Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Potrząsanie głową, by pozbyć się wody z ucha, może... uszkodzić mózg

Recommended Posts

Potrząsanie głową w celu pozbycia się wody, która nalała się do ucha, może prowadzić do... uszkodzenia mózgu. Do takich wniosków doszli naukowcy z Cornell University i Virginia Tech, którzy zbadali przyspieszenie potrzebne do wyrzucenia wody z kanału słuchowego. O wynikach swoich badań poinformowali podczas odbywającego się właśnie 72. Dorocznego Spotkania Wydziału Dynamiki Płynów Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.

W opublikowanym abstrakcie pracy czytamy: jeden z końców zamkniętej szklanej hydrofobowej tuby o różnej średnicy został użyty jako uproszczony model kanału słuchowego. Tuba została umieszczona na strunie i symulowaliśmy potrząsanie głowy. Badania wykazały, że krytyczne przyspieszenie potrzebne do pozbycia się wody zależy w dużej mierze od ilości wody i jej pozycji w kanale. Stwierdziliśmy, że krytyczne przyspieszenie dochodzi do 10g, co może spowodować poważne uszkodzenie ludzkiego mózgu. Krytyczne przyspieszenie jest znacznie wyższe w tubach o małym przekroju, co oznacza, że pozbycie się wody z ucha poprzez potrząsanie jest trudniejsze dla dzieci niż dla dorosłych.

To właśnie w przypadku dzieci do wytrząśnięcia wody potrzebne jest przyspieszenie nawet 10-krotnie przekraczające przyspieszenie ziemskie.

Na potrzeby badań naukowcy wykorzystali druk 3D za pomocą którego stworzyli model ludzkiego kanału słuchowego opierając się przy tym na danych z tomografu komputerowego. Szklany model został pokryty od wewnątrz krzemowodorem, który dobrze symuluje stopień hydrofobowości jaki panuje wewnątrz ludzkiego ucha.

Z naszych eksperymentów oraz modelu teoretycznego wynika, że jednym z czynników decydujących o wypłynięciu płynu z ucha jest jego napięcie powierzchniowe, mówi Baskota. Zamiast więc potrząsać głową można do ucha wprowadzić coś, co obniży napięcie powierzchniowe. Prawdopodobnie wpuszczenie kilku kropli płynu u niższym napięciu powierzchniowym niż woda, takiego jak alkohol czy ocet, pozwoli zmniejszyć napięcie powierzchniowe i spowoduje wypłynięcie wody z ucha, stwierdził Baskota.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W jaki sposób mózg decyduje, jak najlepiej poruszać naszym ciałem? Okazuje się, że dla układu nerwowego to spore wyzwanie, gdyż mamy setki mięśni, które muszą być koordynowane setki razy na sekundę, a liczba możliwych wzorców koordynacji, z których musi wybierać mózg, jest większa niż liczba ruchów na szachownicy, mówi profesor Max Donelan z kanadyjskiego Simon Fraser University. Donelan i jego zespół badali, w jaki sposób ciało adaptuje się d nowych ruchów. A ich badania mogą mieć znaczenie zarówno dla treningu sportowców, jak i rehabilitacji niepełnosprawnych.
      Naukowcy zauważają, że bardzo często doświadczamy zmian zarówno w naszym organizmie, jak i w środowisku zewnętrznym. Być może lubisz biegać w niedzielę rano, Twoje mięśnie będą tym bardziej zmęczone im dłuższy dystans przebiegniesz. A może w czasie wakacji biegasz po plaży, gdzie podłoże jest luźne i nierówne w porównaniu z chodnikiem, po którym codziennie chodzisz. Od dawna jesteśmy w stanie rejestrować zmiany w sposobie poruszania się, ale dotychczas chyba nie docenialiśmy, w jaki sposób nasz organizm do takich zmian się adaptuje, stwierdza Donelan.
