιστήμη της Γης

Πολλαπλές στρατηγικές για την κάλυψη του ενεργειακού κόστους της ανθρώπινης γαλουχίας – αλλά όχι αυξημένη ενεργειακή απόδοση

Για όλα τα ζώα, η αναπαραγωγή συνεπάγεται επένδυση χρόνου και ενέργειας. Μεταξύ των ανθρώπων, η γαλουχία (δηλαδή ο θηλασμός) είναι, ίσως παραδόξως, η πιο μεταβολικά ακριβή φάση ολόκληρου του αναπαραγωγικού κύκλου. Δηλαδή, οι μητέρες χρειάζονται περισσότερη ενέργεια (δηλαδή θερμίδες) την ημέρα για να παράγουν μητρικό γάλα στο μέγιστο της γαλουχίας από ό,τι κατά την ίδια την εγκυμοσύνη, ακόμη και το τρίτο τρίμηνο. Ωστόσο, εξακολουθεί να είναι ασαφές πώς οι γυναίκες σε διαφορετικά περιβάλλοντα και κοινωνικοοικονομικές συνθήκες μπορούν να ανταποκριθούν σε αυτήν την πρόσθετη ενεργειακή ζήτηση.

Υπάρχουν διάφοροι πιθανοί (και όχι αμοιβαία αποκλειστικοί) τρόποι με τους οποίους οι άνθρωποι μπορούν να ανταποκριθούν στο ενεργειακό κόστος της γαλουχίας. Πρώτον, οι μητέρες θα μπορούσαν να πάρουν περισσότερη ενέργεια, είτε καταναλώνοντας περισσότερη τροφή είτε τροφή υψηλότερης θερμιδικής πυκνότητας. Ωστόσο, αυτό είναι απίθανο να είναι μια ρεαλιστική επιλογή για τις γυναίκες σε πολλές κοινωνίες, όπου η πρόσβαση σε τρόφιμα μπορεί να απαιτεί μετρητά ή/και σωματική εργασία ή όπου οι προμήθειες τροφίμων μπορεί να είναι σπάνιες, καταρχάς. Με άλλα λόγια, οι περισσότερες μητέρες πιθανότατα δεν είναι σε θέση να αυξήσουν την ενεργειακή τους πρόσληψη κατόπιν ζήτησης.

Δεύτερον, οι γυναίκες θα μπορούσαν να μειώσουν την ενεργειακή τους δαπάνη στη σωματική δραστηριότητα μετακινώντας λιγότερο και να περνούν περισσότερο χρόνο καθισμένες ή ξεκούραστες. Και πάλι, ωστόσο, αυτή μπορεί να μην είναι μια βιώσιμη επιλογή για πολλές γυναίκες σε όλο τον κόσμο, των οποίων τα επίπεδα φυσικής δραστηριότητας ενδέχεται να περιορίζονται από τις απαιτήσεις της μισθωτής εργασίας, της φροντίδας των παιδιών και άλλων οικιακών εργασιών. Οι περισσότερες μητέρες πιθανότατα δεν έχουν την πολυτέλεια να μειώσουν οικειοθελώς το επίπεδο δραστηριότητάς τους κατά τη διάρκεια της γαλουχίας.

Τρίτον, οι γυναίκες θα μπορούσαν να κινητοποιήσουν τα δικά τους σωματικά αποθέματα ενέργειας για να υποστηρίξουν τις μεταβολικές απαιτήσεις της γαλουχίας. Με άλλα λόγια, οι γυναίκες μπορεί να θυσιάσουν τους δικούς τους ιστούς του σώματός τους, διασπώντας το λίπος και/ή τους μυς για να παράσχουν τα απαραίτητα καύσιμα για την παραγωγή μητρικού γάλακτος. Συνολικά, δεδομένων των όσων γνωρίζουμε επί του παρόντος για την ενέργεια της γαλουχίας παγκοσμίως, αυτές οι πιθανές στρατηγικές δεν αθροίζονται αρκετά. Αν και όλες αυτές οι στρατηγικές έχουν παρατηρηθεί σε θηλάζουσες γυναίκες σε διάφορους πληθυσμούς, το άθροισμα της εξοικονόμησης ενέργειας από αυτές τις στρατηγικές, στο βαθμό που μπορούν να αξιολογηθούν σε επιτόπια έρευνα, δεν φαίνεται να επαρκεί για να καλύψει πλήρως τις ενεργειακές απαιτήσεις της γαλουχίας. Αυτό υποδηλώνει ότι μπορεί να εμπλέκεται ένας επιπλέον ενεργητικός μηχανισμός.

