فروشگاه کانواس (بوم مدل کسبوکار) آرباکو

چکیده

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی در تحقیقی جدید به این نتیجه می‌رسد که یک مأموریت فضایی انسانی در صورتی باارزش است که از چهار سال تجاوز ننماید.

موضوع اصلی

فرستادن مسافران انسانی به مریخ به دانشمندان و مهندسانی نیاز دارد تا به موانع ایمنی و تکنولوژیکی غلبه نمایند. یکی از آن‌ها خطر جدی است که به‌وسیله تابش ذرات از خورشید، ستاره‌های دوردست و کهکشان‌ها به وجود می‌آید.

پاسخ به دو سؤال کلیدی راه طویلی را در غلبه بر آن موانع در پیش دارد: آیا در معرض تابش ذرات بودن یک تهدید جدی زندگی بشر در کل یک دور سفر به سیاره قرمز است؟ وآیا زمان‌بندی مأموریت به مریخ می‌تواند به حفاظت فضانوردان و فضاپیما از تابش کمک ‌کند؟

در مقاله جدیدی که در ژورنال داوری تخصصی شده‌ای بنام Space Weather منتشر شده، یک تیم بین‌المللی از دانشمندان فضا شناس مانند محققان از UCLA، به آن دو سؤال با "بلی" و "خیر" جواب می‌دهند.

یعنی، انسان‌ها می‌توانند با امنیت به مریخ یا از مریخ سفر کنند، به‌شرط این که فضاپیما حفاظ کافی داشته باشد و دور سفر کوتاه‌تر از تقریباً چهار سال باشد و زمان‌بندی مأموریت انسان به مریخ در حقیقت متفاوت خواهد بود: دانشمندان تعیین کردند که بهترین زمان پرواز برای ترک زمین زمانی خواهد بود که فعالیت خورشیدی در پیک خودش یعنی معروف به ماکزیمم سولار باشد.

محاسبات دانشمندان نشان می‌دهد که حفاظت از یک فضاپیمای مریخ‌نورد در برابر ذرات انرژی‌دار از خورشید امکان‌پذیر است چرا که در طی ماکزیمم سولار، خطرناک‌ترین، پرانرژی‌ترین ذرات از کهکشان‌های فاصله‌دار توسط فعالیت سولار ارتقا یافته منحرف می‌شوند.

بر اساس گفته‌های یوری شپریتس (Yuri Shprits)، یک ژئو فیزیک‌دان محقق از دانشگاه کالیفرنیا – لوس آنجلس و مؤلف این مقاله، سفری با آن طول، قابل‌تصور است. میانگین پرواز به مریخ حدود 9 ماه زمان می‌برد که به زمان‌بندی پرتاب و سوخت موجود بستگی دارد، ظاهراً درست است که یک مأموریت انسان که بتواند به سیاره برسد و به زمین برگردد کمتر از دو سال است.

شپریتس (Shprits) که رئیس بخش فیزیک و هوافضای مرکز تحقیقات علوم زمین‌شناسی GFZدر پستدام آلمان است، گفت: "این مطالعه نشان می‌دهد که چون تابش فضایی، محدودیت‌های سختی را روی سنگینی و زمان پرتاب فضاپیما تحمیل می‌کند و مشکلات تکنولوژیکی برای مأموریت انسان به مریخ ایجاد می‌کند، چنین مأموریتی ارزشمند است."

محققان توصیه کردند که مأموریت از چهار سال بیشتر طول نکشد چراکه سفر طولانی‌تر سبب می‌شود که در طی دوره سفر در معرض مقادیر بسیار خطرناک تابش قرار بگیرند (حتی با فرض اینکه آن‌ها زمانی بروند که نسبتاً امن‌تر از دیگر زمان‌ها باشد). آن‌ها گزارش می‌کنند که خطر اصلی چنین پروازی ذراتی خارج از سیستم خورشیدی ما می‌باشد.

شپریتس (Shprits) و همکارانش از UCLA ، MIT، مؤسسه علوم و تکنولوژِی اسکولکوو (Skolkovo) مسکو و GFZپستدام، مدل‌های ژئوفیزیکی تابش ذرات بر یک سیکل ترکیبی را با مدل‌های تابش مؤثر هم بر مسافران (اثرات متغیر بر اندام‌های مختلف بدن) و هم بر فضاپیما، ترکیب کردند. مدل‌سازی تعیین کرد که داشتن یک فضاپیمایی با پوسته نسبتاً ضخیم می‌تواند فضانوردان را از تابش حفظ نماید، ولی آیا اگر حفاظ ضخیم باشد، می‌تواند میزان تابش ثانویه را برای آن‌هایی که در معرض آن هستند واقعاً افزایش دهد.

