Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Komórki tłuszczowe (adipocyty) mogą wyczuwać światło słoneczne. Jeśli jest za mało światła o konkretnej długości fali, rośnie ryzyko zespołu metabolicznego. Ponieważ spędzamy sporą część doby w pomieszczeniach, naukowców bardzo to niepokoi.

Przez bardzo długi czas ludzkie ciała ewoluowały w kontakcie ze światłem słonecznym. Rozwinęły się u nas nawet światłoczułe opsyny. Obecnie jednak spędzamy sporą część doby w warunkach sztucznego oświetlenia, co nie zapewnia nam pełnego spektrum światła, jakie uzyskiwalibyśmy ze słońca - opowiada dr Richard Lang z Centrum Medycznego Szpitala Dziecięcego w Cincinnati.

Lang dodaje, że idea penetracji światła głęboko do tkanek jest bardzo nowa, nawet dla wielu naukowców. Ja i inni odkryliśmy jednak opsyny zlokalizowane w wielu typach tkanek.

W ramach ostatnich badań naukowcy wystawiali myszy na oddziaływanie niskiej temperatury (ok. 4°C). Wiedzieli, że by się ogrzać, tak jak ludzie gryzonie będą mieć dreszcze i wykorzystają termogenezę bezdrżeniową, czyli proces wytwarzania ciepła w brunatnej tkance tłuszczowej (ang. brown adipose tissue, BAT).

Pogłębiona analiza wykazała, że proces rozgrzewania jest zaburzony zarówno pod nieobecność genu OPN3 (opsyny-3), jak i niebieskiego światła o długości fali rzędu 480 nanometrów; światło o tej długości stanowi część światła słonecznego, ale w świetle sztucznym występuje tylko w niewielkiej ilości.

Podczas ekspozycji na światło, OPN3 stymuluje komórki białej tkanki tłuszczowej (ang. white adipose tissue, WAT) do lipolizy i uwalniania kwasów tłuszczowych do krwiobiegu. Są one wykorzystywane przez różne komórki do zasilania swojej aktywności. BAT spala je w procesie oksydacji, by wygenerować ciepło.

Gdy wyhodowano myszy pozbawione genu OPN3, po umieszczeniu w niskiej temperaturze nie były one w stanie ogrzać się tak skutecznie, jak inne gryzonie. Co jednak zaskakujące, zespół zauważył, że nawet gdy zwierzęta miały prawidłowy gen, nie rozgrzewały się, gdy wystawiano je na oddziaływanie światła pozbawionego niebieskiego spektrum.

Uzyskane dane skłoniły naukowców do wyciągnięcia wniosku, że światło słoneczne jest niezbędne dla normalnego metabolizmu energii, przynajmniej u myszy. Choć Amerykanie podejrzewają, że podobny światłozależny szlak metaboliczny występuje u ludzi, by to potwierdzić, muszą przeprowadzić serię kolejnych eksperymentów.

Jeśli adipocytowy szlak światło-OPN3 istnieje także u ludzi, ma to potencjalnie olbrzymie implikacje dla ludzkiego zdrowia. Współczesny tryb życia wystawia nas na oddziaływanie nienaturalnych spektrów światła. Oznacza również ekspozycję na światło nocą, pracę zmianową i zespół nagłej zmiany strefy czasowej, jet-leg; wszystkie z nich mogą skutkować zaburzeniami metabolicznymi. [...] Niewykluczone, że niewystarczająca stymulacja szlaku światło-OPN3 z komórek tłuszczowych stanowi częściowe wytłumaczenie zaburzeń metabolicznych w krajach uprzemysłowionych, gdzie nienaturalne oświetlenie stało się normą.

Lang podkreśla, że jeśli jego podejrzenia się potwierdzą, być może w przyszłości światłoterapia stanie się metodą, za pomocą której będzie się zapobiegać przekształceniu zespołu metabolicznego w cukrzycę. Stan zdrowia publicznego będzie zaś można poprawić, zastępując zwykłe oświetlenie wewnętrzne systemami oświetlania pełnym spektrum.