Μια άλλη πιθανότητα είναι οι γυναίκες να υποστούν μεταβολική μετατόπιση κατά τη διάρκεια της γαλουχίας, με αποτέλεσμα την αυξημένη ενεργειακή απόδοση κατά τη διάρκεια της φυσικής δραστηριότητας. Η ενεργειακή απόδοση αναφέρεται στην αναλογία της παραγωγής εργασίας προς την ενεργειακή δαπάνη. Ένα πιο ενεργειακά αποδοτικό σύστημα – όπως ένας κινητήρας αυτοκινήτου ή ένας ζωντανός οργανισμός – μπορεί να επιτύχει περισσότερη εργασία για ένα δεδομένο επίπεδο ενεργειακής δαπάνης (δηλαδή, κατανάλωση καυσίμου). Υπάρχουν στοιχεία, κυρίως από τον τομέα της φυσιολογίας της άσκησης, ότι οι μεμονωμένοι άνθρωποι διαφέρουν ως προς την ενεργειακή απόδοση κατά τη διάρκεια διαφορετικών επιπέδων σωματικής δραστηριότητας. Υπάρχουν επίσης κάποιες ενδείξεις ότι η ατομική ενεργειακή απόδοση μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, λόγω της αθλητικής προπόνησης, για παράδειγμα. Αυτό ανοίγει την πιθανότητα ότι η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης θα μπορούσε να βοηθήσει τις γυναίκες να ανταποκριθούν στις αυξημένες ενεργειακές απαιτήσεις της γαλουχίας.

Το 1998, μια συγχρονική μελέτη που διεξήχθη στην πόλη Κάλι της Κολομβίας, έδειξε ότι η ενεργειακή απόδοση ήταν σημαντικά μεγαλύτερη σε ένα δείγμα 29 θηλαζουσών μητέρων σε σύγκριση με 109 μη θηλάζουσες γυναίκες. Σε συνέχεια αυτής της εργασίας, πραγματοποιήσαμε ένα διαχρονικό πείραμα στο Boulder του Κολοράντο για να αξιολογήσουμε την επίδραση της γαλουχίας στην ενεργειακή απόδοση των γυναικών. Για να το πετύχουμε αυτό, στρατολογήσαμε ένα δείγμα 62 υγιών γυναικών ηλικίας 20-38 ετών:33 θηλάζουσες μητέρες και μια ομάδα ελέγχου 29 μη θηλάζουσες γυναίκες.

Φέραμε τις θηλάζουσες γυναίκες στο εργαστήριο δύο φορές για μετρήσεις, μία στην αιχμή της γαλουχίας (περίπου 3,5 μήνες μετά τον τοκετό) και ξανά μετά τη γαλουχία (ένα χρόνο αργότερα). Αυτό μας επέτρεψε να παρατηρήσουμε αλλαγές σε μεμονωμένες γυναίκες με την πάροδο του χρόνου. Οι μη θηλάζουσες γυναίκες στην ομάδα ελέγχου μετρήθηκαν επίσης δύο φορές, σε μια επίσκεψη έναρξης και σε μια επίσκεψη παρακολούθησης κατά μέσο όρο 8 μήνες αργότερα. Ο πειραματικός σχεδιασμός των διαμήκων μετρήσεων με ταυτόχρονη ομάδα ελέγχου μας παρείχε έναν στατιστικά ισχυρό τρόπο αξιολόγησης των αλλαγών στην ενεργειακή απόδοση λόγω γαλουχίας, παρά σε τυχαίες τυχαίες διαφορές μεταξύ των ομάδων δειγμάτων.

