UMA CONEXÃO ENTRE O SONO E A FOME

Hormônio que indica ao corpo a hora de dormir também regula a ingestão de alimentos e o acúmulo de gordura

A melatonina, hormônio produzido pela glândula pineal, situada no centro do cérebro, é conhecida há tempos por seu papel na regulação do sono. Agora, surgem evidências de que ela também exerce uma ação fundamental no controle da fome, no acúmulo de gorduras e no consumo de energia. “Na ausência da melatonina, ratos desenvolveram doenças metabólicas e se tornaram obesos. 

Localização da glândula Pineal

Já a reposição do hormônio favoreceu a perda de peso”, conta o fisiologista José Cipolla Neto, da Universidade de São Paulo (USP). Ele coordenou uma série de experimentos com animais, realizados em parceria com outros pesquisadores de São Paulo, da França e dos Estados Unidos, que estão demonstrando como a variação nos níveis de melatonina ao longo do dia afeta a ingestão e o gasto de energia, o chamado balanço energético do organismo. 

Cipolla e seus colegas começaram a identificar a influência desse hormônio sobre a fome e o acúmulo de energia usando uma estratégia clássica da fisiologia. Segundo essa estratégia, para se conhecer a função de determinado componente em um sistema, é preciso eliminá-lo e observar o que acontece. 

Por meio de uma cirurgia, eles extraíram a glândula pineal dos animais, extinguindo a produção do hormônio, e acompanharam as mudanças que surgiram. Depois, como se colocassem de volta a peça retirada, reverteram o efeito fazendo a reposição de melatonina via oral e registrando como era afetado o funcionamento de diferentes órgãos e tecidos sobre os quais a melatonina atua. Os experimentos revelaram que o metabolismo energético tem uma organização temporal diária sincronizada pela melatonina.

 À medida que escurece, a pineal passa a liberar o hormônio até alcançar uma concentração máxima, inundando o corpo com melatonina. A partir desse pico, que ocorre por volta do meio da madrugada, a concentração de hormônio diminui e permanece baixa durante a manhã e a tarde – os níveis são 10 vezes menores do que à noite. No caso dos seres humanos e de outros mamíferos de atividade diurna, as concentrações mais baixas coincidem com o período de maior atividade. É durante o dia que esses animais se alimentam – ou, ao menos, comem em maior quantidade do que à noite – e estocam mais energia do que gastam.

 A energia armazenada na forma de gordura ou de estoques de açúcares durante o dia garante que o organismo continue funcionando à noite, em geral o período de descanso, quando os níveis de melatonina estão altos e o corpo passa horas em jejum. Uma parte significativa dessa energia é usada pelo tecido  adiposo marrom – esse tipo de gordura gasta energia, enquanto a gordura branca a armazena – para produzir calor e manter o corpo aquecido num período em que há pouca contração muscular (outra fonte de calor). O consumo de energia pela gordura marrom é tão elevado à noite que, no balanço geral, compensa o que havia sido estocado de dia. Como resultado, o peso praticamente não muda.

“Do ponto de vista evolutivo, essa organização temporal do metabolismo energético deve ter sido fundamental para a sobrevivência dos mamíferos”, diz Cipolla, um dos pioneiros no país dos estudos em cronobiologia, área da ciência que investiga como os fenômenos biológicos variam no tempo. Produzir reservas energéticas no período de atividade, conta, pode ter permitido sobreviver em segurança à noite, quando se está em jejum e se dorme, em geral, em ambiente isolado e menos suscetível à ação de predadores.

Nos testes em laboratório Cipolla observou que, depois de algum tempo, os ratos que não produziam melatonina apresentaram distúrbios metabólicos associados ao desenvolvimento da obesidade. Os níveis de açúcar (glicose) e de gorduras (lipídios) no sangue eram mais elevados do que o normal, o que favorecia a estocagem de energia na forma de gordura no tecido adiposo branco e no fígado. Além de ter mais energia disponível para guardar, os animais também passaram a comer mais e fora de hora, além de gastar menos energia. Segundo Cipolla, essas mudanças são efeitos diretos da redução da melatonina, hormônio que, como ele vem demonstrando, auxilia no controle da fome e estimula o tecido adiposo marrom (concentrado ao redor do pescoço, sob as clavículas e ao longo da coluna vertebral) a gastar energia.

