Sự trao đổi chất kỳ diệu ở những chú chó kéo xe

Douglas Robson

Nếu con người chúng ta tham gia các hoạt động rèn luyện căng thẳng ngày này qua ngày khác, chúng ta bắt đầu chuyển hóa năng lượng dự trữ của cơ thể, tiêu thụ hết đường và chất béo. Khi tế bào hết năng lượng gây ra mệt nhọc, việc luyện tập phải dừng lại cho đến khi nguồn năng lượng được bổ sung. 

Đối với loài chó lại hoàn toàn khác biệt, đặc biệt là loài chó kéo xe tham gia cuộc đua Iditarod tại Alaska. Đường đua kéo dài 1.100 dặm. Các nghiên cứu chỉ ra rằng những chú chó bằng cách nào đó đã thay đổi cơ chế trao đổi chất của chúng trong cuộc đua.

Tiến sĩ Michael S. Davis, giáo sư sinh lý học thú y tại Đại học bang Oklahoma đồng thời là nhà nghiên cứu quá trình vận động của động vật, cho biết: “Trước cuộc đua, hoạt động trao đổi chất của chó giống như người. Rồi đột ngột, chúng thay đổi làm đảo ngược tất cả. Hiện tượng này chúng tôi vẫn chưa nắm rõ. Trong khoảng thời gian 24 giờ, chúng quay trở lại trạng thái trao đổi chất bình thường lúc chúng nghỉ ngơi sau khi đã chạy 100 dặm một ngày.”

Tiến sĩ Davis, người nghiên cứu về chó kéo xe, nhận thấy rằng chúng không hề sử dụng năng lượng dự trữ và cố tránh trường hợp xấu nhất là kiệt sức. Ông đang thực hiện một nghiên cứu cho Cơ quan dự án nghiên cứu phòng vệ với nguồn tài trợ 1,4 triệu đôla năm 2003 nhằm nghiên cứu cơ chế sinh lý khiến những chú chó kéo xe có thể chống chịu được với tình trạng mỏi mệt.

Tiến sĩ Davis, hiện đang hợp tác cùng các nhà nghiên cứu tại Texas A&M trong dự án trị giá 300.000 đôla do Darpa tài trợ từ mùa thu năm ngoái, thường xuyên đến Alaska trong nhiều năm để nghiên cứu tại sao những chú chó kéo xe lại “không hề bị mệt”

Những chú chó kéo xe bằng cách nào đó đã thay đổi quá trình trao đổi chất của chúng trong một cuộc đua. (Ảnh: Robert F. Bukaty/Associated Press)

Ông nói: “Chúng có khả năng vận hành một chiến lược nào đó. Chúng tôi rất tự tin rằng con người cũng có đủ khả năng cho chiến lược này. Chúng ta phải tìm hiểu cơ chế chúng vận hành để từ đó có thể áp dụng trên người,”

Các nhà nghiên cứu chưa chứng minh được khả năng tương tự ở các loài khác, nhưng tiến sĩ Davis nhận định rằng động vật có vú di trú và các loài chim cũng có thể có khả năng này. Nó không giống với phản xạ lặn ở động vật có vú dưới nước như hải cẩu, rái cá hay cá heo giúp chúng có thể lặn dưới nước một thời gian dài bằng cách làm chậm quá trình trao đổi chất.

Tiến sĩ Davis nhận định: “Mức độ trao đổi chất không thay đổi. Nó không làm giảm tốc độ đốt calo của chúng.” Thực tế, trong những chặng đường dài chó kéo xe tiêu thụ khoảng 240 calo một pao một ngày trong vòng 1 đến 2 tuần không ngừng.

Ông nhấn mạnh, làm thế nào để chúng có thể giữ được mức độ tiêu thụ calo trong một thời gian dài như vậy mà không cần sử dụng đến chất béo và đường dự trữ (vì vậy dẫn tới việc phải dừng tạm nghỉ như đối với con người chúng ta) chính là điều khiến chúng trở nên “kỳ diệu”.

Nếu tiến sĩ Davis và các nhà nghiên cứu thuộc Texas A&M nhận biết được những dấu hiệu sinh học hay “công tắc”, nó có thể giúp các binh sĩ của chúng ta hiểu và phát triển phương thức kiểm soát, ngăn ngừa tác động tâm lý của hiện tượng mệt mỏi trong những trường hợp căng thẳng như tập trận.

Jan Walker thuộc Darpa viết trong một thư điện tử rằng: “Nhiệm vụ của quân nhân thường đòi hỏi nỗ lực tột độ, điều này khiến họ dễ dàng bị kiệt sức. Sự mệt nhọc cực độ có thể làm tổn thương hệ thống đề kháng, khiến cho quân nhân dễ bị chấn thương hoặc bệnh tật.”