Szybki chód wydłuża życie seniora
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Z im większą prędkością dwie powierzchnie metalowe przesuwają się po sobie, tym bardziej się zużywają. Okazało się jednak, że przy bardzo dużych prędkościach, porównywalnych z prędkością pocisku wystrzeliwanego pistoletu, proces ten ulega odwróceniu. Szybszy ruch powierzchni prowadzi do ich wolniejszego zużycia.
Gdy dwie metalowe powierzchnie ześlizgują się po sobie, zachodzi wiele złożonych procesów. Krystaliczne regiony, z których zbudowane są metale, mogą ulegać deformacjom, pęknięciom, mogą skręcić się czy nawet zlać. Występuje tarcie i niszczenie powierzchni. Ten niepożądany proces powoduje, że urządzenia się zużywają oraz ulegają awariom. Dlatego też ważne jest, byśmy lepiej zrozumieli zachodzące wówczas procesy. Podczas badań nad tym zjawiskiem naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu (TU Wien) i Austriackiego Centrum Doskonałości Tribologii dokonali zaskakującego, sprzecznego z intuicją odkrycia.
W przeszłości tarcie mogliśmy badać tylko w czasie eksperymentów. W ostatnich latach dysponujemy superkomputerami na tyle potężnymi, że możemy w skali atomowej modelować bardzo złożone procesy zachodzące na powierzchniach materiałów, mówi Stefan Eder z TU Wien. Naukowcy modelowali różne rodzaje metalowych stopów. Nie były to doskonałe kryształy, ale powierzchnie bliskie rzeczywistości, złożone niedoskonałe struktury krystaliczne. To bardzo ważne, gdyż te wszystkie niedoskonałości decydują o tarciu i zużywaniu się powierzchni. Gdybyśmy symulowali doskonałe powierzchnie miałoby to niewiele wspólnego z rzeczywistością, dodaje Eder.
Z badań wynika, że przy dość niskich prędkościach, rzędu 10-20 metrów na sekundę, zużycie materiału jest niewielkie. Zmienia się tylko zewnętrzna jego warstwa, warstwy głębiej położone pozostają nietknięte. Przy prędkości 80–100 m/s zużycie materiału, jak można się tego spodziewać, wzrasta. Stopniowo wchodzimy tutaj w taki zakres, gdzie metal zaczyna zachowywać się jak miód czy masło orzechowe, wyjaśnia Eder. Głębiej położone warstwy materiału są ciągnięte w kierunku ruchu metalu przesuwającego się po powierzchni, dochodzi do całkowitej reorganizacji mikrostruktury.
Później zaś na badaczy czekała olbrzymia niespodzianka. Przy prędkości ponad 300 m/s zużycie ocierających się o siebie materiałów spada. Mikrostruktury znajdujące się bezpośrednio pod powierzchnią, które przy średnich prędkościach były całkowicie niszczone, pozostają w większości nietknięte. To zaskakujące dla nas i wszystkich zajmujących się tribologią. Jednak gdy przejrzeliśmy literaturę fachową okazało się, że obserwowano to zjawisko podczas eksperymentów. Jednak nie jest ono powszechnie znane, gdyż eksperymentalnie bardzo rzadko uzyskuje się tak duże prędkości, dodaje Eder. Wcześniejsi eksperymentatorzy nie potrafili wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Dopiero teraz, dzięki symulacjom komputerowym, można pokusić się o bardziej dokładny opis.
Analiza danych komputerowych wykazała, że przy bardzo wysokich prędkościach w wyniku tarcia pojawia się duża ilość ciepła. Jednak ciepło to jest nierównomiernie rozłożone. Gdy dwa metale przesuwają się po sobie z prędkością setek metrów na sekundę, w niektórych miejscach rozgrzewają się do tysięcy stopni Celsjusza. Jednak pomiędzy tymi wysokotemperaturowymi łatami znajdują się znacznie chłodniejsze obszary. W wyniku tego niewielkie części powierzchni topią się i w ułamku sekundy ponownie krystalizują. Dochodzi więc do dramatycznych zmian w zewnętrznej warstwie metalu, ale to właśnie te zmiany chronią głębsze warstwy. Głębiej położone struktury krystaliczne pozostają nietknięte.