 CRONORRUPTURA

 Sem a melatonina, os animais perdem o padrão de organização rítmica diária do metabolismo. “Ocorre a chamada cronorruptura”, explica Cipolla. Como consequência, o cérebro deixa de perceber a saciedade e o apetite aumenta. Assim, come-se mesmo que fora de hora. Para piorar, o organismo gasta menos energia. Se antes os animais acumulavam energia quando estavam acordados e a gastavam durante o repouso, alternando os períodos de estocagem com os de queima de gordura, agora passam a acumular energia o tempo todo e engordam.

 Cipolla notou ainda que era possível reverter os efeitos da cronorruptura – que também pode ocorrer pela exposição excessiva à luz (em especial à luz azulada de telas de computador, tablets, celulares e TVs de LED) e, nos seres humanos, pelo trabalho no turno da noite – ao dar melatonina via oral para os animais. “Os roedores que receberam reposição do hormônio perderam peso”, conta o pesquisador. Aqueles tratados com melatonina logo após a remoção da pineal não sofreram alterações no metabolismo energético.

 A administração do hormônio também gerou um efeito protetor em roedores idosos e obesos, que produzem menos melatonina do que os animais mais jovens e sadios. Num dos testes, os ratos que receberam melatonina por oito semanas ganharam o equivalente a 1,3% de seu peso, enquanto os que receberam apenas água e alimentação usual engordaram 4,7%. Quando o tratamento foi mais longo, as diferenças se acentuaram. O grupo tratado por 12 semanas com uma mistura de água e melatonina perdeu 2% do peso corporal, enquanto o que tomou apenas água pesava em média quase 8% a mais no final do período, segundo estudo publicado em 2013 no Journalof Pineal Research.

Esse trabalho, que Cipolla vem desenvolvendo em parceria com colegas da USP, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), do Instituto Butantan e dos Estados Unidos, indica que uma redução importante nos níveis de melatonina, como a observada nos ratos, aumenta a fome e favorece o ganho de peso por duas vias diretas e uma indireta. Níveis mais altos de melatonina, como os liberados à noite, atuam diretamente sobre uma região cerebral chamada hipotálamo inibindo a fome. Portanto, menos melatonina significa um apetite maior. Outro efeito direto da diminuição desse hormônio é uma redução da queima de energia pelo tecido adiposo marrom.

De modo indireto, a redução da melatonina desregula a produção e a ação do hormônio insulina e reduz a produção de leptina pelo tecido adiposo – dois hormônios que também atuam sobre o hipotálamo inibindo a fome. Sem melatonina, ou com níveis muito baixos dela, perdem-se dois dos freios cerebrais do apetite e se gasta menos energia. Estudos experimentais indicam ainda que, na ausência da melatonina, o corpo produz mais grelina, hormônio que induz a fome.

Equilibrados sob condições normais, o acúmulo (A) e o gasto (B)
de energia mudam com a falta de melatonina.

Existe a suspeita de que essa alteração na produção e na ação da insulina inicie um processo de retroalimentação, gerando um círculo vicioso. Animais que produzem menos insulina também secretam menos melatonina, mostrou um experimento usando ratos com diabetes tipo 1, doença que causa uma diminuição importante na produção de insulina. A redução nos níveis de insulina, porém, explicou apenas 20% da queda na produção de melatonina. O que mais influenciou a diminuição nos níveis do hormônio do sono, constataram Cipolla e seus colegas, foram as altas concentrações sanguíneas de glicose (hiperglicemia), comum quando o diabetes não está controlado. Testes feitos com seres humanos já demonstraram que, quanto menor a produção de melatonina à noite, maior a glicemia em jejum.

Esse resultado também levanta a hipótese de que algo semelhante possa ocorrer no diabetes tipo 2, uma forma bem mais frequente da doença – calcula-se que cerca de 10% dos adultos desenvolvam diabetes tipo 2, uma das consequências da obesidade, já considerada uma epidemia no mundo ocidental. Testes feitos com ratos que tinham diabetes tipo 1 e com ratos com diabetes tipo 2 indicaram que a suplementação de melatonina ajudou a sincronizar o metabolismo nas fases de atividade e de repouso, melhorou a ação da insulina e ajudou a regular a ingestão e o metabolismo de lipídios.

Uma das contribuições fundamentais do grupo foi elucidar como a melatonina ajuda o organismo a manter a sincronia temporal com o ambiente.

Já se sabia que a retina, tecido fotossensível que recobre o fundo do olho, envia sinais para o relógio biológico existente no hipotálamo. Este, por sua vez, estimula a pineal a produzir melatonina de noite e inibe a síntese durante o dia. 

