Goodtech

Рубрика: Наука и космос

  • Ученые вылечили Альцгеймера у мышей единственным уколом

    Ученые вылечили Альцгеймера у мышей единственным уколом

    В течение десятков лет ученые разными способами пытались обуздать болезнь Альцгеймера, считавшуюся неизлечимой. Новый прорыв наконец позволил избавиться от этого возрастного заболевания в результате буквально одной инъекции.

    Большинство имеющихся препаратов влияет непосредственно на бета-амилоидные белки, которые накапливаются в мозге. Однако такой подход демонстрирует довольно ограниченные результаты. Вместо этого международная группа исследователей решила перезагрузить систему самоочищения в мозгу .

    Ученые использовали наночастицы для восстановления функции гематоэнцефалического барьера, получив удивительные результаты. Буквально за 2 часа удалось очистить мозг мышей с прогрессирующей болезнью Альцгеймера от почти половины амелоидных бляшек. 

    При этом восстановление когнитивных функций сохранялось. У больных мышей восстановилась память и способность к обучению на уровне со здоровыми особями. Улучшенные показатели сохранялись минимум полгода после однократного лечения.

    Поскольку мозг чрезвычайно чувствительный орган, он требует серьезной защиты от токсинов и патогенов. Гематоэнцефалический барьер проверяет каждую молекулу и пропускает только питательные вещества. Кроме этого этот барьер также осуществляет «уборку», избавляясь от бета-амилоидных белков. Однако в случае болезни Альцгеймера эта система выходит из строя.

    Бета-амилоидные белки накапливаются и приводят к разрушению мозговых тканей, вызывая воспаление и нарушая связь между нейронами. В конце концов, это заканчивается тем, что клетки мозга начинают умирать. 

    В течение многих лет ученые рассматривали нарушения работы гематоэнцефалического барьера как признак поздней стадии развития болезни Альцгеймера. Однако появляется все больше данных о том, что такое представление ошибочно. Нарушение работы этого барьера может происходить одним из первых во время болезни Альцгеймера, что запускает дальнейшие катастрофические последствия. 

    «Большинство современных методов лечения болезни Альцгеймера направлены на удаление бета-амилоида или защиту нейронов после того, как повреждение уже произошло. Но на данный момент защитный барьер мозга уже разрушается; он больше не может должным образом доставлять питательные вещества и выводить отходы. Мы стремимся восстановить этот барьер, поскольку он является основой проблемы. Здоровый гематоэнцефалический барьер поддерживает клетки мозга, регулирует воспаление и поддерживает среду, необходимую нейронам для функционирования. Восстанавливая сосудистую сеть, мы помогаем мозгу восстановить естественный баланс, делая любую другую терапию более эффективной и длительной», — объясняет автор исследования Джузеппе Батталья. 

    Восстановление гематоэнцефалического барьера непростая задача. В мозге содержится около миллиарда капилляров, образуя сложную систему с высоким уровнем безопасности. Ключевую роль в этой системе играет белок LRP1, который чистит мозг от токсичных бета-амилоидных белков. У людей с болезнью Альцгеймера выработка этого белка резко снижается, а оставшиеся LRP1 разрушаются под воздействием бета-амилоидных белков. 

    Для решения этой проблемы Джузеппе Батталья и его коллеги создали интеллектуальную систему доставки — крошечную синтетическую сферу, которая называется полимерсомой. Эта частица представляет собой большое количество различных компонентов, работающих вместе. 

    «Вместо того, чтобы использовать одну активную молекулу, как в традиционных препаратах, наши наночастицы состоят из множества небольших компонентов, которые собираются подобно строительным блокам. Эти компоненты работают совместно, не только доставляя лекарство, но и эффективно взаимодействуя с гематоэнцефалическим барьером. Именно поэтому мы называем их «супрамолекулярными препаратами»: они действуют через структуру и взаимодействие, помогая собственным клеткам мозга перезапустить процессы, прекратившиеся при болезни Альцгеймера», — рассказывает Батталья. 

    Исследователи покрыли поверхность полимерсомы специальным пептидом, который связывается с белками LRP1 вследствие мультивалентности. Недостаточное количество этого пептида делало синтетическую частицу неэффективной, а чрезмерное — похожей на бета-амилоидные белки, связывая слишком сильно. В итоге ученые добавили 40 пептидов на частицу, а после протестировали на мышах с болезнью Альцгеймера. 

    В исследовании участвовали мыши возрастом около года, генетически модифицированные для развития агрессивной формы, схожей с болезнью Альцгеймера. Мыши были старыми, а их мозг был покрыт бета-амилоидными белками, вызывая значительные когнитивные нарушения. Буквально через 2 часа после единственного укола концентрация бета-амилоидов в мозге мышей снизилась почти на 45%. 

    Концентрация бета-амилоидов снижалась не только в мозге, но и в плазме крови. Это свидетельствовало о том, что токсичные белки из мозга попадали в организм для утилизации. Количество бета-амилоида, выведенного из мозга, практически полностью соответствовало его избытку в крови. Результаты сохранялись через 6 месяцев после инъекции. 

