Sex dimorphism in superficial muscle and adipose tissue composition assessed by broadband time domain diffuse optical spectroscopy in healthy adults

अपने शरीर की कल्पना एक ऐसे हलचल भरे शहर के रूप में करें जो अलग-अलग मोहल्लों से बना है। कुछ मोहल्ले ऊर्जा से भरपूर, पानी से समृद्ध कारखानों (मांसपेशियों) से भरे हैं जो आपको गतिशील रखते हैं, जबकि अन्य शांत, भंडारण-प्रधान गोदामों (वसा ऊतकों/एडिपोज टिश्यू) से भरे हैं जो बाद के लिए ऊर्जा संजो कर रखते हैं। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि पुरुष और महिलाएं इन शहरों का निर्माण अलग तरह से करते हैं। महिलाओं के कूल्हों और जांघों में अधिक भंडारण गोदाम होने की प्रवृत्ति होती है, जबकि पुरुष अक्सर अपने पेट के गहरे हिस्से में अधिक भंडारण करते हैं। लेकिन शहर को बाहर से देखना कठिन है। आप बिना नुकसान पहुँचाए यह देखने के लिए त्वचा को छील नहीं सकते कि नीचे क्या है।

इसे हल करने के लिए, वैज्ञानिक "डिफ्यूज ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी" नामक उपकरण का उपयोग करते हैं। इसे एक धुंधली खिड़की के माध्यम से टॉर्च जलाने जैसा समझें। प्रकाश सीधी रेखा में नहीं चलता; यह रुई के गोलों से भरी मशीन के भीतर एक पिनबॉल की तरह इधर-उधर उछलता है। यह मापकर कि प्रकाश कैसे बिखरता है और आपकी त्वचा और वसा के माध्यम से यात्रा करते समय कैसे अवशोषित होता है, वैज्ञानिक अनुमान लगा सकते हैं कि अंदर क्या है। यदि प्रकाश जल्दी सोख लिया जाता है, तो इसका मतलब हो सकता है कि वहां बहुत अधिक पानी या रक्त (जैसे मांसपेशियों में) है। यदि प्रकाश एक विशिष्ट तरीके से उछलता है, तो इसका मतलब बड़े, तैलीय वसा कोशिकाएं हो सकती हैं। यह शोध पत्र इस टॉर्च के एक अत्यंत उन्नत संस्करण—जिसे ब्रॉडबैंड टाइम डोमेन डिफ्यूज ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी कहा जाता है—का उपयोग करके बिना एक भी कट लगाए स्वस्थ वयस्कों के "मोहल्लों" में झांकने के लिए करता है।

इस अध्ययन के शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि क्या यह उच्च-तकनीकी टॉर्च पुरुषों और महिलाओं के बीच दो विशिष्ट स्थानों में अंतर पहचान सकती है: जांघ (एक बड़ी पैर की मांसपेशी के ऊपर) और पेट। वे केवल प्रकाश पर निर्भर नहीं थे; उन्होंने एक पोर्टेबल अल्ट्रासाउंड स्कैनर का भी उपयोग किया, जो शरीर के लिए एक सोनार की तरह है, ताकि यह सटीक रूप से मापा जा सके कि त्वचा और वसा की परत मांसपेशी के ऊपर कितनी मोटी है। उन्होंने 23 स्वस्थ वयस्कों (10 पुरुष और 13 महिलाएं) का अध्ययन किया जो लगभग एक ही उम्र के थे और जिनका शरीर का वजन भी समान था।

यहाँ उन्हें क्या मिला, और यह हमारे शरीर के रहस्यों को छिपाने के तरीके के बारे में एक दिलचस्प कहानी बताता है।

जांघ: दो परतों की कहानी
जब उन्होंने जांघ पर अपनी रोशनी डाली, तो महिलाओं और पुरुषों के लिए परिणाम बहुत अलग थे। महिलाओं के लिए, प्रकाश एक मोटी वसा की परत में फंस गया। माप ने उच्च स्तर के लिपिड (वसा) और पानी एवं रक्त के निम्न स्तर को दिखाया। यह समझ में आता है क्योंकि औसतन, अध्ययन में शामिल महिलाओं में उपचर्म वसा (त्वचा के ठीक नीचे की वसा) की परत पुरुषों की तुलना में दोगुनी से भी अधिक मोटी थी—लग लगभग 8.8 मिमी बनाम 3.7 मिमी। क्योंकि वसा की यह परत इतनी मोटी थी, प्रकाश नीचे की मांसपेशी तक नहीं पहुँच सका। यह बिल्कुल वैसा ही था जैसे तीन फीट बर्फ से ढकी छत पर खड़े होकर बेसमेंट में बज रहे बैंड को सुनने की कोशिश करना; बर्फ (वसा) ने बैंड (मांसपेशी) की आवाज़ (प्रकाश) को रोक दिया।

