Znajdź zawartość

Zdjęcie rentgenowskie zębów można wykorzystać do oszacowania prawdopodobieństwa złamań kości w innych miejscach. Jak widać, warto je więc pokazać nie tylko dentyście, ale i ortopedzie. Poprzednio naukowcy z Sahlgrenska Academy na Uniwersytecie w Göteborgu stwierdzili, że luźna istota gąbczasta żuchwy oznacza większe prawdopodobieństwo wcześniejszych złamań w innych rejonach ciała. W ramach najnowszych badań Szwedzi udowodnili, że budowa żuchwy nie tylko pozwala wnioskować o przeszłości, ale także o prawdopodobieństwie przyszłych zdarzeń. Zauważyliśmy, że luźna struktura kości żuchwy w średnim wieku jest bezpośrednio związana z ryzykiem złamania w innych okolicach na późniejszych etapach życia - tłumaczy Lauren Lissner. Badanie bazowało na danych zebranych podczas Prospective Population Study of Women in Gothenburg, które rozpoczęło się w 1968 r. Można więc było analizować materiały z ponad 40 lat. Uwzględniono 731 kobiet (w momencie rozpoczęcia studium miały od 38 do 60 lat). Na samym początku i w niektórych przypadkach w 1980 r. wykonano panoramiczne zdjęcia uzębienia. W sumie do 2006 r. 222 panie doznały pierwszego złamania. Budowę istoty gąbczastej żuchwy klasyfikowano jako gęstą, mieszaną i rzadką. Okres 38 lat podzielono na dwa podokresy: do 1980 i od 1980 r. Stwierdzono, że gęstość istoty gąbczastej jest główną niezależną zmienną pozwalającą przewidywać przyszłe złamania. Wiek, aktywność fizyczna, spożycie alkoholu i wskaźnik masy ciała stanowiły zmienne towarzyszące. Podczas pierwszego badania luźną strukturę kostną stwierdzono u ok. 20% kobiet w wieku 38-54 lat. Ryzyko złamań w tej podgrupie było większe niż u pozostałych. Okazało się także, że im starsza osoba, tym silniejszy związek między luźną budową żuchwy a złamaniami w innych rejonach ciała. Mimo że analizy dotyczyły tylko kobiet, Szwedzi uważają, że ich odkrycia odnoszą się również do mężczyzn.

Za anoreksję i bulimię mogą odpowiadać nieprawidłowości w działaniu układu endokannabinoidowego. Endokannabinoidy są kannabinoidami syntetyzowanymi przez człowieka i zwierzęta. Pierwszy przedstawiciel tej grupy związków - anandamid - został odkryty w 1992 r. Kannabinoidy z konopi i wytwarzane w organizmie podobnie wpływają na mózg. Narkotyki zwiększają apetyt, stąd zasadność przypuszczenia, że deficyty w obrębie systemu endokannabinoidowego powodują spadek łaknienia. Dr Koen Van Laere z Katolickiego Uniwersytetu w Leuven badał stan układu endokannabinoidowego pośrednio, analizując gęstość rozmieszczenia receptorów kannabinoidowych CB1. Receptory CB1 są umiejscowione przede wszystkim presynaptycznie na powierzchni neuronów zarówno ośrodkowego, jak i obwodowego układu nerwowego. Ich pobudzenie prowadzi do zahamowania uwalniania różnych neuroprzekaźników (w OUN acetylocholiny, dopaminy, serotoniny i GABA). Szczególnie gęsto są one rozmieszczone w korze mózgowej i układzie limbicznym. W obwodowym układzie nerwowym CB1 znajdują się w zakończeniach włókien współczulnych i przywspółczulnych unerwiających m.in. jelita. Belgowie badali rozmieszczenie CB1 za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) kilku regionów mózgu. Zagęszczenie receptorów pacjentek z anoreksją i bulimią porównywano z rozmieszczeniem w zdrowej grupie kontrolnej. U kobiet z anoreksją stwierdzono wzrost częstości wiązania ligandów z receptorami. Wskazuje to na proces kompensacyjny uruchamiany przez niedobory endokannabinoidów lub ograniczenie działania samych CB1. Zarówno u chorych z anoreksją, jak i bulimią zauważono wzrost dostępności receptorów CB1 w obrębie wyspy, czyli obszaru mózgu integrującego postrzeganie ciała, informacje smakowe, nagrody i emocje, a więc funkcje zaburzone w obu zaburzeniach odżywiania. W przyszłości naukowcy będą musieli ustalić kierunek zależności: czy zmiany w układzie endokannabinoidowym prowadzą do zaburzeń odżywiania, czy rozwijają się one raczej pod wpływem anoreksji/bulimii.