    «Результаты оказались на удивление устойчивыми. Быстрое снижение уровня амилоида показывает, что после восстановления транспортной системы барьера мозг может эффективно выводить самостоятельно вредные белки. Даже спустя месяцы мы наблюдаем улучшение памяти и функций мозга у животных, прошедших лечение. Это говорит о том, что реактивация естественных механизмов восстановления мозга может иметь долгосрочные преимущества, а не только временные», — отмечает Батталья. 

    Следующими шагами исследователей будет подтверждение безопасности их метода и воспроизводимость на больших по размерам животных, проведение подробных токсикологических исследований в соответствии с нормативными стандартами. Только после этого можно будет переходить к ранним клиническим испытаниям Цель — перенести этот подход из лаборатории на пациентов, предложив новый способ лечения болезни Альцгеймера, восстанавливая собственные защитные и восстановительные системы мозга

    Результаты исследования опубликованы в журнале Nature

    Источник: ZME Science

    https://itc.ua/news/uchenye-vylechyly-altsgejmera-u-myshej-edynstvennym-ukolom/

  • Глобальное потепление может вызвать ледниковый период: виноваты люди и водоросли

    Глобальное потепление может вызвать ледниковый период: виноваты люди и водоросли

    Результаты исследования ученых Доминика Хюльса и Энди Риджвелла указывают, что дальнейший рост выбросов CO₂ и глобальное потепление могут спровоцировать новый ледниковый период

    Долгое время ученые считали, что постепенное разрушение силикатных пород играет ключевую роль в регулировании климата на планете. Дождь поглощает CO₂ из воздуха и выпадает на поверхности горных пород, способствуя медленному растворению минералов. В результате химических реакций углерод и кальций попадают в океаны , где их как строительные материалы используют кораллы. В течение миллионов лет углерод и кальций накапливаются на морском дне и не попадают обратно наружу. 

    «Когда планета нагревается, горные породы выветриваются быстрее и поглощают больше CO₂, что позволяет Земле снова остыть», — объясняет Доминик Хюльс. 

    На протяжении всей истории климат на планете менялся и в определенные периоды Земля была покрыта снегом и льдом. Исследователи отмечают, что эти экстремальные периоды похолодания нельзя объяснить только выветриванием горных пород, должны быть и другие факторы. 

    Скорее всего, одним из ключевых факторов является механизм хранения CO₂ на океаническом дне. По мере роста углекислого газа в атмосфере и потепления планеты в океаны поступает все больше питательных веществ, особенно фосфора. Эти питательные вещества стимулируют рост водорослей, которые поглощают углерод в результате фотосинтеза. Умирая, эти водоросли опускаются на морское дно вместе с поглощенным CO₂. 

    Однако рост глобальной температуры и активное увеличение водорослей ведут к потере кислорода в океане. Это приводит к переработке фосфора вместо его долгосрочного хранения в отложениях. Возникает обратная связь: большое количество питательных веществ увеличивает концентрацию водорослей, которые разлагаясь поглощают еще больше кислорода. Это приводит к образованию еще большего количества питательных веществ. В то же время большое количество углерода захоронено в отложениях, что приводит к охлаждению Земли. 

    В течение нескольких лет Доминик Хюльс и Энди Риджвелл совершенствовали собственную компьютерную модель планетарной системы, включая в нее все больше и больше процессов. Исследование показывает, что более низкие концентрации кислорода в атмосфере, которые наблюдались в геологическом прошлом, могли спровоцировать сильную обратную связь с питательными веществами и вызвать экстремальные ледниковые периоды на ранней стадии истории Земли.

    «Эта более полная модель земной системы не всегда постепенно стабилизирует климат после фазы потепления, скорее, она может компенсировать его и охладить Землю до температуры значительно ниже начальной — однако этот процесс может занять сотни тысяч лет. В компьютерной модели исследования это может спровоцировать ледниковый период. Используя только силикатное выветривание, мы не смогли смоделировать такие экстремальные значения», — отмечает Доминик Хюльс. 

    Поскольку сейчас в результате деятельности человечества выбросы CO₂ продолжают расти, планета будет нагреваться все сильнее. Согласно модели, построенной исследователями, это может привести к резкому похолоданию. Ученые прогнозируют, что оно будет мягче, поскольку сейчас атмосфера содержит больше кислорода , чем в далеком прошлом. 

    «В конце концов, имеет ли вообще какое-то значение, начнется ли следующий ледниковый период через 50, 100 или 200 тыс. лет? Нам нужно сейчас сосредоточиться на ограничении продолжающегося потепления. Естественное охлаждение Земли не произойдет достаточно быстро, чтобы помочь», — замечает Энди Риджвелл. 

    Далее исследователи хотят использовать собственную модель, чтобы понять, каким образом планете удавалось быстро восстанавливаться после предыдущих значительных климатических потрясений и как взаимодействие с морскими отложениями способствовало этому.

    Результаты исследования опубликованы в журнале Science

    Источник: SciTechDaily

    https://itc.ua/news/globalnoe-poteplenye-mozhet-vyzvat-lednykovyj-peryod-vynovaty-lyudy-y-vodorosly/

  • Темной материи и энергии не существует, Вселенная просто стареет, — теория

    Темной материи и энергии не существует, Вселенная просто стареет, — теория

    Новое исследование американских и канадских ученых утверждает, что темной энергии и темной материи, которые так долго пытаются обнаружить ученые, на самом деле может не существовать.

