Một số nhà nghiên cứu thu thập mồ hôi của con người để giải đáp hàng loạt các câu hỏi về khoa học, để chế tạo thiết bị có thể chẩn đoán các bệnh lý từ rất sớm cũng như những triển vọng giúp phát hiện tội phạm đầy hứa hẹn, tất cả chỉ thông qua mồ hôi.
Trong cái nóng oi ả dinh dính của mùa hè, dường như mọi chuyển động đều có thể khiến bạn đổ mồ hôi. Khi những hạt nước mặn xuất hiện trên trán và bắt đầu dính vào lưng áo của bạn, bạn có thể chạy đi tìm một phòng máy lạnh ở gần nhất.
Nhưng khi cặp song sinh 3 tuổi của Yana Kamberov bắt đầu đổ mồ hôi, cô chỉ mỉm cười.“Tôi thích mồ hôi”, cô giải thích. Kamberov làm việc tại Đại học Pennsylvania ở Philadelphia. Là nhà sinh vật học tiến hóa, cô nghiên cứu cách thức động vật tiến hóa theo thời gian. Và khi cô nhìn thấy những đứa trẻ của mình đổ mồ hôi, cô biết rằng chúng đang kích hoạt một đặc điểm của con người tiến hóa để không bị quá nóng. “Đó là cứu cánh của bạn”, cô nói. “Lý do bạn không bị quá nóng và chết là nhờ các tuyến mồ hôi của bạn kích hoạt để làm mát”.
Đối với những ai bị mắc kẹt giữa nơi đông đúc đầy những người toát mồ hôi có mùi khó chịu thì sự nhiệt tình của Kamberov có chút kỳ quái. Nhưng không chỉ có mình cô. Mồ hôi mê hoặc các nhà khoa học trên toàn thế giới. Một số người, cũng như Kamberov, muốn biết về làn da ướt đẫm mồ hôi của chúng ta. Những người khác đang cố gắng để sưu tập mồ hôi tự nhiên của chúng ta để làm công cụ theo dõi sức khỏe của bạn.
Gắn bó với khoa học
Không phải lúc nào Kamberov cũng đánh giá cao về mồ hôi. Khi còn ở tuổi thiếu niên, cô muốn trở thành một nhà khảo cổ học để nghiên cứu lịch sử loài người. “Tôi luôn thích môn lịch sử”, cô giải thích. “Tôi muốn biết mọi thứ đến từ đâu”. Nhưng khi tham gia một lớp học về khảo cổ ở trường đại học, sự tỏa sáng ấy đã biến mất. Đó là lúc cô nhận ra niềm đam mê thực sự của mình là khoa học.
Cơ chế của mồ hôi
Có 3 loại tuyến trên làn da của chúng ta. Chúng tiết ra các chất bài tiết lên bề mặt. Các tuyến bã nhờn xuất hiện chủ yếu trên mặt và da đầu. Chúng tiết ra các hóa chất dầu giúp giữ ẩm cho da và tóc. Chúng cũng giúp chống thấm nước cho làn da. Có một loại tuyến mồ hôi được gọi là apocrine bao phủ các vùng nách và vùng sinh dục của con người. Những tuyến này tiết ra một dung dịch đặc nhiều chất béo. Vi khuẩn ăn các chất béo đó, đồng thời tạo ra thứ mùi mà chúng ta gọi là mùi cơ thể.
Nhưng các tuyến eccrine thống trị hầu hết các bất động sản trên làn da chúng ta. Chúng tiết ra mồ hôi mặn giúp da mát hơn. Những tuyến này xuất hiện ở mọi nơi từ chân cho đến da đầu của bạn và có mặt như những người láng giềng đối với những tuyến bã nhờn trên khuôn mặt, cũng như các tuyến apocrine ở nách và bộ phận sinh dục của bạn. Những nơi duy nhất người ta không có tuyến mồ hôi eccrine là làn da ở đôi môi và các núm vú.