Widłonogi z Oceanu Południowego wykorzystują taki sam mechanizm kontroli pływalności co walenie. Naukowcy z British Antarctic Survey opisali na łamach pisma Limnology and Oceanography, jak skorupiaki bogate w kwasy tłuszczowe omega-przeczekują na większych głębokościach niesprzyjający zimowy okres, kiedy wody są niespokojne i brakuje pożywienia. Aby 3-mm zwierzęta mogły się zanurzyć, ich tłuste płyny ustrojowe przechodzą ciekawą przemianę. W miarę zwiększania się głębokości tłuszcze stają się gęstsze i pod względem konsystencji zaczynają przypominać masło. Zmiana gęstości działa jak pas balastowy, pozwalając widłonogom unosić się w wodzie, bez konieczności marnowania energii na ciągłe pływanie. Omawiane studium jest szczególnie ważne z kilku powodów. Widłonogi mogą być wyjątkowo małe, ale stanowią ogromy rezerwuar oceanicznej biomasy, który stanowi ważny składnik łańcucha pokarmowego [widłonogami żywią się np. śledzie, dorsze i makrele]. Wiedzieliśmy od jakiegoś czasu, że istnieje związek między dużymi zapasami wysokoenergetycznego tłuszczu a zachowaniem hibernacyjnym, jednak dopiero teraz byliśmy w stanie zrozumieć szczegóły relacji między tymi dwoma elementami [...]. To fascynujące, że największe i najmniejsze zwierzęta morskie dzielą niesamowitą zdolność przemieniania tłuszczów, by dostosować swoją pływalność - podkreśla dr David Pond. Badane widłonogi należą do rzędu Calanoida. Zimę spędzają w diapauzie, stanie przypominającym hibernację. Podczas gdy w wodach powierzchniowych panują niesprzyjające warunki, schodząc głębiej, one unikają stania się czyjąś ofiarą i niedożywienia. W ramach badań specjaliści z British Antarctic Survey pobierali próbki widłonogów z mórz szelfowych i z otwartego oceanu. Robili to w różnych momentach cyklu życiowego, a następnie analizowali w laboratorium fizyczne właściwości ich tłuszczów przy poszczególnych wartościach ciśnienia.

Naukowcy znaleźli nowe zastosowanie dla lewitacji magnetycznej, zjawiska dobrze znanego konstruktorom i pasażerom kolei Maglev, gdzie tradycyjne tory zostały zastąpione układem elektromagnesów. Teraz przyszła kolej na czujniki do analizowania zawartości soli w wodzie bądź tłuszczu w pokarmach i napojach, m.in. serze, wodzie czy mleku (Journal of Agricultural and Food Chemistry). Zespół doktora George'a Whitesidesa z Uniwersytetu Harvarda podkreśla, że pomiar gęstości substancji odgrywa ważną rolę w przemyśle spożywczym czy medycynie, ponieważ dostarcza informacji na temat składu chemicznego. Gęstość wskazuje np. na zawartość cukru w napojach gazowanych i alkoholu w winie, pozwala też stwierdzić, czy woda w systemie irygacyjnym nie jest przypadkiem za bardzo zasolona. Urządzenia wykorzystywane dotąd do tych celów często były za drogie i zbyt skomplikowane, stąd pomysł naukowców na czujnik w wersji maglev. Amerykański wynalazek jest zbudowany z wypełnionego roztworem paramagnetycznych jonów pojemnika wielkości kostki lodu oraz umieszczonych nad i pod nim magnesów neodymowych (powinny one być tak ustawione, żeby bieguny jednoimienne znajdowały się naprzeciw siebie). Diamagnetyczny obiekt należy umieścić w pojemniku z paramagnetyczną cieczą, a następnie włożyć kontener między magnesy. Później wystarczy określić pozycję badanego obiektu na osi pionowej. Dotąd oznaczano w ten sposób zasolenie wody, gęstość ziaren, a także porównywano zawartość tłuszczu w mleku, serze i maśle orzechowym czy stosunek wielonienasyconych i jednonasyconych kwasów tłuszczowych w różnych olejach roślinnych.

