Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Vybrali sme z Quarku 1/2022

VEDA NA DOSAH

Dávame vám do pozornosti najzaujímavejšie články a novinky zo sveta vedy a techniky, ktoré priniesol za posledný mesiac.

Obálka januárového vydania časopisu Quark. Zdroj: Quark

Katarína Janšáková: Obyčajné sliny (Téma)

Sliny hrajú v našom živote nezastupiteľnú úlohu a vykonávajú veľké množstvo funkcií. Zabezpečujú tvorbu ochrannej vrstvy na povrchu úst, neutralizujú kyseliny, čistia ústnu dutinu, remineralizujú zubný povrch, zvlhčujú jedlo, štartujú trávenie potravy a pôsobia antibakteriálne, čím prirodzene chránia pred vznikom zubného kazu.

Funkčnosť slín je priamo ovplyvnená ich zložením. Okrem mechanického spracovania potravy v ústach zubami a jazykom začínajú sliny svojím zložením aj chemické trávenie skonzumovaného jedla. Obsahujú enzým alfa-amylázu, známy aj pod názvom ptyalín, ktorý rozkladá polysacharid škrob na jednoduchšie časti – dextrín a maltózu.

Alfa-amyláza sa tvorí výlučne v príušnej žľaze a ostatné žľazy ju neprodukujú. Prostredníctvom slín sa začína aj trávenie tukov, ktoré zabezpečuje enzým linguálna, čiže jazyková lipáza. Tá sa tvorí najmä vo Von Ebnerových žľazách. Tento enzým je však schopný vykonávať svoju funkciu len pri nižšom pH. Zistilo sa, že množstvo lipázy v slinách pozitívne koreluje s BMI (body mass index) a súvisí s preferenciou jedál s vyšším obsahom tuku.

Antimikrobiálne ochranné vlastnosti slín sú tiež dané ich zložením. Napríklad prítomnosť enzýmu lyzozým a iných proteínov, ako sú laktoferín, histatíny či sekrečný imunoglobulín A, chránia pred inváziou mikroorganizmov viacerými mechanizmami. Sú schopné narúšať bakteriálnu stenu, zachytávajú železo nevyhnutné pre existenciu mikroorganizmov alebo zabraňujú zhlukovaniu mikroorganizmov, a tým aj kolonizácii baktérií.

Ochrannú funkciu vykonávajú aj mucíny, ktorých existuje viacero druhov a väčšinu z nich produkujú výlučne príušné a podsánkové žľazy. Niektoré z nich slinám dodávajú gélovitú viskóznu štruktúru, ktorú mávajú aj sekretujúce sa hlieny vylučované v iných častiach tela. Sliny tak vytvárajú ochranný povlak, akúsi pomyselnú bariéru na povrchu úst a zubov, a tak ich chránia pred poškodením, inváziou mikroorganizmov a vznikom zubného kazu. Sliny fungujú ako pufrovací systém, ktorý neutralizuje kyseliny, udržiava pH úst, čím bráni vzniku erózie zubov a zubného kazu.

Hodnota pH slín sa pohybuje v rozmedzí okolo 6,8 až 7,4. S tým úzko súvisí integrita a mineralizácia zubov, ktorá klesá v prítomnosti kyslého pH v ústach. Pokles tejto hodnoty, resp. vznik kyslého prostredia, narúša homeostázu a môže viesť k vzniku zubných erózií. Sliny sa usilujú udržiavať neutrálnu, prípadne veľmi mierne zásaditú hladinu pH napríklad tým, že obsahujú bikarbonátové ióny, ktoré viažu vodíkové protóny, a tak znižujú vplyv kyslého prostredia. Zaujímavý je aj príklad, keď sa v prípade zvracania začnú ľuďom vo veľkom tvoriť sliny. Takto sa organizmus snaží chrániť zuby a celú ústnu dutinu pred invazívnym vplyvom kyslého prostredia žalúdka.

Remineralizáciu zubov zabezpečuje obsah iónov, pričom stimulácia slinenia vedie k vyššiemu obsahu minerálov v slinách. Publikované štúdie poukázali na skutočnosť, že sledovanie prietoku slín predstavuje vhodný indikátor ich ochranných vlastností. Nie vždy však dostatočné množstvo slín automaticky znamená aj to, že má jedinec zabezpečenú vysokú ochranu. Podstatná je prítomnosť správneho kokteilu všetkých súčastí slín.

