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
      Indie nie ustają w podboju kosmosu. Przed 9 laty kraj zadziwił świat wprowadzając przy pierwszej próbie swojego satelitę na orbitę Marsa, a przed dwoma tygodniami umieścił na Księżycu lądownik i łazik. Teraz dowiadujemy się, że Indyjska Organizacja Badań Kosmicznych (ISRO) z powodzeniem wystrzeliła pierwszą indyjską misję w kierunku Słońca.
      Misja Aditya-L1, nazwana tak od boga Słońca, zostanie umieszczona – jak wskazuje drugi człon jej nazwy – w punkcie libracyjnym L1. Znajduje się on pomiędzy Słońcem a Ziemią, w odległości około 1,5 miliona kilometrów od naszej planety. Dotrze tam na początku przyszłego roku. Dotychczas pojazd z powodzeniem wykonał dwa manewry orbitalne.
      Na pokładzie misji znalazło się siedem instrumentów naukowych. Jej głównymi celami jest zbadanie korony słonecznej, wiatru słonecznego, zrozumienie procesów inicjalizacji koronalnych wyrzutów masy, rozbłysków i ich wpływów na pogodę kosmiczną w pobliżu Ziemi, zbadanie dynamiki atmosfery Słońca oraz rozkładu wiatru słonecznego i anizotropii temperatury.
      Za badania korony naszej gwiazdy i dynamiki koronalnych wyrzutów masy odpowiadał będzie instrument VELC (Visible Emission Line Coronograph), z kolei SUI (Solar Ultra-violet Imaging Telescope) zobrazuje foto- i chromosferę gwiazd w bliskim ultrafiolecie i zbada zmiany irradiancji. APEX i PAPA (Aditya Solar wind Particle EXperiment i Plasma Analyser Package for Aditya) będą opowiadały za badania wiatru słonecznego, jonów i rozkładu energii, a dzięki instrumentom SoLEX i HEL1OS (Solar Low Energy X-ray Spectrometer, High Energy L1 Orbiting X-ray Spectrometer) pogłębimy naszą wiedzę o rozbłyskach w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Ostatni z instrumentów, magnetometr, zbada pola magnetyczne w L1.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Korony drzew lasów tropikalnych mogą znajdować się blisko granicy swojej wytrzymałości na wzrost temperatur, ostrzega międzynarodowy zespół naukowy. Uczeni połączyli dane pochodzące z instrumentów znajdujących się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej z eksperymentami przeprowadzanymi w lasach tropikalnych. Okazało się, że niewielki odsetek liści w lasach tropikalnych już osiąga, a momentami przekracza, graniczną temperaturę, poza którą liście nie są w stanie funkcjonować.
      Badania sugerują, że jeśli globalne ocieplenie będzie postępowało, może dojść do zamierania koron drzew w lasach tropikalnych.
      Doktor Sophie Fauset z University of Plymouth i jej zespół oceniali temperaturę liści w lasach rozsianych od Wielkiej Brytanii, przez Brazylię i Chiny, po zachodnią Afrykę. Okazało się, że w brazylijskich górach niektóre z liści mogą być aż o 18 stopni cieplejsze niż temperatura powietrza. Drzewa są kluczowym elementem reakcji planety na zmiany klimatu, a lasy tropikalne to ekosystemy o bogatej bioróżnorodności, które regulują klimat Ziemi. Jeśli zostaną zniszczone w wyniku wzrostu temperatury, stracimy główną linię obrony i ograniczymy zdolność środowiska do naturalnego do obrony przed wpływem ludzi na klimat. Inne badania, w których brałam udział, wykazały, że zdolność drzew do pochłaniania dwutlenku węgla spada w temperaturach powyżej 32 stopni Celsjusza. Jeśli nie zrobimy więcej, by uniknąć zmian klimatu, konsekwencje mogą być naprawdę poważne, mówi uczona.
      Temperatura krytyczna, powyżej której liście przestają funkcjonować, wynosi 46,7 stopnia Celsjusza. Z pomiarów wynika, że obecnie w południe temperatury liści w lasach tropikalnych wynoszą 34 stopnie Celsjusza, a bywają długie okresy, gdy przekraczają 40 stopni.
      Naukowcy oszacowali też, jaki odsetek liści może przekroczyć krytyczną temperaturę przy wzroście średniej temperatury powietrza o 2, 3 i 4 stopnie Celsjusza. W tym celu przeprowadzili eksperymenty w lasach Brazylii, Portoryko i Australii. Eksperymenty wykazały, że przy wzroście temperatury powietrza temperatura liści zwiększa się nieliniowo. W najgorszym scenariuszu, przy zwiększeniu globalnej temperatury o 4 stopnie Celsjusza, temperatura krytyczna została przekroczona w 1,3% przypadków. W 11% wyniosła ponad 43,5 stopnia, a w 0,3% - ponad 49,9 stopnia.