Najpierw jednak trzeba odpowiedzieć na szereg pytań, m.in. ile światła słonecznego potrzeba, by wesprzeć zdrowy metabolizm i czy ludziom zmagającym się z otyłością może brakować w adipocytach działającego genu OPN3.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 minuty temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Pogłębiona analiza wykazała, że proces rozgrzewania jest zaburzony zarówno pod nieobecność genu OPN3 (opsyny-3), jak i niebieskiego światła o długości fali rzędu 480 nanometrów; światło o tej długości stanowi część światła słonecznego, ale w świetle sztucznym występuje tylko w niewielkiej ilości.

To ciekawe, bo jeszcze niedawno na tym portalu czytałem o szkoldiwym wpływie niebieskiego światła :P I teraz pytanie - czy tego światła jest faktycznie za mało dla tych reakcji z opsyną ale wystarczająco dużo żeby szkodzić? Czy może temat jest znacznie bardziej skomplikowany (pewnie tak) a może jednak działa to tylko u myszy, a przynajmniej nie u ludzi? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Najlepsze by było UV tylko że nam szkodzi (DNA) co dziwne bo niektóre organizmy na ziemi sa uodpornione na szkodliwe działanie, a my przez eony pod słońcem ewolucji z powodzeniem nie przeszliśmy.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, Warai Otoko napisał:

To ciekawe, bo jeszcze niedawno na tym portalu czytałem o szkoldiwym wpływie niebieskiego światła :P I teraz pytanie - czy tego światła jest faktycznie za mało dla tych reakcji z opsyną ale wystarczająco dużo żeby szkodzić? Czy może temat jest znacznie bardziej skomplikowany (pewnie tak) a może jednak działa to tylko u myszy, a przynajmniej nie u ludzi? 

Też mnie to mocno interesuje, bo od razu rzuciło mi się w oczy, że mowa o "owianym złą sławą" świetle niebieskim :D Podejrzewam, że chodzi o jego ilość/natężenie, a nie o samą przynależność do jakiegoś spektrum (w świetle słonecznym "niebieskości" jest pewnie o wiele mniej w porównaniu do kumulacyjnej dawki z różnych urządzeń itp.). Prawda jest taka, że przydałyby się opracowania bardziej holistyczne, w których po jakimś okresie prowadzenia badań prezentowano by całościowo wpływ danego czynnika, przebieg zjawiska itp. Bo tak mamy tylko rozsypankę, z której w warunkach bycia kimś spoza kręgu akademickiego trudno zrobić sensowną układankę...

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 godzin temu, Anna Błońska napisał:

Podejrzewam, że chodzi o jego ilość/natężenie,

No właśnie też mam takie wrażenie tym bardziej że tak właśnie działają lampy terapeutyczne. Nie chodzi w nich o konkretną długość fali (przynajmniej nie to zapewnia efekt) a właśnie o natężenie światła. 