Và con người có thể bơm mồ hôi liên tục. Ngay cả lúc thư giãn tại nhà, người ta vẫn sản xuất khoảng 500 ml (khoảng hơn 2 ly) mồ hôi mỗi ngày. Nhưng khi làm việc dưới trời nóng, con người có thể bơm ra tới 10 lít. Cơ thể của chúng ta làm mát bản thân bằng cách đổ mồ hôi, tiến sĩ Kamberov giải thích. Để làm điều đó, chúng ta có rất nhiều tuyến mồ hôi.
Những tuyến mồ hôi được kết nối với các dây thần kinh. Các dây thần kinh được điều khiển bởi một phần của bộ não được gọi là vùng dưới đồi (hypothalamus). Nó ở dưới đáy não, phía sau sống mũi. Nó cảm nhận khi nhiệt độ cơ thể của chúng ta tăng lên, chẳng hạn như khi chúng ta tập thể dục hoặc bước ra ngoài vào một ngày nóng. Khi nắng nóng, vùng dưới đồi báo hiệu các tuyến eccrine của chúng ta sẽ kích hoạt.
Khi chúng hoạt động, chúng hút nước và muối từ những khoảng trống giữa các tế bào của cơ thể. Các chất lỏng thu thập vào tuyến. Những bộ phận bơm ở đó sẽ loại bỏ phần lớn muối. Dung dịch nước còn lại phun ra trên bề mặt da của chúng ta. Ở đó, gió và không khí làm bốc hơi mồ hôi, đồng thời lấy đi một số nhiệt của cơ thể.
Gian nan sưu tầm mồ hôi từ người đến động vật
Chắc chắn con người đổ mồ hôi rất nhiều. Nhưng chúng ta không chỉ đổ mồ hôi. Trên thực tế, Kamberov lưu ý, mồ hôi là một đặc điểm của động vật có vú. Các đặc điểm chính khác của động vật có vú bao gồm lông hoặc tóc và nuôi con bằng sữa. Và trong khi tất cả các động vật có vú cổ xưa có thể đổ mồ hôi, một số động vật hiện đại đã mất đi đặc điểm này. Trong số đó có heo và cá voi (tại sao lại phải đổ mồ hôi khi bạn ở trong môi trường nước).
Bạn không thấy các loài động vật có vú khác lau lông mày ướt đẫm vì hầu hết các động vật có vú tuyến mồ hôi tập trung ở lòng bàn tay và lòng bàn chân. Ngay cả chuột cũng có tuyến mồ hôi ở lòng bàn tay và lòng bàn chân. Những nơi đó dường như gây bất tiện khi mồ hôi tiết ra gây trơn trượt. Trong thực tế, mồ hôi giúp động vật có vú dễ nắm bám hơn.
Di chuyển bàn tay khô trên mặt bàn. “Nó trượt đi một cách dễ dàng”, Kamberov quan sát. Tuy nhiên, cô lưu ý: “Nếu bạn có mồ hôi tay, nó sẽ bắt đầu hút”. Nó giống như việc làm ướt một chiếc ly hút giúp nó bám dính vào tường trong phòng tắm, một ít nước (hay mồ hôi) sẽ giúp cho bàn tay và chân dễ bám.
Con người có nhiều tuyến eccrine hơn, và ở nhiều vị trí, so với đa số các động vật có vú. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng mồ hôi của con người đã đi đôi với tình trạng không có lông của chúng ta, Kamberov nói. Bạn càng có ít lông, càng có nhiều bề mặt da cho các tuyến mồ hôi. Và làn da trần có nghĩa là mồ hôi có thể bay hơi và làm mát tốt hơn so với tình trạng mồ hôi bị giữ lại bởi lông.
Kamberov muốn biết vì sao cuối cùng con người đã có nhiều tóc thay vì lông và rất nhiều tuyến mồ hôi. Để tìm hiểu, cô đã so sánh da từ người, tinh tinh và một loại khỉ được gọi là khỉ rhesus.