    Уже длительное время научное сообщество склоняется к тому, что темная материя и темная энергия составляют большую часть Вселенной . Однако новое исследование под руководством профессора кафедры физики Оттавского университета Раджендри Гупты ставит под сомнение устоявшиеся взгляды. 

    Исследователи предполагают, что то, что считается темной материей и темной энергией может быть результатом постепенного ослабления фундаментальных сил Вселенной по мере старения. Ученые утверждают, что если ключевые фундаментальные силы, такие как гравитация, медленно меняются во времени и пространстве, они могут объяснить загадочное поведение, которое наблюдают астрофизики, например, вращение и эволюцию галактик, а также расширение Вселенной. 

    «Силы Вселенной на самом деле в среднем ослабевают по мере ее расширения. Это ослабление производит впечатление, будто существует некий таинственный толчок, который ускоряет расширение Вселенной (определяемый как темная энергия). Однако в масштабах галактик и скоплений галактик изменение этих сил в гравитационно связанном пространстве приводит к появлению дополнительной гравитации (считающейся обусловленной темной материей). Но это может быть лишь иллюзией, возникающей из-за эволюции констант, определяющих интенсивность этих взаимодействий», — объясняет Раджендра Гупта. 

    По его словам, темная материя и темная энергия требуют объяснений двух совершенно разных явлений.

    «Первое — в космологическом масштабе, то есть в масштабе более 600 млн световых лет, если предположить, что Вселенная однородна и одинакова во всех направлениях. Второе — в астрофизическом масштабе, то есть в меньших масштабах Вселенная очень неоднородна и зависит от направления. В стандартной модели эти два сценария требуют разных уравнений для объяснения наблюдений с использованием темной материи и темной энергии. Наш сценарий — единственный, который объясняет их одним и тем же уравнением, без необходимости в темной материи или темной энергии. Что действительно интересно, так это то, что этот новый подход позволяет нам объяснить то, что мы видим на небе: вращение галактик, их скопления и даже то, как свет преломляется вокруг массивных объектов, — без необходимости предполагать, что где-то там что-то скрывается. Все это лишь результат изменения констант природы по мере того, как Вселенная стареет и становится неоднородной», — утверждает Гупта. 

    В прошлом году в рамках собственного исследования космологических масштабов Раджендра Гупта поставил под сомнение существование темной материи. Он оспорил имеющиеся теоретические модели кривых вращения галактик. 

    В новой модели параметр, который часто обозначается как α, возникает из-за эволюции констант взаимодействий. Фактически α ведет себя как дополнительная переменная в уравнениях гравитации, создавая эффекты, подобные тем, которые ученые приписывают темной энергии и темной материи.

    В космологических масштабах α считается константой, определяясь в результате сравнения спектральных данных от сверхновых. Однако в масштабах галактик, поскольку распределение обычной материи неоднородно, α также меняется, приводя к тому, что дополнительный гравитационный эффект зависит от местоположения этой материи.

    Новая теория предполагает, что в областях с большим количеством обычной материи дополнительный гравитационный эффект должен быть меньше, а там где имеющаяся плотность материи меньше, он должен быть больше. Таким образом вместо добавления гало темной материи вокруг галактик, в новой модели дополнительное гравитационное притяжение создается α. Этот параметр воспроизводит наблюдаемые «плоские кривые вращения» (звезды, движущиеся быстрее, чем ожидалось, во внешних частях галактик). 

    «Годами мы пытаемся объяснить, как галактики в ранней Вселенной образовались так быстро и стали такими массивными. С нашей моделью не нужно предполагать существование каких-либо экзотических частиц или нарушать законы физики. Временная шкала Вселенной просто растягивается, почти удваивая ее возраст и освобождая место для всего, что мы наблюдаем. Иногда самое простое объяснение — самое лучшее. Возможно, величайшие тайны Вселенной — это лишь хитрости, образованные эволюционными константами природы«, — подчеркивает Раджендра Гупта.

    Фактически, растянутая временная шкала формирования звезд и галактик значительно облегчает объяснение того, как такие большие и сложные структуры (галактики, черные дыры) могли появиться настолько рано во Вселенной. Эта теория может полностью изменить наше представление о Вселенной. Она даже намекает, что поиск частиц темной материи, на который ученые потратили годы и миллиарды долларов, может оказаться ненужным. Даже если эти экзотические частицы будут обнаружены экспериментально, их масса должна быть примерно в шесть раз больше массы стандартной материи.

    Результаты исследования опубликованы в журнале Galaxies

    Источник: SciTechDaily

    https://itc.ua/news/temnoj-materyy-y-energyy-ne-sushhestvuet-vselennaya-prosto-stareet-teoryya/

  • Нобелевскую премию по химии получили создатели металлорганических каркасов

    Нобелевскую премию по химии получили создатели металлорганических каркасов

    Лауреатами Нобелевской премии по химии в 2025 году стали Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар М. Яги за исследования в области металлорганических каркасов.

