Znajdź zawartość

Używanie nóg, szczególnie w ramach treningu obciążeniowego, wysyła do mózgu sygnały, które są kluczowe dla powstawania zdrowych neuronów. Nasze badanie stanowi poparcie dla twierdzenia, że osoby, które nie mogą wykonywać ćwiczeń obciążeniowych, np. obłożnie chore lub astronauci w czasie długich misji, nie tylko tracą masę mięśniową. Chemia ich organizmu zmienia się na poziomie komórkowym, co wiąże się z negatywnymi oddziaływaniami także na układ nerwowy - wyjaśnia dr Rafaella Adami z Uniwersytetu w Mediolanie. Podczas eksperymentu przez 28 dni część myszy mogła korzystać z tylnych łap tylko w ograniczonym zakresie. Gryzonie mogły jednak nadal normalnie jeść czy utrzymywać higienę. Nie zaobserwowano u nich oznak stresu. Pod koniec testów naukowcy przyglądali się strefie okołokomorowej komór bocznych (ang. subventricular zone, SVZ). Rezydują tu nerwowe komórki macierzyste (ang. neural stem cells, NSC), które mogą się przekształcać w neurony, komórki gleju, a także formujące osłonki mielinowe oligodendrocyty. Okazało się, że ograniczanie aktywności fizycznej zmniejszało liczbę NSC nawet o 70% (porównań dokonywano do grupy kontrolnej, która swobodnie zażywała ruchu). Oprócz tego ani neurony, ani oligodendrocyty w pełni nie dojrzewały. Wszystko wskazuje więc na to, że używanie nóg wiąże się z wysyłaniem do mózgu sygnałów, które są kluczowe dla produkcji zdrowych neuronów. To nie przypadek, że jesteśmy stworzeni do aktywności: chodzenia, biegania czy wykorzystywania mięśni nóg do podnoszenia różnych obiektów. Zdrowie neurologiczne nie przypomina jednokierunkowej drogi, gdzie tylko mózg nakazuje mięśniom pracę - podkreśla Adami. Gdy autorzy publikacji z pisma Frontiers in Neuroscience skupili się na poszczególnych komórkach, stwierdzili, że ograniczanie ćwiczeń zmniejsza ilość tlenu w organizmie, co tworzy środowisko beztlenowe i zmienia metabolizm. Ograniczanie ruchu wydaje się też wpływać na 2 geny, z których jeden - CDK5Rap1 - ma duże znaczenie dla zdrowia mitochondriów. Włosi podkreślają, że uzyskane wyniki rzucają nowe światło na szereg kwestii, w tym na takie choroby, jak stwardnienie rozsiane czy rdzeniowy zanik mięśni. Chorobami neurologicznymi interesuję się od 2004 r. Zawsze zadawałem sobie pytanie: czy skutki tych chorób wynikają wyłącznie z uszkodzeń rdzenia i mutacji genetycznych [...], czy znaczenie ma też ograniczona zdolność poruszania - opowiada dr Daniele Bottai, również z Uniwersytetu w Mediolanie. Można by powiedzieć, że jesteśmy literalnie uziemieni na Ziemi. To coś, co dopiero zaczynamy rozumieć [i eksplorować] - dodaje. « powrót do artykułu

