Znajdź zawartość

Z załogową misją na Marsa wiążą się nie tylko duże koszty i problemy techniczne. Jedne i drugie można w końcu przezwyciężyć. Znacznie trudniejsze do pokonania będą ograniczenia ludzkiego organizmu. Wyewoluowaliśmy na Ziemi i jesteśmy przyzwyczajeni do ziemskiej grawitacji oraz zapewnianej przez atmosferę ochrony przed promieniowaniem kosmicznym. Niejednokrotnie informowaliśmy o problemach zdrowotnych astronautów. Pobyt w kosmosie może uszkadzać mózg, nerki, prowadzić do anemii. Od lat pojawiają się też doniesienia o negatywnym wpływie na wzrok. Oftalmolog Santiago Costantino z Uniwersytetu w Montrealu poinformował, że co najmniej 70% osób, które przebywały na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej cierpi na związany z lotem w kosmos zespół neurookulistyczny (SANS, spaceflight-associated neuro-ocular syndrome). Uczony wraz z zespołem chcieli przyjrzeć się zmianom biomechanicznym, które prowadzą do pojawienia się SANS. W tym celu przeanalizowali dane dotyczące 13 astronautów, którzy przebywali na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej od 157 do 186 dni. Średnia wieku astronautów wynosiła 48 lat. Pochodzili oni z różnych krajów, ośmioro z nich w chwili badań miało za sobą jedną misję, były wśród nich 4 kobiety. Naukowcy porównali trzy parametry, które mierzyli przed i po misji: sztywność gałki ocznej, ciśnienie wewnątrzgałkowe oraz amplitudę pulsu oka. Pierwszy z parametrów badano za pomocą koherencyjnej tomografii optycznej, dwa pozostałe – metodą tonometrii. Naukowcy zauważyli, że w czasie misji doszło do znaczących zmian właściwości biomechanicznych gałek ocznych. Ich sztywność zmniejszyła się o 33%, ciśnienie węwnątrzgałkowe spadło o 11%, a amplituda pulsu był niższa o 25%. Tym zmianom fizycznym towarzyszyły objawy takie jak zmniejszenie rozmiarów gałki ocznej, zmiana obszaru, w którym oko widzi ostry obraz oraz – w części przypadków – obrzęk nerwu wzrokowego oraz fałdowanie siatkówki. Okazało się też, że u pięciu astronautów naczyniówka ma grubość większą niż 400 mikrometrów i nie było to skorelowane z wiekiem, płcią ani wcześniejszym pobytem w przestrzeni kosmicznej. "Brak powszechnego ciążenia zmienia dystrybucję krwi w organizmie, zwiększając przepływ krwi w głowie i spowalniając krążenie żylne w oczach. Prawdopodobnie dlatego dochodzi do zwiększenia grubości naczyniówki, gęstej sieci naczyń krwionośnych, odpowiedzialnej za odżywianie siatkówki. Zdaniem naukowców powiększenie się naczyniówki w wyniku braku grawitacji może rozciągać włókna kolagenowe w twardówce, prowadząc do długotrwałych zmian właściwości mechanicznych gałki ocznej. Badacze sądzą też, że pulsowanie krwi w warunkach mikrograwitacji może prowadzić do pojawienia się zjawiska uderzeń hydraulicznych, w wyniku których nagłe zmiany ciśnienia przepływu krwi wywołują w oku wstrząsy mechaniczne prowadzące do znacznego przemodelowania tkanek oka. Autorzy badań uważają, że zmiany te nie powinny stanowić problemu w przypadku misji trwających 6 do 12 miesięcy. Po powrocie na Ziemię oczy astronautów powróciły do normy, a problemy ze wzrokiem można było korygować za pomocą okularów. Problemem mogą być jednak dłuższe misje, takie jak załogowa wyprawa na Marsa, która może trwać nawet ponad 30 miesięcy. Obecnie nie znamy ani skutków tak długotrwałego pobytu w warunkach mikrograwitacji, ani nie potrafimy im zapobiegać. Zaobserwowane przez nas zmiany właściwości mechanicznych oka mogą być biomarkerami SANS. Pomoże to zidentyfikować tych astronautów, którzy są szczególnie narażeni na ryzyko, zanim jeszcze pojawią się u nich problemy spowodowane długotrwałym pobytem w przestrzeni kosmicznej, mówi Costantino. « powrót do artykułu