شپریتس (Shprits) گفت که دو نوع اصلی تابش خطرناک در فضا، ذرات انرژی‌دار خورشیدی و پرتوهای کیهانی می‌باشند؛ شدت هرکدام به فعالیت خورشیدی بستگی دارد. فعالیت پرتو کیهانی در شش تا دوازده ماه بعد از پیک فعالیت خورشیدی به کمترین حد خود می‌رسد، درحالی‌که شدت ذرات انرژی‌دار خورشیدی در طی ماکزیمم سولار در بیشترین حد قرار دارد.

 

 

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه کالیفرنیا-لس‌آنجلس (University of California - Los Angeles) تهیه شدند. مطلب اصلی توسط استوارت ولپرت (Stuart Wolpert) نوشته شده است.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

م. ی. دوبایندی (M.I. Dobynde)، ی. ی. شپریتس (Y.Y. Shprits)، ا. یو دروزدوو (A.Yu. Drozdov)، ج. هوفمن (J. Hoffman)، ج. لی (J. Li).

 

میزان ضربه 1 سیورت(واحد اندازه گیری در معرض تابش بودن معادل یک ژول انرژی در کیلوگرم توده گیرنده):

حفاظت از فضانوردان در برابر تابش بهینه در ماموریت به مریخ

Beating 1 Sievert: Optimal Radiation Shielding of Astronauts on a Mission to Mars

 

ژورنال Space Weather ، 2021؛ DOI: 10.1029/2021SW002749

چکیده

چون محدوده رنگ‌هایی را که چشم شما ممکن است ببیند، فراتر از کلماتی هستند که زبان ایجاد می‌کند، زبان‌های کل جهان به طور قابل‌ملاحظه‌ای ازاین‌حیث شبیه هم هستند که فضای رنگ‌ها را با دامنه لغات تفکیک می‌کنند. البته هنوز هم تفاوت‌هایی وجود دارد. در یک مطالعه که به بررسی 130 زبان متنوع در جهان می‌پردازد، محققان الگوریتمی را ابداع کردند تا نیازهای ارتباطی که جوامع زبانی مختلف به رنگ اختصاص می‌دهند را بوجود آورند.

موضوع اصلی

هیچ زبانی کلماتی که تمام‌رنگ‌های آبی دریایی با بادهای خروشان یا رنگ‌های سبز یا طلایی چمنی با گل‌های وحشی خودرو در آخر تابستان را تعریف کند، ندارد. به‌طورکلی، زبان‌های گوناگون، دنیای رنگ را با استفاده از مجموعه برچسب‌های خودشان از چند رنگ تا دوجین رنگ تقسیم‌بندی کرده‌اند.

این مسئله که چگونه انسان‌ها این کار را انجام داده‌اند (انتساب یک دامنه لغات محدود به توده‌ای از رنگ‌های قابل‌مشاهده) مدت‌ها مطالعه شده است، و حتی در میان فرهنگ‌ها و زبان‌هایی که به طرز وحشیانه‌ای دگرگون شده‌اند هم الگوهای ثابتی پدیدار شده است. هنوز هم تفاوت‌های ناچیزی بین زبان‌ها باقی‌مانده است و آنچه که کمتر درک می‌شود این است که چگونه فرق بین نیازهای ارتباطی فرهنگ‌های محلی از آن تفاوت‌ها ریشه می‌گیرد. آیا بعضی فرهنگ‌ها به این نیاز دارند که بیشتر از بقیه درباره رنگ‌ها صحبت شود؟و چگونه آن زبانشان را شکل می‌دهد؟

در یک مطالعه جدید، محققان توسط کولین تومی (Colin Twomey)، پست دکترای برنامه MindCORE پنسیلوانیا و جوشیوآ پلوتکین (Joshua Plotkin)، استاد بخش زیست‌شناسی مدرسه علوم و هنر، با ابداع الگوریتمی که قابلیت ایجاد نیازهای ارتباطی یک فرهنگ را دارد (صحبت درباره رنگ‌های معین الزامی است) با استفاده از داده‌های قبلاً جمع‌آوری‌شده از 130 زبان گوناگون، جواب این سؤالات را پیدا می‌کنند.

یافته‌های آن ها مؤید این نکته است که در حقیقت، فرهنگ‌های سرتاسر جهان از نظر نیازشان به ارتباط با رنگ‌های معین فرق دارند. به‌هرحال، پیوند با تقریباً تمامی زبان‌ها، یک تأکیدی بر برقراری ارتباط با رنگ‌های گرم است (قرمزها و زردها) که برای رسم چشم انسان شناخته شده و با رنگ‌های میوه‌های رسیده در رژیم‌های نخستین همخوانی و مطابقت دارد.

