نموذج رياضي لتوقّع نسبة البوتاسيوم في الجسم

عدم تنظيمه يؤدي إلى عواقب وخيمة ومميتة

الموز أحد المصادر المهمة للبوتاسيوم (Public Domain)
الموز أحد المصادر المهمة للبوتاسيوم (Public Domain)
TT

نموذج رياضي لتوقّع نسبة البوتاسيوم في الجسم

الموز أحد المصادر المهمة للبوتاسيوم (Public Domain)
الموز أحد المصادر المهمة للبوتاسيوم (Public Domain)

قد يكون وجود مستويات عالية جداً أو منخفضة جداً من البوتاسيوم في الجسم قاتلاً. يلقي نموذج رياضي جديد، أعده باحثون من جامعة واترلو الكندية، ونُشر في العدد الأخير من مجلة «بلوس كومبيوتشنال بيولوجي»، الضوء على الطرق الغامضة التي ينظم بها الجسم هذا العنصر المهم.
والبوتاسيوم معدن شائع وفير في الأطعمة، مثل الموز والخضراوات الورقية، وهو ضروري للوظيفة الخلوية الطبيعية، ويساعد عضلة القلب على العمل بشكل صحيح، كما يساعد في نقل الإشارات الكهربائية داخل الخلايا.
وباستخدام البيانات البيولوجية الموجودة، بنى الباحثون نموذجاً رياضياً يحاكي كيفية تنظيم جسم الشخص العادي البوتاسيوم، سواء في أوقات نضوبه أو خلال تناوله. ونظراً إلى أن كثيراً من الأطعمة تحتوي على كمية وفيرة منه، فإن أجسامنا تخزنه وتنشره وتتخلص منه باستمرار، للحفاظ على مستويات صحية، وهي عملية تُعرف باسم «الحفاظ على توازن البوتاسيوم». ويُعَد فهم توازنه أمراً ضرورياً للمساعدة في تشخيص مصدر المشكلة، عندما يحدث خطأ ما، على سبيل المثال: عندما يؤدي مرض الكلى أو الدواء إلى خلل في التنظيم.
وتقول ميليسا، الباحثة في الرياضيات التطبيقية، والمؤلفة الرئيسية للدراسة، في تقرير نشره، الاثنين، الموقع الإلكتروني للجامعة: «يمكن أن يؤدي عدم تنظيم البوتاسيوم إلى عواقب وخيمة ومميتة، ويمكن استخدام النموذج في تجربة افتراضية للمريض، ما يسمح للباحثين بالتنبؤ بأي منهم سيكون مصاباً بفرط بوتاسيوم الدم أو نقصه، بناء على عناصر تحكُّم مختلفة».
وتوضح أنيتا لايتون، أستاذة الرياضيات التطبيقية، والباحثة المشاركة في الدراسة، أن «كثيراً من النماذج عبارة عن أجزاء من صورة أكبر، وهذا النموذج هو قطعة جديدة ومثيرة في مساعدتنا على فهم كيفية عمل أنظمتنا الداخلية المعقدة بشكل لا يصدق».
وتضيف: «هذا النموذج مثير بشكل خاص؛ لأنه يسمح للعلماء باختبار شيء يسمى (فرضية إشارة الحديث المتبادل بين العضلات والكلية)؛ حيث افترض العلماء أن عضلات الهيكل العظمي المسؤولة عن معظم تخزين البوتاسيوم في الجسم، يمكن أن ترسل إشارات مباشرة إلى الكلى بأن الوقت قد حان لإفراز الفائض، عند تخزين كثير من البوتاسيوم، والعكس صحيح».
وعندما اختبر باحثو الرياضيات الفرضية في نموذجهم، عكست بشكل أكثر دقة البيانات البيولوجية الموجودة فيما يتعلق بتوازن البوتاسيوم، ما يشير إلى أن الحديث المتقاطع بين العضلات والكلية، قد يكون جزءاً أساسياً في لغز تنظيم البوتاسيوم.
ومن جانبه، يثني عادل بدوي، باحث التغذية بمركز البحوث الزراعية المصرية، على هذه الأداة، كونها تلفت الانتباه لعنصر غذائي لا يحظى بالاهتمام الكافي، على الرغم من أهميته.
ويقول بدوي لـ«الشرق الأوسط»: «يحتاج الشخص البالغ إلى ما يقرب من 2500 ملّغرام من البوتاسيوم التي يمكن تغطيها من مصادر غذائية كثيرة، من بينها الموز والطماطم والفاصوليا والسمك والبطاطا».
ويحذر بدوي من الإفراط في شرب القهوة وتناول المأكولات المالحة، والذي قد يؤثر على كمية البوتاسيوم بالجسم، كما أن بعض الأدوية تؤثر أيضاً على كميته.
ويضيف: «وجود نموذج يتنبأ بالمشكلة قبل حدوثها أمر يستحق التقدير، لأهمية هذا العنصر الغذائي الذي يؤدي عدم تنظيمه في الجسم إلى عواقب قد تكون مميتة».