    Сусуму Китагава из Киотского университета провел ряд выдающихся исследований металлорганических каркасов в период с 1997 по 2009 год. Он первым установил, что координационные полимеры могут иметь пористую структуру. До этого считалось, что их структура плотная. Китагава продемонстрировал, как эти пористые структуры могут всасывать молекулы газа. Впоследствии японский ученый также провел ряд важных исследований в области пористых кристаллов, которые имеют свойство менять структуру под воздействием внешних сил.

    Ричард Робсон — австралийский ученый из Университета в Мельбурне. Еще в 1989 году Робсон первым синтезировал пористый координационный полимер. Он также предсказал, что в результате дальнейших экспериментов эти структуры можно сделать значительно более устойчивыми. Его предсказания подтвердились по результатам дальнейших исследований Сусуму Китагавы.

    Омар М. Яги — уроженец Иордании, который впоследствии эмигрировал в США. Сейчас он работает в Калифорнийском университете в Беркли. Яги считается основателем нового направления, получившего название ретикулярной химии. Она объединяет молекулярные элементы в устойчивые пористые кристаллические каркасы. Ученый развил концепцию контролируемого синтеза материалов на молекулярном уровне, проложив путь к созданию металлорганических каркасов с предсказуемой структурой.

    Сейчас металлорганические каркасы используются в технологиях хранения водорода и метана. MOF применяют также для улавливания и хранения CO₂. Эти конструкции используют для разделения газовых смесей, а также как фильтры и сорбенты в водоочистных системах.

    MOF используются для создания сенсоров и детекторов. Мягкие металлорганические каркасы способны открывать или закрывать поры под воздействием внешних факторов, что позволяет управлять поглощением и высвобождением веществ.

    В 2024 году лауреатами Нобелевской премии по химии стали Дэвид Бейкер, Демис Гассабис и Джон М. Джампер за достижения в изучении белков. Бейкер создал новые типы белковых молекул, а Гассабис и Джампер — разработали модель искусственного интеллекта AlphaFold.

    В 2023 году Нобелевской премией по химии были награждены Моуги Бавенди, Луис Брус и Алексей Екимов за создание частиц настолько малых, что их свойства определяются квантовыми явлениями. Эти частицы назвали квантовыми точками, которые сейчас имеют большое значение в нанотехнологиях.

    Мы уже писали, что Нобелевскую премию по физике в этом году присудили Джону Кларку, Мишелю Девору и Джону Мартинису за открытие эффектов макроскопического квантово-механического туннелирования и квантования энергии в электрической цепи.

    Источник: Комитет Нобелевской премии

    https://itc.ua/news/nobelevskuyu-premyyu-po-hymyy-poluchyly-sozdately-metallorganycheskyh-karkasov/

  • Астрономы прозевали: астероид пролетел над Антарктидой ближе, чем спутники

    Астрономы прозевали: астероид пролетел над Антарктидой ближе, чем спутники

    На прошлой неделе небольшой астероид пролетел мимо Земли, ближе, чем большинство спутников. Астрономы заметили его только через несколько часов.

    Событие произошло во вторник, 30 сентября. Астероид размером с жирафа пролетел над Антарктидой на высоте 428 км. Неожиданного космического гостя заметили только через несколько часов с помощью данных наблюдений в рамках проекта Catalina Sky Survey — финансируемой NASA миссии по наблюдению за околоземными объектами.

    По данным Европейского космического агентства (ESA), в ширину астероид составлял от 1 до 3 метров. Он не представлял непосредственной угрозы для планеты и должен был бы сгореть в атмосфере, если бы достиг ее. Однако даже такие небольшие космические объекты могут создавать проблемы для спутников и других аппаратов на околоземной орбите. Этот астероид пролетел на той же высоте, на которой обычно вращается Международная космическая станция. К счастью, на его пути не оказалось ни одного космического аппарата.

    NASA и ESA постоянно отслеживают тысячи неизвестных околоземных объектов, определяя, какие из них несут риск столкновения с нашей планетой. Сейчас ни один известный объект не представляет значительной угрозы для нашей планеты в течение как минимум 100 лет. 

    Для того, чтобы отнести астероид к категории потенциально опасных, его диаметр должен составлять не менее 140 м, а орбита должна проходить в пределах 7,48 млн км от Земли, что примерно в 20 раз превышает расстояние между Землей и Луной. Астероид 2025 TF значительно меньше этого порогового значения, что может также объяснять, почему он избегал обнаружения до тех пор, пока не пролетел мимо. 

    Астрономы из Управления планетарной защиты ESA наблюдали за астероидом вскоре после его обнаружения. По данным NASA, этот крошечный космический объект снова должен пролететь мимо Земли не раньше апреля 2087 года. 

    Мы уже писали, что в сентябре к Земле приближался астероид 2025 FA22 диаметром от 130 до 290 метров, которому астрономы до этого прогнозировали столкновение с нашей планетой.

    Астрономы также внимательно следят за астероидом 2024 YR4, которому сначала прогнозировали столкновение с Землей, а затем с Луной в 2032 году.