این اثر، یک همکاری از گارث روبرتز (Gareth Roberts) زبان‌شناس و دیوید براینارد (David Brainard) روان‌شناس می‌باشد که در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences (اقدامات آکادمی ملی علوم) منتشر شد.

تومی (Twomey) می‌گوید: "این حقیقت که دامنه لغات رنگ‌هامی‌تواند نماد مؤثری از نیازهای ارتباطی رنگ‌ها باشد، ایده‌ای است که حدود 20 سال وجود داشته است. آنچه که مرا تحت تأثیر قرارداد این است که بسیار خب، اگر ایده ما این است که چگونه دامنه لغات رنگ‌ها تشکیل می‌شوند، پس ما می‌توانیم در جهت عکس حرکت کرده و بپرسیم که خب، نیازهای ارتباطی که برای این دامنه لغات لازم بوده است تا به‌صورت کنونی‌اش در بیاید، چیست؟ این مسئله سختی است ولی حسی داشتم که این مسئله قابل حلی است. "

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "مشکل رنگ - کلمه یک مشکل کلاسیک است: چگونه نامحدودی و بیکرانی رنگ‌ها را با تعداد مجزا و ناپیوسته کلمات ترسیم می‌کنید؟ کولین (Colin) به تفسیر تکاملی این مشکل اشاره کرد. گویی عبارات مختلفی بر سر اینکه چه رنگ‌هایی برای نماد استفاده خواهند شد، در حال رقابت می‌باشند. این یک دیدگاه ریاضیاتی مهمی بود که به ما اجازه می‌دهد تا نیازهای ارتباطی رنگ‌ها را در هر یک از این 130 زبان به وجود آوریم."

این مطالعه بر مجموعه‌داده عظیمی معروف به زمینه‌یابی جهانی رنگ (World Color Survey) تکیه دارد که بیش از 50 سال قبل توسط انسان‌شناس برنت برلین (Brent Berlin) و زبان‌شناس پاول کای (Paul Kay) جمع‌آوری‌شده است. با سفر به 130 جمعیت زبانی جهان، برلین (Berlin) و کای (Kay)، گوینده‌های بومی با 330 تراشه رنگ مشابه را ارائه کردند. آن ها دریافتند که حتی زبان‌های کاملاً متفاوت تمایل دارند که رنگ‌ها را تقریباً یکسان گروه‌بندی کنند. علاوه بر این، وقتی که از گوینده‌ها تقاضا کردند که رنگ اصلی از یک‌رنگی با نام ویژه (مثلاً قرمزترین قرمز یا سبزترین سبز) را شناسایی نمایند، انتخاب‌های گوینده‌ها در زبان‌های مختلف بسیار شبیه بودند.

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "نتایج آن ها بسیار حیرت‌آور بود. آن ها توضیح خواستند."

تحقیق اصلی پیگیری شد، برخی از آن ها اظهار کردند که دلیل عمده شباهت‌های قابل‌ملاحظه بین دامنه لغات رنگ زبان‌ها، از فیزیولوژی ناشی می‌شود.

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "زبان‌ها فرق دارند، فرهنگ‌ها فرق دارند، ولی چشم‌هایمان مشابه هستند."

اما دلیل دیگر شباهت‌ها می‌تواند این باشد که انسان‌ها، صرف‌نظر از اینکه به چه زبانی حرف می‌زنند، بیشتر علاقه‌مندند که درباره رنگ‌های معین گفتگو کنند.

تیم پنسیلوانیا درباره رنگ اصلی از داده‌های زمینه‌یابی جهانی رنگ (World Color Survey) استفاده کرد تا رو به عقب کار کند، یعنی از مشاهدات گوینده‌ها نسبت به قرمزترین قرمز یا سبزترین سبز شروع کرد تا به نیاز ارتباطی وابسته به هر یک از این 330 رنگ در این زمینه‌یابی برسد.

تومی (Twomey) می‌گوید: "آنچه که واقعاً عجیب بود این بود که ما می‌توانستیم فقط از آن بهترین نمونه رنگ‌ها استفاده کنیم تا بگوییم که آن نیازهای ارتباطی چه بوده‌اند، "

محققان قادر بودند از بخش دوم داده‌های زمینه‌یابی جهانی رنگ درباره چگونگی تقسیم رنگ توسط زبان‌ها استفاده کنند تا ارزیابی کنند که الگوریتم استنتاجی آن ها می‌تواند نیازهای ارتباطی زبان‌های مختلف را پیش‌بینی نماید.

