Em formação

Quanto tempo pode durar o tecido humano sem sangue?


Já ouvi várias vezes que os tecidos do corpo começam a necrotizar depois de serem cortados o suprimento de sangue por apenas alguns minutos, mas isso não pode ser verdade.

Alguns anos atrás, eu acordei uma manhã e aparentemente estava dormindo na medida de modo que a artéria principal do meu braço esquerdo foi totalmente comprimida e fechada, porque estava completamente dormente. Não apenas "o braço adormeceu"; Eu não tinha controle mental sobre todo o braço e nenhuma sensação nele. Eu poderia levantá-lo com minha mão direita e ele cairia imediatamente quando eu o soltasse, e eu não senti nada quando ele pousou no colchão. Isso meio que me assustou no começo, mas em apenas alguns minutos eu senti a sensação de "alfinetes e agulhas" da circulação voltando, e estava 100% de volta ao normal em menos de uma hora.

Dado que presumivelmente estive dormindo sobre ele assim por várias horas, e ainda assim, de alguma forma, não terminei com um braço morto e inútil que precisava ser amputado, sei por experiência pessoal que o tecido não morre em poucos minutos. Então, quanto tempo realmente leva?


Como os instrutores de EMT (Técnico de Emergência Médica) lhe dirão agora, ao usar um torniquete, você tem cerca de quatro horas para levar o ferimento a um cirurgião vascular e tratá-lo adequadamente. A regra, portanto, é de quatro horas. No entanto, o traço comum que vejo na maioria das fontes é que cerca de uma hora e meia é o tempo mais longo que você deseja passar sem fluxo de sangue para um membro.

Quanto ao que aconteceu com você, parece mais que o membro simplesmente adormeceu. Quando um membro adormece, o nervo é pinçado por um tempo e também perde o fluxo sanguíneo. No entanto, esta não é uma perda completa e, portanto, seu braço é capaz de sobreviver porque ainda está recebendo oxigênio e outros nutrientes suficientes para sustentar sua existência (além de ter toxinas e CO2 bombeado para longe dele).

Tive muita dificuldade em encontrar qualquer informação científica concreta sobre este assunto em geral.

Portanto, se desejar obter mais informações sobre isso, visite os links a seguir. O primeiro é um link da WikiPedia sobre Infartos de membros (ou embolia em um membro). A segunda é de Mental Floss sobre Why Limbs Fall Asleep. O terceiro é um artigo um tanto aleatório sobre a experiência pessoal de alguém em Sleeping on their arm.

Portanto, em resumo: embora eu não tenha conseguido encontrar evidências sólidas de quanto tempo um membro pode viver sem seu suprimento de sangue, parece ser cerca de 2-4 horas (algumas fontes dizem 5-8); no entanto, eu gostaria de acrescentar que seu caso parece ser um caso grave de um membro adormecido, você provavelmente não estava / está em perigo. Além disso, se o seu braço de fato fez se a circulação estivesse completamente cortada, teria ficado pálido, depois azul e mais tarde um vermelho lívido e roxo quando o sangue começou a se acumular; você então começaria a sentir os efeitos da morte do membro, ou seja, necrose, gangrena.


Tecido e produtos de tecido

Células ou tecidos humanos destinados a implantação, transplante, infusão ou transferência em um receptor humano são regulados como uma célula humana, tecido e produto celular e baseado em tecido ou HCT / P. O Centro de Avaliação e Pesquisa Biológica (CBER) regula HCT / Ps sob 21 CFR Partes 1270 e 1271. Exemplos de tais tecidos são ossos, pele, córneas, ligamentos, tendões, dura-máter, válvulas cardíacas, células-tronco hematopoiéticas / progenitoras derivadas de sangue periférico e do cordão, oócitos e sêmen. O CBER não regula o transplante de transplantes de órgãos humanos vascularizados, como rim, fígado, coração, pulmão ou pâncreas. A Administração de Serviços de Recursos de Saúde (HRSA) supervisiona o transplante de órgãos humanos vascularizados.

As partes 1270 e 1271 exigem que os laboratórios de tecidos rastreiem e testem os doadores, preparem e sigam procedimentos escritos para a prevenção da propagação de doenças transmissíveis e mantenham registros. A FDA publicou três regras finais para ampliar o escopo dos produtos sujeitos à regulamentação e incluir requisitos mais abrangentes para prevenir a introdução, transmissão e disseminação de doenças transmissíveis. Uma regra final exige que as empresas registrem e listem seus HCT / Ps com o FDA. A segunda regra exige que os estabelecimentos de tecidos avaliem os doadores, por meio de triagem e testes, para reduzir a transmissão de doenças infecciosas por meio do transplante de tecidos. A terceira regra final estabelece boas práticas atuais de tecidos para HCT / Ps. Os regulamentos revisados ​​da FDA estão contidos na Parte 1271 e se aplicam aos tecidos recuperados após 25 de maio de 2005. Os novos requisitos têm como objetivo melhorar a proteção da saúde pública e, ao mesmo tempo, minimizar a carga regulatória.


Por quanto tempo o tecido muscular pode ficar sem oxigênio?

Horas. Quando fazemos uma cirurgia em um membro, geralmente colocamos um torniquete em um nível alto e o deixamos para estancar o sangramento (interrompe o fluxo sanguíneo). Seria doloroso se você estivesse acordado. Pode durar várias horas assim, mas quanto menos melhor. Temos até um relógio no teatro para nos dizer quanto tempo demorou o torniquete - melhor ser menos.

Como um esclarecimento rápido, mas importante, u / Nichinungas se refere ao músculo esquelético, que possui uma tolerância muito alta à isquemia em comparação com outros tipos de músculos. O músculo cardíaco não tem uma tolerância tão alta. O músculo cardíaco submetido a uma completa falta de oxigênio, começaria a morrer após cerca de 20 minutos. Esse período de tempo pode ser estendido se você diminuir a temperatura do tecido ou com vários agentes farmacológicos / cardioprotetores de proteção, como anestésicos voláteis.

Não sei qual é a tolerância de isquemia para músculo liso, se alguém sabe, eu estaria interessado em sua opinião.


9 fatos sobre a decomposição humana

De cadáveres apodrecendo rastejando com vermes a corpos escorrendo que emitem fedores de revirar o estômago, o corpo humano em decomposição é o material de pesadelos, filmes de terror e dramas policiais. Somos fascinados e repelidos pela decomposição, que deu origem a muitos mitos e lendas urbanas. (Não, cabelo e unhas não crescem depois da morte, e cadáveres nunca ficam nas mesas mortuárias.) Aqui estão nove fatos fascinantes que desmistificam como fazemos a transição da carne para os ossos e para o pó.

1. A DECOMPOSIÇÃO COMEÇA QUASE IMEDIATAMENTE APÓS A MORTE.

A falta de oxigênio em seu corpo leva aproximadamente quatro minutos, desde o momento em que uma pessoa deu o último suspiro, para desencadear uma série de eventos que acontecem em nível microscópico: Os níveis de dióxido de carbono e acidez aumentam na corrente sanguínea e resíduos tóxicos aumentar, envenenando as células. Então, as enzimas dentro das células começam a destruí-las. Órgãos com altas concentrações de enzimas e água, como o fígado e o cérebro, são o marco zero para esse processo.

Um dos primeiros sinais visíveis de morte é quando os olhos ficam turvos, resultado da falta de fluxo de fluidos e oxigênio para as córneas. Isso pode começar dentro de 10 minutos [PDF] após a morte.