Ďalšou neodmysliteľnou funkciou sliny je zvlhčovanie potravy, keď sa pri jej prežúvaní slina mieša s obsahom úst a dochádza k vytvoreniu bolusu. Takto nami prijatá potrava môže jednoducho prejsť do ďalších častí tráviaceho traktu bez toho, aby došlo k poškodeniu sliznice.

Každá sliznica, ktorá má na svojom povrchu epiteliálne bunky, sa potrebuje za určitý čas regenerovať. Zloženie slín myslí aj na takéto prípady, a tak sú sliny vybavené proteínom nazvaným epidermálny rastový faktor. Ten podporuje delenie a špecializáciu buniek, čím pomáha regenerovať tkanivá.

Pipetovanie a analýza vzoriek slín. Zdroj: K. Janšáková

Pipetovanie a analýza vzoriek slín. Zdroj: K. Janšáková

Pozitívne starnutie (Rozhovor s Janou Kordačovou)

Známy americký psychológ Albert Ellis, ktorý sa celý život venoval rôznym podobám nezdravého, iracionálneho myslenia ľudí a možnostiam jeho zmeny, sa spolu s Emmettom Veltenom zamerali na negatívny vplyv takéhoto myslenia na starnutie. Vo svojej knihe Optimal aging. Get Over Getting Older ponúkli inšpiratívny pohľad na to, ako sa dá vymaniť z predsudkov o starnutí a ako možno podporou racionálneho myslenia prežiť aj toto obdobie života s radosťou, vitálne, plnohodnotne a tvorivo, a to aj napriek skracujúcej sa životnej perspektíve alebo reálnym obmedzeniam vyššieho veku.

To, ako o veciach uvažujeme, veľmi významne ovplyvňuje naše emočné prežívanie vo všeobecnosti, teda nielen v súvislosti so starnutím. Už Shakespeare v Hamletovi vyslovil myšlienku, že nič nie je samo osebe dobré alebo zlé, takým ho robí naše myslenie. Z podobnej filozofie vychádza pri svojom prístupe k optimálnemu životu a starnutiu aj spomínaná dvojica amerických psychológov. Ilustrujú to na nasledujúcom príklade. Predstavte si, že máte niečo po štyridsiatke a vždy, keď si uvedomíte, že starnete, prepadnú vás úzkosť, panika alebo hrôza. Sú však ľudia, ktorí takisto starnú, no nemajú takéto pocity. Ako je to možné?

To, čo robí naše prežívanie iným, sú naše postoje a presvedčenia o starnutí, ktoré spôsobia, že konáme a prežívame veci určitým spôsobom, napríklad to, že pociťujeme úzkosť alebo zatajujeme svoj skutočný vek, lebo je nám to nepríjemné. Väčšina ľudí sa však mylne domnieva, že prežívajú úzkosť preto, lebo starnú. V skutočnosti samotné starnutie nedokáže vyvolať nijakú emóciu, nie je pôvodcom našej úzkosti. Keby sme si nikdy neuvedomili, že starneme, nemohli by sme ju pociťovať.

Negatívne pocity zo starnutia teda plynú z našich vlastných presvedčení o našom veku a z toho, čo pre nás starnutie znamená. Napríklad, že je hanba mať vrásky a byť starnúcim človekom, lebo taký človek je nežiaduci a bezcenný. Naše postoje a presvedčenia sú teda oveľa dôležitejšie než samotná skutočnosť pre to, ako ju prežívame.

Teória optimálneho žitia a starnutia podľa Ellisa vychádza z poznania, že aj keď skutočnosť často zmeniť nemôžeme, môžeme zmeniť svoj pohľad na ňu. To má zásadný vplyv na naše prežívanie – pokiaľ realitu okolo seba vnímame ako pozitívnu, prežívame spokojnosť, nádej, radosť, optimizmus a pocity šťastia. Naopak, pri negatívnom hodnotení skutočnosti prežívame rozladenie, nespokojnosť, hnev, smútok, niekedy až depresiu a beznádej.

To sa premieta aj do nášho správania a konania. Ak je napríklad človek vnútorne presvedčený o tom, že je neschopný, zvyčajne sa ani nepokúsi dosiahnuť to, po čom naozaj túži. Takéto nezdravé postoje sa môžu týkať aj starnutia a staroby. Ak sa však rozhodneme, môžeme ich zmeniť, a vykročiť tak v ústrety spokojnejšiemu životu.