Zjawisko to, o którym w środowisku specjalistów niewiele wiadomo, zachodzi w przypadku różnych materiałów. W przyszłości trzeba będzie zbadać, czy ma ono również miejsce przy przejściu z dużych do ekstremalnych prędkości, stwierdza Eder. Bardzo szybkie przesuwanie się powierzchni metalicznych względem siebie ma miejsce np. w łożyskach czy systemach napędowych samochodów elektrycznych czy też podczas polerowania powierzchni.
Szczegóły badań zostały opublikowane na łamach Applied Materials Today.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zdecydowana większość ludzi chodzi z wyprostowanymi ramionami, a biega ze zgiętymi. Jeśli spróbujemy biegać z wyprostowanymi ramionami szybko okaże się, że nie jest to takie proste.
Pozycja ramion przy bieganiu i chodzeniu jest uniwersalna niemal dla wszystkich ludzi. Dotychczas jednak nie prowadzono badań, mających wyjaśnić, dlaczego jest taka a nie inna.
Andrew Yegian i jego koledzy z Uniwersytetu Harvarda poprosili 8 studentów, by ci chodzili i biegali na automatycznej bieżni zarówno z ramionami wyprostowanymi, jak i zgiętymi. U sześciu z nich mierzono też zużycie tlenu.
Tak, jak można było się spodziewać, spacer ze zgiętymi ramionami był bardziej wymagający energetycznie, niż z ramionami wyprostowanymi. Badani zużywali wówczas o 11% więcej tlenu. Jednak niespodziewanie okazało się, że bieg z wyprostowanymi ramionami nie powoduje większego zużycia energii, niż bieg z ramionami zgiętymi. Wszyscy badani powiedzieli, że bieganie z wyprostowanymi ramionami było trudniejsze. Dlatego zdziwiło nas, że nie odnotowaliśmy żadnej różnicy w zużyciu energii, mówi Yegian.
W pozycji ramion podczas poruszania się istotne jest wydatkowanie energii, a konkretnie o równowagę pomiędzy energią zużywaną przez ramię i łokieć. Zgięcie górnej kończyny wymaga zużycia większej ilości energii przez łokieć, gdyż trzeba opierać się grawitacji. Jednocześnie jednak samo ramię jest krótsze i oszczędzamy energię potrzebną do jego poruszania.
Wyniki badań sugerują, że gdy idziemy ze zgiętymi kończynami górnymi, musimy wydatkować więcej energii na pokonanie grawitacji niż zyskujemy jej na ruchu krótszego ramienia. Jednak zaobserwowany brak różnic w zużyciu tlenu podczas biegania z ramionami wyprostowanymi i zgiętymi sugeruje istnienie równowagi energetycznej. Poruszanie dłuższym ramieniem czy poruszanie krótszym ramieniem ale przy konieczności pokonania grawitacji przez zgięty łokieć wymaga tyle samo energii.
Zagadka, dlaczego zginamy ramiona w czasie biegu pozostaje więc niewyjaśniona. Nie niesie to za sobą żadnych korzyści. Być może jednak odpowiedź leży w sposobie przeprowadzenia badań. Otóż studenci na bieżni biegali dość powoli. Niewykluczone więc, że korzyści ze zginania ramion ujawniają się dopiero podczas szybkiego biegu. A może zgięcie ramion pozwala na rozproszenie energii i mięśnie górnych części ramienia mniej się męczą? To hipotezy, które będziemy testowali w przyszłości, mówi Yegian.
Nie można wykluczyć, że sposób, w jaki biegamy, był istotnym składnikiem naszej ewolucji. Mniej więcej 1,5 miliona do 2 milionów lat temu nasi przodkowie zaczęli biegać w pozycji wyprostowanej, wyewoluowały u nich krótsze ramiona. To sugeruje, że pozycja łokcia w czasie biegania może mieć coś wspólnego z tą zmianą ewolucyjną, stwierdza yegian.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Mierzenie poziomu enzymu PDIA1 - izomerazy disiarczkowej 1 (PDIA1) - w osoczu może się stać użyteczną metodą określania predyspozycji do chorób sercowo-naczyniowych także u zdrowych osób, które nie są otyłe, nie cierpią na cukrzycę, nie palą i mają prawidłowy poziom cholesterolu.