آنالیز آن ها از یافته‌هایی که حاصل تحقیقات زودهنگام است، تاکید می‌کند که رنگ‌های گرم نیاز ارتباطی بالاتری دارند. پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "به طور متوسط در بین زبان‌ها، تقاضای قرمز و زرد از رنگ‌های دیگر سی برابر بیشتر است."

تومی (Twomey) می‌گوید: "هیچ‌کس واقعاً به سبز مایل به قهوه‌ای توجهی نمی‌کند و مداد شمعی‌ها نیازهای ارتباطی را خیلی خوب نشان نمی‌دهند."

محققان به داده‌های موجود از انسان‌های نخستین که با سیستم‌های بینایی رنگی مثل خودمان میوه می‌خورند، توجه کردند. این انسان‌های نخستین تمایل به خوردن میوه‌های رسیده با رنگ‌هایی دارند که با مکان‌هایی که در طیف رنگی با نیاز ارتباطی بالا قرار دارد، تنظیم و مرتب می‌شوند. تومی (Twomey) می‌گوید: "میوه‌ها راهی برای گسترش دانه‌های یک گیاه هستند، و حیواناتی که آن میوه‌ها را می‌خورند نیز برای سوارشدن هستند. گیاهان میوه‌دار احتمالاً طوری تکامل می‌یابند که در برابر این حیوانات استقامت کنند. رابطه بین رنگ‌های میوه رسیده به ما می‌گوید که نیازهای ارتباطی احتمالاً به رنگ‌هایی مربوط می‌شوند که بیشترین استقامت را در برابر ما دارند. برای واضح شدن مطلب، این بدان معنا نیست که ما نیازهای ارتباطی داریم چون نیاز داریم که مخصوصاً با میوه ارتباط برقرار کنیم."

الگوریتم تیم می‌تواند نه‌تنها شباهت‌ها بلکه تفاوت‌های بین زبان‌ها را هم پیش‌بینی نماید. از آنجایی که تاکید بر قرمز و زرد جهانی بود، زبان‌های معین نیز نیازهای ارتباطی بالایی برای آبی داشتند، درحالی‌که سبز به رنگ مهمی در زبان‌های دیگر تبدیل شد. تیم تحقیقاتی دریافت که برخی از این تفاوت‌ها به بیو جغرافیا و فاصله وابسته می‌باشد. فرهنگ‌هایی که در زیست‌بوم‌های (نواحی اکولوژیکی) مشابهی سهیم هستند از نظر نیازهای ارتباطی مربوط به رنگ‌ها شباهت بیشتری دارند، شاید به‌خاطر اینکه گیاهان یا حیوانات آن ناحیه برای خوراک یا مصارف دیگر مهم‌تر بوده‌اند.

این رویکرد به مطالعهٔ نیازهای ارتباطی، فضاهای دیگر مطالعاتی را نیز می‌گشاید. تومی (Twomey) می‌گوید: "این چیزی است که می‌تواند برای سیستم‌های دیگری که در آن ها نیاز به تقسیم برخی از فضاهای ادراکی وجود دارد، نیز انجام شود. چه صدا، چه وزن، چه دما و چه چیز دیگری باشد."

و استفاده از این چهارچوب نیز فرصت‌های پیگیری سؤالات گوناگون درباره رنگ و زبان را پدید می‌آورد.

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "حالا که ما نتیجه گرفته‌ایم که چگونه غالب افراد می‌خواهند که امروز درباره رنگ‌ها صحبت کنند، ما می‌توانیم تکامل نژادی زبان‌ها را انجام داده و سعی کنیم حدس بزنیم که افراد در حدود 500 یا 1000 سال قبل درباره چه چیزی صحبت می‌کرده‌اند. چه وقایع تاریخی مطابق و هم‌زمان با تغییرات نیازهای ما به صحبت درباره رنگ‌ها بوده‌اند؟ هزاران کار هنوز جود دارد که در اینجا باید انجام بشود. "

چنین سؤالاتی نیاز به همکاری‌های منحصربه‌فردی مانند یک‌پایه تقویت شده توسط MindCORE دارد، یعنی یک‌قطب دانشگاهی برای مطالعه رفتار و هوش انسان که سبب انجام این کار شده است. تومی (Twomey) می‌گوید: "سؤالات اساساً چند زمینه‌ای مانند سؤالاتی که ما در مقاله‌مان با هم از پس آن بر آمدیم، می‌تواند این کار را دقیقاً به چالش بکشاند، چرا که یک تیمی از کارشناسان از زمینه‌های مختلف را در بر دارد تا به سؤالات پاسخ دهند، پس من از اینکه حمایت MindCORE در پنسیلوانیا را داشته‌ام، احساس خوشبختی زیادی می‌کنم تا تیم درستی را برای رفع این مشکل به‌دقت بچینم."