Mas como a melatonina sincroniza o metabolismo ao longo das 24 horas do dia, se ela só é secretada à noite?

Cipolla e seus colegas verificaram que, uma vez lançada no sangue, a melatonina ativa nas células de diferentes partes do corpo um conjunto de genes –os chamados clock genes ou genes do relógio – que agem como sincronizadores periféricos. Eles transmitem a informação do relógio central para todas as células do organismo. Nas células, esses genes disparam uma cadeia de eventos moleculares que duram cerca de 24 horas e sinalizam o momento em que as diferentes reações metabólicas devem acontecer. Esse mecanismo pode ajudar a entender o padrão de funcionamento dos diferentes órgãos e tecidos do corpo.

Acertando os ponteiros “A melatonina já é usada para tratar distúrbios do sono e talvez possa ser adotada para ajudar a restabelecer o padrão circadiano de liberação de outros hormônios”, diz o endocrinologista Marcio Mancini, da Faculdade de Medicina da USP. É que ela regula o ciclo de produção de hormônios como o cortisol, liberado em situações de estresse; a leptina e a grelina, que regulam a fome; e o hormônio do crescimento, que auxilia na reparação de danos celulares. “Mas ainda é necessário demonstrar que o que se observou em ratos também ocorre em seres humanos”, enfatiza Mancini.

Nos últimos anos começaram a surgir evidências de que a melatonina pode auxiliar no controle da glicemia e dos níveis de lipídios e colesterol em seres humanos. Um estudo clínico feito nos Estados Unidos e publicado em 2011 na revista Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and The - rapy indicou que, em pacientes com diabetes tipo 2 e insônia, a melatonina melhorou o sono após três semanas e auxiliou o controle glicêmico após cinco meses. Outro teste clínico, descrito no Journal of Pineal Research , também em 2011, demonstrou que, após dois meses de tratamento com melatonina, pessoas com distúrbios metabólicos apresentaram redução na pressão sanguínea e nos níveis de colesterol.

Mesmo diante desses resultados, Cipolla é cauteloso e ressalta que não existe solução fácil para os problemas metabólicos. “A melatonina pode se tornar um coadjuvante no tratamento desses distúrbios e talvez tenha um papel especialmente importante na prevenção deles”, diz. “Após tantos anos de estudos experimentais, chegou a hora de realizar estudos clínicos bem planejados e adequadamente controlados para testar o papel da melatonina na fisiopatologia metabólica humana.”

Ainda há muito trabalho a ser feito. É preciso, primeiro, verificar a eficácia e a segurança da melatonina para tratar esses problemas em seres humanos.

Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2015/04/044-048_Melatonina_230.pdf?134b45

CÉLULA E EVOLUÇÃO DA VIDA

O mistério do nada

A pequena história da evolução da vida começa a partir do nada, há 13,8 bilhões anos, antes, o tempo e o espaço não existiam. O mundo microscópico e o mundo macroscópico estão reunidos na evolução do universo como o infinitamente pequeno, gerou o infinitamente grande, o universo observável nasceu do "nada". O universo emergente era tão pequeno que cabia na palma da mão, é de lá que se formaram as primeiras estrelas, as galáxias e os planetas...

Inicialmente, uma energia misteriosa turva, cria bilhões de bilhões de bilhões de partículas e antipartículas virtuais, que vai deixar o mundo das sombras e  emergir em um mundo real, transparente.

 A fronteira entre o inerte e o vivo  

      A vida é um processo químico do qual os organismos vivos são derivados.  Esta  matéria dá vida à Terra e isto acontece, certamente,  em outros lugares do universo, há bilhões de anos.

Em meteoritos antigos os cientistas descobriram os princípios básicos da vida que têm alimentado a terra desde o inicio, há um pouco mais de 4 bilhões de anos.

A vida começou a se “proteger” no interior das membranas celulares, a vida na Terra é celular.

Uma mistura de compostos orgânicos simples como as contidas em um meteorito carbonados, pode formar membranas celulares, e isto contribuiu para a formação das primeiras células na Terra primitiva.

Os cientistas imaginam os estágios iniciais de criação das primeiras células vivas, mas muitas moléculas orgânicas antigas  e as membranas celulares não revelam quase nada sobre a passagem misteriosa da matéria à vida. O que é certo é que nós somos feitos de matéria, mas, ao mesmo tempo, somos  diferentes. O que nos diferencia da matéria bruta  é que estamos "vivos" e não "inerte".