  • Upvote (+1) 1

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
      Very Large Telescope sfotografował pierwszy znany nam pozasłoneczny układ planetarny, w którym wokół młodszej wersji Słońca krążą dwa gazowe olbrzymy. Układ TYC 8998-760-1 znajduje się w odległości 300 lat świetlnych od Ziemi w Gwiazdozbiorze Muchy.
      Układ jest rzeczywiście niezwykły. Jego centrum stanowi gwiazda o masie Słońca, która liczy sobie zaledwie 17 milionów lat. Bliższa ze sfotografowanych planet znajduje się w odległości 160 jednostek astronomicznych od gwiazdy i ma masę 14-krotnie większą od masy Jowisza. Gazowy olbrzym jest więc na granicy masy pomiędzy planetą a brązowym karłem. Drugą zaś z planet dzieli od gwiazdy macierzystej aż 320 jednostek astronomicznych. Masa tej planety jest 6-krotnie większa od masy Jowisza.
      Odległości dzielące obie planety od gwiazdy są zatem olbrzymie w porównaniu z Układem Słonecznym. Neptun, planeta najbardziej odległa od Słońca, znajduje się w odległości 30 j.a. Z kolei średnia odległość Plutona to 39 j.a.
      Odkrycie to daje nam pogląd na środowisko bardzo podobne do Układu Słonecznego, ale na znacznie wcześniejszym etapie rozwoju, mówi główny autor badań, doktorant Alexander Bohn z holenderskiego Uniwersytetu w Leiden.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Satelita Solar Orbiter przysłał właśnie fotografie z największym zbliżeniem Słońca, jakie kiedykolwiek wykonano. Widzimy na nich nawet niewielkie struktury, które naukowcy nazwali „ogniskami w lesie”. Satelita ma na pokładzie instrument skonstruowany przy pomocy Centrum Badań Kosmicznych PAN.
      Solar Orbiter to wspólna misja NASA i ESA. Satelita został wystrzelony 9 lutego bieżącego roku i ma przed 7–10 lat badań Słońce. Jego głównym zadaniem jest zbadanie sił napędzających wiatr Słoneczny. Na razie satelita podróżuje w kierunku wyznaczonej orbity. Usadowi się na niej dopiero za dwa lata. Gdy już to się stanie, dostarczy nam unikatowych zdjęć biegunów naszej gwiazdy.
      W ubiegłym miesiącu Solar Orbiter zakończył swoją pierwszą orbitę wokół Słońca i zbliżył się na odległość 77 milionów kilometrów do naszej gwiazdy. w tym czasie uruchomiono wszystkie 10 instrumentów służących do jej obserwacji. Na razie instrumenty były testowane, sprawdzano, czy prawidłowo pracują. Naukowcy nie spodziewają się żadnych odkryć na tym etapie misji.
      Satelita ma na pokładzie sześć urządzeń do obrazowania. Najbardziej interesujące zdjęcia nadeszły z Extreme Ultraviolet Imager (EURI). Urządzenie zarejestrowało liczne niewielkie jasne miejsca o rozmiarach od miliona do miliarda razy mniejszych od miejsc rozbłysków słonecznych. Zyskały one nazwę „ognisk w lesie”. Jak mówi główny badacz misji EUI, David Berghmans z belgijskiego Obserwatorium Królewskiego w Brukseli, są one „małymi kuzynami” rozbłysków.
      Te „ogniska” mogą być albo miniaturowymi wersjami rozbłysków, jakie widzimy z Ziemi, albo też mogą mieć związek z tzw. nanorozbłyskami. Coraz więcej specjalistów sądzi, że to nanoflary są odpowiedzialne za zadziwiająco wysoką temperaturę korony Słońca. Nie wiemy, dlaczego korona jest nawet 300-krotnie cieplejsza od powierzchni gwiazdy. Uczeni mają nadzieję, że Solar Orbiter rozwiąże i tę zagadkę. Jednym z najbliższych zadań satelity będzie próba zmierzenia temperatury „ognisk” za pomocą instrumentu Spectral Imaging of the Coronal Environment.
      Z kolei Solar and Heliospheric Imager (SoloHI) wysłał zdjęcia światła zodiakalnego. Pojawia się ono gdy światło słoneczne odbija się od cząstek pyłu. Wykonanie fotografii było ważnym testem, gdyż wykonanie zdjęć światła zodiakalnego wymagało, by instrument o bilion razy przyciemnił blask Słońca. Udany test dowiódł, że SoloHI jest gotowy do rejestrowania obrazów potrzebnych do badania wiatru słonecznego.