Dzięki mobilnej aparaturze do rezonansu magnetycznego naukowcy mogli przez 4,5 tys. km podążać tropem ultramaratończyków. W ten sposób ustalili, jak ich organizm odpowiada na stres związany z biegami wytrzymałościowymi. Szczególnie interesujące było dla akademików to, co dzieje się z mięśniami i tkanką tłuszczową. Pracami zespołu kierował dr Uwe Schütz, chirurg ortopeda z Wydziału Diagnostyki i Radiologii Interwencyjnej Szpitala Uniwersyteckiego w Ulm. Wiele z tego, czego się dotąd dowiedzieliśmy, można odnieść do przeciętnego biegacza. TransEurope-FootRace 2009 odbywał się od 19 kwietnia do 21 czerwca 2009 roku. Bieg rozpoczął się w południowych Włoszech. Trasa o szacowanej długości 4.488 km kończyła się na Przylądku Północnym w Norwegii. W unikatowym studium zgodziło się wziąć udział aż 66% uczestników ultramaratonu (44 osoby). Codziennie pobierano od nich próbki krwi i moczu, a także dane biometryczne. Poza tym biegaczy przypisywano losowo do dodatkowych badań, w tym ekg. U 22 osób co 3-4 dni wykonywano rezonans całego ciała, co w ciągu 64 dni dało w sumie od 15 do 17 badań. Pod koniec biegu naukowcy zaczęli analizować zebrane w ten sposób dane, by ustalić m.in. wywołane stresem zmiany w nogach i stopach. Oceniano objętość całego ciała, tłuszczu, w tym tłuszczu wisceralnego i brzusznej podskórnej tkanki tłuszczowej (ang. subcutaneous adipose tissue, SCAT), dodatkowo przyglądano się mięśniom szkieletowym i tłuszczowi kończyn dolnych. Zaawansowane techniki MRI pozwoliły zespołowi dr Schütza ocenić pod kątem ilościowym zmiany w obrębie mięśni, tłuszczu oraz chrząstki. Okazało się, że w czasie ultramaratonu biegacze tracili średnio 5,4% objętości ciała, większość na pierwszych 2 tys. km. W pierwszej połowie wyścigu znikało 40% tkanki tłuszczowej organizmu, a w ciągu całego biegu w sumie 50%. Objętość mięśni nóg spadała średnio o 7%. Mięśnie degenerowały się wskutek ogromnego zużycia energii. Choć niewiele osób biega na tak długie trasy, niektóre wnioski z opisywanego studium odnoszą się do wszystkich miłośników joggingu. Okazało się m.in., że po pewnych urazach można nadal bezpiecznie biegać. Chodzi np. o wewnątrzmięśniowy stan zapalny uda lub podudzia. Zazwyczaj pozwala on na kontynuowanie ćwiczeń bez ryzyka dalszego uszkodzenia tkanek. Inne urazy związane z przetrenowaniem/przeciążeniem, w tym zapalenie stawów, wiążą się z wyższym prawdopodobieństwem postępów choroby, ale nie zawsze grożą trwałym urazem. Zasada, że jeśli pojawia się ból, powinieneś przestać biec, nie zawsze jest właściwa – twierdzi Schütz. Studium wykazało, że na początku bieg wpływa na tkankę tłuszczową. Spalanie otaczającej narządy wewnętrzne wisceralnej tkanki tłuszczowej (średnio 70%) następowało na o wiele wcześniejszych etapach biegu niż wcześniej sądzono. U osób, które zaczynają swoją przygodę z bieganiem, efekty w postaci zmniejszenia ilości tkanki tłuszczowej są silniej zaznaczone niż u ludzi, którzy biegają od dawna.

Słonie nie kojarzą się nam ze zgrabnym poruszaniem, co znalazło nawet swój wyraz w przysłowiach, ale nie oznacza to, że nie potrafią rozwijać sporych prędkości. Biolodzy zastanawiali się, czy idą wtedy, czy już biegną. Okazało się, że i jedno, i drugie. Słoń biegnie przednimi nogami, podczas gdy tylne cały czas idą (Journal of Experimental Biology). Już wcześniejsze badania sugerowały, że rozpędzone słonie trochę biegną, a trochę spacerują. Belgijsko-włosko-tajlandzki zespół zdobył jednak wiele dodatkowych informacji, wykorzystując specjalnie skonstruowany tor. Dzięki temu udało się dokonać dokładnych pomiarów sił działających podczas wykonywania kolejnych kroków. Jak wyjaśnia profesor Norman Heglund z Katolickiego Uniwersytetu w Leuven, naukowcy musieli sami skonstruować platformy dynamometryczne– płyty mierzące siłę nacisku. Trzeba je było przecież jakoś dostosować do rozmiarów słoni. Mając już za sobą ten etap, naukowcy udali się do Thai Elephant Conservation Centre. Kornacy dosiadali słoni indyjskich i zachęcali je do przemierzania wyznaczonej trasy. Najszybszy osobnik rozpędził się do 18 km na godzinę. Wyczyny szarych olbrzymów utrwalano na kamerze szybkoklatkowej. Biolodzy porównali odczyty z platformy dynamometrycznej z poszczególnymi klatkami. W ten sposób wyliczyli energię potencjalną i kinetyczną poruszającego się słonia. Określenie relacji między energią potencjalną (zmagazynowaną w mięśniach, stawach i ścięgnach) a energią kinetyczną jest kluczowe dla stwierdzenia, czy zwierzę idzie, czy biegnie. Kiedy słoń podnosi nogę i przesuwa ją ku przodowi, energia potencjalna zamienia się w kinetyczną. Gdy noga ląduje na ziemi, na powrót zmienia się w potencjalną. Proces ten powtarza się wiele razy w czasie jednej rundki po okolicy. Podczas biegu zamiana jest ciągła, bez wyraźnie wyodrębnionych cykli. W przypadku słonia energie potencjalna i kinetyczna [...] osiągają minimum i maksimum w tym samym czasie, dlatego nie mogą być "wymieniane" po sobie raz za razem – tłumaczy Heglund. Dodatkowo badacze zauważyli, że najszybsze słonie biegną i idą jednocześnie. Wygląda to tak, jakby słoń zbliżał się do prędkości przejściowej, kiedy przestaje iść i zaczyna biec, ale nie doprowadzał tego do końca. Przypomina to niemożność wrzucenia drugiego biegu. Za pomocą platform dynamometrycznych międzynarodowy zespół ustalił również, że słonie poruszają się niezwykle ekonomicznie, zwłaszcza w porównaniu do mniejszych zwierząt. W przyszłości biolodzy zamierzają przeprowadzić identyczny eksperyment z nosorożcami i hipopotamami.