Dizemos que um corpo está vivo se ele pode se alimentar, crescer e reproduzir-se com o passar do tempo. Se a vida é química e tem sua origem na matéria morta, por que não encontrar a fronteira precisa entre vivos e inanimados?

Os microrganismos metanogênicos são do ramo de Archaea e produzem
 gás metano e que têm desempenhado um papel importante na evolução

Um vírus, por exemplo, é um conjunto de átomos inertes, ele está morto e ele ainda age como um organismo vivo se reproduz e sofre mutação, quando infecta uma célula. O morto e os vivos são estranhamente similares no cristal, que cresce e se multiplica mesmo sendo inerte. Nas arqueobactérias  as células são 10 vezes menores que as bactérias e a seqüência de seu DNA mostra  que elas estão mais próximas do primeiro organismo vivo do  que as bactérias. Elas são encontradas na Terra em condições extremas, o que demonstra sua capacidade fenomenal para se adaptar. É por isso que os pesquisadores estão tentando eliminar a maior quantidade de informação armazenada, modificando seu DNA, para manter um organismo vivo "mínimo" e atingir a fronteira entre vida e inanimados.

A vida na Terra

A vida é uma tendência misteriosa e universal da matéria que se associa, se organiza, ao se tornar mais complexa.

A vida é caracterizada pela  extração de energia do ambiente externo, ela usa esta energia, resíduos e rejeitos para expandir a sua organização.

À nível de espécies, a vida na Terra, está ficando cada vez mais complexa, mais rápida, por 4,5 bilhões de anos.

Parece que a vida, como ela é tenaz, não é nada mais do que um processo trivial, uma forma específica da matéria, que certamente vai descobrir o segredo.

No entanto nós achamos que a vida evolui no tempo, tendo uma trajetória definida por um número infinito de parâmetros, o que a torna imprevisível e indefinível.

Mas há uma definição biológica de vida:

"Um organismo está vivo, quando troca matéria e energia com seu ambiente, mantendo a sua autonomia quando se reproduz e evolui por seleção natural."

Todos os organismos vivos garantem a sua estabilidade, respondendo às mudanças em seu ambiente.

A vida tem uma faculdade de adaptação e aprendizagem. Esta é a vida?

Mas vemos também observando as galáxias, estrelas e planetas, que a matéria é capaz de se auto-organizar sem estar vivo.

No entanto, uma boa definição de vida deve levar em conta este conceito, ou seja, a capacidade da matéria, gradualmente, aumentar a sua complexidade.

A tenacidade da vida  não é prova de que ela está presente em todo o universo, pacientemente à espera de condições favoráveis para continuar seu caminho para a complexidade?

É difícil acreditar que existe vida na Terra, onde quer que haja água líquida, há uma possibilidade de vida, mesmo sob a crosta gelada de planetas ou satélites .

A vida prospera em lugares onde até mesmo a energia do Sol não consegue penetrar, vemos isso nas profundezas do nosso planeta.

 Segundo a NASA, ser vivo é qualquer sistema definido espacialmente separado por uma membrana semipermeável de fabricação própria e capaz de auto-sustentação e reprodução, formando seus próprios componentes, de alimentação e / ou a partir de elementos exteriores.

Os vivos e Informação

A definição da vida é extremamente difícil a conceber e a dimensão da questão não permite responder simplesmente porque a questão diz respeito tanto à filosofia como à química da vida.

Além disso, nós descobrimos que a vida evolui no tempo, tomando uma trajetória definida por um número infinito de parâmetros, o que a  torna imprevisível e indefinível. Mas os componentes presentes na sopa original ao longo do tempo  estabelecem ligações eletromagnéticas. E quando certos componentes combinam-se, canalizam a informação para fazer uma cópia de si mesmo, é aí que o milagre ocorre porque, em um sistema de substâncias químicas que não está vivo,  nada acontece. As funções químicas destes componentes específicos, reunidos por acaso, são parte de um plano de produção que permite refazer o sistema.

Este sistema tem informações operacionais armazenadas, e é a partir deste ponto que podemos considerá-lo vivo.

Este sistema vivo tem a particularidade de recriar infinitamente  a partir dos constituintes do meio, dizemos  que tem a propriedade de autopoiese.

O termo vem do grego auto (próprio) e poiesis (criação). Este termo define a propriedade de um sistema de se produzi

r.

Em 1944, Avery, MacLeod e McCarthy identificam o ADN como o portador da informação genética.

A vida é essencialmente um processo químico que tende para a complexidade, quanto mais  evolui para a complexidade,  menos ela será encontrada da mesma forma no universo.