 

 

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه پنسیلوانیا (University of Pennsylvania) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع

کولین تومی (Colin Twomey)، گارث روبرتز (Gareth Roberts)، دیوید براینارد (David Brainard)، جوشیوآ پلوتکین (Joshua Plotkin)،

 

وقتی درباره رنگ‌ها حرف می‌زنیم از چه چیزی صحبت می‌کنیم

What we talk about when we talk about colors

ژورنالProceedings of the National Academy of Sciences(اقدامات آکادمی ملی علوم)، 2021؛ 18 (39): e2109237118 DOI: 10.1073/pnas.2109237118

 

چکیده

برای شکستن رمز و راز دلایل ایجاد کم اکسیژنی خاموش (silent hypoxia)، یعنی شرایطی که سطح اکسیژن در بدن به طور غیرطبیعی پایین است، مهندسان زیست‌پزشکی از مدل‌سازی کامپیوتری برای آزمایش سه سناریوی متفاوت استفاده کردند تا به توضیح چگونگی و دلیل توقف تأمین اکسیژن به جریان خون توسط ریه‌ها، کمک کنند.

موضوع اصلی

دانشمندان هنوز به ابعاد بسیار معماگونه چگونگی حمله کرونا ویروس جدید به ریه‌ها و دیگر بخش‌های بدن می‌پردازند. یکی از بزرگ‌ترین و خطرناک‌ترین رازها، چگونگی ایجاد "کم اکسیژنی خاموش" توسط ویروس می‌باشد، یعنی شرایطی که سطح اکسیژن در بدن به طور غیرطبیعی پایین است که می‌تواند اندام‌های حیاتی را در صورت عدم پیگیری بسیار طولانی، آسیب بزند. حالا، به لطف مدل‌های کامپیوتری و مقایسه با داده‌های بیماران واقعی، مهندسان زیست‌پزشکی دانشگاه بوستون و همکارانی از دانشگاه ورمونت شروع به کشف این راز کرده‌اند.

علی‌رغم تجربه خطرناک سطح پایین اکسیژن، افراد زیادی که با موارد شدید کووید -19 دچار عفونت شده‌اند، گاهی اوقات هیچ علائمی از کوتاهی تنفس یا تنفس مشکل را نشان نمی‌دهند. به‌خاطر توانایی کم اکسیژنی در آسیب‌رسانی ملایم است که به آن "خاموش" می‌گویند. در بیماران کرونایی، تصور بر این است که عفونت ابتدا به ریه‌ها آسیب می‌زند و بخشی از آن‌ها را کاملاً از کار می‌اندازد. آن بافت‌هایی که اکسیژن از دست می‌دهند و کار نمی‌کنند، جریان خون اکسیژن‌دار زیادی ندارند که سبب کم اکسیژنی خاموش می‌گردند. ولی دقیقاً اینکه چگونه اثر دومینو (رویدادهای پیاپی یا domino effect) اتفاق می‌افتد، تا کنون آشکار نشده است.

بلا سوکی (Bela Suki)، استاد مهندسی زیست‌پزشکی دانشکده مهندسی دانشگاه بوستون و استاد مهندسی و علوم مواد و استاد مؤلفان این مطالعه، می‌گوید: "ما نمی‌دانیم که چگونه این کار از نظر فیزیولوژیکی امکان‌پذیر است، " برخی بیماران کرونایی آنچه را که برخی کارشناسان به‌عنوان سطح اکسیژن خون توصیف کرده‌اند را تجربه کرده‌اند که با زندگی ناسازگار است. سوکی (Suki) به‌زحمت می‌گوید، بسیاری از این بیماران در زمان اسکن ریه‌هایشان، هیچ علائم غیرطبیعی را نشان ندادند یا علائم اندکی داشتند.

برای بررسی دقیق دلایل ایجاد کم اکسیژنی خاموش، مهندسان زیست‌پزشکی دانشگاه بوستون از مدل‌سازی کامپیوتری استفاده کردند تا سه سناریوی متفاوت را آزمایش کنند و به توضیح چگونگی و دلیل توقف تأمین اکسیژن به جریان خون توسط ریه‌ها کمک کنند. مطابق گفته‌های جاکوب هرمان (Jacob Herrmann)، مهندس زیست‌پزشکی، پست دکترای تحقیقاتی آزمایشگاه سوکی (Suki) و مؤلف برجسته این مطالعه جدید، تحقیقات آن‌ها که در ژورنال Nature Communications منتشر شده، آشکار می‌نماید که کم اکسیژنی خاموش احتمالاً با ترکیبی از مکانیسم‌های بیولوژیکی ایجاد می‌شود که ممکن است خودبه‌خود در ریه‌های بیماران کرونایی ایجاد شود.