2. EXISTEM CINCO FASES DE DECOMPOSIÇÃO.

A primeira fase é chamada fresco. É caracterizada por autólise celular, "ou autodigestão": as células se rompem devido ao trabalho de enzimas e fluidos vazam. Bolhas cheias de líquido emergem na pele, que escorregam facilmente do corpo em grandes lençóis.

Enquanto isso, as bactérias anaeróbias residentes no intestino começam a quebrar as células, iniciando a segunda fase de decomposição: inchar. À medida que esses micróbios funcionam, os gases começam a se acumular nos intestinos e os tecidos ao redor se expandem. Os gases reagem com a hemoglobina, uma proteína encontrada nas células vermelhas do sangue, produzindo um pigmento verde nas veias ("marmoreio"), e a pele fica verde e depois preta.

No decorrer decomposição ativaNa terceira fase, os tecidos começam a se liquefazer e os fluidos em decomposição vazam pelos orifícios. De acordo com Dawnie Wolfe Steadman, diretor do Centro de Antropologia Forense da Universidade do Tennessee, Knoxville, a perda de massa de tecido é principalmente o trabalho de larvas de mosca - que se alimentam de tecidos - e bactérias.

Decomposição avançada é quando a maioria dos tecidos moles se foi, a pele que sobrou ficou seca e coriácea e o esqueleto fica visível, graças ao trabalho manual de ainda mais insetos. "Enquanto as larvas de mosca não têm mais muito para se alimentar, outros insetos, como os besouros, vêm", diz Steadman. "Eles são capazes de quebrar os tecidos moles mais resistentes, como tendões, ligamentos e até mesmo cartilagem."

Decadência esquelética é o fim do processo de decomposição. Uma variedade de fatores resulta na quebra ou fragmentação dos ossos. Solo ácido, por exemplo, dissolve um composto mineral inorgânico chamado hidroxilapatita - uma mistura de cálcio e fosfato - que é responsável por 70 por cento do nosso material ósseo [PDF]. Os ossos também podem se desintegrar quando são submetidos a uma variedade de forças físicas, incluindo serem roídos por necrófagos ou lentamente erodidos pelo fluxo de água.

A duração de cada um dos estágios acima depende de fatores como temperatura, condições de sepultamento e presença de micróbios, insetos e necrófagos. A decomposição ativa, em particular, é muito influenciada pela temperatura que as moscas colocam seus ovos nos meses mais quentes, de modo que a decomposição tende a ser mais lenta em temperaturas mais frias. Os ossos geralmente começam a branquear no primeiro ano, e algas e musgo podem crescer em sua superfície. Grandes rachaduras tendem a se formar após cerca de uma década.

3. O RIGOR MORTIS É SOMENTE TEMPORÁRIO.

Fãs de programas como Lei e Ordem: SVU provavelmente estão familiarizados com o rigor mortis, ou o enrijecimento dos músculos do corpo após a morte. Ele começa dentro de duas a seis horas, originando-se no rosto e no pescoço e se espalhando em direção aos membros. Rigor mortis é o resultado de dois tipos de fibras em nossas células musculares - actina e miosina - tornando-se fortemente ligadas por ligações químicas que se desenvolvem em resposta a níveis mais baixos de pH nas células, criando inflexibilidade [PDF]. Mas essa rigidez vai embora em 1 a 3,5 dias, conforme as ligações entre as fibras musculares se rompem e os músculos relaxam, mais uma vez começando pelo rosto. Quando isso acontece, o corpo pode liberar fezes e urina.

O rigor mortis ocorre mais rapidamente e persiste por mais tempo em temperaturas mais frias do que nas mais quentes, de acordo com um estudo, o rigor durou 10 dias em cadáveres refrigerados a 39 ° F em um necrotério. O que acontece logo antes da morte também pode influenciar o rigor mortis: uma febre alta encurtará sua duração, enquanto uma atividade física vigorosa fará com que ela apareça mais cedo. Esses efeitos são provavelmente causados ​​por uma queda nos níveis do ATP químico (trifosfato de adenosina), um driver de energia nas células, e aumento da quantidade de ácido láctico, que diminui o pH nas células musculares.

4. A DECOMPOSIÇÃO NÃO CHEIRA TÃO RUIM COMO VOCÊ ESPERA.

“As pessoas acham que os corpos sempre cheiram mal”, diz Melissa Connor, diretora da Estação de Pesquisa de Investigação Forense da Universidade Colorado Mesa. “Mas embora haja alguns momentos e fases [em que os] restos são cheirosos, na maioria das vezes, o cheiro não é insuportável.”

Gases malcheirosos se acumulam durante a fase de inchaço, mas os odores diminuem à medida que a decomposição avança. Segundo Connor, no verão, um cadáver pode passar pelos estágios odoríferos em 10 dias ou menos.

Uma mistura de gases é responsável pelo fedor “adocicado” da morte. Destes, a putrescina e a cadaverina - produzidas quando as bactérias decompõem os aminoácidos ornitina e lisina, respectivamente - emitem odores nocivos distintos. Esses gases podem ser absorvidos pela pele e competir com ou deslocar o oxigênio - um risco potencial à saúde para pessoas que trabalham com corpos em decomposição em ambientes fechados, como embaixo de uma casa ou em um poço. Um estudo recente sugere que a putrescina pode atuar como um sinal de alerta de que a morte está próxima, desencadeando uma resposta de “fuga ou luta”.

5. A DECOMPOSIÇÃO PODE ÀS VEZES CRIAR CORPOS "SOAPY".

Outro subproduto fedorento da decomposição é uma substância cerosa chamada adipocere. É formado a partir da gordura em condições úmidas por meio de um processo chamado saponificação (a mesma reação química básica pela qual os sabonetes são feitos de gorduras). O adipocere fresco cheira a amônia, mas com o tempo, o adipocere seca e o odor desaparece. O Museu Mütter da Filadélfia tem um espécime de um cadáver envolto em um adipocere conhecido como a Dama de Sabão, que foi exumado em 1875 de um cemitério da cidade. O Smithsonian tem um homólogo masculino: Soapman, que também foi encontrado na Filadélfia em 1875 durante a construção de uma estação ferroviária. Ele morreu por volta de 1800.

6. O 'NECROBIOME' PODE NOS AJUDAR A DETERMINAR O TEMPO DA MORTE COM MAIS PRECISÃO.

Os entomologistas forenses usam insetos para inferir a hora da morte, mas existem outras pistas biológicas potenciais. De acordo com Steadman, os cientistas forenses estão pesquisando como diferentes espécies de bactérias podem influenciar a decomposição e se as bactérias podem ajudar a identificar indivíduos.

"Alguns pesquisadores estão olhando para o necrobioma - ou todas as pequenas bactérias e fungos que habitam um cadáver - e ver se mudanças no necrobioma podem informar a hora da morte", diz Connor. Ao saber quais cepas de bactérias e outros micróbios estão presentes em cada fase de decomposição, os cientistas podem montar um relógio microbiano para ajudar a estimar o tempo desde a morte. Alguns desses micróbios vêm de nosso próprio microbioma, outros vêm do solo circundante ou são carregados para o corpo por moscas, outros insetos e necrófagos.