Jeśli w danym roku samiec głuptaka niebieskonogiego (Sula nebouxii) nie bierze udziału w przedłużaniu gatunku, czyli zostaje skazany na niemal 12-miesięczną abstynencję seksualną, jego stopy stają się intensywniej błękitne. Wg samic, im jaskrawsze kończyny, tym bardziej atrakcyjny ich właściciel, szanse na powodzenie w kolejnym sezonie lęgowym zdecydowanie się więc zwiększają (Biology Letters). Ich nogi są tak jaskrawe, jak to tylko możliwe – podkreśla Alberto Velando, ekolog ewolucyjny z Uniwersytetu w Vigo. Najsilniej wybarwione nogi występują u młodych samców. W miarę upływu czasu, a ptaki te dożywają nawet 20 lat, stopniowo bledną. Abstynencja seksualna przywraca młodzieńczy blask (stóp), co ma zapewnić sukces reprodukcyjny. Wcześniejsze badania wykazały np., że samce z intensywniej wybarwionymi stopami mają więcej młodych i są rzadziej zdradzane przez partnerki. Zaobserwowaliśmy, że w przypadku samców z bladymi nogami samice częściej zalecają się do konkurentów. Widać też spadek intensywności kopulacji. Zabarwienie stóp to efekt odbijania światła żółtego przez barwnik karotenoidowy i niebieskiego przez kolagen. Karotenoidy są przeciwutleniaczami i działają stymulująco na układ immunologiczny. Jak łatwo się domyślić, tylko dobrze odżywione samce z najsilniejszą odpornością mogą sobie pozwolić na "marnowanie" barwników przy zabarwianiu nóg. Hiszpanie obserwowali głuptaki podczas dwóch okresów godowych: w 2004 i 2005 r. Zmierzyli wtedy świetlność ptasich stóp, co odpowiada ilości odbitego światła w niebieskim zakresie widma. Osobniki ujęte w studium (70 w pierwszym i 39 w drugim roku) obserwowano w ramach badania podłużnego. Okazało się, że samce, którym nie udało się spłodzić dzieci w pierwszym roku, miały w kolejnym sezonie lęgowym nogi jaskrawsze od jurnych kolegów. Biolodzy uważają, że dzieje się tak, ponieważ samce, którym się powiodło, zainwestowały sporo energii w zaloty i opiekę nad pisklętami. Głuptaki niebieskonogie to jeden z nielicznych gatunków, które dzięki abstynencji zyskują atrakcyjniejszy dla płci przeciwnej wygląd. Drugim przykładem mogą być cierniki. Ich pomarańczowe zabarwienie zanika, gdy ryba kopuluje określoną liczbę razy w danym okresie.

W ciągu ostatnich kilku lat wzrasta liczba zgłaszających się do lekarza kobiet, które uskarżają się na objawy neurologiczne dotyczące nóg. Powodem są za ciasne dżinsy. Jedną z takich osób jest 28-letnia Parmeeta Ghoman, która przyznaje, że zdarza jej się poświęcać dla mody. Dość często nosi bardzo wysokie obcasy czy torebki o wadze dobrych kilku kilogramów. W grudniu zeszłego roku wybrała się z przyjaciółmi na kolację. Włożyła wtedy superobcisłe spodnie. W pewnym momencie zorientowała się, że czuje pieczenie przemieszczające się w górę i w dół ud. Gdy wstała, miała wrażenie unoszenia się nad ziemią, straciła bowiem czucie w nogach. To typowe symptomy meralgii z parestezjami. Pojawiają się wtedy zaburzenia czucia na bocznej powierzchni uda. Powodem jest ucisk nerwu skórnego bocznego uda. Zazwyczaj dolegliwość ta dotyczy budowlańców i policjantów, którzy noszą ciężkie, zatrzymujące się na biodrach pasy, oraz kobiet w ciąży i ludzi otyłych. Ostatnio do lekarzy trafia coraz więcej młodych kobiet – miłośniczek ekstremalnych rurek. Ich waga jest prawidłowa, ale dżinsy zdecydowanie za ciasne. U niektórych osób nerw [skórny bocznego uda] jest szczególnie podatny na kompresję - tłumaczy dr John England, neurolog z Nowego Orleanu i członek Amerykańskiej Akademii Neurologii. Ryzyko zaburzeń czucia wzrasta po założeniu szpilek. Dr William Madosky opowiada, że wtedy miednica wysuwa się ku przodowi, co zwiększa nacisk na nerw. Na szczęście nieprzyjemny stan jest przejściowy. Po usunięciu nacisku nerw się regeneruje. Lekarze zaznaczają, że dla większości pacjentek wyjaśnienie ich dolegliwości stanowi tak dużą ulgę, że bez oporów dokonują przeglądu garderoby, zastępując spodnie mocno przylegające do ciała nieco luźniejszymi.