      Podsumowując swoje badania naukowcy doszli do wniosku, że lasy tropikalne mogą wytrzymać wzrost temperatury o 3,9 stopnia ± 0,5 stopnia zanim ich funkcje metaboliczne zostaną zaburzone. Nie wiemy jednak, na ile są one elastyczne i jak zamieranie nawet stosunkowo niewielkiego odsetka liści wpłynie na zdolność drzew do chłodzenia się. Nie wiemy też, jak szybko możemy zbliżać się do punktu krytycznego. Od kilku dekad średni wzrost temperatur jest wyraźnie szybszy niż wcześniej. Dużo zależy zaś od tego, jak będzie on postępował w samych tropikach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie odkryli brązowego karła, którego powierzchnia jest znacznie bardziej gorąca niż powierzchnia Słońca. Tymczasem brązowe karły nie są gwiazdami. To obiekty gwiazdopodobne, których masa jest zbyt mała, by mógł w nich zachodzić proces przemiany wodoru w hel. Mają masę co najmniej 13 razy większą od Jowisza. Od olbrzymich planet różnie je to, że są zdolne do fuzji deuteru. Po jakimś czasie proces ten zatrzymuje się. Najgorętsze i najmłodsze brązowe karły osiągają temperaturę ok. 2500 stopni Celsjusza. Później stygną. Temperatura najstarszych i najmniejszych z nich to około -26 stopni.
      W najnowszym numerze Nature Astronomy naukowcy opisali brązowego karła, którego temperatura powierzchni sięga 7700 stopni Celsjusza. To znacznie więcej, niż 5500 stopni, jaką ma temperatura Słońca. Nic więc dziwnego, że gdy na początku XXI wieku po raz pierwszy zauważono ten obiekt, omyłkowo go sklasyfikowano. Dopiero powtórna analiza danych przeprowadzona przez Na'amę Hallakoun z izraelskiego Instytutu Naukowego Weizmanna i jej zespół pokazały, z czym mamy do czynienia.
      Nasz brązowy karzeł ma tan olbrzymią temperaturę, gdyż obiega po bardzo ciasnej orbicie białego karła WD 0032-317. To właśnie jego promieniowanie ogrzewa brązowego karła do tak olbrzymich temperatur. Brązowy karzeł znajduje się w obrocie sychronicznym wokół WD 0032-317, co oznacza, że jest cały czas zwrócony w jej kierunku tylko jedną stroną. To zaś powoduje olbrzymie różnice temperatur. Strona nocna brązowego karła jest aż o 6000 stopni Celsjusza chłodniejsza niż strona dzienna.
      Gdy układ ten po raz pierwszy zaobserwowano przed dwoma dziesięcioleciami, sądzono, że jest to układ podwójny dwóch białych karłów. Jednak gdy Hallakoun i jej zespół przyjrzeli się danym, zauważyli coś, co kazało im ponownie przyjrzeć się temu układowi. Mogli obserwować go rejestrując linie emisji pochodzące z dziennej strony brązowego karła. Dane były tak zaskakujące, że początkowo naukowcy sądzili, że nieprawidłowo je opracowali. Później zauważyli, że tak naprawdę obserwują układ składający się z białego karła, wokół którego krąży brązowy karzeł. Uczeni, którzy przed 20 laty zaobserwowali ten system, nie zauważyli tego, gdyż obserwowali nocną stronę brązowego karła.
      Autorzy odkrycia mówią, że przyda się ono do badania ultragorących Jowiszów, czyli olbrzymich planet krążących blisko swojej gwiazdy. Znalezienie takich planet nastręcza na tyle dużo trudności, że obecnie znamy pojedyncze planety tego typu. Dlatego też astronomowie nie od dzisiaj myślą o wykorzystaniu brązowych karłów krążących blisko gwiazd w roli modelu do badań ultragorących Jowiszów. Brązowe karły łatwiej jest obserwować.
      Układ WD 0032-317 rzuci też światło na ewolucję gwiazd. Na podstawie obecnie obowiązujących modeli naukowcy stwierdzili, że brązowy karzeł ma kilka miliardów lat. Z kolei niezwykle wysoka temperatura białego karła WD 0032-317 wskazuje, że istnieje on zaledwie od około miliona lat. Co więcej, ma on masę zaledwie 0,4 mas Słońca. Zgodnie z obowiązującymi teoriami, biały karzeł o tak małej masie nie może istnieć. Ewolucja gwiazdy do takiego stanu musiałaby bowiem trwać dłużej, niż istnieje wszechświat.
      Dlatego naukowcy sądzą, że brązowy karzeł przyspieszył ewolucję towarzyszącej mu gwiazdy. Hallakoun i jej zespół uważają, że przez pewien czas oba obiekty znajdowały się we wspólnej otoczce gazowej. Pojawiła się ona, gdy gwiazda macierzysta zmieniła się w czerwonego olbrzyma i pochłonęła brązowego karła. Z czasem wspólna otoczka została usunięta, w czym swój udział miał brązowy karzeł, co doprowadziło do szybszego pojawienia się białego karła.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzisiaj, 17 lat od wystrzelenia, pojazd STEREO-A po raz pierwszy przeleciał pomiędzy Ziemią a Słońcem, dokonując tym samym pierwszego przelotu w pobliżu naszej planety. Bliźniacza misja STEREO (Solar TErrestrial RElations Obserwatory) została wstrzelona 25 października 2006 roku.  Pierwszy leciał STEREO-A (Ahead), za nim zaś STEREO-B (Behind). Pojazdy ruszyły po podobnej do ziemskich orbitach wokół Słońca.