Do không có mấy những người hiến da cho khoa học. Vì vậy, Kamberov đã nghiên cứu với các xác người chết. Cô cũng nghiên cứu với một đàn khỉ tại Đại học Harvard ở Cambridge, Massachusetts, để lấy mẫu từ những con vật đó. Nhưng cô phải kiên nhẫn, chờ đợi cho con vật già đi và chết. “Mỗi khi có một con khỉ chết, chúng tôi sẽ nhận được một email và một bưu kiện”, cô nhớ lại. Tinh tinh thậm chí còn khó khăn hơn. Cuối cùng, Kamberov đã lấy những mẫu đó từ các mẫu vật đã được nhồi và bảo quản cho các viện bảo tàng.
- Xem thêm: Khi mồ hôi đổ ra khác thường
Có mẫu trong tay, Kamberov cẩn thận quét từng vùng da, đếm các nang lông và các tuyến mồ hôi. Không ngờ con người vẫn còn khá nhiều lông, cho dù chúng ta không thích nó. Kamberov giải thích: “Chúng ta không có mấy lông, nhưng chúng ta có mái tóc và có nhiều nang lông như một con tinh tinh”. Những nang đó nhỏ xíu.
Các nang nhỏ sản xuất nhiều lông mịn hơn và điều này làm tăng thêm bề mặt da nhiều hơn, nhờ đó mồ hôi có thể lan ra. “Bây giờ bạn có thể đổ mồ hôi và bốc hơi rất hiệu quả”, Kam Kamovov giải thích, “thà là bạn đổ mồ hôi để làm mát, còn hơn là thở hổn hển vì nóng”. Nhóm của cô đã công bố phát hiện của mình vào ngày 7.11.2018 trên Tạp chí Tiến hóa của Loài người.
Từ lâu, cơ thể chúng ta đã toát mồ hôi như một công cụ giữ ẩm, nhưng hữu ích. Bây giờ, khoa học đang tìm ra những ứng dụng mới cho mồ hôi của chúng ta.
Máy cảm biến mồ hôi: Phát hiện bệnh rất sớm trước khi chính bệnh nhân cảm thấy mình có bệnh
Đối với Wei Gao, mồ hôi là một sứ giả. Nó có những hóa chất bổ sung mà ông quan tâm. Wei Gao là kỹ sư y khoa, chuyên thiết kế và phát triển các giải pháp cho các vấn đề về y học. Ông làm việc tại Viện Công nghệ California ở Pasadena. Gao đang hy vọng sử dụng mồ hôi để giúp mọi người được chăm sóc y tế phù hợp với nhu cầu của họ. Đó là khái niệm có tên là “y học cá nhân hóa”. Ông đặc biệt tìm cách phát hiện ra khi người ta bị mắc bệnh, rất lâu trước khi bản thân họ có thể cảm thấy triệu chứng đầu tiên.
“Tôi lớn lên trong một thị trấn nhỏ ở Trung Quốc”, ông nói. Ở đó, nhiều người “đã không nhận ra rằng họ bị bệnh cho đến khi quá muộn”. Sau khi hay tin bà của ông bị đột quỵ, ông phải mất một thời gian để về đến nhà. Ông nhớ lại: “Bà đã không còn nhận ra tôi. Nếu gia đình tôi biết bà có nguy cơ bị đột quỵ, họ có thể đã giúp cho bà”.
Gao hiện đang phát triển các thiết bị, được gọi là máy cảm biến, nó nhận dữ liệu từ cơ thể. Ông chế tạo một dây đeo cổ tay có thể cảm nhận được hóa chất trong mồ hôi. Ngày nay, khi các bác sĩ nghiên cứu những người có dấu hiệu bệnh, họ có khuynh hướng phân tích các mẫu máu nhỏ. Nhưng khó có thể theo dõi máu liên tục, Gao giải thích. Còn mồ hôi ư? “Nó rất phổ biến”, ông nói. “Ngày nào chúng ta cũng đổ mồ hôi”.