      Chcąc przyjrzeć się tym zmianom kanadyjscy neurolodzy podjęli współpracę z inżynierami z Uniwersytetu Stanforda, którzy specjalizują się w tworzeniu egzoszkieletów.
      Badania kanadyjsko-amerykańskiego zespołu przyniosły bardzo interesujące wyniki. Okazało się, że system nerwowy, ucząc się wzorców koordynacji nowych ruchów, najpierw rozważa i sprawdza wiele różnych wzorców. Stwierdzono to, mierząc zmienność zarówno samego ruchu ciała jako takiego, jak i ruchów poszczególnych mięśni i stawów. W miarę, jak układ nerwowy adaptuje się do nowego ruchu, udoskonala go, a jednocześnie zmniejsza zmienność. Naukowcy zauważyli, że gdy już nasz organizm nauczy się nowego sposobu poruszania się, wydatek energetyczny na ten ruch spada aż o 25%.
      Z analiz wynika również, że organizm odnosi korzyści zarówno z analizy dużej liczby możliwych wzorców ruchu, jak i ze zmniejszania z czasem liczby analizowanych wzorców. Zawężanie poszukiwań do najbardziej efektywnych wzorców pozwala bowiem na zaoszczędzenie energii.
      Zrozumienie, w jaki sposób mózg szuka najlepszych sposobów poruszania ciałem jest niezwykle ważne zarówno dla ultramaratończyka, przygotowującego się do biegu w trudnym terenie, jak i dla pacjenta w trakcie rehabilitacji po uszkodzeniu rdzenia kręgowego czy wylewu. Na przykład trener, który będzie wiedział, w którym momencie organizm jego podopiecznego zaadaptował się do nowego programu treningowego, będzie wiedział, kiedy można wdrożyć kolejne nowe elementy. A twórcy egzoszkieletów pomagających w rehabilitacji dowiedzą się, w którym momencie można przed pacjentem postawić nowe zadania, bo dobrze opanował wcześniejsze.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Krwawienie z naczyń krwionośnych podczas operacji neurochirurgicznych to poważny problem. Krew zasłania pole widzenia i konieczne jest jej usuwanie. Dlatego pole operacyjne, w którym nie pojawiałaby się krew czyniłoby cały zabieg bardziej precyzyjnym i bezpiecznym. Naukowcy z University of Texas w Austin i University of California, Irvine, opracowali właśnie laserową platformę do bezkrwawej resekcji tkanki mózgowej.
      Obecnie podczas zabiegów neurochirurgicznych, by zapewnić dobre pole widzenia, wykorzystuje się ultradźwiękowe aspiratory, po których stosuje się przyżeganie (elektrokauteryzację). Jako jednak, że obie metody stosowane są jedna po drugiej, wydłuża to operację. Ponadto przyżeganie może prowadzić do uszkodzenia części tkanki.
      Specjaliści z Teksasu i Kalifornii wykazali podczas eksperymentów na myszach, że ich nowy laser pozwala na bezkrwawą resekcję tkanki. Ich system składa się z urządzenia do koherencyjnej tomografii optycznej (OCT), które zapewnia obraz w mikroskopowej rozdzielczości, bazującego na iterbie lasera do koagulacji naczyń krwionośnych oraz wykorzystującego tul lasera do cięcia tkanki.
      Maksymalna moc lasera iterbowego wynosi 3000 W, a urządzenie pozwala na dobranie częstotliwości i długości trwania impulsów w zakresie od 50 mikrosekund do 200 milisekund, dzięki czemu możliwa jest skuteczna koagulacja różnych naczyń krwionośnych. Laser ten emituje światło o długości 1,07 mikrometra. Z kolei laser tulowy pracuje ze światłem o długości fali 1,94 mikrometra, a jego średnia moc podczas resekcji tkanki wynosi 15 W. Twórcy nowej platformy połączyli oba lasery w jednym biokompatybilnym włóknie, którym można precyzyjnie sterować dzięki OCT.