      Już w pierwszych latach misja osiągnęła swój główny cel – dostarczyła stereoskopowych obrazów Słońca. Natomiast pięć lat po wystrzeleniu, 6 lutego 2011 roku, separacja pomiędzy orbitami obu pojazdów wyniosła 180 stopni. Wówczas ludzkość po raz pierwszy zobaczyła Słońce jako kulę. Wcześniej byliśmy „uwiązani” na linii Ziemia-Słońce. W danym momencie widzieliśmy tylko jedną stronę Słońca. STEREO zerwała tę uwięź i zobaczyliśmy Słońce jako obiekt trójwymiarowy, mówi Lika Guhathakurta, pracująca przy misji STEREO.
      Misja osiągnęła wiele innych celów naukowych, aż w 2014 roku po planowanym resecie NASA utraciła kontakt z pojazdem STEREO-B. Jednak STEREO-A wciąż jest pod kontrolą i dzisiaj po raz pierwszy dogonił Ziemię w jej podróży wokół Słońca, dostarczając w międzyczasie danych niedostępnych z Ziemi. W ciągu ostatnich i kolejnych kilku tygodni kontrola naziemna będzie mogła postawić przed pojazdem nowe zadania. Pojazd dostarczy nowych obrazów stereoskopowych. Tym razy we współpracy z satelitami SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) i SDO (Solar Dynamic Observatory). Co więcej, odległość pomiędzy STEREO-A a Ziemią będzie się zmieniała, co pozwoli na zoptymalizowanie obrazu.
      Naukowcy wykorzystają bliski przelot pojazdu do dokonania wielu różnych pomiarów, zidentyfikowania aktywnych magnetycznie regionów pod plamami słonecznymi. Mają nadzieję, że w ten sposób uda im się uzyskać trójwymiarowy obraz tych regionów. Przetestują też nową teorię dotyczącą pętli koronalnych, mówiącą, że nie są one tym, czym się dotychczas wydawały. Ostatnio pojawiła się hipoteza, że pętle koronalne to iluzje optyczne. Jeśli przyjrzymy im się z różnych punktów, powinno być to bardziej widoczne, mówi inny z naukowców, Terry Kucera.
      Naukowcy mają też nadzieję, że podczas przelotu STEREO-A w pobliżu Ziemi pojazd doświadczy koronalnego wyrzutu masy i dostarczy nam niedostępnych dotychczas informacji na jego temat. Tak wielkie nadzieje pokładane w przelocie w pobliżu Ziemi związane są z faktem, że ostatnio STEREO-A był równie blisko naszej planety wkrótce po wystrzeleniu. Jednak wówczaw mieliśmy do czynienia z minimum słonecznym, najniższą aktywnością naszej gwiazdy w jej 11-letnim cyklu. Obecnie zbliżamy się do maksimum słonecznego, które powinno mieć miejsce w 2025 roku. W tej fazie cyklu STEREO-A doświadczy zupełnie innego Słońca. To może nam dostarczyć olbrzymiej ilości nowych danych, wyjaśnia Guhathakurta.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół Thiago Ferreiry z Uniwersytetu w São Paulo poinformował o odkryciu dwóch egzoplanet okrążających gwiazdę podobną do Słońca. Zwykle egzoplanety wykrywa się metodą tranzytu, badając zmiany jasności gwiazdy macierzystej, na tle której przechodzą. Tym razem odkrycia dokonano rejestrując zmiany prędkości radialnej gwiazdy spowodowane oddziaływaniem grawitacyjnym planet. Tą metodą odnaleziono dotychczas około 13% z ponad 5000 znanych nam egzoplanet.
      Naukowcy obserwowali gwiazdę HIP 104045. To gwiazda typu G5V, należy do ciągu głównego, a jej rozmiary i masa są zaledwie kilka procent większe od rozmiarów i masy Słońca. Temperatura powierzchni gwiazdy wynosi 5825 kelwinów, a jej wiek to 4,5 miliarda lat. Jest więc bardzo podobna do Słońca, gwiazdy typu G2V o temperaturze 5778 kelwinów i wieku ok. 4,6 miliarda lat.
      Planeta HIP 104045 c to super-Neptun położony blisko gwiazdy. Jej masa jest około 2-krotnie większa od masy Neptuna, znajduje się w odległości 0,92 jednostki astronomicznej od gwiazdy, którą obiega w ciągu 316 dni. Z kolei HIP 104045 b ma masę co najmniej połowy Jowisza, położona jest w odległości 3,46 j.a. od gwiazdy i obiega ją ciągu 2315 dni.
      Okazuje się, że gwiazda HIP 104045 jest podobna do Słońca również pod względem składu chemicznego, chociaż istnieją pewne różnice mogące wskazywać, że HIP 104045 mogła wchłonąć nieco materiału z planety skalistej.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...