معمولاً ریه‌ها با تأمین اکسیژن برای هر سلول بدن در هنگام دم و با پاک‌سازی بدن از دی‌اکسیدکربن در هر لحظه از بازدم، وظیفه حیاتی تبادل گاز را انجام می‌دهند. ریه‌های سالم خون اکسیژن‌دار را در سطح بین 95 و 100 درصد نگه می‌دارند (اگر به زیر 92 درصد افت کند، جای نگرانی وجود دارد و دکتر ممکن است تصمیم بگیرد که اکسیژن مکمل تجویز کند). (در حال حاضر در پندمی کرونا، وقتی متخصصین بالینی ابتدا زنگ هشدار کم اکسیژنی خاموش را به صدا در آورند، اکسیژن سنج‌ها (oximeter) از قفسه‌های فروشگاه‌ها بیرون کشیده شدند، چرا که افراد زیادی نگران‌اند که مبادا خودشان یا اعضای خانواده‌شان به موارد سبک‌تری از کرونا ویروس در خانه مبتلا شوند و خواستند که بتوانند سطح اکسیژن خونشان را کنترل نمایند).

محققان ابتدا به چگونگی اثرات کووید -19 بر توانایی تنظیم ریه‌ها در هدایت خون پرداختند. معمولاً اگر نواحی از ریه به‌خاطر آسیب ناشی از عفونت، اکسیژن زیادی جمع‌آوری ننماید، عروق خونی در آن نواحی منقبض می‌شوند. این واقعاً کار خوبی است که ریه‌های ما انجام می‌دهند، چون خون را مجبور می‌کنند که به‌جای جاری شدن در بافت ریه، مملو از اکسیژن شود و سپس در سرتاسر بقیه بدن به گردش در آید.

اما مطابق گفته‌های هرمان (Herrmann)، داده‌های کلینیکی پیش مقدماتی اشاره کرده‌اند که ریه‌های برخی از بیماران کرونایی توانایی محدودکردن جریان خون به بافت قبلاً آسیب‌دیده را ازدست‌داده بودند و بر عکس، آن رگ‌های خونی را حتی بیشتر بازکرده بودند (چیزی که دیدن یا اندازه گرفتن آن در سی‌تی‌اسکن سخت است)

با استفاده از یک مدل ریه محاسباتی، هرمان (Herrmann)، سوکی (Suki) و تیمشان آن نظریه را آزمایش کردند که نشان می‌داد برای افت سطح اکسیژن خون به سطح مشاهده شده در بیماران کرونایی، جریان خون در حقیقت باید خیلی بالاتر از حد نرمال آن نواحی از ریه‌هایی باشد که نمی‌توانند زیاد اکسیژن جمع کنند (آن‌ها می‌گویند که به سطح پایین اکسیژن در کل بدن نسبت داده می‌شود).

بعداً، آن‌ها به چگونگی تأثیر لخته شدن خون بر جریان خون در نواحی مختلف ریه می‌پردازند. وقتی دیواره داخلی عروق خونی به‌خاطر عفونت ناشی از کووید - 19 ملتهب می‌شود، لخته‌های کوچک خون که در اسکن‌های پزشکی خیلی کوچک دیده می‌شوند، می‌توانند داخل ریه‌ها تشکیل گردند. آن‌ها، با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری ریه‌ها، دریافتند که این وضع می‌تواند موجب تحریک کم اکسیژنی خاموش شود، ولی به‌تنهایی احتمالاً برای ایجاد افت سطح اکسیژن تا حد سطوح دیده شده در داده‌های بیماران کرونایی، کافی نیست.

نهایتاً، محققان از مدل کامپیوتری خود استفاده کردند تا دریابند که آیا کووید - 19 نسبت نرمال جریان هوا - به - خون را که ریه‌ها برای عملکرد نرمالشان نیاز دارند، مانع می‌شود. سوکی (Suki)، می‌گوید که این نوع نسبت نابرابر جریان هوا - به - خون چیزی است که در بسیاری از بیماری‌های تنفسی مانند بیماران آسمی، اتفاق می‌افتد و می‌تواند یک شرکت‌کننده با این وضع شدید باشد، کم اکسیژنی خاموش که در بیماران کووید -19 مشاهده شده است.