      Opracowanie tej platformy możliwe było dzięki postępowi w dwóch kluczowych dziedzinach. Pierwszą jest laserowa dozymetria, wymagana do koagulacji naczyń krwionośnych o różnych rozmiarach. Wcześniej duże naczynia, o średnicy 250 mikrometrów i większej, nie poddawały się laserowej koagulacji z powodu szybkiego wypływu krwi. Mój kolega Nitesh Katta położył podstawy naukowe pod metodę dozymetrii laserowej pozwalającej na koagulowanie naczyń o średnicy do 1,5 milimetra, mówi główny twórca nowej platformy, Thomas Milner.
      Drugie osiągnięcie to odpowiednia metodologia działań, która pozwala na osiągnięcie powtarzalnej i spójnej ablacji różnych typów tkanki dzięki głębiej penetrującym laserom. Jako, że laserowa ablacja jest zależna od właściwości mechanicznych tkanki, cięcia mogą być niespójne, a w niektórych przypadkach mogą skończyć się katastrofalną niestabilnością cieplną. Nasza platforma rozwiązuje oba te problemy i pozwala na powtarzalne spójne cięcie tkanki miękkiej jak i sztywnej, takiej jak tkanka chrzęstna.
      Na łamach Biomedical Optics Express twórcy nowej platformy zapewniają, że w polu operacyjnym nie pojawia się krew, jakość cięcia jest odpowiednia i obserwuje się jedynie niewielkie uszkodzenia termiczne tkanki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nie od dzisiaj wiemy, że spożywanie dużych ilości alkoholu negatywnie wpływa na mózg. U alkoholików następuje zmiana struktury i wielkości mózgu, co negatywnie odbija się na ich zdolnościach poznawczych. Jednak wyniki najnowszych badań pokazują, że do zmian mózgu dochodzi już przy spożyciu od niewielkich do umiarkowanych ilości alkoholu. Wystarczy kilka butelek piwa lub kieliszków wina tygodniowo, by doszło do zmniejszenia mózgu.
      Przeprowadzone przez naukowców z University of Pennsylvania badania pokazały na przykład, że jeśli osoba w wieku powyżej 50 lat zwiększy spożycie z jednej jednostki alkoholu (ok. 240 ml piwa) do dwóch jednostek (ok. 0,5 l piwa lub lampka wina) dziennie, to zmiany zachodzące w jej mózgu są takie, jakby osoba ta postarzała się o 2 lata. Z kolei przejście z dwóch do trzech jednostek alkoholu dziennie wywołuje zmiany odpowiadające postarzeniu się mózgu o 3,5 roku.
      "Dzięki temu, że pracowaliśmy na dużej próbie badanych mogliśmy wyłapać subtelne zmiany, nawet takie zachodzące pomiędzy spożywaniem pół a całej butelki piwa dziennie", mówi jeden z autorów badań, Gideon Nave. Uzyskane przez nas wyniki stoją w sprzeczności z tym, co obecnie opisują oficjalne zalecenia dotyczące bezpiecznych ilości spożywanego alkoholu. Na przykład zgodnie z zaleceniami National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism kobiety nie powinny pić więcej niż jednego drinka dziennie, a limit dla mężczyzn jest dwukrotnie wyższy. Jednak jest to ilość, która już przekracza bezpieczny poziom konsumpcji opisany w naszych badaniach, stwierdza profesor psychiatrii Henry Kranzler.
      Uczeni z Pennsylvanii wykorzystali dane z UK Biobank, dużej bazy danych zawierających szczegółowe informacje zdrowotne, w tym dane genetyczne, o 500 000 tysiącach mieszkańców Wielkiej Brytanii. Naukowcy skupili się na badaniach rezonansem magnetycznym mózgów ponad 36 000 osób i szacowali objętość istoty białej i szarej w różnych regionach mózgu tych osób. Pod uwagę wzięto takie czynniki jak wiek, wzrost, płeć, BMI, palenie papierosów, status społeczno-ekonomiczny, genetykę, miejsce zamieszkania oraz ogólną wielkość głowy. Badanych zapytano o to, ile piją alkoholu.