Πρώτον, μετρήσαμε την ενεργειακή δαπάνη των γυναικών κατά τη διάρκεια διαφόρων επιπέδων άσκησης χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που ονομάζεται έμμεση θερμιδομετρία ανταλλαγής αερίων:μετρώντας ταυτόχρονα τη συνολική εισπνοή οξυγόνου και τη συνολική εκπνοή διοξειδίου του άνθρακα σε μια καθορισμένη χρονική περίοδο, μπορεί κανείς να υπολογίσει τη θερμιδική δαπάνη αυτού του ατόμου. κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου. Οι συμμετέχοντες ξεκίνησαν το πρωτόκολλο κάνοντας πετάλι με σταθερό ρυθμό σε ένα στατικό ποδήλατο γυμναστικής χωρίς αντίσταση, δηλαδή μηδενικό φόρτο εργασίας. Ενώ η συμμετέχουσα διατήρησε τον σταθερό ρυθμό της στο πετάλι, η αντίσταση αυξήθηκε σε φόρτο εργασίας 15 watt και στη συνέχεια αυξήθηκε επιτυχώς με βήματα των 15 watt κάθε 3 λεπτά έως τα 75 watt. Συγκρίνοντας πώς αυξήθηκε η θερμιδική δαπάνη των γυναικών σε σχέση με την αύξηση της παραγωγής εργασίας, μπορέσαμε να υπολογίσουμε την ενεργειακή απόδοση αυτού του ατόμου. Ακριβώς όπως ένα όχημα με οικονομία καυσίμου απαιτεί λιγότερη βενζίνη για να διανύσει μια δεδομένη απόσταση, έτσι και ένας πιο ενεργειακά αποδοτικός άνθρωπος απαιτεί λιγότερες θερμίδες για να ολοκληρώσει έναν δεδομένο φόρτο εργασίας.

Σε αντίθεση με την προηγούμενη μελέτη στην Κολομβία, δεν βρήκαμε διαφορά στην αποτελεσματικότητα μεταξύ των θηλαζουσών γυναικών και της ομάδας ελέγχου που δεν θηλάζουν. Δεν βρήκαμε επίσης καμία αλλαγή στην αποτελεσματικότητα εντός της ομάδας θηλασμού από τη μέγιστη περίοδο γαλουχίας έως τη μετα-γαλουχία. Ωστόσο, οι θηλάζουσες γυναίκες εμφάνισαν μεγαλύτερη διακύμανση στην αποτελεσματικότητα μεταξύ των εργαστηριακών επισκέψεων από ό,τι η ομάδα ελέγχου που δεν θηλάζει. Επιπλέον, διαπιστώσαμε ότι το 79% των θηλαζουσών γυναικών έχασαν βάρος κατά τη διάρκεια της γαλουχίας, με μέση απώλεια βάρους 3,6 κιλά. Αυτό ήταν σύμφωνο με την ιδέα ότι οι γυναίκες κινητοποιούν τα δικά τους σωματικά αποθέματα ενέργειας για να καλύψουν το μεταβολικό κόστος της γαλουχίας, ακόμη και σε αυτό το υγιεινό και καλά θρεπτικό δείγμα από το Boulder του Κολοράντο.

Εν ολίγοις, δεν βρήκαμε στοιχεία αύξησης της ενεργειακής απόδοσης των γυναικών για την υποστήριξη του κόστους της γαλουχίας. Σημειώνουμε ότι αν είχαμε βρει στην πραγματικότητα τέτοια στοιχεία, θα είχαμε μια πρόσθετη ερώτηση. Εάν η ενεργειακή απόδοση είναι φυσιολογικά εύπλαστη καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου - όπως αποδεικνύεται σε εκπαιδευμένους αθλητές, για παράδειγμα - τότε γιατί να μην παραμείνετε πάντα αποδοτικοί; Πιθανώς, πρέπει να υπάρχει μια αντιστάθμιση μεταξύ της αυξημένης ενεργειακής απόδοσης από τη μια πλευρά και μιας βλάβης σε κάποια άλλη φυσιολογική λειτουργία από την άλλη. Δυστυχώς, δεν είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε τι μπορεί να είναι μια τέτοια αντιστάθμιση, καθώς αυτό το ζήτημα έχει λάβει ελάχιστη προσοχή στην επιστημονική βιβλιογραφία και δεν έχουμε δεδομένα που να προτείνουν έναν συγκεκριμένο μηχανισμό στην παρούσα έρευνά μας. Επομένως, παραμένουν θεωρητικά ερωτήματα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο οι αυξήσεις στην ενεργειακή απόδοση θα αντισταθμίζονται φυσιολογικά.