7. SEM BUGS OU BACTÉRIAS, A DECOMPOSIÇÃO PODE RETARDAR, BAIXAR ...

Em dezembro de 1977, em Franklin, Tennessee, o xerife do condado de Williamson foi chamado para uma propriedade antes da guerra civil chamada Two Rivers. Os proprietários relataram um distúrbio no pequeno cemitério anexo à propriedade. Lá, o departamento do xerife encontrou um cadáver masculino sem cabeça vestido com roupas formais em cima do caixão quebrado de um tenente-coronel confederado chamado William Shy, que havia morrido em 1864. O antropólogo forense William Bass foi convidado a examinar o corpo.

No livro dele Acre da MorteBass escreve que o cadáver foi preservado nos primeiros estágios de decomposição - a "carne ainda estava rosa", observa ele. Ele estimou que o homem estava morto há no máximo um ano. Mas algumas coisas não batiam, o que intrigou Bass. O estilo das roupas era antiquado e os sapatos eram feitos de materiais antigos. A cabeça do cadáver foi encontrada mais tarde no caixão, e os dentes não tinham sido vistos na odontologia moderna. Tudo isso levou Bass a suspeitar que o corpo era na verdade de Shy.

Acontece que ele estava certo da segunda vez. O cadáver de Shy foi arrancado sem cerimônia de seu local de descanso por ladrões de túmulos. O corpo de 113 anos estava tão bem preservado porque foi embalsamado - o que retarda a decomposição (em quanto depende do processo de embalsamamento) - e porque o caixão de ferro fundido foi hermeticamente selado, mantendo fora quaisquer insetos e micróbios que poderiam empurraram a decomposição para além dos estágios iniciais.

Mais recentemente, em maio de 2016, um caixão de metal hermético foi desenterrado em um quintal em San Francisco. A casa havia sido construída no local de um cemitério. Dentro do caixão estava o corpo bem preservado de uma criança, Edith Cook, que morreu em 1876. Notícias não declaram explicitamente se Edith foi embalsamada, mas anúncios antigos dos fabricantes do caixão afirmam que ele oferecia “proteção perfeita contra água e vermes. ”

Ainda assim, caixões de ferro fundido não são à prova de decomposição: em outros casos, eles explodiram devido a gases em estágio de inchaço. Esse acúmulo de gás também tem sido um problema para alguns caixões "protetores" ou "seladores" modernos.

8.… E AS CONDIÇÕES AMBIENTAIS PODEM ALTERAR A DECOMPOSIÇÃO.

Certas condições ambientais são ideais para preservar corpos e criar múmias naturais - que são únicas porque a pele sobrevive à decomposição ativa.

Uma combinação de baixo oxigênio, água altamente ácida e temperaturas baixas nas turfeiras europeias transformam cadáveres em turfeiras. Enquanto a água ácida quebra os ossos, os taninos da turfa e a falta de oxigênio preservam a pele - cada expressão, ruga e impressão digital - com detalhes surpreendentes. Exemplos famosos incluem o Homem Tollund e o Homem Lindow.

La Doncella, ou “A Donzela”, é uma antiga adolescente inca que foi deixada para morrer na Cordilheira dos Andes, na Argentina, como parte de um sacrifício ritual. Ela foi encontrada em 1999, de cabeça baixa, parecendo estar dormindo. Embora ela tenha morrido há mais de 500 anos, seu cabelo, pele e roupas estão quase perfeitamente preservados. A alta altitude, as baixas temperaturas e o baixo nível de oxigênio são responsáveis ​​pela condição de La Doncella.

Outro exemplo dos poderes de preservação das montanhas é Ötzi, uma múmia natural de um homem que morreu há cerca de 5300 anos. Ele foi descoberto em 1991 nos Alpes do Vale de Ötztal e foi preservado quase em sua totalidade. Embora o gelo da geleira tenha desidratado seu corpo, sua pele, outros tecidos, órgãos e ossos permanecem em ótima forma.

9. DOENÇAS QUE MATAM SEUS HUMANOS PODEM SOBREVIVER À DECOMPOSIÇÃO.

Vários vírus causadores de doenças podem persistir mesmo após a morte. O vírus Ebola é particularmente contagioso mesmo após a morte de uma pessoa: permanece no sangue e em outros fluidos corporais. Qualquer contato com a pele ferida ou a membrana mucosa (que reveste o nariz, a boca e outras cavidades do corpo) de uma pessoa saudável é suficiente para transmitir a infecção. Por esse motivo, a Organização Mundial da Saúde recomenda que os corpos infectados sejam enterrados com rapidez e segurança, com todos que manuseiam o corpo com equipamentos de proteção e o corpo enterrado em um caixão no chão. Foi demonstrado que o vírus persiste em primatas mortos por até uma semana.

O norovírus (a gripe estomacal) também pode se espalhar de maneira semelhante ao Ebola, e é possível pegar a gripe do muco infectado de uma pessoa morta. O vírus da varíola permanece nas crostas de uma pessoa morta por até um século - mas pelo menos não é contagioso dos mortos para os vivos.


Requisitos para a vida humana

Os humanos têm se adaptado à vida na Terra há pelo menos 200.000 anos. A Terra e sua atmosfera nos forneceram ar para respirar, água para beber e comida para comer, mas esses não são os únicos requisitos para a sobrevivência. Embora você raramente pense nisso, também não pode viver fora de uma certa faixa de temperatura e pressão que a superfície de nosso planeta e sua atmosfera fornecem. As próximas seções exploram esses quatro requisitos da vida.

Oxigênio

O ar atmosférico contém apenas cerca de 20% de oxigênio, mas esse oxigênio é um componente-chave das reações químicas que mantêm o corpo vivo, incluindo as reações que produzem ATP. As células cerebrais são especialmente sensíveis à falta de oxigênio por causa de sua necessidade de uma produção alta e constante de ATP. O dano cerebral é provável dentro de cinco minutos sem oxigênio, e a morte é provável dentro de dez minutos.

Nutrientes

UMA nutriente é uma substância presente em alimentos e bebidas essencial para a sobrevivência humana. As três classes básicas de nutrientes são água, os nutrientes produtores de energia e de construção do corpo e os micronutrientes (vitaminas e minerais).

O nutriente mais crítico é a água. Dependendo da temperatura ambiente e do nosso estado de saúde, podemos sobreviver apenas alguns dias sem água. Os produtos químicos funcionais do corpo são dissolvidos e transportados na água, e as reações químicas da vida ocorrem na água. Além disso, a água é o maior componente das células, do sangue e do fluido entre as células, e a água representa cerca de 70 por cento da massa corporal de um adulto. A água também ajuda a regular nossa temperatura interna e amortece, protege e lubrifica as articulações e muitas outras estruturas do corpo.

Os nutrientes que produzem energia são principalmente carboidratos e lipídios, enquanto as proteínas fornecem principalmente os aminoácidos que são os blocos de construção do próprio corpo. Você os ingere em alimentos e bebidas vegetais e animais, e o sistema digestivo os divide em moléculas pequenas o suficiente para serem absorvidas. Os produtos da decomposição de carboidratos e lipídios podem então ser usados ​​nos processos metabólicos que os convertem em ATP. Embora você possa sentir que está morrendo de fome depois de perder uma única refeição, você pode sobreviver sem consumir os nutrientes que produzem energia por pelo menos várias semanas.

A água e os nutrientes que produzem energia também são chamados de macronutrientes porque o corpo precisa deles em grandes quantidades. Em contraste, os micronutrientes são vitaminas e minerais. Esses elementos e compostos participam de muitas reações e processos químicos essenciais, como impulsos nervosos, e alguns, como o cálcio, também contribuem para a estrutura do corpo. Seu corpo pode armazenar alguns dos micronutrientes em seus tecidos e aproveitar essas reservas se você deixar de consumi-los em sua dieta por alguns dias ou semanas. Alguns outros micronutrientes, como a vitamina C e a maioria das vitaminas B, são solúveis em água e não podem ser armazenados, portanto, você precisa consumi-los a cada um ou dois dias.