      Pozytywnie wypadły również testy pozostałych instrumentów Solar Orbitera.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ciągu ostatnich dziesięcioleci naukowcy zauważyli, że do silnych trzęsień ziemi zwykle dochodzi grupowo. Wydarzenia te nie są przypadkowo rozłożone. To zaś sugeruje, że może istnieć jakaś wspólna globalna przyczyna takiego właśnie ich rozkładu. Autorzy badań opublikowanych właśnie w Scientific Reviews dostarczają pierwszego mocnego dowodu, że trzęsienia te są wywoływane przez... Słońce.
      Duże trzęsienia nie są równomiernie rozłożone. Istnieje pomiędzy nimi jakaś zależność. Postanowiliśmy więc sprawdzić hipotezę, czy może na nie wpływać aktywność słoneczna, mówi współautor badań, Giuseppe De Natale, dyrektor ds. badawczych w Narodowym Instytucie Geofizyki i Wulkanologii w Rzymie.
      Trzęsienia ziemi są zwykle powodowane przez ruch mas skalnych we wnętrzu Ziemi. Naukowcy nie od dzisiaj wiedzą, że niektóre z wielkich trzęsień zdarzają się w grupach. Dotychczas nie istnieje powszechnie zaakceptowane wyjaśnienie tego fenomenu.
      Autorzy najnowszych badań przyjrzeli się danym dotyczącym trzęsień ziemi i aktywności słonecznej z ostatnich 20 lat. Wykorzystali w tym celu przede wszystkim dane z satelity SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Znajduje się on w odległości 1,45 miliona kilometrów od Ziemi i rejestruje, ile materiału ze Słońca trafia na Ziemię. Uczeni porównali dane z SOHO z informacjami z ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue, poszukując korelacji pomiędzy trzęsieniami ziemi a aktywnością słoneczną.
      Okazało się, że więcej silnych trzęsień ziemi ma miejsce wówczas, gdy rośnie liczba i prędkość protonów docierających ze Słońca. Co więcej, w ciągu 24 godzin po tym, jak liczba protonów osiągnie maksimum, dochodzi do największej liczby trzęsień ziemi o magnitudzie powyżej 5,6 stopnia. Korelacja ta jest niezwykle silna. Testy statystyczne wykazały, że prawdopodobieństwo, iż jest to przypadek, jest niezwykle małe, mniejsze niż 1:100 000, mówi De Natale.
      Po zauważeniu tej korelacji naukowcy zaczęli poszukiwać przyczyny tego zjawiska. Uważają, że Słońce powoduje trzęsienia ziemi wywołując efekt piezoelektryczny.
      Już wcześniejsze badania wykazały, że podany wysokiemu ciśnieniu kwarc, a powszechnie występuje on we wnętrzu naszej planety, może generować impuls elektryczny wywołany efektem piezoelektrycznym. De Natale i jego zespół sądzą, że wiele niewielkich impulsów elektrycznych pochodzących z kwarcu może prowadzić do destabilizacji szczelin w skorupie ziemskiej, które i bez nich są bliskie całkowitego pęknięcia.
      Warto tutaj zauważyć, że już wcześniej w czasie trzęsień ziemi notowano sygnatury wydarzeń elektromagnetycznych – takie jak zjawiska świetlne na niebie czy emisję fal radiowych. Niektórzy naukowcy sądzą, że zjawiska te są powodowane przez same trzęsienia ziemi. Jednak wiele badań wykazało istnienie anomalii elektromagnetycznych przed trzęsieniami, a nie po nich. Zatem prawdziwy związek pomiędzy trzęsieniami ziemi a tymi zjawiskami jest wciąż przedmiotem sporów.
      Badania grupy De Natale odwracają związek przyczynowo-skutkowy. Wskazują one bowiem, że anomalie elektromagnetyczne to nie skutek, a przyczyna trzęsień ziemi. Jak wyjaśniają autorzy badań, gdy protony ze Słońca trafiają w ziemską atmosferę powodują powstanie pola magnetycznego, które propaguje się na całą planetę. Pole to prowadzi do deformacji skompresowanego kwarcu we wnętrzu Ziemi, co wywołuje trzęsienia.
      To nie pierwszy raz, gdy naukowcy próbują powiązać Słońce z trzęsieniami ziemi. Takie stwierdzenia spotykają się ze sceptycyzmem sporej części naukowców. Niektórzy mówią o słabościach analizy statystycznej, inni mają wątpliwości co do doboru danych. Myślę, że obecnie uzyskane wyniki nie dowodzż żadnej istniejącej fizycznej zależności. Być może ona istnieje, ale dowodów tutaj brak, mówi Jeremy Thomas z NorthWest Research Associates.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki wykryciu neutrin pochodzących z jądra Słońca fizycy byli w stanie potwierdzić ostatni brakujący element opisu fuzji zachodzącej wewnątrz naszej gwiazdy. Potwierdzili tym samym obowiązujący od dziesięcioleci model teoretyczny przewidujący, że część energii słonecznej pochodzi z łańcucha reakcji, w którym udział mają atomy węgla i azotu.