Nasze badanie pokazało, że osoby z niskim poziomem PDIA1 w osoczu cechuje bardziej zapalny profil białkowy. W związku z tym są one w większym stopniu zagrożone zakrzepicą. Dla odmiany ludzie z wysokim poziomem PDIA1 mają więcej białek związanych z [...] homeostazą i normalnym funkcjonowaniem organizmu - opowiada prof. Francisco Rafael Martins Laurindo ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu w São Paulo.
Brazylijczycy analizowali próbki osocza 35 zdrowych ochotników bez historii chorób chronicznych i ostrych. Żadna z badanych osób nie paliła, a także nie zażywała przewlekle leków czy narkotyków.
Na przestrzeni 10-15 miesięcy osocze pobierano 10-15-krotnie w kilkudniowych bądź kilkutygodniowych odstępach. U większości osób poziom krążących PDI mieścił się w wąskim zakresie. W grupie 5 ochotników stężenie PDIA1 mierzono 3 razy w ciągu 9 godzin. I w tym przypadku zmienność poziomu enzymu była nieistotna (pomijalna).
Pomiary pokazały, że niektórzy mieli bardzo wysokie poziomy PDIA1, podczas gdy u innych były one bardzo niskie, prawie niemierzalne. Gdy testy powtarzano, u tych samych osób wartości prawie się nie zmieniały - opowiada Laurindo.
Naukowcy mierzyli także poziomy PDIA1 w 90 próbkach osocza z banku (pochodziły one od pacjentów z chorobą sercowo-naczyniową). Analizy stale wykazywały niski poziom PDIA1.
W dalszym etapie studium Brazylijczycy przeprowadzili badania proteomiczne. Chcieli w ten sposób sprawdzić, jak stężenie PDIA1 koreluje z jednostkową sygnaturą białkową. Akademicy zauważyli, że gdy hodowlę żylnych komórek śródbłonka potraktowano osoczem z niskim poziomem PDIA1, adhezja i migracja były zaburzone; porównań dokonywano do komórek potraktowanych osoczem bogatym w enzym.
Na podstawie tych wyników ekipa Laurindy doszła do wniosku, że stężenie PDIA1 w osoczu to swego rodzaju okno do osoczowej sygnatury białkowej związanej z funkcją śródbłonka. Może więc ono wskazywać na jednostkową predyspozycję do choroby sercowo-naczyniowej.
Badanie nie wykazało korelacji między poziomem PDIA1 i znanymi czynnikami ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, np. stężeniem cholesterolu czy trójglicerydów.
W przyszłości Brazylijczycy zamierzają zbadać poziom PDIA1 w ostrej chorobie niedokrwiennej serca. Chcą też zbadać innych przedstawicieli rodziny izomeraz disiarczkowych białek (ang. protein disulfide isomerase family). Dzięki temu można się będzie dowiedzieć, czy wszystkie te enzymy są potencjalnym markerami podatności na choroby sercowo-naczyniowe.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas standardowej wizyty pacjenta lekarz może wykorzystać kilka prostych do przeprowadzenia i tanich testów pokazujących ogólny stan fizyczny, takich jak pomiar ciśnienia krwi czy określenie BMI. Naukowcy mówią, że kolejnym takim przydatnym testem może być pomiar prędkości chodu.
Szybkość chodu to naprawdę silny czynnik pozwalający przewidzieć ryzyko zgonu, mówi profesor Christina M. Dieli-Conwright z Uniwersytetu Południowej Kalifornii.
Badania dowodzą, że im szybciej chodzimy, tym lepszy jest nasz stan zdrowia. Kardiochirurdzy już proponują, by tempo chodu uwzględniać podczas identyfikowania pacjentów, którzy mogą mieć problemy z rekonwalescencją po operacji. Istnieją też dowody, że szybkość poruszania się może wskazywać lekarzom na ewentualne problemy z układem krążenia lub problemami poznawczymi.