Faixa estreita de temperatura

Você provavelmente já viu notícias sobre atletas que morreram de insolação ou caminhantes que morreram por exposição ao frio. Essas mortes ocorrem porque as reações químicas das quais o corpo depende só podem ocorrer dentro de uma faixa estreita de temperatura corporal, logo abaixo de 37 ° C (98,6 ° F). Quando a temperatura corporal sobe bem acima ou cai bem abaixo do normal, certas proteínas (enzimas) que facilitam as reações químicas perdem sua estrutura normal e sua capacidade de funcionar e as reações químicas do metabolismo não podem prosseguir.

Dito isso, o corpo pode responder com eficácia à exposição de curto prazo ao calor ([link]) ou ao frio. Uma das respostas do corpo ao calor é, claro, suor. Conforme o suor evapora da pele, ele remove alguma energia térmica do corpo, resfriando-o. Água adequada (do fluido extracelular no corpo) é necessária para produzir suor, portanto, a ingestão adequada de líquidos é essencial para equilibrar essa perda durante a resposta ao suor. Não surpreendentemente, a resposta ao suor é muito menos eficaz em um ambiente úmido porque o ar já está saturado de água. Assim, o suor na superfície da pele não é capaz de evaporar e a temperatura corporal interna pode ficar perigosamente alta.

O corpo também pode responder com eficácia à exposição de curto prazo ao frio. Uma resposta ao frio é o tremor, que é um movimento muscular aleatório que gera calor. Outra resposta é o aumento da quebra de energia armazenada para gerar calor. Quando essa reserva de energia se esgota, no entanto, e a temperatura central começa a cair significativamente, os glóbulos vermelhos perderão sua capacidade de liberar oxigênio, negando ao cérebro esse componente crítico da produção de ATP. Essa falta de oxigênio pode causar confusão, letargia e, eventualmente, perda de consciência e morte. O corpo responde ao frio reduzindo a circulação sanguínea nas extremidades, nas mãos e nos pés, a fim de evitar que o sangue resfrie e para que o núcleo do corpo possa permanecer aquecido. Mesmo quando a temperatura corporal central permanece estável, no entanto, os tecidos expostos ao frio severo, especialmente os dedos das mãos e dos pés, podem desenvolver ulcerações quando o fluxo sanguíneo para as extremidades foi muito reduzido. Essa forma de lesão tecidual pode ser permanente e levar à gangrena, exigindo amputação da região afetada.

Hipotermia controlada Como você aprendeu, o corpo se envolve continuamente em processos fisiológicos coordenados para manter uma temperatura estável. Em alguns casos, no entanto, ignorar esse sistema pode ser útil ou até mesmo salvar vidas. Hipotermia é o termo clínico para uma temperatura corporal anormalmente baixa (hipo- = “abaixo” ou “abaixo”). A hipotermia controlada é a hipotermia induzida clinicamente, realizada a fim de reduzir a taxa metabólica de um órgão ou de todo o corpo de uma pessoa.

A hipotermia controlada costuma ser usada, por exemplo, durante cirurgias cardíacas porque diminui as necessidades metabólicas do cérebro, coração e outros órgãos, reduzindo o risco de danos a eles. Quando a hipotermia controlada é usada clinicamente, o paciente recebe medicação para evitar tremores. O corpo é então resfriado a 25–32 ° C (79–89 ° F). O coração é parado e uma bomba cardíaca-pulmonar externa mantém a circulação no corpo do paciente. O coração é ainda mais resfriado e mantido a uma temperatura abaixo de 15 ° C (60 ° F) durante a cirurgia. Essa temperatura muito baixa ajuda o músculo cardíaco a tolerar a falta de suprimento de sangue durante a cirurgia.

Alguns médicos do departamento de emergência usam hipotermia controlada para reduzir os danos ao coração em pacientes que sofreram uma parada cardíaca. No departamento de emergência, o médico induz o coma e baixa a temperatura corporal do paciente para aproximadamente 91 graus. Essa condição, que é mantida por 24 horas, retarda a taxa metabólica do paciente. Como os órgãos do paciente requerem menos sangue para funcionar, a carga de trabalho do coração é reduzida.

Faixa estreita de pressão atmosférica

Pressão é uma força exercida por uma substância que está em contato com outra substância. A pressão atmosférica é a pressão exercida pela mistura de gases (principalmente nitrogênio e oxigênio) na atmosfera da Terra. Embora você possa não perceber, a pressão atmosférica está constantemente pressionando seu corpo. Essa pressão mantém os gases dissolvidos em seu corpo, como o nitrogênio gasoso nos fluidos corporais. Se você fosse repentinamente ejetado de uma nave espacial acima da atmosfera da Terra, você passaria de uma situação de pressão normal para uma de pressão muito baixa. A pressão do gás nitrogênio no sangue seria muito maior do que a pressão do nitrogênio no espaço ao redor do corpo. Como resultado, o gás nitrogênio em seu sangue se expandiria, formando bolhas que poderiam bloquear os vasos sanguíneos e até mesmo causar a quebra das células.

A pressão atmosférica faz mais do que apenas manter os gases sanguíneos dissolvidos. Sua capacidade de respirar - isto é, de absorver oxigênio e liberar dióxido de carbono - também depende de uma pressão atmosférica precisa. O mal da altitude ocorre em parte porque a atmosfera em grandes altitudes exerce menos pressão, reduzindo a troca desses gases e causando falta de ar, confusão, dor de cabeça, letargia e náusea. Os alpinistas carregam oxigênio para reduzir os efeitos dos baixos níveis de oxigênio e da baixa pressão barométrica em altitudes mais elevadas ([link]).

Doença descompressiva A doença descompressiva (DD) é uma condição na qual os gases dissolvidos no sangue ou em outros tecidos do corpo não são mais dissolvidos após uma redução da pressão no corpo. Esta condição afeta mergulhadores subaquáticos que emergem de um mergulho profundo muito rapidamente e pode afetar os pilotos que voam em grandes altitudes em aviões com cabines despressurizadas. Os mergulhadores costumam chamar essa condição de “curvas”, uma referência à dor nas articulações que é um sintoma da DD.

Em todos os casos, o DCS é provocado por uma redução na pressão barométrica. Em grandes altitudes, a pressão barométrica é muito menor do que na superfície da Terra porque a pressão é produzida pelo peso da coluna de ar acima do corpo pressionando o corpo para baixo. As pressões muito grandes sobre os mergulhadores em águas profundas são também causadas pelo peso de uma coluna de água pressionando o corpo. Para mergulhadores, o DCS ocorre na pressão barométrica normal (no nível do mar), mas é provocado pela diminuição relativamente rápida da pressão conforme os mergulhadores sobem das condições de alta pressão das águas profundas para a agora baixa, em comparação, a pressão ao nível do mar . Não surpreendentemente, o mergulho em lagos de montanhas profundas, onde a pressão barométrica na superfície do lago é menor do que no nível do mar, tem mais probabilidade de resultar em DD do que o mergulho na água ao nível do mar.