Naukowcy z Korei Południowej pracują nad androidem, który umiałby chodzić. Chcą, aby im się to udało bez tak znacznego pogrubienia nóg, że robot przestałby przypominać wyglądem swój pierwowzór: człowieka. Stosunkowo prosto stworzyć chodzącego humanoida, jeśli nie musi on wyglądać jak człowiek. Sprawy mają się jednak zupełnie inaczej, gdy jednym z wymogów jest ludzki wygląd — tłumaczą robotycy z Koreańskiego Instytutu Technologicznego. Model EveR-2, nazywany dla uproszczenia Muse, to gynoid. Termin ten wymyśliła Gwyneth Jones, brytyjska pisarka SF, która oznaczyła w ten sposób cyborgi o żeńskich kształtach anatomicznych. Muse wygląda jak młoda Koreanka. W zeszłym roku, śpiewając, zaprezentowała swoje możliwości wokalne. Naukowcy spierają się, kiedy uda się wyprodukować chodzące androidy. Jedni twierdzą, że w tym, a najpóźniej w przyszłym roku. Inni spodziewają się tego nie prędzej niż za ok. 10 lat. Oh Jun-ho z Korean Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) to ojciec "brata" Muse, pierwszego humanoida o naturalnym chodzie, czyli Hubo. Badacze humanoidów często uważają, że chodzący robot to nic trudnego, ale to nieprawda. Trzeba przecież wziąć pod uwagę rozmiary stóp, budowę bioder czy chociażby trajektorię ruchu.

Profesor Richard Beasley z Instytutu Badań Medycznych w Wellington odkrył, że jedna trzecia pacjentów przyjmowanych do szpitali z zakrzepicą żył głębokich (ZŻG) to pracownicy biurowi. Dzieje się tak, ponieważ codziennie spędzają wiele godzin w niemal bezwzględnym bezruchu, przesiadując przed ekranami komputerów. W 62-osobowej grupie, którą wzięto pod uwagę w badaniach, 34% stanowili ludzie zatrudnieni w biurach, a "tylko" 21% pasażerowie długodystansowych lotów (w przeszłości ZŻG zaliczano do objawów tzw. syndromu klasy ekonomicznej) — donosi gazeta New Zealand Herald. Gdy przez długi czas trzymamy opuszczone nogi, a kolana są zgięte, następuje zaciśnięcie naczyń i krew nie może się swobodnie przemieszczać. W żyłach głębokich nóg jest to szczególnie ważne, ponieważ to właśnie nimi do serca powraca aż 85% krwi. Jeśli w opisanej sytuacji powstanie skrzep, w jeszcze większym stopniu utrudni to przepływ krwi (pojawia się ból łydek). Przeważnie czop rozpuszcza się, gdy pasażer czy pracownik biura wstaną i rozprostują nogi, czasami się tak jednak nie dzieje. Zakrzep wędruje żyłą główną w górę. Przez prawą część serca może się przedostać do płuc, a dalej do mózgu. Duże czopy rozpadają się niekiedy na kilka mniejszych. ZŻG jest bardzo niebezpieczna, grozi m.in. zawałem serca lub udarem mózgu. Terapia polega na podawaniu leków rozrzedzających krew. Beasley podkreśla, że pracownicy biurowi, u których doszło do powstania zakrzepów, siedzieli przed komputerami przez 14 godzin dziennie. Niektórzy z nich nie wstawali przez 3-4 godziny. Problem był najbardziej nasilony wśród pracowników centrów obsługi klienta (call centre) oraz działów informatycznych. Badania ujawniły, że skrzepy formują się u 10% pasażerów samolotów z grupy podwyższonego ryzyka ZŻG i u 1% pozostałych podróżnych.