    В NASA успешно продемонстрировали эффективность применения кинетического импактора в 2022 году, в рамках миссии DART (Double Asteroid Redirection Test), когда зонд врезался в астероид Диморф, спутник большего астероида Дидим. Эту миссию считают успешной, однако результаты нового исследования демонстрируют , что обломки астероида ведут себя не так, как ожидалось, что ставит под сомнение успешность будущих подобных миссий.

    Источник: LiveScience

    https://itc.ua/news/astronomy-prozevaly-asteroyd-proletel-nad-antarktydoj-blyzhe-chem-sputnyky/

  • Созвездие Starlink теряет 1-2 спутника ежедневно — они сгорают или падают на Землю

    Созвездие Starlink теряет 1-2 спутника ежедневно — они сгорают или падают на Землю

    SpaceX активно наращивает свое мегасозвездие Starlink, доведя общее количество спутников на орбите на данный момент до 8500. Однако есть и обратная сторона медали: по словам астрофизика Гарвард-Смитсоновского центра Джонатана Макдауэлла, ежедневно созвездие теряет 1-2 спутника, которые сгорают в атмосфере или же фрагментами падают на Землю. Ученый прогнозирует, что это число может вырасти до 5 в день в ближайшие годы, особенно, если другие сети, Amazon Kuiper или же китайские, будут наследовать планы SpaceX.

    10 000 спутников за 6 лет

    С момента запуска программы в 2019 году SpaceX запустила на низкую околоземную орбиту около 10 000 спутников. По подсчетам Макдауэлла, в настоящее время активными являются 8500, остальные — выведены из эксплуатации или же упали и сгорели в атмосфере Земли.

    Поскольку спутники вращаются вокруг нашей планеты на высоте около 550 км, то могут медленно терять высоту и в конце концов снова войти в атмосферу — в основном они полностью сгорают, но фрагменты все же могут добраться до земли.

    На видео: астронавт NASA Дон Петтит снял с МКС синхронный пролет десятков Starlink над Землей

    My best sighting of a Starlink satellite «train» from orbit! pic.twitter.com/WratClL8NJ

    — Don Pettit (@astro_Pettit) October 7, 2025

    Спутники «хотят» домой

    Анализ Макдауэлла показывает, что спутники требует замены в среднем каждые 5 лет. Учитывая, что SpaceX планирует расширить созвездие до 30 000 спутников, то количество «неплановых» возвратов может вырасти в разы — в ближайшие годы до 5 в день.

    Ситуация с падениями ухудшится, если другие компании активизируют собственные проекты — в таком случае на низкой околоземной орбите может появиться до 50 000 спутников.

    Солнечные бури и синдром Кесслера

    Срок службы спутников сильно зависит от солнечной активности. Во время солнечных бурь, верхние слои атмосферы расширяются, увеличивая сопротивление воздуха и заставляя спутники быстрее терять высоту. Известный пример: в феврале 2022 года около 40 спутников Starlink было потеряно в результате геомагнитной бури.

    На видео: «старлинкопад» над Пуэрто-Рико в феврале 2022 года

    Есть и другая беда: столкновение объектов на орбите приводит к появлению обломков. Их плотность на орбите продолжает расти, тем самым увеличивая вероятность космических ДТП. Фактически, одно столкновение может вызвать цепную реакцию из нескольких. Теоретическое развитие событий, которое ученые прозвали синдромом Кесслера.

    «Ближайшая к Кесслеру область космоса — это диапазон от 600 до 1000 километров»,  говорит Макдауэлл. «Она полна старых советских ракетных ступеней и другого оборудования, и чем больше мы туда добавляем, тем больше вероятность возникновения синдрома Кесслера».

    В интервью The Register Макдауэлл говорит, что синдрома Кесслера можно избежать «активными» маневрами спутников, то есть нацеленным выводом с орбиты. Текущая стратегия SpaceX базируется на использовании двигателей спутников для перемещения в место, где они почувствуют сопротивление атмосферы и сгорят — то, что астрофизик называет «неконтролируемым, но вспомогательным» возвращением.

    Влияние на атмосферу

    Так же есть влияние на атмосферу Земли: при возвращении объекты образуют частицы оксида алюминия, которые накапливаются в высших слоях. Согласно моделированию американских исследователей, при текущих планах развития космической отрасли уже к 2040 году в атмосферу ежегодно будут «выбрасывать» до 10 000 тонн оксида алюминия. Этого достаточно, чтобы нагреть верхние слои атмосферы (мезосферу/термосферу) примерно на 1,5°C и, возможно, изменить химические процессы в озоновом слое.

    Конечно, эти цифры основаны на моделировании с неопределенностями и сильно зависят от фактического количества, состава и размера спутников, которые сгорают. Типичный спутник Starlink весит около 250 кг и «производит» около 30 кг оксида алюминия.

    Источник: EarthSky , PC World , The Register

    https://itc.ua/news/sozvezdye-starlink-teryaet-1-2-sputnyka-ezhednevno-ony-sgorayut-yly-padayut-na-zemlyu/

  • Реальный доктор Хаус: клинический "детектив" распутал простые причины сложных симптомов

    Реальный доктор Хаус: клинический "детектив" распутал простые причины сложных симптомов

    Думаете доктор Хаус, это сугубо вымышленный персонаж, который встречается только в кино? А вот и нет. Выдающиеся и не менее талантливые клиницисты существуют и в реальной жизни.