Ilustračná fotografia. Zdroj: Pixabay

PhDr. Jana Kordačová, CSc., je vedeckou pracovníčkou Ústavu experimentálnej psychológie Centra spoločenských a psychologických vied Slovenskej akadémie vied v Bratislave, kde sa dlhodobo venuje štúdiu dysfunkčných kognícií, iracionálneho myslenia a schém, ako aj otázkam optimálneho rozvoja človeka (pozitívna psychológia). Je spoluautorkou monografie Iracionalita a jej hodnotenie (s O. Kondášom) a autorkou monografií Schémy v ľudskom poznávaní a Schémy v ľudskom prežívaní. Časť 1. Leahyho teória emočných schém a emočnej regulácie.

Najnovšie články z rubriky príroda: Najcennejšie lesy Slovenska, Kde líšky dávajú dobrú noc…

Patrik Čechvala: Molekulárna kuchyňa (Veda v kuchyni)

S postupným vznikom chémie koncom 18. a začiatkom 19. storočia sa ukázalo, že chemické reakcie sa odohrávajú v presných pomeroch hmotností. Príkladom je typická reakcia, keď zoberieme dve molekuly vodíka a jednu molekulu kyslíka a získame dve molekuly vody. Je teda zrejmé, že chemické reakcie sa odohrávajú v presne definovaných množstvách. To bolo prvotným znakom toho, že existuje niečo ako atómy a molekuly.

Keď sa pozrieme na Mendelejevovu chemickú tabuľku prvkov, môžeme si okrem typickej hodnoty protónového čísla všimnúť aj atómovú hmotnosť. Táto hodnota vyjadruje pokojovú hmotnosť konkrétneho prvku. V prípade vodíka je to číslo 1,008, ktoré vyjadruje priemernú hodnotu atómového čísla vodíka vypočítanú na základe zastúpenia jeho jednotlivých izotopov. Vieme, že vodík má v jadre jeden protón. Okrem toho môže mať v jadre aj jeden neutrón, vtedy ho nazývame deutérium, alebo dokonca dva neutróny, teda trícium. Zjednodušene sa však dá povedať, že vodík má atómovú hmotnosť jednu atómovú jednotku. Uhlík váži zasa typicky dvanásť atómových jednotiek. Atómová jednotka vyjadruje hmotnosť jednoduchého atómu s jedným protónom a elektrónom, pričom táto hodnota je 1,66 krát 10 na mínus 27 kilogramu.

Neskôr bolo potrebné zaviesť niečo, čo bude vyjadrovať štandardizované množstvo atómov alebo molekúl. Ako štandard sa zaviedol počet atómov v dvanástich gramoch uhlíka C12. Využijeme to, že vieme, aká je hmotnosť jedného atómu uhlíka a dostaneme hodnotu 6,022 krát 10 na 23 atómov. Množstvo látky, ktoré obsahuje takýto počet atómov, nazývame jeden mól a toto číslo má pomenovanie Avogadrova konštanta.

Vráťme sa teraz opäť k samotnému vareniu. Pred jeho začiatkom je potrebné pochopiť, z čoho sa skladajú suroviny, s ktorými pracujeme. Zloženie produktov zväčša nájdeme na zadných etiketách obalov. Každá biologická surovina sa skladá z troch typov molekúl, ktorými sú tuky, karbohydráty a proteíny. Medzi karbohydráty patria bežne cukry, ale taktiež napríklad agar alebo pektín. Okrem nich v surovinách nájdeme aj vodu. Na etiketách produktov je dostupná informácia o hmotnostnom zastúpení jednotlivých zložiek. Predstavuje však reálne zastúpenie týchto molekúl, aj čo sa týka počtu?

Zoberme si napríklad jednoduchú kuchynskú soľ, chlorid sodný (NaCl), ktorý sa skladá z jednej molekuly chlóru a jednej molekuly sodíka. V periodickej tabuľke prvkov si nájdeme, že chlór má atómovú hmotnosť 35 a sodík 23. To je spolu 58 atómových jednotiek pre jednu molekulu NaCl. Ďalej si zoberme klasický cukor, ktorý používame v kuchyni, a to sacharózu. Jej chemický vzorec je C12H22O11. Pri nahliadnutí do periodickej tabuľky zistíme, že po sčítaní všetkých atómových hmotností jednotlivých prvkov tejto molekuly je jej celková atómová hmotnosť až 342 atómových jednotiek. V porovnaní s komplexnejšími molekulami ešte ide o pomerne malú molekulu. Pekne však vidno, že jedna molekula sacharózy je niekoľkokrát ťažšia ako molekula chloridu sodného.