Długa ekspozycja na niebieskie światło, takie jak emitowane przez ekrany smartfonów i komputerów, może negatywnie wpływać na długość życia. Naukowcy z Oregon State University zauważyli, że niebieskie długości fali emitowane przez LED niszczą komórki w mózgu i siatkówce muszki owocówki. W artykule, opublikowanym na łamach Nature Aging and Mechanisms of Disease, czytamy, że muszki, które codziennie przez 12 godzin przebywały w niebieskim świetle i 12 godzin w ciemności, żyły znacznie krócej niż muszki, które były stale utrzymywane w ciemności lub stale w białym świetle z zablokowanym pasmem niebieskim. Ekspozycja dorosłych muszek na 12 godzin światła niebieskiego dziennie prowadziła do przyspieszenia starzenia się, powodując uszkodzenie komórek siatkówki, degenerację mózgu oraz upośledzała zdolności ruchowe. Uszkodzenie mózgu oraz funkcji motorycznych nie było związane z degeneracją siatkówki, gdyż zjawiska te obserwowano również u muszek, które genetycznie zmodyfikowano tak, by nie wykształcały się u nich oczy. Niebieskie światło prowadziło też do ekspresji genów stresu u starszych muszek, ale nie u młodych. To sugeruje, że zbiorcza ekspozycja na niebieskie światło działa jak czynnik stresowy w miarę starzenia się. Muszki owocówki to ważny organizm modelowy, gdyż wiele występujących u nich mechanizmów komórkowych i rozwojowych jest takich samych, jak u ludzi i innych zwierząt. Badania prowadził zespół pracujący pod kierunkiem profesor Jagi Giebultowicz, która specjalizuje się w badaniu zegara biologicznego. Zaskoczył nas fakt, że światło przyspiesza starzenie się muszek. Zbadaliśmy ekspresję niektórych genów u starych muszek i stwierdziliśmy, że gdy muszki są poddawane działaniu światła, to dochodzi do ekspresji genów odpowiedzialnych za ochronę organizmu. Wysunęliśmy hipotezę, że światło im szkodzi i postanowiliśmy znaleźć tego przyczynę. Okazało się, że o ile światło pozbawione pasma niebieskiego w niewielkim stopniu skraca życie, to niebieskie światło skraca je w sposób dramatyczny, mówi Giebultowicz. Wiadomo, że naturalne światło jest bardzo ważnym czynnikiem regulującym rytm dobowy i związane z nim procesy fizjologiczne jak aktywność fal mózgowych, produkcję hormonów, regenerację komórek. Istnieją też dowody sugerujące, że zwiększona ekspozycja na sztuczne światło jest czynnikiem zaburzającym sen i rytm całodobowy. Coraz większa obecność oświetlenia LED i ekranów powoduje, że w coraz większym stopniu jesteśmy narażeni na oddziaływanie światła niebieskiego, gdyż to właśnie spektrum jest w dużej mierze emitowane przez LED-y. Dotychczas jednak zjawiska tego nie zauważono, gdyż nawet w krajach rozwiniętych oświetlenie LED nie jest używane do wystarczająco długiego czasu, by skutki jego negatywnego oddziaływania były już widoczne w badaniach epidemiologicznych. Okazuje się, że muszki owocówki są mądrzejsze od ludzi. Gdy tylko mogą, unikają niebieskiego światła. Giebultowicz chce teraz sprawdzić, czy za unikanie niebieskiego światła jest odpowiedzialny ten sam szlak sygnałowy, który jest zaangażowany w długość życia owadów. « powrót do artykułu