      Już uśrednienie spożycia alkoholu w całej grupie ujawniło pewien niewielki, ale wyraźny wzorzec. Otóż zauważono, że alkohol redukuje średnią objętość istoty białej i szarej w całej populacji. O ile różnica pomiędzy osobami, które w ogóle nie piły alkoholu, a tymi, które piły średnio jedną jednostkę dziennie (przypomnijmy, że 1 jednostka to ok. 0,5 butelki piwa dziennie) nie była zbyt duża, to już różnica pomiędzy spożywaniem 1 a 2 lub 3 jednostek była wyraźna. To nie jest zależność liniowa. Im więcej pijesz, tym jest gorzej, mówi Remi Daviet. Nawet gdy z analizy usunięto dane osób najwięcej pijących, zależność między spożyciem alkoholu, a zmniejszoną objętością mózgu była widoczna. Co więcej, nie stwierdzono, by dochodziło do zmniejszenia objętości tylko w jakichś określonych regionach mózgu.
      Uczeni, chcąc lepiej opisać swoje spostrzeżenia, porównali zmniejszenie objętości mózgu pod wpływem alkoholu, z jego zmniejszeniem związanym ze starzeniem się. Z ich obliczeń wynika, że wypijanie 1 jednostki alkoholu dziennie postarza mózg o pół roku. Jednak już wypijanie średnio 4 jednostek alkoholu dziennie – czyli ekwiwalentu 2 butelek piwa – powoduje takie zmniejszenie objętości mózgu, jakby był on o 10 lat starszy niż w rzeczywistości.
      Naukowcy już planują wykorzystać UK Biobank i inne duże bazy danych do odpowiedzi na dodatkowe pytania. Tutaj patrzyliśmy na uśrednioną konsumpcję dzienną. Chcielibyśmy jednak sprawdzić, czy np. picie jednej jednostki alkoholu dziennie jest lepsze niż nie picie przez cały tydzień, a później wypicie w ciągu dnia 7 jednostek. Istnieją podstawy, by przypuszczać, że tego typu okresy większego picia przynoszą większe szkody, niż regularnego umiarkowanego picia, jednak dowody te nie opierają się na dużych zestawach danych, stwierdzają autorzy badań.
      Z wynikami badań możemy zapoznać się na łamach Nature Communications.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wielokrotne główkowanie i przypadkowe uderzenia w głowę u zawodowych piłkarzy prowadzą do pojawienia się we krwi zmian powiązanych ze specyficznymi szlakami sygnałowym w mózgu. Naukowcy z Centrum Badań Urazów Sportowych w Norweskiej Szkoły Nauk Sporcie zauważyli we krwi piłkarzy specyficzne zmiany w miRNA powiązane z główkowaniem i uderzeniami w głowę. Odkrycie może być przydatne przy diagnozowaniu urazów mózgu.
      O ile nam wiadomo, jest to pierwsze na świecie badanie skutków różnych uderzeń w głowę związanych z grą w piłkę nożną na mRNA krążące we krwi. Zidentyfikowaliśmy miRNA specyficzne dla uderzeń w głowę i powtarzalnego główkowania. Być może uda się je wykorzystać jako biomarker uszkodzeń mózgu, czytamy na łamach Brain Injury.
      Doktor Stian Bahr Sandmo, który stał na czele zespołu naukowego, mówi, że to początkowe badania rozpoznawcze, prowadzone na stosunkowo niewielkiej grupie osób. Jednak ich kontynuacja pozwoli nam lepiej zrozumieć potencjalne ryzyka związane z powtarzalnymi uderzeniami w głowę. Na całym świecie miliony osób grają w piłkę nożną, więc może to mieć wpływ na zdrowie publiczne.