    В США в отделение неотложной помощи Массачусетской больницы попал 36-летний мужчина в крайне тяжелом состоянии из-за ряда сложных нарушений. Его случай оказался настолько запутанным, что к делу пришлось привлечь опытного клинициста. 

    Сообщается, что у пациента были обнаружены нарушения в легких, кишечнике, крови, печени и лимфатической системе. На момент его госпитализации врачи понятия не имели о том, что с ним на самом деле происходит.

    В отчете подчеркивается, что самочувствие мужчины ухудшилось за 2 недели до госпитализации. Он начал чувствовать легкую боль в правой нижней части живота и спине. Еще через 9 дней у больного появилась температура и начало болеть все тело. На следующий день он обратился за неотложной помощью, врачи поставили ему капельницу и вкололи обезболивающее. Боль в животе прекратилась и мужчину выписали. Однако уже через несколько дней он снова почувствовал боль в животе, а вместе с тем тошноту, кашель и затрудненное дыхание.

    За день до госпитализации мужчина снова обратился за неотложной помощью. На этот раз он выглядел откровенно плохо. Глаза у него пожелтели, сердцебиение было учащенным, артериальное давление очень низким, а насыщенность крови кислородом составляла лишь 85%. Врачи зафиксировали хрипы в легких, а живот болел еще сильнее.

    В отделении неотложной помощи врачи зафиксировали у мужчины кашель с коричневой слизью. Они также проанализировали анамнез. Пациент был уроженцем одной из стран Центральной Америки, но последние 16 лет проживал в США. Он жил в пригороде Бостона и работал строителем. Мужчина не имел никаких жалоб на здоровье, однако злоупотреблял алкогольными напитками. Обычно он выпивал четыре-пять кружек пива за вечер в будние дни и до десяти в день в выходные.

    Анализы мочи и крови продемонстрировали низкий уровень тромбоцитов и признаки заболевания печени. В легких были обнаружены очаги воспаления и инфекции. Результаты КТ также выявили увеличенную печень, утолщенный желчный проток, множественные увеличенные лимфатические узлы, суженный желчный пузырь и тромб в вене правой почки . Детальный осмотр также позволил выявить мягкотканный мостик, соединяющий двенадцатиперстную кишку и правую почку. 

    Результаты дальнейших анализов показали рост концентрации бактерий в крови. Мужчине начали колоть антибиотики и делать переливание крови с целью увеличить концентрацию тромбоцитов. В первый день после госпитализации анализы подтвердили наличие в организме больного бактерии Streptococcus anginosus, которая поражает верхние дыхательные пути. 

    Из-за сложного характера нарушений врачи обратились к ведущему клиницисту Гурприту Дхаливалу из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Он не смог поставить какой-то единственный диагноз, который бы объяснял все проблемы сразу, поэтому вывел причинно-следственную связь. 

    Дхаливал начал с наиболее очевидного, у больного наблюдалось стремительное развитие сепсиса. Это связывало результаты анализов крови и печеночных проб с бактериями в крови. Поскольку Streptococcus anginosus часто связана с повреждениями желудочно-кишечного тракта, клиницист обратил внимание на странный мягкотканный мостик, соединяющий двенадцатиперстную кишку и правую почку.

    Кишка имела утолщение, что указывало на повреждение или язву. И мягкотканная перемычка между этой частью кишечника и правой почкой могла стать местом обитания бактерий. Инфекция и воспаление в этом месте также могли объяснить образование тромба. Но что изначально вызвало повреждение двенадцатиперстной кишки?

    Гурприту Дхаливалу удалось установить ключевую причину всех нарушений. Дело в том, что злоупотребление алкоголем привело к развитию у больного аспирационной пневмонии, когда в легкие попадают частицы пищи. Одновременно с этим в желудок мужчины могли случайно попасть и другие предметы, поскольку большое количество этанола ухудшает сознание и подавляет защитные рефлексы, такие как кашель или рвотный рефлекс. Это нарушает механизмы нормальной регуляции верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта. 

    Чаще всего люди случайно глотают монеты, батарейки, украшения и мелкие кости. Обычно их можно увидеть на снимках. Однако ни на одном из сделанных снимков этого пациента никаких подобных предметов обнаружено не было . Дхаливал предположил, что проглоченный мужчиной предмет должен быть органического происхождения и, скорее всего, это зубочистка.

    «Главным подозреваемым является деревянная зубочистка — предмет, который обычно можно найти в клубных сэндвичах и использовать для гигиены ротовой полости. Проглатывание зубочисток часто остается незамеченным, но после обнаружения они считаются требующими неотложной медицинской помощи из-за их способности вызывать перфорацию внутренних органов и повреждение сосудов», — объясняет Гурприт Дхаливал. 

    Если бы зубочистка полностью пронзила двенадцатиперстную кишку, это объясняло бы все симптомы. Мужчина выпил слишком много, спровоцировав аспирационную пневмонию, а после этого еще и проглотил зубочистку, повредив кишку и спровоцировав сепсис . 

