تاخت اسب و تنفس با سرعت بالا
تاریخ: 6 اکتبر 2008
منبع: انجمن فیزیولوژی آمریکا
هماهنگی دو سیستم برای هر اسبی برای راه رفتن، یورتمه کردن، تاختن یا برنده شدن در مسابقه کلیدی است. اول اندام های حرکتی است که به حیوان اجازه می دهد حرکت کند. دوم یک سیستم تنفسی پیچیده است که به اسب اجازه می‌دهد به ازای هر قدمی که در حین حرکت برمی‌دارد، یک بار نفس بکشد.
بیش از یک دهه است که تیمی از محققان برای کشف اسرار اسب ها کار می کنند. یافته‌های آنها ممکن است سکوی پرشی برای سلامت اسب عضلانی بهتر و رویکردی متفاوت برای دستگاه‌های تنفسی برای انسان‌ها باشد.
جان هرمانسون، نورم دوچارم و جاناتان چیتام، همه از کالج دامپزشکی دانشگاه کورنل، ایتاکا، نیویورک، جان برترام، دانشگاه کلگری، کالج پزشکی، کلگری، آلبرتا، CN، و مایکل بوچر، گروه علوم زیستی، یانگستون دانشگاه ایالتی، یانگستون، OH، تیم تحقیقاتی را تشکیل می دهد.
حرکت اسب
اندام های تحتانی (پاهای) اسب ها چیزی است که به آنها امکان حرکت را می دهد، چه از طریق راه رفتن، یورتمه زدن، تاختن و یا پریدن. یک منطقه ذخیره سازی الاستیک در داخل اندام های جلویی قرار دارد که از تاندون های بلند تشکیل شده است. این تاندون ها در هنگام تمرین با سرعت بالا یا مسابقه در معرض آسیب هستند.
محققان تلاش خود را بر درک علت وقوع این امر متمرکز کردند. آنها دریافتند که دو عامل عضلانی اصلی در اندام جلویی حرکت اسب را به جلو هدایت می کند. اولین مورد، کیفیت فنری “pogo-stick” تاندون خم کننده سطحی است که اثر “جهش” را فراهم می کند که امکان یورتمه کردن و تا حدی تاختن را فراهم می کند. دومی کار ایجاد شده توسط خم کننده عمیق موازی است که اسب را روی زمین به جلو حرکت می دهد. تعادل بین این دو عضله است که برای حرکت اسب لازم است.
از این اکتشافات پتانسیل برای کاربردهای دامپزشکی به وجود آمده است. از جمله این احتمال است که برخی از شکستگی در اندام های جلویی ممکن است به خستگی در خم کننده عمیق ناشی از استرس و فشار روی تاندون های حیوان مربوط باشد.
به گفته دکتر هرمانسون، «خستگی عضله فلکسور عمقی ممکن است عضله فلکسور سطحی و تاندون را بیش از حد تحت فشار قرار دهد، به ویژه در پایان تمرینات شدید و با سرعت بالا.
اهمیت تنفس
هنگامی که اسبی در حال دویدن است، تنفس و گام آن به نسبت 1:1 به هم مرتبط هستند، بنابراین به ازای هر قدمی که برمی‌دارند، یک نفس نیز برمی‌دارند. اوج جریان هوا که تولید می کنند بسیار زیاد است (حدود 80 لیتر در ثانیه). بنابراین، یک نقص بسیار کوچک در راه هوایی می تواند باعث کاهش شدید عملکرد شود. دو غضروف (غضروف آریتنوئیدها) از حنجره در هنگام بلع محافظت می کنند. هنگامی که اسب قورت می دهد، این غضروف ها بسته می شوند. وقتی اسب نفس می کشد، کارتریج ها باز می شوند. هنگامی که اسب تمرین می کند، آنها تا حد ممکن باز می شوند تا حداکثر جریان هوا به ریه ها برسد.
این غضروف ها توسط عضله ای باز می شوند که توسط یک عصب طولانی عصب دهی می شود، عصب حنجره عود کننده، که از مغز، به پایین گردن و اطراف قاعده آئورت می رود. این عصب مستعد ابتلا به بیماری و آسیب است. هنگامی که این اتفاق می افتد، عضله به درستی عمل نمی کند، بنابراین نمی تواند به درستی غضروف را باز کند. در نتیجه، غضروف ها فرو می ریزند، جریان هوا را مسدود می کنند و منجر به عملکرد ضعیف اسب می شود.
راه حل راه هوایی برای اسب ها و مردم؟
در سه سال گذشته محققان در حال ساخت یک ضربان ساز برای حنجره بوده اند. ایمپلنت الکتریکی را می توان در عضله یا اطراف عصب قرار داد تا عضله را تحریک کرده و در حین تمرین باز نگه دارد. این ایمپلنت به حدی توسعه یافته است که می توان از آن برای باز نگه داشتن مجاری تنفسی اسب ها با سرعت 35 تا 40 مایل در ساعت استفاده کرد.
محققان بخشی از تیمی هستند که به دنبال کاربرد ضربان ساز برای انسان برای افرادی هستند که فلج حنجره دارند یا تحت پیوند حنجره قرار می گیرند. این اختلال می تواند عارضه جراحی تیروئید در افرادی باشد که تیروئیدکتومی انجام داده اند، معمولاً برای برداشتن سرطان از غده تیروئید. علاوه بر فلج، می تواند بر گفتار، صدا و بلع تأثیر بگذارد. به گفته دکتر چیتام، “ما امیدواریم که این ضربان ساز که در اسب ها آزمایش شده است، در نهایت برای انسان مفید باشد.”
نتیجه
به گفته دکتر هرمانسون، «اسب ها ورزشکارانی هستند که طراحی منحصر به فرد دارند و برای مطالعه اندام ها، تنفس و سایر سیستم های بدن بسیار مفید هستند. این نوع تحقیقات ترجمه‌ای به نفع همه علاقه‌مندان است.»
*دکتر. هرمانسون در جلسه انجمن فیزیولوژیک آمریکا (APS) با عنوان زیست شناسی یکپارچه تمرین V درباره کار گروه بحث خواهد کرد. این کنفرانس در 24 تا 27 سپتامبر 2008 در هیلتون هد، SC برگزار می شود.
.