Zdroj: L. Kralovičová

Tomáš Slovinský: Červené machule na astrofotografiách (astrofotografia)

Pri pohľade na astrofotografie obsahujúce rôzne farby je v porovnaní s pohľadom na oblohu voľným okom viditeľný rozdiel. Zväčša nejde o akési dofarbovanie v postprocese, ale o prirodzené farby vyžarované napríklad žiarením atmosféry, Mliečnou cestou či samotným vesmírom. Naše oči však v noci s obľubou používajú najmä tie svetlocitlivé bunky, ktoré nemajú schopnosť rozoznávať konkrétne farby. Náš nočný svet je preto väčšinou čiernobiely a iba niektoré silné zdroje svetla vidíme farebne – Mesiac či polárnu žiaru. Dokonca aj tá, keď je veľmi slabá, sa javí iba ako bezfarebné žiarenie nad obzorom.

Na nočnej oblohe pritom skutočne žiari množstvo farieb. Jedny z najzaujímavejších objektov, na ktoré sa môžeme zamerať, sú emisné vodíkové hmloviny. Keby naše oči vnímali celé spektrum viditeľného svetla v plnom rozsahu, tieto hmloviny by nás očarili na prvý pohľad.

Vodík je najrozšírenejším prvkom v celom vesmíre a tretí najrozšírenejší prvok na Zemi. Zdá sa, že je všade okolo nás. Ak sa väčšie množstvo medzihviezdnej látky (nielen vodík samotný, ale aj s prímesou iných plynov) zoskupí, vytvorí medzihviezdny oblak prachu alebo plynu. Takýto viditeľný objekt s veľkosťou aj niekoľko stoviek svetelných rokov nazývame hmlovina.

Bez interakcií s nejakou hviezdou ide iba o zhluk plynov, ktorý si poletuje vesmírom a zakrýva z pohľadu pozorovateľa na Zemi nejaké hviezdne pole (tmavé prachové hmloviny – napríklad Uhoľné vrece či Konská hlava). No vďaka hviezdam vidíme žiariť tieto oblaky prachu a plynu aj my zo Zeme.

Hmloviny všeobecne rozdeľujeme do viacerých kategórií. Pri širokouhlej krajinárskej fotografii nás budú zaujímať najmä tie, ktoré na oblohe svietia. Prvou kategóriou sú reflexné hmloviny. Ide o mračno prachu, resp. plynu, ktoré svieti vďaka odrazu svetla blízkych hviezd. Z pohľadu pozorovateľa sú reflexné hmloviny nasvietené jasnou hviezdou v ich blízkosti. Im blízke hviezdy však nie sú dostatočne horúce alebo dostatočne blízko k hmlovine na to, aby ju ionizovali. V tomto prípade samotná hmlovina nevyžaruje vlastné svetlo. Medzi najznámejšie hmloviny v tejto kategórii patria prachové stopy v hviezdokope Plejády či hmlovina Hlava čarodejnice.

Druhou skupinou sú emisné hmloviny. Tie na rozdiel od reflexných hmlovín emitujú vlastné svetlo (vyžarujú konkrétne vlnové dĺžky prislúchajúce danému materiálu – napríklad kyslík, vodík či sodík). Plyn sám osebe túto vlastnosť nemá, no ich svetlo rozsvieti blízka hviezda, ktorá je dostatočne horúca a dostatočne blízko na to, aby daný plyn ionizovala. Emisné hmloviny sú často prvotným štádiom tvorby hviezd a obklopujú novovytvorené hviezdy a hviezdokopy.

Práve tento druh hmlovín nás najviac zaujíma – emisné hmloviny sú totiž tie spomínané červené machule na astronomických snímkach. Ako príklad môžeme uviesť širokú škálu známych objektov, ako sú Veľká hmlovina v Orióne (M42), ktorá tvorí časť Oriónovho meča, Barnardova slučka, hmlovina Kalifornia či obrovská Gumova hmlovina viditeľná na nočnej oblohe z južnej pologule. Všetky tieto objekty majú niečo spoločné. Nimi emitované svetlo sa nachádza v nami viditeľnom spektre, no napriek tomu ich takmer nevidíme.