مقالات ذات صلة

روبوتات ذكية تتفوق على البشر في مختبرات الدواء

يوميات الشرق تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)

روبوتات ذكية تتفوق على البشر في مختبرات الدواء

طوّر باحثون من جامعة ليفربول الإنجليزية روبوتات متنقلة قادرة على الحركة تعمل بالذكاء الاصطناعي ويمكنها إجراء أبحاث التركيب الكيميائي وصناعة الدواء بكفاءة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
تكنولوجيا بحسب الدراسة أظهرت نماذج الذكاء الاصطناعي أنها لا تتعلم بالفعل الحقائق الكامنة عن العالم (أدوبي)

دراسة جديدة: نماذج الذكاء الاصطناعي اللغوية تفتقر لفهم حقيقي للعالم

تشير دراسة حديثة إلى أن نماذج اللغة الكبيرة تفتقر إلى فهم حقيقي للعالم، إذ تتفوق في مهام ثابتة، لكنها تتعثر مع تغييرات بسيطة، ما يثير تساؤلات حول جدواها.

نسيم رمضان (لندن)
صحتك الاستهلاك المفرط للأطعمة فائقة المعالجة يرتبط بتسارع كبير في الشيخوخة البيولوجية (جامعة ولاية بنسلفانيا)

الاستهلاك المفرط للزبادي بالفواكه قد يسرّع الشيخوخة

أظهرت دراسة جديدة أجراها فريق من الباحثين الإيطاليين أن الاستهلاك المفرط للأطعمة فائقة المعالجة يرتبط بتسريع الشيخوخة البيولوجية لدى البشر.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك الأحماض الدهنية توجد بشكل طبيعي في عدة مصادر غذائية (الجمعية البريطانية للتغذية)

أحماض تساعد على الوقاية من 19 نوعاً من السرطان

كشفت دراسة أجرتها جامعة جورجيا الأميركية عن أن الأحماض الدهنية «أوميغا-3» و«أوميغا-6» قد تلعب دوراً في الوقاية من 19 نوعاً مختلفاً من السرطان.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك الطريقة تشجع الآباء على تحقيق أهداف صحية لأطفالهم (المعهد الوطني الأميركي للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى)

طريقة «رقمية» تحد من السمنة لدى الأطفال

كشفت دراسة أجراها باحثون من مركز «جونز هوبكنز» للأطفال في الولايات المتحدة عن طريقة رقمية مبتكرة تساعد الآباء في الحد من السمنة لدى الأطفال بالسنوات الأولى.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

نهاية دانيال شبوري «فنان الأطباق المتّسخة»

دانيال شبوري معلّم الـ«إيت آرت» (غيتي)
دانيال شبوري معلّم الـ«إيت آرت» (غيتي)
TT

نهاية دانيال شبوري «فنان الأطباق المتّسخة»

دانيال شبوري معلّم الـ«إيت آرت» (غيتي)
دانيال شبوري معلّم الـ«إيت آرت» (غيتي)

مسَّت النهاية بحياة الفنان التشكيلي السويسري دانيال شبوري، أحد أبرز الأسماء في تيار «الواقعية الجديدة» الفنّي، ومعلّم الـ«إيت آرت» الذي يتمثّل بتعليق مخلّفات وجبة طعام على لوحة، وفق ما نقلت «وكالة الصحافة الفرنسية» عن مركز «بومبيدو».

وكتب متحف الفنّ الحديث والمعاصر عبر منصة «إكس»: «ينتابنا حزن عميق لوفاة دانيال شبوري، العضو المؤسِّس للواقعية الجديدة».

وتابع: «نظرته الفريدة للفنّ من خلال لوحاته وتجميعاته غير المتوقَّعة، مكّنته من التقاط اللحظة وما هو عادي ومدهش. سيظلّ إرثه مصدراً للإلهام والتأمُّل الفريد».

واشتُهر الفنان السويسري من أصل روماني، المولود عام 1930 في منطقة على ضفاف نهر الدانوب بغالاتي (شرق رومانيا)، بلوحاته ثلاثية البُعد المرتبطة بفنّ المائدة.

مبدؤها بسيط، ففي نهاية الوجبة، يلصق شبوري كل ما يتبقّى على الطاولة (أدوات المائدة، والأطباق، وبقايا الطعام، والأغلفة...)؛ بهدف تجميدها على اللوحة.

ويُطلق على كل عمل فنّي يضيء على الأطعمة والعادات الغذائية «إيت آرت».

ومع هذا المفهوم، أسَّس الراقص السابق تيار «الواقعية الجديدة» عام 1960 إلى جانب فنانين من أمثال إيف كلاين، وأرمان، وريموند هاينز.

الراقص السابق أسَّس تيار «الواقعية الجديدة» (غيتي)

ووصل به الأمر حدّ تولّيه إدارة مطعم في دوسلدورف الألمانية بين 1968 و1972. وكان بإمكان الزبائن المغادرة مع عملهم الخاص.

وأنشأ شبوري صالة عرض «إيت آرت» التي أُقيمت فيها معارض لعدد من الفنانين، بينهم سيزار وبن وأرمان، مع إبداعات سريعة الزوال وصالحة للأكل، في حين يشارك رسامون مثل بيار سولاج في بعض الولائم.

لكنه سعى إلى التخلّص من تسمية «فنان الأطباق المتّسخة». وفي إحدى مجموعاته، وضع غرضاً فعلياً على قماش، وتساءل عن الحدود بين الواقع والوهم.

عُرضت أعماله في معارض استعادية نُظّمت في متاحف عدّة، بينها مركز «بومبيدو» في باريس خلال التسعينات.

وعام 2021، خصَّص متحف الفن الحديث والمعاصر «ماماك» في نيس معرضاً كبيراً له.