Na DCS, os gases dissolvidos no sangue (principalmente nitrogênio) saem rapidamente da solução, formando bolhas no sangue e em outros tecidos do corpo. Isso ocorre porque quando a pressão de um gás sobre um líquido diminui, a quantidade de gás que pode permanecer dissolvido no líquido também diminui. É a pressão do ar que mantém os gases sanguíneos normais dissolvidos no sangue. Quando a pressão é reduzida, menos gás permanece dissolvido. Você já viu isso acontecer ao abrir uma bebida gaseificada. Remover o selo da garrafa reduz a pressão do gás sobre o líquido. Isso, por sua vez, causa bolhas à medida que gases dissolvidos (neste caso, dióxido de carbono) saem da solução no líquido.

Os sintomas mais comuns da DD são dores nas articulações, com dor de cabeça e distúrbios da visão ocorrendo em 10% a 15% dos casos. Se não tratada, a DCS muito grave pode resultar em morte. O tratamento imediato é com oxigênio puro. A pessoa afetada é então movida para uma câmara hiperbárica. Uma câmara hiperbárica é uma câmara fechada reforçada que é pressurizada a uma pressão superior à atmosférica. Ele trata a DCS repressurizando o corpo para que a pressão possa ser removida muito mais gradualmente. Como a câmara hiperbárica introduz oxigênio no corpo sob alta pressão, ela aumenta a concentração de oxigênio no sangue. Isso tem o efeito de substituir parte do nitrogênio no sangue por oxigênio, que é mais fácil de tolerar fora da solução.

A pressão dinâmica dos fluidos corporais também é importante para a sobrevivência humana. Por exemplo, a pressão arterial, que é a pressão exercida pelo sangue à medida que flui dentro dos vasos sanguíneos, deve ser grande o suficiente para permitir que o sangue alcance todos os tecidos do corpo, e ainda baixa o suficiente para garantir que os delicados vasos sanguíneos possam suportar o atrito e a força do fluxo pulsante de sangue pressurizado.

Revisão do Capítulo

Os humanos não conseguem sobreviver por mais de alguns minutos sem oxigênio, por mais de vários dias sem água e por mais de várias semanas sem carboidratos, lipídios, proteínas, vitaminas e minerais. Embora o corpo possa responder a altas temperaturas com suor e a baixas temperaturas com calafrios e aumento do consumo de combustível, a exposição a longo prazo a calor e frio extremos não é compatível com a sobrevivência. O corpo requer uma pressão atmosférica precisa para manter seus gases em solução e facilitar a respiração - a entrada de oxigênio e a liberação de dióxido de carbono. Os seres humanos também precisam de pressão alta o suficiente para garantir que o sangue alcance todos os tecidos do corpo, mas baixa o suficiente para evitar danos aos vasos sanguíneos.


Quanto tempo pode durar o tecido humano sem sangue? - Biologia

Ao longo do tempo, os piolhos, especialmente os da cabeça (Pediculus humanus capitis De Geer), têm sido um problema recorrente comum, especialmente nas escolas. Milhões de crianças em escolas americanas podem encontrar piolhos durante o ano letivo. Infestações de piolhos nos Estados Unidos afetam pessoas em todos os níveis sociais e econômicos.

Antes da Segunda Guerra Mundial, os piolhos eram bastante comuns nos Estados Unidos, e os piolhos do corpo e do caranguejo muito menos. Após a Segunda Guerra Mundial e o surgimento do DDT como agente de controle de piolhos, os surtos de piolhos eram muito menos comuns. Agora os piolhos estão novamente se intrometendo no ambiente do americano médio. Os piolhos ou seus ovos são facilmente transmitidos de pessoa para pessoa em chapéus, casacos, lenços, pentes, escovas, toalhas, roupas de cama, assentos estofados em lugares públicos e por contato pessoal compartilhados. Compartilhar esses artigos é comum entre crianças em idade escolar. As a result, head lice infestations are most prevalent among children, whereas body and pubic (crab) lice are more frequently encountered among young adults and middle-aged persons. When someone becomes infested with lice, it is likely that the entire family will become infested.

Figura 1. Head louse (left) and crab louse (right). Drawing by Division of Plant Industry.

Human louse infestation, called pediculosis, can spread rapidly and may reach epidemic proportions if left unchecked. In a group of people, such factors as age, race (for example, African-Americans are rarelyinfested with head lice (Slonka et al. 1975)), sex, crowding at home, family size, and method of closeting clothes influence the course and distribution of the disease. The length of the hair does not appear to be a significant factor.

It is generally assumed that body lice evolved from head lice after mankind began wearing clothes.

Identification (Back to Top)

Three types of lice infest humans: the body louse, Pediculus humanus humanus Linnaeus, also known as Pediculus humanus corporis the head louse Pediculus humanus capitis De Geer and the crab louse (or pubic louse), Pthirus pubis (Linnaeus).

Head lice and body lice are morphologically indistinguishable, although head lice are smaller than body lice. Head lice and pubic lice are highly dependent upon human body warmth and will die if separated from their host for 24 hours. Body lice are hardier since they live on clothing and can survive if separated from human contact for up to a week without feeding.

Figura 2. Body lice, Pediculus humanus humanus Linnaeus. Photograph by James L. Castner, University of Florida.

Biology (Back to Top)

Lice have simple or gradual metamorphosis. The immatures and adults look similar, except for size. Lice do not have wings or powerful jumping legs so they move about by clinging to hairs with their claw-like legs. Head lice prefer to live on the hair of the head although they have been known to wander to other parts of the body. Head lice do not normally live within rugs, carpet, or school buses. Body lice live in the seams of clothing, generally where it touches the skin, and only contact the body to feed, usually holding on to the clothing while they do this. However, sometimes they will move to the body itself.

The eggs of lice are called nits. They are oval white cylinders (1/16 inch long). The eggs of head lice are usually glued to hairs of the head near the scalp. The favorite areas for females to glue their eggs are near the ears and back of the head. The eggs of body lice are laid on clothing fibers and occasionally on human body hairs.

Under normal conditions the eggs will hatch in seven to 11 days. The young lice which escape from the egg must feed within 24 hours or they will die. Newly hatched lice will periodically take blood meals and molt three times before becoming sexually mature adults. Normally a young louse will mature in 10 to 12 days to an adult (1/8 inch in length). Adults range in color from white to brown to dark gray.

Female lice lay six to seven eggs (nits) per day and may lay a total of 50 to 100 eggs during their life which may last up to 40 days. Adults can only survive one to two days without a blood meal. The nymphs and adults all have piercing-sucking mouthparts which pierce the skin for a blood meal. The reaction of humans to louse bites can vary considerably. Persons previously unexposed to lice experience little irritation from their first bite. After a short time individuals may become sensitized to the bites, and may react with a general allergic reaction including reddening of the skin, itching, and overall inflammation.

Figura 3. Crab louse egg (left) body louse egg (right).

Figura 4. Dark nits (eggs) of head lice, Pediculus humanus capitis De Geer, glued on pieces of hair shafts. Photograph by Clay Scherer, University of Florida.

Both the immature or nymphal forms and adult lice feed on human blood. To feed, the louse bites through the skin and injects saliva which prevents blood from clotting it then sucks blood into its digestive tract. Bloodsucking may continue for a long period if the louse is not disturbed. While feeding, lice may excrete dark red feces onto the skin.