      W procesie tym cztery protony łączą się w jądro helu. Dochodzi do uwolnienia dwóch neutrin, innych cząstek subatomowych i olbrzymich ilości energii. Ten cykl węglowo-azotowo-tlenowy (CNO) nie odgrywa większej roli w Słońcu, gdzie dzięki niemu powstaje mniej niż 1% energii. Uważa się jednak, że gdy gwiazda się starzeje, zużywa wodór i staje się czerwonym olbrzymem, wówczas rola cyklu CNO znacząco rośnie.
      O odkryciu poinformowali naukowcy pracujący przy włoskim eksperymencie Borexino. To wspaniałe, że udało się potwierdzić jedno z podstawowych założeń teorii dotyczącej gwiazd, mówi Marc Pinsonnealut z Ohio State University.
      Borexino już wcześniej jako pierwszy wykrył neutrina pochodzące z trzech różnych etapów reakcji zachodzącej w Słońcu, która odpowiada za produkcję większości energii naszej gwiazdy. Dzięki obecnemu odkryciu Borexino w pełni opisał dwa procesy zasilające Słońce, mówi rzecznik eksperymentu Gioacchino Branucci z Uniwersytetu w Mediolanie. Kończymy wielkim bum!, dodał Marco Pallavicini z Uniwersytetu w Genui. Może to być bowiem ostatnie odkrycie Borexino, któremu grozi zamknięcie z powodu ryzyka dla źródła wody pitnej.
      Odkrycie neutrin pochodzących z cyklu węglowo-azotowo-tlenowego nie tylko potwierdza teoretyczne modele procesów zachodzących w Słońcu, ale rzuca też światło na strukturę jego jądra, szczególnie zaś na koncentrację w nim metali. Tutaj trzeba podkreślić, że astrofizycy pod pojęciem „metal” rozumieją wszelkie pierwiastki o masie większej od wodoru i helu.
      Liczba neutrin zarejestrowanych przez Borexino wydaje się zgodna ze standardowym modelem przewidującym, że metaliczność jądra jest podobna do metaliczności powierzchni. To ważne spostrzeżenie, gdyż w ostatnim czasie pojawiało się coraz więcej badań kwestionujących taki model.
      Badania te sugerowały, że metaliczność jądra jest niższa niż powierzchni. A jako, że to skład pierwiastków decyduje o tempie przepływu energii z jądra, badania te sugerowały jednocześnie, że jądro jest nieco chłodniejsze niż sądzono. Jako, że proces, w którym powstają neutrina jest niezwykle wrażliwy na temperaturę, dane zarejestrowane przez Borexino wskazują raczej na starsze wartości temperatury, nie na te sugerowane przez nowe badania.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W piątek rano, 29 maja, na Słońcu doszło do najsilniejszego rozbłysku od października 2017 roku. Naukowcy klasyfikują rozbłyski słoneczne do trzech kategorii: C, M oraz X. Każda z nich oznacza rozbłysk 10-krotnie silniejszy od kategorii niższej. Wydarzenie z piątku należało do kategorii M. Być może oznacza ono, że Słońce wychodzi z cyklicznego minimum swojej aktywności.
      Jeśli rzeczywiście Słońce się budzi, to obserwujemy właśnie początek końca 24. Cyklu Słonecznego. Naukowcy liczą rozpoczęcie nowego cyklu od minium cyklu poprzedniego. Minimum zaś jest tym okresem, w którym na Słońcu pojawia się najmniej plam. Zatem o tym, że mieliśy do czynienia z minimum dowiadujemy się wówczas, gdy ono minęło. "Minie co najmniej sześć miesięcy, w czasie których będziemy obserwowali Słońce i liczyli plamy, zanim będziemy wiedzieli, kiedy miało miejsce minimum", napisali naukowcy z NASA, którzy pracują przy Sun Dynamics Observatory. To właśnie ono wykryło rozbłysk.
      "Jako, że minimum definiowane jest najmniejszą liczba plam w cyklu, musimy zaobserwować stały wzrost liczby plam, zanim stwierdzimy, kiedy było ich najmniej. To zaś oznacza, że słoneczne minimum jesteśmy w stanie rozpoznać 6 do 12 miesięcy po tym, gdy ono minęło", dodają uczeni.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...