مدل‌های آن‌ها نشان می‌دهند که برای اینکه این موضوع دلیل کم اکسیژنی خاموش باشد، باید در بخش‌هایی از ریه نابرابری به وجود آید که در اسکن‌های ریه، آسیب‌دیده یا غیرطبیعی نشان داده نمی‌شود.

همه یافته‌های آن‌ها حاکی از این هستند که ترکیبی از تمام سه عامل احتمالاً مسئول موارد شدید اکسیژن پایین در برخی بیماران کووید -19 باشد. با داشتن درک بهتری از این مکانیسم‌های اصلی و چگونگی تغییر میزان این ترکیبات در بین بیماران، متخصصان بالینی می‌توانند گزینه‌های آگاهانه‌تری درباره درمان بیماران با استفاده از معیارهایی مانند تهویه و اکسیژن مکمل داشته باشند. برخی معایناتی که معمولاً مطالعه می‌شوند شامل معاینه تکنولوژی - پایین به نام وضعیت دمرو می‌باشد که بیماران بر روی شکم‌هایشان می‌افتند و به بخش پشتی ریه‌ها اجازه می‌دهند تا تمام مدت عصر تا آخر شب را که در بیرون از خانه بوده‌اند و نسبت نابرابر هوا - به - خون داشته‌اند اکسیژن بیشتری را به داخل ریه‌ها بکشند.

سوکی (Suki) می‌گوید: "افراد مختلف به این ویروس خیلی متفاوت واکنش نشان داده‌اند، ". وی می‌گوید که برای متخصصان بالینی، درک تمام دلایل پایین بودن اکسیژن خون بیمار، حائز اهمیت است، به طوری که می‌توانند درباره شکل مناسب درمان تصمیم‌گیری کنند که شامل داروهایی است که می‌تواند به انقباض عروق خونی، خردکردن لخته‌های خونی، یا اصلاح نسبت نابرابر جریان هوا - به - خون کمک کند.

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه بوستون (Boston University) تهیه شدند. مطلب اصلی توسط جسیکا کلاروسی (Jessica Colarossi) نوشته شده است.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

جاکوب هرمان (Jacob Herrmann)، ویتور موری (Vitor Mori)، جاسون ه. ت.باتس (Jason H. T. Bates)، بلا سوکی (Béla Suki).

 

مدلسازی غیرطبیعی بودن های تزریقات ریه برای توضیح کم اکسیژنی کنونی کووید-19

Modeling lung perfusion abnormalities to explain early COVID-19 hypoxemia

 

ژورنالNature Communications، 2021؛ 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-18672-6

چکیده

تحقیقی جدید روی سیارک‌های غنی از فلز اطلاعاتی درباره ریشه و ترکیبات این اجسام نادر آشکار می‌کند که می‌توانند روزی استخراج شوند.

موضوع اصلی

سیارک‌های نزدیک زمین غنی از فلز یا NEAs، نادر هستند ولی وجودشان امکان کنجکاوی را به وجود می‌آورد که آهن، نیکل و کبالت می‌توانند روزی برای استفاده در زمین یا فضا استخراج شوند.

تحقیقی جدید که در ژورنال Planetary Science(علوم نجومی) منتشر شده، دو سیارک غنی از فلز را در فضای کیهانی خودشان بررسی کرد تا بیشتر درباره ریشه، ترکیبات و رابطه بین شهاب‌سنگ‌های یافت شده در زمین اطلاعات به دست آورد.

تصور بر این بوده است که این NEAs غنی از فلز، زمانی به وجود آمده‌اند که هسته‌های سیاره‌های درحال‌توسعه به طور فاجعه باری در تاریخ منظومه شمسی قبلاً نابود شده‌اند، ولی اطلاعات زیادی از آن‌ها در دسترس نیست. تیمی از دانشجویان به رهبری استادیار علوم نجومی دانشگاه آریزونا ویشنو ردی (Vishnu Reddy)، سیارک‌های 1986 DAو 2016 ED85را مطالعه کردند و کشف کردند که علائم طیفی آن‌ها کاملاً شبیه به سیارک 16 Psyche، یعنی بزرگ‌ترین جسم غنی از فلز در منظومه شمسی، می‌باشد.Psyche که در کمربند سیارکی بین مدارهای مریخ و مشتری، بیشتر نزدیک به زمین واقع شده، هدف موردنظر مأموریت NASAs Psycheمی‌باشد.

سر مؤلف جیوآن سانچز (Juan Sanchez) که در مؤسسه علوم نجومی (Planetary Science Institute) مستقر می‌باشد، گفت: "تحلیل ما نشان می‌دهد که NEAs سطوحی با 85% فلز مانند آهن و نیکل و 15% مواد سیلیکاتی هستند که اساساً تخته‌سنگ است. این سیارک‌ها شبیه به برخی از شهاب‌سنگ‌های سنگی آهنی مانند مزوسیدریت (mesosiderite) یافت شده در زمین می‌باشند."