Symptoms of Louse Infestation (Back to Top)

Head lice should be suspected when there is intense itching and scratching of the scalp and the back of the neck or when there is a known infestation in the community. Close examination of the scalp will reveal small, whitish or dark eggs (nits) firmly attached to hair shafts, especially at the nape of the neck and above the ears. Inspection may reveal active lice and many itchy, red marks resulting from irritation caused by the saliva of the louse. Although dandruff may resemble eggs, it can be removed easily from hair, whereas louse eggs are attached firmly to the hair with cement secreted by the louse and cannot be removed easily by pulling. When an infestation becomes known, it is advisable to examine all members of the family, especially other children, and others who have been in contact with the infested person within recent weeks to be sure that they have not become infested.

Figura 5. Nits (eggs) of head lice, Pediculus humanus capitis De Geer, on scalp. Photograph by Clay Scherer, University of Florida.

Body lice are found in tight-fitting sites or seams of clothing, usually close to the skin. Only in heavy infestations will body lice be seen on other layers of clothing. Infestations usually occur where humans continuously wear several layers of clothing due to inadequate heating or during periods of war or natural disasters. Louse infestations may also occur in poorly managed nursing homes, and among the homeless. The main reasons for these infestations are the failure to change garments and/or inadequate laundering.

Disease Transmission (Back to Top)

The body louse is the vector of three human diseases -- epidemic or louse-borne typhus, caused by Rickettsia prowazeki de Rocha-Lima trench fever, caused by Rochalimaea quintana (Schmincke) Krieg (long known as Rickettsia quintana) and louse-borne relapsing fever, caused by Borrellia recurrentis (Lebert) Bergy et al. (PAHO 1973). These diseases are not presently being reported from the United States, but their introduction at some future time is not impossible if body louse infestations should become sufficiently prevalent. Although head lice have been experimentally infected with Rickettsia prowazeki, neither head lice nor pubic lice have been implicated directly in active disease transmission (Roy and Brown 1954). Although body lice may pose the most serious health threat in many countries, head lice appear to be the greatest nuisance, particularly among school children in highly developed countries where their presence is considered intolerable.

Gestão (voltar ao topo)

The biggest problem in controlling head lice infestations is convincing parents, teachers and even school administrators that head lice infestations are not caused by filthy conditions. For example, one school principal denied the existence of a head lice infestation in his school, even though the wife of a University of Florida graduate student, who was a teacher at that school, confirmed that such the problem existed. The principal's denial of the problem, and his refusal for our staff to cooperate with his school nurse, prevented us from controlling the infestation and preventing its recurrence. In addition, lack of knowledge of the biology and ecology of the head louse resulted in the school administrator calling in the school district-contracted, pest control company and demanding that its personnel spray the rugs for control of the head louse infestation. Since head lice occur only on the bodies of children, the pest control company was powerless to do anything to control the infestation. But this did not stop the principal from threatening to cancel the contract. Education of all levels of society on the biology and control of head and body lice is essential for controlling frequent reoccurring infestations.

Adequate sanitation, including frequent changes of clothing, and laundering clothing and bedding in hot water, or dry cleaning, ordinarily is enough to prevent permanent infestations of body lice, since they remain on the clothing and are killed by the cleaning process. However, head lice and crab lice cannot be controlled in this way. Once a few lice are picked up they remain in the hair and are not killed by ordinary shampoos or bathing. Insecticides are therefore necessary to control these species, and to control body lice also when war, catastrophe, economic conditions, or traditional customs prevent adequate laundering.

Chemicals are available as prescription or non-prescription drugs to control lice. Over-the-counter products which should be effective include those containing permethrin or pyrethrins (pyrethrum extract) as active ingredients. These drugs are available as creams, lotions, or shampoos. Shampoos are preferred for control of head lice. The application of these insecticidal drugs will kill nymphs, adults, and some eggs. Eggs killed by treatment as well as unaffected eggs may remain attached to hair shafts and should be removed as soon as possible. To remove these eggs it may be necessary to do some "nit-picking" utilizing a special fine-toothed lice comb. Combs and other tools used to remove lice should be soaked in a lice killing solution such as rubbing alcohol after use.

Use of lice sprays to treat objects such as toys, furniture, carpet etc. is not recommended because lice cannot live off the host longer than a couple of days. The same holds true for classrooms. Use of these products is considered ineffective and unnecessary.

Insecticidal shampoos are available as over-the-counter preparations at drugstores. Carefully read the label as some shampoos should be used only once. Prescription products containing the active ingredients malathion and lindane are not recommended for use on children or adults. These products have had reported side effects. Além disso, never use gasoline or kerosene or other flammable liquids as home remedies. Children have been killed or severely burned as the result of accidents that occurred while using these flammable liquids.

Nit combs, with much smaller spaces between the tines, are also commercially available for regular use in the control of head lice.

Referências selecionadas (voltar ao topo)

  • Anonymous. 1975 September. A handbook of guidelines for dealing with Pediculosis capitis (head lice). Division Elementary and Secondary Education, Dade County Public Schools (Florida), in cooperation with Dade County Dept. Public Health. 10 pp.
  • Anonymous. 1975. Basic information about human lice. Pharmecs Division, Pfizer Inc., New York, New York. 12 pp.
  • Borror DJ, Triplehorn CA, Johnson NF. 1989. An Introduction to the Study of Insects. 6th Ed. Harcourt Brace, New York. 875 pp.
  • Bosik JJ, et al. 1997. Common Names of Insects and Related Organisms 1997. Entomological Society of America, Lanham, MD.
  • Pan American Health Organization (PAHO). 1973. The Control of Lice and Louse-borne Diseases. Proceedings of the International Symposium on the Control of Lice and Louse-borne Diseases, Washington, D.C., 4-6 December 1972. World Health Organization, Washington, D.C. Scientific Publ. 263. 311 p.
  • Roy DN, Brown AWA. 1954. Entomology (Medical & Veterinary) including Insecticides & Insect & Rat Control. 2ª ed. Excelsior Press, Calcutta, India. 413 pp.
  • Scherer C, Koehler PG. (July 1999). Biology and Control of Head Lice. School Integrated Pest Management.
  • Slonka GF, McKinley TW, et al. 1975 April. Controlling head lice. (unnumbered publication) United States Dept. Health, Education and Welfare, Public Health Service, Center for Disease Control, Atlanta, Georgia. 16 pp.
  • Snetsinger RJ. 1990. No Handbook of Pest Control. 7th Edition. Story K, Moreland D (eds.). Franzak & Foster Co., Cleveland, OH. p. 583-596.

Authors: Howard V. Weems, Jr., Florida Department of Agriculture and Consumer Services, Division of Plant Industry, and Thomas R. Fasulo, University of Florida
Originally published as DPI Entomology Circular 175. Updated for this publication
Photographs: Clay Scherer and James L. Castner, University of Florida
Drawings: Division of Plant Industry
Web Design: Don Wasik, Jane Medley
Publication Number: EENY-104
Publication Date: July 1999. Latest revision: December 2013. Reviewed: June 2020.

Uma instituição de oportunidades iguais
Editor e coordenador de criaturas em destaque: Dra. Elena Rhodes, Universidade da Flórida


O Instituto de Pesquisa Criativa

School children have been told that it takes long ages for a fossil to form and that fossils have been buried under deep rock layers for millions of years. However, increasing discoveries of fossils with soft tissue show clear evidence that refutes both claims. For example, a newly discovered ten-foot-long mosasaur fossil in South Dakota not only had soft tissues of its own, but also remnants of what it last ate.

Embedded in fine layers of shale near Chamberlain in central South Dakota, the fossil was exposed by flooding along the Missouri River. Its "remarkable" preservation not only kept the bones in articulated positions, but also retained some original soft tissues. A team of South Dakota School of Mines & Technology paleontologists discovered the fossil in September of this year. It was transported to the School of Mines in Rapid City, which plans to display it in the school's Museum of Geology.