Dieli-Conwright bada właśnie, jak ćwiczenia fizyczne wpływają na rokowania kobiet po operacji raka piersi, a tempo chodu jest jednym z czynników, które bada.
Im bardziej ktoś jest chory, niezależnie od tego czy wynika to z nowotworu czy innej choroby, tym bardziej opada z sił i traci możliwość poruszania się. Wyobraźmy sobie kogoś, kto nie jest fizycznie aktywny. Na taką osobę chemioterapia będzie miała większy negatywny wpływ i z większym prawdopodobieństwem będzie się gorzej czuł, mówi uczona. I, jak podkreśla, nie chodzi tutaj o to, że tę samą trasę przebywamy w dłuższym czasie. To kwestia posiadanych sił i kondycji, pozwalającej czy to pójść do łazienki czy to uniemożliwiających ruszenie się z łóżka, dodaje.
Na podstawie tempa chodu można też określać wiek biologiczny. Specjaliści mówią, że nie chodzi tutaj o to, by chodzić szybciej. Nie ma dowodów, że szybszy marsz poprawia zdrowie. Należy jednak zwracać uwagę na to, na ile jest się aktywnym fizycznie. Osoby szybciej się poruszające, wolniej podupadają na zdrowiu. Jeśli zaczynamy wolniej chodzić to, szczególnie gdy różnica jest duża, może to wskazywać na jakiś problem zdrowotny.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
U pacjentów z chorobami serca, którzy zażywają obniżające poziom cholesterolu statyny, o wiele rzadziej rozwija się depresja (Journal of Clinical Psychiatry).
Prof. Mary Whooley z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco oceniała częstość występowania depresji w grupie 965 chorych na serce osób. Okazało się, że pacjenci zażywający statyny znacznie rzadziej mieli kliniczną depresję. By dokładniej przyjrzeć się nowo odkrytemu zjawisku, przez dodatkowe 6 lat śledzono losy 776 chorych bez depresji - w grupie tej 520 osób zażywało statyny, a 256 nie. Wśród chorych leczonych statynami depresja rozwinęła się u 18,5%. Dla porównania, zdiagnozowano ją u 28% grupy niezażywającej statyn. Po przeliczeniu oznacza to, że u ludzi korzystających z dobrodziejstw statyn ryzyko wystąpienia depresji jest aż o 38% niższe.
Whooley podkreśla, że w miarę upływu czasu różnice między grupami stawały się coraz silniej zaznaczone: u pacjentów zażywających statyny ryzyko zachorowania na depresję stawało się coraz mniejsze, a u chorych z innym planem terapeutycznym coraz wyższe. Sugeruje to, że statyny wywierają długoterminowy wpływ ochronny, być może zapobiegając miażdżycy tętnic mózgu, która w innym razie przyczyniłaby się do [rozwoju czy wpływałaby na natężenie] objawów depresyjnych.
Statyny korzystnie wpływają na śródbłonek (wyściółkę) naczyń krwionośnych, przez co stają się one mniej sztywne i lepiej dostosowują się do zmiennych potrzeb organizmu. Trzeba jednak kolejnych studiów, by dokładniej poznać mechanizm wpływu tych leków. Pani profesor nie wyklucza również, że pacjenci zażywający statyny są ogólnie zdrowsi od osób, które ich nie łykają i z jakiegoś powodu nie bierzemy tego pod uwagę, mimo że wzięliśmy poprawkę na różne czynniki, np. palenie, aktywność fizyczną i poziom cholesterolu.
Gdyby w przyszłości potwierdziło się, że statyny chronią przed depresją, można by w ten sposób podwyższać nastrój u pacjentów z chorobami serca i poprawiać funkcje sercowo-naczyniowe u chorych z depresją. Odkrycie dotyczące statyn wydaje się tym ważniejsze, że wcześniej Whooley wykazała, że depresyjni sercowcy rzadziej się gimnastykują i mają mniejszą motywację do brania leków, przez co rośnie ryzyko zawału czy udaru.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.