Συνολικά, διαπιστώσαμε ότι οι γυναίκες χρησιμοποιούν πολλαπλές στρατηγικές για να καλύψουν το ενεργειακό κόστος της γαλουχίας. Ορισμένες γυναίκες εμφάνισαν αύξηση της ενεργειακής απόδοσης κατά τη διάρκεια της γαλουχίας, ενώ άλλες παρουσίασαν μείωση. Οι περισσότερες γυναίκες έχασαν βάρος κατά τη διάρκεια της γαλουχίας, ενώ άλλες κέρδισαν βάρος. Από εξελικτική άποψη, αυτά τα ευρήματα δεν προκαλούν έκπληξη. Κάθε στάδιο αναπαραγωγής – από την αρχική γονιμότητα έως την εγκυμοσύνη, έως τη γέννηση και μέχρι τη γαλουχία – συνεπάγεται μια επένδυση χρόνου και ενέργειας. Κάθε μία από αυτές τις επενδύσεις είναι περισσότερο ή λιγότερο ευαίσθητη στη διαθεσιμότητα ενέργειας. Σε αντίθεση με άλλα αναπαραγωγικά στάδια, η γαλουχία είναι σχετικά ρυθμισμένη έναντι του ενεργειακού στρες. Όταν αντιμετωπίζουν ανεπαρκή ενέργεια, οι μητέρες γενικά δεν σταματούν να παράγουν μητρικό γάλα. Αντίθετα, χρησιμοποιούν άλλες στρατηγικές, συμπεριλαμβανομένης της θυσίας των δικών τους ιστών του σώματος και των λειτουργιών συντήρησης, για να διατηρήσουν την δαπανηρή επένδυση στη γαλουχία για την υποστήριξη της ανάπτυξης των βρεφών. Φαίνεται ότι μόλις πραγματοποιηθεί η αρχική επένδυση στην αναπαραγωγή, η φυσιολογία των μητέρων θα αφιερώσει επίμονα πόρους για τη διατήρηση των απογόνων τους – συμπεριλαμβανομένης της υποστήριξης μετά τη γέννηση μέσω δαπανηρής γαλουχίας.

Σε κάθε περίπτωση, είναι σαφές ότι χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να κατανοηθούν οι ποικίλοι και περίπλοκοι τρόποι με τους οποίους οι γυναίκες καλύπτουν το σημαντικό ενεργειακό κόστος του θηλασμού, ιδιαίτερα στο πλαίσιο των υποσιτισμένων γυναικών, των γυναικών που αντιμετωπίζουν κοινωνικοοικονομικό στρες ή των γυναικών που εξισορροπούν τη γαλουχία με βαρύ σωματικές απαιτήσεις.

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο  Καμία αλλαγή στην ενεργειακή απόδοση κατά τη γαλουχία:Πληροφορίες από μια διαχρονική μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο American Journal of Human Biology . Επικεφαλής αυτής της εργασίας ήταν η Darna Dufour από το University of Colorado Boulder.


Οι επιστήμονες εντόπισαν πότε ο φλοιός της γης έσπασε και μετά ήρθε στη ζωή

Το 2016, οι γεωχημικοί Jonas Tusch και Carsten Münker σφυροκόπησαν χίλιες λίβρες βράχου από το αυστραλιανό Outback και το μετέφεραν αεροπορικώς στην Κολωνία της Γερμανίας. Πέντε χρόνια πριονίσματος, σύνθλιψης, διάλυσης και ανάλυσης αργότερα, απέσπασαν από αυτούς τους βράχους ένα μυστικό κρυμμένο γι

Θεωρητική μελέτη μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων σε βενζόλιο και υποκατεστημένο βενζόλιο

Ο ρόλος της μη ομοιοπολικής αλληλεπίδρασης σε διάφορες φυσικές, χημικές και βιοχημικές διεργασίες είναι ευρέως γνωστός και, ως εκ τούτου, έχουν προσελκύσει πολλούς ερευνητές στη φύση τους [1-5]. Αυτό έχει γίνει ένα από τα πρόσφατα και κύρια ενδιαφέροντα για την υπολογιστική χημεία να κατανοήσει και

Η δεκαετία του 2010 ήταν η πιο καυτή δεκαετία που έχει καταγραφεί, επιβεβαιώνουν οι επιστήμονες

Ο κόσμος μόλις γνώρισε την πιο καυτή δεκαετία που έχει καταγραφεί, με το 2019 να είναι μεταξύ των θερμότερων ετών που έχουν δει ποτέ, επιβεβαίωσαν οι επιστήμονες. Πέρυσι σημειώθηκε η δεύτερη υψηλότερη μέση παγκόσμια θερμοκρασία σε αρχεία που χρονολογούνται από τον 19ο αιώνα, σύμφωνα με στοιχεία από