Przewlekły i ciężki stres, doświadczany np. przez chorych z depresją lub z zespołem stresu pourazowego, zmniejsza objętość mózgu w obszarach wrażliwych na tego typu doznania, m.in. w rejonie kory zakrętu czy hipokampie. Najnowsze badania wykazały, że do podobnego "skurczenia" korowego dochodzi w wyniku chronicznej bezsenności (Biological Psychiatry). Za pomocą techniki obrazowania zwanej morfometrią bazującą na wokselach (ang. voxel-based morphometry, VBM) Ellemarije Altena i Ysbrand van der Werf z Holenderskiego Instytutu Neuronauk Królewskiej Akademii Nauki i Sztuki oceniali objętości mózgów osób z bezsennością i porównywali je do ludzi niecierpiących na zaburzenia snu. Okazało się, że dla chorych z insomnią charakterystyczne było zmniejszenie ilości istoty szarej w lewej korze okołooczodołowej, które było silnie powiązane z subiektywnie postrzeganym nasileniem bezsenności. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że pacjenci cierpiący na bezsenność mają zmniejszoną gęstość substancji szarej w rejonach odpowiadających za ocenę przyjemności bodźca, a także związanych z mózgowym stanem spoczynku. Im większe problemy ze snem, tym mniejsza gęstość istoty szarej w obszarze oceny przyjemności, co może być ważne dla rozpoznania optimum wygody do zaśnięcia. Odkrycia te zachęcają do dalszego badania podtypów insomnii oraz ich przyczyn – podsumowuje Altena.

Hitachi informuje o powstaniu najbardziej wydajnej baterii litowo-jonowej dla samochodów elektrycznych. Nowe urządzenie zapewnia 1,7 razy więcej mocy i jest przy tym lżejsze i mniejsze niż obecnie sprzedawane baterie. Gęstość mocy nowej baterii wynosi 4500 watów na kilogram. Gęstość taką udało się osiągnąć dzięki nowej katodzie zawierającej mangan oraz nowej architekturze samej baterii, która korzysta z cieńszych elektrod i nowej metody ładowania. Obecnie w ofercie Hitachi znajdują się baterie o gęstości 2600 W/kg. Są one używane w przemyśle motoryzacyjnym oraz kolejowym. W 2010 roku japońska firma rozpocznie masową produkcję baterii trzeciej generacji, która zapewnia gęstość rzędu 3000 W/kg. Próbki najnowszej, czwartej już generacji baterii, trafią do partnerów Hitachi jesienią bieżącego roku. Japończycy nie zdradzają, kiedy ich najnowszy produkt pojawi się na rynku.