      Wpływ na mózg takich wydarzeń jak wielokrotne odbijanie piłki głową w czasie piłkarskiej kariery trudno jest oceniać. Brak jest obiektywnych kryteriów diagnostycznych i biomarkerów. Już wcześniej wykazano, że pewne biomarkery z krwi mogą być przydatne przy diagnozowaniu łagodnych traumatycznych uszkodzeń mózgu, jednak wykorzystanie tych biomarkerów jest trudne, gdyż są one mało specyficzne, sporo zależy od tego, kiedy zostaną wykonane badania i czy przedostaną się przez barierę krew-mózg.
      Jednak od pewnego czasu zaczęły pojawiać się sugestie, że wiele różnych miRNA we krwi może ulegać zmianie pod wpływem łagodnych uszkodzeń mózgu. miRNA to krótkie niekodujące molekuły RNA, które regulują ekspresję genów i są zaangażowane w wiele fizjologicznych i patologicznych procesów w naszym organizmie. Specjaliści zwracali uwagę, że miRNA wydają się idealnymi kandydatami do prawidłowej oceny uszkodzeń mózgu. Powszechnie występują we krwi, łatwo przekraczają granicę krew-mózg, może ich być mniej lub więcej w zależności od procesów toczących się w komórkach i są dość stabilne przechowywanej krwi.
      Autorzy najnowszych badań chcieli przede wszystkim wiedzieć, czy ten typ uderzeń w głowę – zarówno celowego odbijania nią piłki, jak i przypadkowych zderzeń – może w ogóle prowadzić do zmian w miRNA. Do badań zaangażowali 89 zawodowych piłkarzy grających w norweskiej pierwszej lidze (Eliteserien).
      Próbki krwi pobierano od zawodników po godzinie i po 12 godzinach w trzech różnych sytuacjach. Po pierwsze wówczas, gdy doszło do przypadkowego uderzenia zawodnika w głowę, twarz lub szyję, po którym sędzia przerwał mecz, a zawodnik leżał na ziemi przez ponad 15 sekund. W drugim scenariuszu próbki pobierano po wielokrotnym główkowaniu podczas treningu. W czasie meczu piłkarze odbijają piłkę głową średnio 3-4 razy na godzinę. Zaprojektowaliśmy więc trening, który temu odpowiadał. W trzecim zaś scenariuszu krew badano po intensywnych ćwiczeniach, podczas których piłka nie była odbijana głową, ani nie doszło do przypadkowych uderzeń w głowę.
      W wyniku analizy naukowcy zidentyfikowali zmiany w 8 miRNA do których doszło po przypadkowych uderzeniach w głowę. Geny, za których regulację były odpowiedzialne te miRNA, były powiązane z 12 szlakami sygnałowymi, w tym z Wnt i Hedgehog. Szlaki te odpowiadają za zmniejszenie uszkodzeń i śmierci komórek po traumatycznych uszkodzeniach mózgu. Szlak Wnt odpowiada za regenerację neuronów po uszkodzeniu mózgu, a Hedgehog blokuje śmierć komórek, stwierdzili naukowcy.
      Co interesujące, zmiany w miRNA były specyficzne dla każdego z badanych scenariuszy. W scenariuszu z główkowaniem piłki zaszły zmiany w poziomie sześciu miRNA, powiązanych głownie ze szlakiem TGF-β. Odbijanie piłki głową prowadziło do rozregulowania sześciu miRNA. Ich poziom był znacznie podwyższony jeszcze 12 godzin później. Z wcześniejszych badań wiemy, że podwyższony poziom TGF-β pojawia się po traumatycznym uszkodzeniu mózgu w płynie mózgowo-rdzeniowym. Może on odgrywać rolę w zwalczaniu stanu zapalnego oraz chronić szklaki sygnałowe. Z kolei ćwiczenia o wysokiej intensywności doprowadziło do deregulacji miRNA powiązanego z 31 szlakami sygnałowymi.
      Najbardziej intrygujący jest fakt, że skutki przypadkowych uderzeń w głowę oraz skutki główkowania piłki nie pokrywały się ze sobą. To może wskazywać, że różne typy uderzeń w głowę mają różny wpływ na mózg. Teoretycznie może to prowadzić do różnej kombinacji uszkodzeń tkanki mózgowej i/lub różnego rodzaju reakcji organizmu, stwierdzają naukowcy.