Museum curator James Martin told the Rapid City Journal, "There is cartilage still on the shoulder blade and on a bone called a coracoid." The report also stated, "This fossil also includes the contents of the animal's stomach―its last meal." 1

"The fossil that was discovered this past summer lived during the Age of Reptiles 80 million years ago," a photo caption for the story declared. 2 But this date does not square with the fact that the fossil has the original organic remains Martin mentioned.

Cartilage is a mixture of biological materials, including collagen and elastin proteins. These same proteins were specifically detected in an "80 million year old" hadrosaur recently. 3 Collagen is also integral to bone tissue.

Scientists have conducted experiments that track the decay rate of collagen protein. One team, led by origin of life researcher Jeffrey Bada, found that "internal hydrolysis [the decay of a molecule involving the splitting of water molecules] fragments the original protein," so that it spontaneously falls apart. 4 They calculated that the collagen locked inside solid bone decays faster than the collagen embedded in seashells. 5

That collagen decay study did not experiment directly on cartilage, but it stands to reason that the collagen in cartilage would decay even faster than that inside the mineralized bone matrix, since it is much more exposed.

A numerical estimate in a standard biochemistry textbook further demonstrates the erroneous nature of the "millions of years" age assignment for this mosasaur. The textbook states, "In the absence of a catalyst, the half-life for the hydrolysis of a typical peptide [short protein segment] at neutral pH is estimated to be between 10 and 1000 years." 6 What this means is that after 1,000 years, one half of the original protein sample, if kept cool and dry, would be expected to have broken down. Then after another 1,000 years, half of that would also be gone. Eventually, none would be left. At this fast rate, one wonders if any remainder of even an earth-sized ball of protein could exist after 80 million years!

Whereas collagen proteins are not typical in that they are not soluble in water, they still break down far too rapidly to fit vast evolutionary ages, as Bada and his colleagues showed.

So, how is it that evolutionary history holds that collagen-containing cartilage is supposedly 80 million years old and yet laboratory experiments demonstrate that collagen locked in bone should not be older than 30,000 years? The evidence against this evolutionary age assignment makes belief in it an act of blind faith.

  1. Buchholz, C. C. School of Mines paleontologists make monster find. Rapid City Journal. Posted on rapidcidytjournal.com October 22, 2010, accessed October 22, 2010.
  2. Ibid, photo caption.
  3. Schweitzer, M. H. et al. 2009. Biomolecular Characterization and Protein Sequences of the Campanian Hadrosaur B. Canadensis. Ciência. 324 (5927): 626-631.
  4. Bada, J. L., S. X. Wang, and H. Hamilton. 1999. Preservation of key biomolecules in the fossil record: current knowledge and future challenges. Philosophical Transactions of the Royal Society B. 354 (1379): 77.
  5. "Hydrolysis of the main protein component, collagen, is even more rapid and little intact collagen remains after only 1-3 x 104 years, except in bones in cool or dry depositional environments." Ibid.
  6. Berg, J. M., J. L. Tymoczko and L. Stryer. 2002. 9.1 Proteases: Facilitating a Difficult Reaction. No Bioquímica, 5th ed. New York: W. H. Freeman.

Image Credit: Copyright © 2010 rapidcityjournal.com. Adapted for use in accordance with federal copyright (fair use doctrine) law. Usage by ICR does not imply endorsement of copyright holders.

* Mr. Thomas is Science Writer at the Institute for Creation Research.


How Long Can the Brain Survive Without Oxygen?

Lack of oxygen in the brain will cause permanent brain damage in as little as four minutes. Another four to six minutes without the brain receiving blood will result in increased brain damage, coma and then death. In order to reduce the chances of permanent or anoxic brain damage in a person who is unconscious, CPR should be performed until their breathing and heartbeat return or until qualified medical help arrives.

The primary causes that result in an adult not breathing or having a heartbeat are accidents and injuries, excessive bleeding, infection in the bloodstream, near-drowning, drug overdose and abnormal hearth rhythms, and heart attacks that are associated with heart disease. Health issues or accidents such as choking, suffocation, drug use, carbon monoxide poisoning from malfunctioning gas appliances, electrical shock and heart arrhythmia can increase the chances of losing consciousness, which can result in anoxic brain damage.

If a person receives mild to moderate hypoxic brain damage from experiencing any of these conditions and is resuscitated, they may end up suffering from symptoms such as seizures, confusion, headaches, decreased attention span and concentration, poor coordination, occasional loss of consciousness and personality changes or mood swings.

Evidence of brain damage in individuals is detected by running tests such as MRIs, Head CT scans and SPECT scans. Symptoms associated with decreased brain function do not always show up right away and may not appear until several days or weeks after the experience occurred.


If You Stopped Exercising Today, Here's How Long It Would Take Your Body To Notice

How quickly does fitness depreciate? apareceu originalmente no Quora: the knowledge sharing network where compelling questions are answered by people with unique insights.

Answer by Bart Loews, fitness enthusiast, on Quora:

In order to really get a good idea of what happens to your body as it gets out of shape, it helps to have an understanding of how it gets into shape.

Now, for all the different types of fitness we'll look at, change occurs depending on the amount of time from your last workout. Immediately after working out, your body will go into a growth mode. It'll first seek to replace all the energy you used during the exercise. Then it will rebuild the muscles (your heart and blood vessels are muscles too) and adapt them to better service the activity you put them through. Depending on the activity, you may have to wait as many as three days before working out again or you'll risk structural damage.

After you're completely recovered, that's when things can go bad. First, I'll cover what happens when you get into shape. Then I'll look at what happens when you stop working.

When you exercise, your body adapts in a number of different ways to help cope with the stresses you place on it. When you stop working out, these adaptations are scaled back at different rates depending on the adaptation.

Cardiovascular fitness:

When you do cardiovascular exercise, you work your muscles a little bit. Initially, you'll see some development, but those gains plateau pretty quickly [1]. The main thing that improves is your body's energy systems. The harder you push yourself, the more your anaerobic systems improve, the longer you run, the more you work your aerobic systems [2].

Aerobic respiration is very efficient in creating energy in terms of energy per fuel, but very slow and dependent on oxygen, which isn't simple to get into your system. Anaerobic energy is used when your cells don't have access to much oxygen, but actually uses more energy than it creates, net. When you're using energy in bursts where the load is greater than 20% of your 1 rep max, blood flow will be temporarily cut off to the muscles preventing them from getting oxygen. This happens during the concentric phase of the movement. It can happen during fast runs, every time your foot lands, during intense exercise, or weightlifting in general.

In terms of aerobic capability, the major thing that your body adapts for is gas exchange with your cells:

  • More alveoli in the lungs (more pockets for the oxygen to enter the blood through, and more pockets to transfer out CO2).
  • More capillaries in the lungs (bigger pipes for your blood to connect with the alveoli.
  • More capillaries in your muscles (more places for your blood to drop off oxygen AND clean out CO2).
  • More blood volume.
  • More red blood cells (to carry more oxygen and clean out the CO2) -- this is also one way that endurance athletes "blood dope", they add red blood cells to make their body's more oxygen efficient.
  • Stronger heart (the heart is able to pump more volume in fewer pumps).
  • More efficiency at the point of exchange due to improved gradient between blood and tissues.
  • Higher mitochodrial content in muscle fibers necessary for the muscles to process the added energy demands.