Máy cảm biến hiện tại của Gao cần có 10 microliter, chỉ bằng một giọt mồ hôi. Nhưng trừ khi ai đó đang rất, rất nóng bức, việc có được giọt nước đó có thể là một thách thức. Có một cách là tập thể dục cho đến khi bạn đổ mồ hôi. “Nhưng chuyện đó không phải lúc nào cũng tốt cho các bệnh nhân”, ông nói.
Để giải quyết, ông và các đồng nghiệp sử dụng một phương pháp gọi là iontophoresis. Nó tác động một dòng điện nhỏ cho da. Ban đầu, bạn cảm thấy ngứa ran. Nhưng sau vài giây là hết.
- Xem thêm: Các vi khuẩn đang nói gì về bạn
Dòng điện khiến da hấp thụ một lượng nhỏ thuốc gọi là pilocarpine, kích thích tuyến mồ hôi. Kết quả: Có một giọt mồ hôi nhanh chóng. Gao và các đồng nghiệp đã công bố kỹ thuật của họ trong Kỷ yếu của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia.Có được giọt mồ hôi quý giá đó, các cảm biến và bảng mạch trong dây đeo cổ tay linh hoạt sẽ làm việc. Chúng theo dõi mọi thứ, từ nhiệt độ cơ thể đến lượng đường trong mồ hôi.
Tuy cảm biến này chưa đủ chính xác để sử dụng cho những bệnh nhân bị bệnh, Gao nói. Nhưng nhóm của ông sẽ tiếp tục tinh chỉnh cảm biến để phát hiện những bí mật trong mồ hôi. Và một ngày nào đó, máy có thể giúp bắt những kẻ giết người, kể cả khi nạn nhân đã không còn sống để kể lại câu chuyện.
Mồ hôi của tử thi
Những dấu vân tay của các nạn nhân cũng có những câu chuyện để kể. Câu chuyện từ mồ hôi của họ. David Russell là nhà hóa học tại Đại học East Anglia ở Anh. Trong một lần điều tra, cảnh sát đã hỏi ông có thể tìm ra liệu người quá cố có bị đầu độc hay không. Russell đã làm việc trên một thiết bị cầm tay để phát hiện thuốc trong dấu vân tay, bao gồm cả dư lượng thuốc có thể giết chết người.
Trong mồ hôi của dấu vân tay, chúng ta có thể phát hiện ra các loại thuốc và chất chuyển hóa của chúng, đó là những sản phẩm đã bị phân hủy.
Thông thường, khi các nhà khoa học muốn kiểm tra một mẫu mồ hôi cho các chất chuyển hóa thuốc, họ phải đưa nó đến phòng thí nghiệm. Russell đã thử một cách khác. Ông chế tạo một hộp nhỏ lấy mồ hôi từ dấu vân tay. Bên trong hộp là các kháng thể, những hóa chất nhỏ liên kết với các thành phần thuốc cụ thể. Nếu không, chúng sẽ liên kết với một hóa chất phát sáng màu xanh lá cây. Càng có nhiều màu xanh lá cây phát sáng có nghĩa là rất ít thuốc có mặt. Rất ít màu xuất hiện có nghĩa là có đầy dấu vân tay trong lượng thuốc dư. Kỹ thuật này được gọi là Miễn dịch huỳnh quang (immunofluorescence).
Khi Russell so sánh kết quả của những dấu vân tay này với các mẫu máu được lấy từ các tử thi, ông thấy rằng xét nghiệm của mình phù hợp với mẫu máu với tỉ lệ hơn 88%. Và trong khi phân tích máu và nước tiểu có thể mất nhiều giờ, phương pháp của Russell chỉ mất 10 phút. Ông và các đồng nghiệp đã công bố kết quả của họ trên Tạp chí Độc học Phân tích Tháng 10.2018.