    Дхаливал рекомендовал провести эндоскопическую процедуру для поиска зубочистки в кишечнике. На третий день пребывания в больнице мужчине сделали процедуру, и, действительно, зубочистка была обнаружена, она пронзила двенадцатиперстную кишку и попала в правую почку. Врачи оперативно удалили опухоль и назначили мужчине антибиотики. Он полностью выздоровел. Через девять месяцев наблюдения он чувствовал себя хорошо и воздерживался от алкоголя.

    Источник: ArsTechnica

    https://itc.ua/news/realnyj-doktor-haus-klynycheskyj-detektyv-rasputal-prostye-prychyny-slozhnyh-symptomov/

  • Ученые опровергли миф: спорт не сокращает жизнь из-за нагрузки на сердце

    Ученые опровергли миф: спорт не сокращает жизнь из-за нагрузки на сердце

    Недавнее исследование австралийских ученых развенчивает миф о том, что интенсивные физические упражнения ухудшают состояние сердца из-за значительных нагрузок.

    Результаты исследования продемонстрировали, что у физически развитых людей частота сердечных сокращений в течение дня ниже, чем у тех, кто ведет малоподвижный образ жизни. Авторы исследования указывают, что у спортсменов средняя частота сердечных сокращений составляла 68 ударов в минуту, тогда как у тех, кто не занимается спортом, этот показатель составлял 76 ударов в минуту. За сутки это составляет 97 тыс. 920 ударов сердца против 109 тыс. 440 — у людей, не занимающихся спортом.

    «Это невероятная экономия — около 11 тыс. 500 ударов в день. Хотя сердце спортсменов работает интенсивнее во время тренировок, более низкая частота сердечных сокращений в состоянии покоя полностью компенсирует этот недостаток», — объясняет руководитель Лаборатории сердца, работающей при поддержке Института медицинских исследований Сент-Винсента и Научно-исследовательского института сердца им. Виктора Чанга, профессор Ла Жерш. 

    Исследование показало, что у наиболее развитых физически  спортсменов частота сердечных сокращений в состоянии покоя составляла всего 40 ударов в минуту. У среднестатистического человека показатель сердечных сокращений составляет 70-80 ударов в минуту. Результаты исследования опровергают давнюю поговорку, популяризированную президентом США Дональдом Трампом, о том, что тело является батареей с конечным запасом энергии, а физические упражнения только истощают ее .

    «Чем лучше ваша физическая форма, тем эффективнее становится ваш метаболизм. Даже если вы усиленно тренируетесь час в день, ваше сердце бьется медленнее оставшиеся 23 часа. В результате общее количество ударов сокращается», — отмечает профессор Ла Жерш. 

    Как утверждает Ла Жерш, увеличение физической активности при соблюдении мер безопасности может улучшить работу сердца и снизить долгосрочный риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Физические упражнения, по его словам, тесно связаны с улучшением психического здоровья и увеличением продолжительности жизни.

    «Всего несколько часов целенаправленных тренировок в неделю могут повысить эффективность работы вашего сердца и сделать каждый удар более значимым. Это может даже продлить вашу жизнь на годы», — отмечает Ла Жерш. 

    Результаты исследования опубликованы в журнале JACC: Advances

    Источник: SciTechDaily

    https://itc.ua/news/uchenye-oprovergly-myf-sport-ne-sokrashhaet-zhyzn-yz-za-nagruzky-na-serdtse/

  • Вальс в паре: астрономы впервые получили изображение системы двух близких черных дыр

    Вальс в паре: астрономы впервые получили изображение системы двух близких черных дыр

    Финские астрономы из Университета Турку впервые в истории обнародовали изображение двух черных дыр, вращающихся друг вокруг друга.

    Пара черных дыр была обнаружена благодаря слабым колебаниям радиоволн, зафиксированным телескопами на Земле и в космосе. Обнаруженные космические объекты находятся на расстоянии 5 млрд световых лет от Земли и имеют 12-летний орбитальный цикл.

    Меньшая черная дыра была захвачена потоком частиц, движущихся со скоростью, близкой к световой. Большая черная дыра образовала блазаркласс активных галактических ядер, которые являются внегалактическими объектами, излучающими высокоэнергетические струи (джеты) частиц, направленные прямо на наблюдателя OJ287, а ее масса примерно в 18 млрд раз превышает солнечную.

    «Впервые нам удалось получить изображение двух черных дыр, вращающихся друг вокруг друга. На изображении черные дыры идентифицируются по интенсивным струям частиц, которые они излучают. Сами черные дыры абсолютно черные, но их можно обнаружить по этим струям частиц или по светящемуся вокруг них газу», — отмечает первый автор исследования, астроном Маури Валтонен. 

    Черные дыры образуются в результате коллапса сверхмассивных звезд и увеличивают собственные размеры, поглощая газ, пыль, звезды и другие черные дыры. Вокруг некоторых из них спирально закрученное вещество из-за трения нагревается и излучает свет, который улавливается телескопами. Это называют активными ядрами галактик.