      Nie dziwi nas fakt, że przypadkowe uderzenia w głowę i intensywne ćwiczenia wykazały największą liczbę zmian w miRNA, gdyż przypadkowe uderzenia w głowę mają miejsce podczas meczu, który jest właśnie takim intensywnym ćwiczeniem, dodają.
      Naukowcy podkreślają, że na podstawie swoich badań nie są w stanie stwierdzić, z jakimi zmianami w strukturze, funkcjonowaniu i metabolizmie mózgu mogą wiązać się przypadkowe uderzenia i główkowanie piłki. Związek pomiędzy TGF-β, biomarkerami w krwi i skutkami klinicznymi może być przedmiotem przyszłych badań, dodają.



      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badane od ponad roku pozostałości rzymskiej osady w miejscowości Fleet Marston w Wielkiej Brytanii dowodzą, że istniało tam tętniące życiem miasto i zdradzają wiele szczegółów na temat codzienności mieszkańców Brytanii. Jednym z bardziej interesujących znalezisk jest cmentarz z dużą liczbą pochówków, na którym około 10% zmarłych miało odcięte głowy.
      Budowa linii szybkiej kolei HS2 stała się okazją do przeprowadzenia szeroko zakrojonych badań archeologicznych w wielu miejscach Anglii. Informowaliśmy już o znalezieniu kościoła pod kościołem oraz rzymskiego mauzoleum poniżej nich, odkryciu rzadkiej rzeźby czy niezwykłej osady.
      W Fleet Marston archeolodzy znaleźli pozostałości domów oraz budynków przemysłowych i handlowych. Istniejące tutaj miasto było położone wzdłuż drogi łączącej regionalną stolicę Verulaminum (obecnie St. Albans) z Corinium Dobunnorum (Cirencester). Droga była utwardzona piaskowcem, a wzdłuż niej rozciągał się system odwadniający. Znaleziono też ponad 1200 monet oraz ołowiane odważniki. Poszerzona część drogi mogła zaś odgrywać rolę placu handlowego z dodatkowym miejscem na wozy i stoiska. Archeolodzy odkryli też sztućce, szpile, broszki oraz kości do gry. Wydaje się, że miasteczko było ważnym punktem postoju dla podróżnych i żołnierzy przemieszczających się pomiędzy garnizonami.
      Niezwykle interesujący jest cmentarz pochodzący z okresu późnorzymskiego. Zawiera on około 425 pochówków i jest największą rzymską nekropolią w Buckinghamshire. Zgodnie z panującymi wówczas zwyczajami, ciała większość zmarłych złożono w ziemi, chociaż natrafiono też na nieco kremacji. Tak duża liczba pochówków wskazuje, że pod koniec okresu rzymskiego w mieście osiedlało się coraz więcej osób. Mogło być to związane z rosnącą produkcją rolną. Specjaliści zauważyli, że cmentarz podzielony jest na dwie części, być może więc był on zorganizowany według podziałów plemiennych, rodzinnych czy etnicznych.
      Co ciekawe, około 10% pochowanym odcięto głowy, które w niektórych przypadkach zostały umieszczone między nogami zmarłych. Zjawisko to można interpretować na różne sposoby. Być może były to pochówki przestępców, chociaż wiadomo też, że w późnym okresie rzymskim zmarłym czasem odcinano głowy. Był to normalny, ale rzadko spotykany obyczaj pogrzebowy.
      Dalej na południe od miejsca budowy HS2, na jednym z niskich wzgórz, znaleziono ślady struktur z wczesnej epoki żelaza. W tej chwili nie wiadomo, czym one były, jednak pewne wskazówki sugerują działalność rolniczą sprzed okresu założenia miasta. W okolicy wydobywano kamień, być może potrzebny na budowę drogi między Verulaminum – Corinium Dobunnorum.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...