Xavier Cunningham, 10-latek z Harrisonville w Missouri bawił się w domku na drzewie, gdy zaatakowały go osy. Chłopiec spadł głową w dół i nadział się na 30-cm rożen. Pręt o kwadratowym przekroju wbił się w jego głowę na głębokość ok. 15 cm (6 cali). Na szczęście ominął oczy, mózg, rdzeń kręgowy i główne naczynia. Do wypadku doszło w sobotę (8 września). Początkowo 10-latek trafił do miejscowego szpitala. Następnie przetransportowano go do szpitala w Kansas City, a później do szpitala Uniwersytetu Kansas. Ponieważ nie było czynnego krwawienia, można było poszukać specjalistów i przeprowadzić operację dopiero w niedzielę rano. Lekarze mówią, że chłopiec powinien całkowicie wyzdrowieć. Zmianie może ulec tylko jego głos. Koji Ebersole podkreśla, że pracując, chirurdzy najbardziej obawiali się o naczynia szyjne chłopca, zwłaszcza że szpikulec o kwadratowym przekroju trudniej wyjąć niż pręt o zaokrąglonych ściankach. Specjaliści mówią, że szansa, że przy tego typu urazie pacjent nie odniesie poważniejszego uszczerbku na zdrowiu, jest znikoma.   « powrót do artykułu

Kate Thomas z Duke University rozwiązała zagadkę, czemu kałamarnica Histioteuthis heteropsis (i nie tylko ona) ma tak różne oczy: jedno jest ciemne, okrągłe i wklęsłe, a drugie, wyłupiaste, ma niemal 2-krotnie większą średnicę, żółty kolor i teleskopową budowę. Nie da się patrzeć na tę kałamarnicę, nie zastanawiając się, co się stało z jej oczami - twierdzi Amerykanka. Przejrzawszy ponad 150 nagrań tych kałamarnic z kolekcji Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), Thomas zdobyła dowody, że oczy H. heteropsis wyewoluowały, by radzić sobie z 2 bardzo różnymi źródłami światła w toni wodnej naraz (H. heteropsis żyje w strefie mezopelagicznej, na głębokości 200-1000 m). Obserwacje i symulacje pokazały, że duże oko jest przystosowane do patrzenia w górę w poszukiwaniu cienia innych zwierząt (drapieżników) na tle światła słonecznego, zaś małe oko służy do patrzenia w dół i skanowania głębokiej, ciemniejszej wody w poszukiwaniu rozbłysków bioluminescencji (czytaj: potencjalnych ofiar). Głębokie morze to niesamowite naturalne laboratorium, w którym eksperymentuje się z dizajnem oczu. Oczy potrzebne do widzenia bioluminescencji są inne od oczu koniecznych do postrzegania podstawowego światła otoczenia. W przypadku Histioteuthis jedno oko służy do tego, a drugie do tamtego - opowiada prof. Sönke Johnsen. Od odkrycia ponad 100 lat temu niedopasowane oczy kałamarnic z rodzaju Histioteuthis zastanawiały biologów. By rozwiązać zagadkę, Thomas "przekopała się" przez nagrania MBARI z 30 lat. Zostały one wykonane przez zdalnie kierowane pojazdy podwodne (ROV). Łącznie udokumentowano 152 spotkania z H. heteropsis i 9 z podobną, lecz rzadszą kuzynką - Stigmatoteuthis dofleini. Thomas zauważyła, że H. heteropsis lubią pływać w pozycji prawie pionowej, dzięki czemu duże oko jest ustawione stale ku górze, a małe ku dołowi. Symulacje wykazały, że skoro światło słoneczne dochodzi dokładnie z góry, oko skierowane ku dnu nie ma właściwie szans na dostrzeżenie sylwetki na tle światła słonecznego. Okazało się także, że o ile niewielkie zwiększenie rozmiarów górnego oka znacząco poprawiało wrażliwość na przyćmione światło, o tyle powiększenie oka skierowanego w dół właściwie nie oddziaływało na zdolność dostrzegania bioluminescencyjnych rozbłysków na ciemnym tle. Oko spoglądające w dół może wypatrywać wyłącznie bioluminescencji. Nie ma szans na wychwycenie kształtów na tle światła z otoczenia. Ponieważ skupia się na bioluminescencji, nie musi być szczególnie duże i zapewne jeszcze się trochę skurczy na przestrzeni życia następnych pokoleń. Oko patrzące w górę może jednak naprawdę skorzystać na lekkim powiększeniu. Wyniki analiz i doświadczeń ukazały się w piśmie Philosophical Transactions B.   « powrót do artykułu