पुरुषों के लिए, कहानी थोड़ी मिश्रित थी। लगभग आधे पुरुषों में वसा की पतली परत (3 मिमी से कम) थी। इन मामलों में, प्रकाश वास्तव में वसा के पार देख सका और नीचे की मांसपेशी को "देख" सका। इन पुरुषों में पानी और रक्त का उच्च स्तर देखा गया, जो मांसपेशियों के ऊतकों की विशेषता है। अन्य आधे पुरुषों में वसा की परत मोटी थी, और उनके परिणाम महिलाओं की तरह दिखे। यह सुझाव देता है कि प्रकाश इस बात के प्रति बहुत संवेदनशील है कि वह कितनी गहराई तक जा सकता है। यदि वसा की परत पतली है, तो उपकरण मांसपेशी और वसा के बीच अंतर बता सकता है; यदि वसा मोटी है, तो वह मुख्य रूप से केवल वसा को ही देखता है।

पेट: एक वसा-मात्र क्षेत्र
जब वे प्रोब को पेट की ओर ले गए, तो चीजें बदल गईं। चाहे व्यक्ति पुरुष हो या महिला, प्रकाश ने केवल वसा को देखा। पेट में वसा की परत सभी के लिए मोटी (लगभग 11-12 मिमी) थी, जो प्रकाश के प्रवेश करने की गहराई से अधिक गहरी थी। इसलिए, उपकरण यहाँ पुरुषों और महिलाओं के बीच अंतर नहीं बता सका क्योंकि वह दोनों ही मामलों में केवल ऊपरी वसा की परत का नमूना ले रहा था। दिलचस्प बात यह है कि उन्होंने पुरुषों के पेट के बाएं और दाएं हिस्से के बीच रक्त प्रवाह में एक छोटा सा अंतर देखा, जिसके बारे में उन्हें संदेह है कि यह शरीर के बाईं ओर दौड़ने वाली बड़ी महाधमनी (एओर्टा धमनी) के कारण हो सकता है, लेकिन यह एक सूक्ष्म खोज थी।

यह क्यों महत्वपूर्ण है
इस अध्ययन का मुख्य निष्कर्ष यह है कि यह "टॉर्च" तकनीक वास्तव में बहुत अच्छी तरह से काम करती है, लेकिन परिणामों को सही ढंग से पढ़ने के लिए आपको शरीर के मानचित्र का पता होना चाहिए। उपकरण ऊतक संरचना के अंतर का पता लगा सकता है, लेकिन वसा की परत की मोटाई एक फिल्टर की तरह कार्य करती है। यदि वसा बहुत मोटी है, तो उपकरण नीचे की मांसपेशी को नहीं देख पाता है। यह भविष्य की चिकित्सा जांच के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यदि डॉक्टर इस तकनीक का उपयोग मांसपेशियों के स्वास्थ्य की निगरानी करने या शरीर की संरचना में बदलाव का पता लगाने के लिए करना चाहते हैं, तो उन्हें पहले वसा की मोटाई (संभवतः अल्ट्रासांड के साथ) मापनी होगी ताकि वे जान सकें कि प्रकाश वास्तव में क्या देख रहा है।

शोधकर्ता सावधानीपूर्वक कहते हैं कि यह एक "पायलट अध्ययन" है, जिसका अर्थ है कि यह विचार को सिद्ध करने के लिए एक पहला कदम है। उन्होंने यह दावा नहीं किया कि उन्होंने शरीर की संरचना के सभी रहस्यों को सुलझा लिया है, लेकिन उन्होंने दिखाया है कि प्रकाश माप को अल्ट्रासाउंड के साथ जोड़ना पुरुषों और महिलाओं के ऊतकों के बीच के अंतर को समझने का एक शक्तिशाली तरीका है। उन्होंने अपना सारा डेटा सार्वजनिक भी किया, जिससे अन्य वैज्ञानिकों को उनके "टॉर्च" रिकॉर्डिंग का उपयोग करके हमारे शरीर के माध्यम से प्रकाश के यात्रा करने के और भी बेहतर मॉडल बनाने के लिए आमंत्रित किया गया। संक्षेप में, उन्होंने साबित कर दिया कि सही उपकरणों और थोड़े से गणित के साथ, हम अपनी त्वचा के नीचे झांक सकते हैं और अपने शरीर के छिपे हुए शहर को देख सकते हैं, जब तक कि हमें यह याद रहे कि "धुंध" की मोटाई उतनी ही महत्वपूर्ण है जितना कि स्वयं प्रकाश।