ستاره‌شناسان دهه‌ها فکر کرده‌اند که سطح سیارک Psyche از چه چیزی ساخته شده است. با مطالعه روی NEAs غنی از فلز که نزدیک به زمین آمده‌اند، امیدوارند که شهاب‌سنگ‌های خاصی را شناسایی کنند که مشابه سطح Psyche باشند.

ردی (Reddy)، بازرس اصلیبورسیه ناسا که سرمایه اولیه این کار را تهیه نمود، گفت: "وقتی من دانشجوی فوق‌لیسانس بودم، باهدف شناسایی و مشخص‌کردن NEAs نادر مانند این سیارک‌های غنی از فلز، در 2005 زمینه‌یابی ترکیبی جمعیت NEA را شروع کردیم. پاداش ما این است که این Mini psyches را که این‌قدر به زمین نزدیک هستند را کشف کرده‌ایم."

آدام باتل (Adam Battle)، همکار مؤلف این مقاله همراه با دانشجویان فوق‌لیسانس آزمایشگاه علوم نجومی و قمری، بنجامین شارکی (Benjamin Sharkey) و تئودور کاریتا (Theodore Kareta) و دانشجوی لیسانس بخش علوم زمینی دیوید کانتیلو (David Cantillo)، گفتند: "یک شیء فلزی 50 متری (164 فوت) مشابه با دو سیارکی که ما مطالعه کردیم، در آریزونا Meteor Crater (دهانه شهاب‌سنگ یا گودال حاصل از برخورد شهاب‌سنگ به زمین) را به وجود آوردند. "

این مقاله پتانسیل استخراج 1986 DAرا کشف کرده و دریافته است که میزان آهن، نیکل و کبالتی که می‌تواند در سیارک وجود داشته باشد از ذخایر جهانی این فلزات بیشتر است.

بعلاوه، وقتی سیارکی به طور فاجعه باری نابود می‌شود، چیزی به نام خانواده سیارک (شاخه‌ای از سیارک‌های کوچک که ترکیبات و مسیرهای مداری مشابهی دارند) را پدید می‌آورد.

این تیم از ترکیبات و مدارهای سیارک‌های 1986 DAو 2016 ED85 استفاده کردند تا چهار خانواده سیارک را در ناحیه بیرونی کمربند سیارکی اصلی شناسایی کنند که برای بزرگ‌ترین ذخایر اجسام کوچک در بخش داخلی‌تر منظومه شمسی حکم خانه را دارد. این موضوع سبب ایجاد ناحیه‌ای می‌شود که اکثریت بزرگ‌ترین سیارک‌های فلزی معروف شامل 16 Psyche مستقر می‌باشند.

کانتیلو (Cantillo) گفت: "ما معتقدیم که این دو Mini psyches ، احتمالاً قطعاتی از یک سیارک فلزی بزرگتری در کمربند اصلی هستند، ولی خود 16 Psyche نمی‌باشد. احتمال دارد که برخی از شهاب‌سنگ‌های آهنی و سنگی - آهنی یافت شده در زمین بتوانند از آن ناحیه در منظومه شمسی هم بیایند."

یافته‌های این مقاله بر اساس مشاهدات تجهیزات تلسکوپ مادون‌قرمز ناسا در جزیره هاوایی می‌باشد. این کار توسط برنامه مشاهدات اشیاء نزدیک به زمین ناسا، سرمایه‌گذاری شده به‌طوری‌که تجهیزات تلسکوپ مادون‌قرمز ناسا نیز روی آن سرمایه‌گذاری نموده است.

 

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه آریزونا (University of Arizona) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

جیوآن سانچز (Juan Sanchez)، ویشنو ردی (Vishnu Reddy)، ویلیام ف. بوتک (William F. Bottke)،

آدام باتل (Adam Battle)، بنجامین شارکی (Benjamin Sharkey)، تئودور کاریتا (Theodore Kareta)،

نیل پیرسون (Neil Pearson)، دیوید کانتیلو (David Cantillo).

مشخصات فیزیکی سیارک های نزدیک زمین غنی از فلز 6178 (1986 DA) و 2016 ED85

Physical Characterization of Metal-rich Near-Earth Asteroids 6178 (1986 DA) and 2016 ED85

 

ژورنال Planetary Science(علوم نجومی)، 2021؛ 2 (5): 205 DOI: 10.3847/PSJ/ac235f