Medzi látky s najväčším zastúpením v nich patrí vodík. Najznámejšia spektrálna oblasť vyžarujúceho vodíka s názvom H-alfa má vlnovú dĺžku 656,28 nanometra, nachádza sa teda v červenej farbe, na okraji viditeľného spektra. Keďže ľudské oko je v tejto oblasti veľmi málo citlivé, máme problém nájsť hmloviny na oblohe voľným okom. Naše oči, žiaľ, vidia iba tie najjasnejšie hmloviny vôbec – Veľkú hmlovinu v Orióne či hmlovinu Carina, aj to bez farieb.

Rovnaká scenéria, rozdielny vnem. Snímka naľavo je klasickou astrofotografiou vyfotografovanou modifikovaným snímačom, snímka napravo zasa obyčajným fotoaparátom, navyše degradovaná o farby. Koláž je realistickým porovnaním toho, čo zachytí fotoaparát a čo ľudské oko. Zdroj: T. Slovinský

Mohlo by vás zaujímať aj: DART – záchranca planéty, Supernova naživo, Vesmírne blues, Hra svetla a hmoty.

Soňa Gažáková, Stanislav Griguš: Héliový balón v autobuse (Experimenty)

Čo sa udialo vo výskume?

Vedci zbadali niekoľko druhov rýb priplávať k žralokom a zámerne sa o ne obtierať. Zdá sa, že korisť využíva drsnú kožu predátorov, aby sa zbavila parazitov.

Novoobjavená exoplanéta je menšia ako Zem, hustejšia ako železo a dostatočne horúca na to, aby sa roztavila.

V roku 2017 vedci pozorovali zrážku dvoch mŕtvych neutrónových hviezd, ktoré vyvrhli zlato, platinu a ďalšie prvky ťažšie ako železo. O pár rokov neskôr zrážka inej neutrónovej hviezdy a čiernej diery prinútila vedcov uvažovať, ktorý typ kolízie je plodnejší. Zdá sa, že zrážky dvoch neutrónových hviezd víťazia.

Obrovské orangutany, ktoré kedysi žili v lesoch terajšej južnej Číny a severného Vietnamu, patrili k jedinému druhu, ktorý sa v priebehu 2 miliónov rokov postupne zmenšoval.

V novom materiáli celulóza ako hlavný stavebný prvok bunkových stien rastlín vytvára nanoštruktúry, vďaka ktorým vznikajú žiarivé štrukturálne farby. Materiál by sa mohol použiť na výrobu ekologických trblietok a lesklých pigmentov do farieb, kozmetiky alebo obalov.

Vedci identifikovali zlúčeninu vylučovanú najmä deťmi, nazývanú hexadecanal alebo HEX, ktorá zrejme podporuje agresívne správanie u žien a otupuje ho u mužov.

Schopnosť lúskať prstami nie je samozrejmosť. Naše prsty umožňujú práve toľko trenia, aby sa v nich najprv uložila a potom rýchlo uvoľnila energia: ak by bolo trenia viac alebo menej, sotva by sme vydali zvuk.

Ukazuje sa, že hviezda, ktorej vonkajšiu vrstvu odtrhne spoločník, vylúči oveľa viac uhlíka ako hviezdy-samotárky.

Umelci starovekého Egypta nie sú takí známi ako Michelangelo, Rafael alebo Caravaggio, podľa vedcov však mali s nimi veľa spoločného. Nepracovali samostatne, ale v tímoch, v ktorých majstri dohliadali na veľké skupiny nováčikov a pomocníkov.

Novoobjavený druh ankylosaura mal na chvoste bizarný kyjak, ktorý sa nepodobal na výzbroj ani jedného známeho dinosaura.

Archeológovia skúmali dve hrobky z bronzovej doby v meste Hala Sultan Tekke na Cypre. Objavili vyše 150 ľudských kostier a 500 predmetov vrátane zlatých šperkov a keramiky z obdobia kráľovnej Nefertiti okolo roku 1350 pred n. l.

Pred 50 000 až 6 000 rokmi vyhynuli veľké bylinožravce ako mamut srstnatý, obrovský zubor Bison latifrons a praveké kone. Strata týchto druhov vyvolala dramatický nárast požiarnej aktivity na svetových pastvinách.

Čítajte viac…

Nové vydanie časopisu Quark nájdete v novinových stánkoch od 1. februára 2022. Ak nechcete premeškať už ani jedno číslo časopisu, objednajte si zvýhodnené tlačené alebo elektronické predplatné na webovej stránke časopisu. Pre aktuálne informácie a ďalšie zaujímavosti sledujte Quark na Facebooku.

Zdroj: Quark

(MAT)

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.