Osoby z osteoporozą częściej cierpią na łagodne pozycyjne zawroty głowy. Co ważne, pojawiają się one mimo braku urazu głowy czy operacji ucha (Neurology). Uważa się, że przyczyną tego zjawiska jest zanik otolitów (inaczej statolitów lub kamyczków błędnikowych), czyli ziarenek węglanu wapnia. Znajdują się one w kanałach półkolistych ucha wewnętrznego i uciskając włoski receptorów połączonych z nerwem równoważno-słuchowym, informują o położeniu ciała w przestrzeni. Zespół dr Ji Soo Kim z Narodowego Uniwersytetu Seulskiego zbadał 209 pacjentów z zawrotami głowy. Zestawiono ich z 202 osobami bez tej przypadłości. Okazało się, że w porównaniu do badanych z prawidłową gęstością kości, ludzie z osteoporozą uskarżali się na zawroty głowy 3-krotnie, a chorzy z osteopenią (ubytkiem masy kostnej, który jeszcze nie jest patologiczny) 2-krotnie częściej. Dwadzieścia pięć procent pacjentek z zawrotami głowy miało też osteoporozę, chorobę diagnozowano zaś tylko u 6% pań wolnych od uczucia wirowania. U 47% kobiet z zaburzeniami równowagi stwierdzono osteopenię; dotyczyło to jedynie 33% przedstawicielek grupy bez zawrotów głowy. Dwanaście procent mężczyzn uskarżających się na wirowanie miało również kłopot z osteoporozą (w porównaniu do 6% grupy bez zaburzeń równowagi). Osteopenia dotyczyła 40% panów z zawrotami głowy i 27% szczęśliwców, którzy ich nie zaznali. Wyniki sugerują, że u ludzi z zawrotami występują zaburzenia metabolizmu wapnia. U kobiet pierwszy tego typu epizod występuje po 50. roku życia, kiedy spadek poziomu estrogenu powoduje obniżenie masy kostnej – podsumowuje dr Ji Soo Kim.

Jak odtworzyć brakujący fragment kości? Ortopedzi mają na to swoje sposoby, a teraz będą mogli do nich dołączyć... pieczenie. Badacze z Fraunhofer Institute opracowali bowiem prototyp ciekawego urządzenia, które najpierw wylicza gęstość/porowatość kości pacjenta, a następnie wypieka implant ze sproszkowanego metalu. Kości nie są jednakowo gęste we wszystkich miejscach, dlatego oprogramowanie musi przeprowadzić wyliczenia dla konkretnego odcinka. Gdy już wiadomo, jakim wymogom należy się podporządkować, można rozpocząć rekonstrukcję. W ten sposób da się odtworzyć nawet skomplikowane kształty. W miejscach, gdzie kość powinna być gęstsza, promień lasera silniej spieka cieniutkie warstwy proszku. To jak pieczenie ciasta – twierdzi Andreas Burblies, rzecznik jednego z wydziałów Instytutu. Pozostałości luźnego pyłu są usuwane. "Produkt końcowy jest elementem z otwartymi porami. Każdy punkt cechuje się właściwą gęstością, a zatem określoną stabilnością". Inżynierowie ulepszyli metodę. Teraz mogą zmieniać wewnętrzną strukturę już po wypieczeniu, prowadząc precyzyjne wiercenia. Umieją uzyskiwać bardzo lekkie, a zarazem wytrzymałe konstrukcje, co stanowi wabik dla wielu gałęzi przemysłu, np. motoryzacyjnego czy lotnictwa. Proszek przygotowuje się biomateriałów, m.in. z tytanu i stali.

Ludzie noszą buty od co najmniej 40 tysięcy lat. Erik Trinkaus i Hong Shang z Washington University w Missouri odkryli to, badając kształt i gęstość kości palców stopy szkieletu sprzed czterech dziesiątków milleniów. Znaleziono go w jaskini Tianyuan w pobliżu Pekinu. Naukowcy porównali stopę chińskiego praprzodka ze stopą współczesnego (XX-wiecznego) Amerykanina z miasta, Inuitów oraz innych rdzennych mieszkańców Ameryki. Buty zmieniają sposób, w jaki dana osoba chodzi, a więc i budowę samej stopy. W okowach obuwia palce zginają się w dużo mniejszym stopniu niż w przypadku chodzenia na bosaka, a sama stopa jest poddawana działaniu mniejszych sił. To dlatego współcześni Amerykanie mają słabe małe palce, bosonodzy Indianie bardzo silne i duże palce, a Inuici plasują się gdzieś między tymi dwoma grupami. Trinkaus i Shang stwierdzili, że palce stopy szkieletu przypominają palce Inuitów, co oznacza, że badana osoba regularnie nosiła buty (Journal of Archaeological Science).