    Наиболее экстремальными активными галактическими ядрами считаются квазары — сверхмассивные черные дыры, в миллиарды раз тяжелее Солнца, которые выбрасывают газовые оболочки и яркие световые джеты, сияющие ярче самых ярких звезд. Направленные в сторону Земли эти джеты называются блазарами.

    До этого астрономы уже получали изображения сверхмассивных черных дыр в центре Млечного пути и в соседней галактике Месье 87. Обнаружение гравитационных волн предоставило убедительные доказательства существования двойных черных дыр и их слияний . 

    Несмотря на то, что астрономы предполагали наличие пары у OJ287, телескопам не хватало разрешения, чтобы отделить два разных объекта от одной точки. Первые наблюдения за этой черной дырой начались еще в 19 веке, когда астрономы обратили внимание на периодические вспышки от нее и зафиксировали их на фотопластинах. Просмотр данных, полученных с этих пластин, и дальнейшие наблюдения заставили астрономов в 1980-х годах предположить, что регулярные потускнения и повышения яркости системы вызваны двумя черными дырами, вращающимися друг вокруг друга.

    Для получения визуальных доказательств финские астрономы использовали радиоизображение, полученное сетью спутников, в которую также входил российский научный спутник «Радиоастрон» с радиотелескопом на борту, работавший в период с 2011 по 2019 год

    «Радиоантенна спутника прошла на полпути к Луне, что значительно улучшило разрешение изображения. В последние годы мы могли использовать только наземные телескопы, у которых разрешение не такое высокое», — объясняет Маури Валтонен. 

    Сравнивая особенности изображения с результатами предыдущих расчетов, исследователи выделили два компонента, которые соответствуют джетам каждой из черных дыр, появляющимся именно там, где согласно теории, они должны быть. Однако некоторые неясности все же остаются: исследователи предупреждают, что два джета на изображении могут перекрываться, а это означает, что пока нельзя полностью исключить возможность того, что существует только один поток.

    Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal

    Источник: LiveScience

    https://itc.ua/news/vals-v-pare-astronomy-vpervye-poluchyly-yzobrazhenye-systemy-dvuh-blyzkyh-chernyh-dyr/

  • Дописали: ИИ подтвердил другое авторство фрагмента картины Рафаэля

    Дописали: ИИ подтвердил другое авторство фрагмента картины Рафаэля

    ИИ обнаружил, что фрагмент картины итальянского художника Рафаэля «Мадонна делла Роза» был создан не самим художником

    Речь идет о лице святого Иосифа, изображенном в левом верхнем углу картины. Ученые уже долгое время спорят относительно того, является ли Рафаэль автором этой картины. 

    Использование нового аналитического метода на базе ИИ указывает, что по крайней мере отдельные фрагменты картины не принадлежат авторству Рафаэля. Британские и американские исследователи разработали специальный алгоритм анализа на основе картин , которые, как считается, созданы Рафаэлем. 

    «Используя глубокий анализ признаков, мы брали фотографии настоящих картин Рафаэля, чтобы научить компьютер очень точно распознавать его стиль — от мазков кисти до палитры цветов, теней и каждого аспекта работы. Компьютер видит гораздо глубже, чем человеческий глаз, до микроскопического уровня», — объясняет математик и специалист по информатике из Университета Брэдфорда в Великобритании Хассан Угайл. 

    Обычно методы машинного обучения требуют большого количества примеров, которые не всегда доступны, особенно когда речь идет о ключевой картине в жизни такого художника, как Рафаэль. Исследователи модифицировали предварительно обученный алгоритм на базе ИИ ResNet50, разработанный Microsoft, совместив с традиционным методом машинного обучения под названием метод опорных векторов . 

    До этого было доказано, что этот метод с 98% точностью распознает картины авторства Рафаэля. Обычно ИИ обучают на целых картинах, однако в этом случае авторы исследования заставили ИИ распознавать отдельные лица на картине.

    Хотя Мадонна, Младенец и Святой Иоанн выглядят как созданные Рафаэлем, со святым Иосифом все не так просто. По словам исследователей, во время предыдущих дискуссий относительно подлинности картины лицо Иосифа считалось менее искусно прописанным, чем лица других персонажей. 

    «Когда мы проверили делла Роза в целом, результаты не были однозначными. Поэтому мы проверили отдельные части картины, и хотя остальная часть картины была подтверждена как авторство Рафаэля, лицо Иосифа, скорее всего, не принадлежало Рафаэлю», — отмечает Хассан Угайл. 

    Возможно, что созданием лица Иосифа занимался один из учеников Рафаэля Джулио Романо, однако убедительных свидетельств этому нет. По мнению экспертов, картина была написана в 1518-1520 годах. 

    Только в середине 19 века искусствоведы начали подозревать, что возможно Рафаэль на самом деле не является автором всех картин, которые ему приписывают. Теперь эти подозрения почти наверняка подтвердились, хотя исследовательская группа, которая проводила исследование, стремится подчеркнуть, что этот ИИ в будущем будет помогать экспертам в области искусства, а не заменять их.

    Результаты исследования опубликованы в журнале Heritage Science

    Источник: ScienceAlert  

    https://itc.ua/news/dopysaly-yy-podtverdyl-drugoe-avtorstvo-fragmenta-kartyny-rafaelya/