Anaerobic energy piggybacks on a lot of those points. It doesn't specifically need gas exchange as much, but it does need to be able to more efficiently turn pyruvate and hydrogen ions into lactate for recycling via the Cori cycle [3]. A note on the hydrogen ions, you know the burning sensation in your muscles when you're working hard, particularly when you're doing endurance resistance training? That's the hydrogen ions building up and interfering with signals from your nervous system telling it to work.

  • Anaerobic fitness increases capacity of oxygen and carbon dioxide capabilities, while aerobic fitness improves the efficiency of the exchange.
  • Anaerobic fitness increases your ability to get the lactate out and buffer the hydrogen ion allowing you to do more work without the burn.

How fast do you lose it? Why do you lose it?

If you're out of shape to begin with, just getting into shape and you stop, most of these adaptations aren't in place yet, so you'll go back to ground zero relatively quickly. If you are in great shape and you stop suddenly, different things happen.

In terms of fitness, the first thing to go is your cardiovascular maximums and endurance. You'll lose your VO2 max and endurance pretty quickly: minutes off of your 5k within three weeks.

This is mostly because of your body scaling back the extra red blood cells it created when you got in shape. You don't need them anymore so it won't continue creating them at that rate. It creates millions of them daily, so after a week or so you'll be back to normal, out of shape levels. It can take three to four weeks for your capillary density to fade. Additionally, your mitochondrial content in your muscle mass can decrease by 50% over the course of a week. [4]

I had to take a year off for various reasons. I went from being able to do a nineteen minute 5k to not being able to finish a 3k in that time. I'm back to being able to do a twenty-one minute 5k six months later (my course is much more difficult, so I have that excuse).

Muscular Strength:

With muscular strength and fitness, your body will first improve the central nervous system message processing [5]. Your initial strength gains when you start working out? It's all in your head. They're not really associated with any muscular adaptations, more neurological. It can take two to eight weeks to fully get your CNS in gear from working out.

Your body has two types of muscle, type I (oxidative, which is used for endurance activities), and type II (glycolytic, which is used for intense activities). Type II have greater mass potential, while type I is improved upon, mostly the same way that cardiovascular training improves your body, through improved pathways to get blood and gas to your muscles.

For your type II muscles, it doesn't appear that your body builds novo muscle fibers, it merely makes the muscle fibers you have larger by increasing the size and quantity of myosin and actin filaments, making the myofibrils (the containers for the myosin and actin), more fluid in the muscle cells, and increases in the connective tissue [6]. Type IIb muscles (they have large bursts, but the power doesn't last long) convert to Type IIa muscles under training.

Additionally, your body can increase bone density as a result of resistance training to better support the progressive loads you're putting on it [7].

It can take years for your musculoskeletal adaptations to fully take place, but for hypertrophy to really begin, it takes about sixteen sessions to really see lasting change for an untrained person (the pump you feel after a workout is called transient hypertrophy, it goes away).

How fast does it take for them to go away? Why do they go away?

Your body will stop building them up. You're demonstrating to your body that you don't need those muscles anymore. If you're otherwise eating fine, your body will not consume your muscles, but it won't repair them. Over time your body will revert to a stable state that's adapted to the workload that you're giving it.

Your body will also start shifting more attention to type I fibers away from the high burning Type II muscles. At this point, it really depends on who you are and how well you're trained:

  • Some athletes see a loss of about 6% muscle density after three weeks.
  • Some power lifters see losses of as much as 35% after seven months.
  • Young women who trained for seven weeks and gained two pounds of muscle mass, lost nearly all of it after detraining for seven weeks.

The longer you go without training, the more you lose [8].

Because it's not actively eating away at your muscles, they can last for months to years depending on how strong you were to begin with the fitter you are the longer they last. When you start lifting again, you'll be able to start from a higher spot from when you started last time. Part of this is because your muscle goes away slowly, the other part is that your nervous system still knows how to lift that much weight, that was half what you were working out when you lifted.

Your body does this because we've evolved to be prepared for famine. Your body strives to keep an optimum amount of high energy parts for the amount of work applied to them. There's biological limits to this, if you try to work too much volume you'll start to cause more damage than they can repair in time.

If you keep eating the same amount of calories as you did when you were working out, most of that will turn to fat. You'll be consuming more than you need. Going along with famine preparedness, fat is cheap to store and extremely useful when food is scarce, so your body will stock pile it if you aren't giving it a reason not to. It's this reason that most people think muscle turns to fat, it doesn't, it's just that when people stop working out, they usually don't compensate for the calorie usage change properly and end up putting on fat.

Finally, if you do not consume enough calories to maintain your metabolism, your body will begin to catabolize (consume for energy) your muscles. When people starve themselves, they'll lose weight fast at first, mostly from water and your body consuming muscle. They may appear to be fat but skinny at the same time because the body will consume muscle until it has the minimum required to function before it goes in full force on the fat.

The better shape you were in, the less time it will take to get back into shape. Your muscle memory remains for a long time after your muscles have faded. Your body remembers how it was able to run and lift, you just have to remind it and get those muscles, blood vessels, and lungs back in shape to make it happen again and maybe lose a few pounds in the process.

When you start working out again, your type II muscles remember things much quickly. While they myofibrals may not build up immediately, it's possible to gain much of the lean mass you got back through fluids in the muscle fibers soon after starting training again.

Your endurance will come, but it takes longer.

Of course, it will take more time the longer you go without exercise. For cardio, it takes less time to break down your fitness as stated above, it could take years to lose all your muscle.

Before my year off, I was lifting I was able to do 90 lb dumbbells (with shaky form and with a spotter) on bench press. When I went back to the gym I was able to do 60 lbs. Now I'm able to do 80 lbs without a spotter a month later.


These injectable nanobots can walk around inside a human body

Researchers have developed nanobots that can be injected using an ordinary hypodermic syringe, according to a new release. The nanobots are microscopic functioning robots with the ability to walk and withstand harsh environments. Each robot has a 70-micron length, which is about the width of a thin human hair, and a million can be produced from a single 4-inch silicon composite wafer.

The new nanofabrication techniques were developed by Marc Miskin and colleagues at Cornell University. The research will be presented at the American Physical Society March Meeting next week. According to a release from EurekAlert, the team spent years developing a nanofabrication process that can produce a million nanobots from a specialized 4-inch silicon wafer in the span of weeks.

These micro-robots feature four legs composed from graphene or platinum and titanium they’re described by Miskin as “super strong,” enabling the nanobots to carry a body weighing about 8,000 times more than each leg. As well, each leg measures only 100 atoms thick, and they can carry bodies 1,000 times thicker, according to the researchers.

The proof-of-concept achievement happened in late 2017, but the experts continue to work on their creation. Teams at both Cornell University and the University of Pennsylvania, where Miskin recently became an assistant professor, are developing ‘smart’ versions of these nanobots. The upgraded versions will feature controllers, sensors, and clocks.

At this point in the development process, the nanobots are solar-powered, but that energy source limits how deep the robots could be injected into tissue. In the future, microscopic robots like the ones developed by Miskin and his colleagues may be used to deliver drugs directly to injuries or tumors, but the solar energy requirement would be a major limitation.

In its place, future nanobots may be powered using magnetic fields or ultrasound, making it possible for them to travel deeply into the human body. While talking about the technology, Miskin said, “When I was a kid, I remember looking in a microscope, and seeing all this crazy stuff going on. Now we’re building stuff that’s active at that size. We don’t just have to watch this world. You can actually play in it.”