A célula

A célula é a unidade básica dos sistemas vivos, é a unidade da vida. Em 1838, Matthias Schleiden levantou a hipótese de que todas as plantas são compostas de células e, em 1839, Theodor Schwann estendia  a hipótese a todos os tecidos do animal.

Schwann e Schleinden  concluíram, assim,  que as células são as partículas elementares da vida

.

A célula, esse pequeno espaço, oferece proteção e cria um ambiente que permite que a composição físico-química interna interaja com o exterior.

Células, não são necessariamente idênticas, mas têm a mesma origem, se uniram para formar um tecido, nível de organização funcional e os tecidos se unem para formar os órgãos.

Observe na foto ampliada, a membrana frágil da atmosfera da Terra  que 
protege a vida. Parece que a Terra, como a célula, está 
protegida dentro de uma membrana, a atmosfera..

Em suma, a vida é organizada através das células, tecidos, órgãos e sistemas para desenvolver uma  organização tão sofisticada quanto a consciência.

O DNA, a informação genética e hereditariedade, produz erros ocasionais, a maioria dos erros são ruins, mas às vezes essas alterações, dependendo do ambiente, produzem efeitos benéficos, que permitem o sistema continuar sua evolução.

O ácido desoxirribonucléico, ou DNA é uma molécula presente em todas as células vivas.

Esta maravilhosa molécula contém todas as informações necessárias para operar um sistema.

Ele permitirá a transmissão de informações, total ou substancialmente durante a reprodução.

Esta informação genética forma o genoma dos seres vivos.

Uma fita, a estabilidade da informação genética é feita
 por laços fortes, mas o DNA pode mudar. As mutações 
espontâneas são, provavelmente, erros durante a 
replicação ou facilitadas pelo ambiente (radiação ultravioleta,...).

DNA contém o plano de fabricação, ele consiste em quatro componentes que permitem a replicação: A,G,C e T (adenina, guanina, citosina e timina).

A molécula de DNA é uma fita dupla que permite a duplicação em duas moléculas filhas idênticas.

Isso assegura que a transmissão da informação genética durante a reprodução é a hereditariedade.

Cada molécula filha herda uma fita da molécula de DNA original. A outra vertente é sintetizada, os componentes complementares são pareados entre A-T e G-C, de modo a reconstituir a mesma vertente em falta.

As duas novas moléculas de DNA são idênticas à molécula original. As duas fitas com seqüências complementares são ligados por laços fracos, o que permite a separação e montagem dos fios.

Em 1958, o experimento Meselson-Stahl validou este modelo.

Os organismos vivos contêm moléculas, como carboidratos, lipídios, ácidos nucleicos e proteínas, mas todos baseados em carbono. As formas de vida poderiam na teoria ser baseada no silício, mas ele não mostra a incrível variedade de formas e propriedades do carbono.     

Fonte:  http://www.astronoo.com/pt/artigos/celula-viva.html                        

TARDíGRADO - ESTRANHO E SURPREENDENTE ANIMAL

O tardígrado ou urso da água são pequenos animais, entre 0,1 mm e 1,5 mm, e invertebrados multicelulares. O nome Tardígrado significa "caminhante lento" foi nomeado por Lazzaro Spallanzani em 1777. 

Os tardígrados têm oito patas que terminam em pequenas garras. Sua particularidade é a de viver em vários ambientes diferentes ao redor do globo, desde as regiões polares até o equador, preferindo zonas de musgo, como florestas e tundras, o líquen é a sua comida favorita.

 O tardígrado, medindo entre 0,1 mm e 1,5 mm, está equipado com oito pernas curtas terminando em garras. Em terra, alguns estão em toda parte. Tardígrados são capazes de parar o seu metabolismo e se tornar "imortal" (estado de Criptobioses)*. Para entrar em Cryptobioses, tardígrados retrair suas oito patas e é quase completamente desidratados. Esta forma de resistência permite suspender o tempo, mas também para sobreviver em condições extremas.

 Ingemar Jönsson, da Universidade de Kristiangard em colaboração com a ESA, lançou tardígrados no espaço para testar sua resistência. Em 14 de setembro de 2007 embarcadas em um foguete Soyuz, duas espécies de tardígrados, entre as milhares de espécies existentes foram expostos às condições de vida no espaço. Nas palavras do artigo publicado na Current Biology, a radiação ultravioleta, 1000 vezes maior do que na Terra, teria destruído seus cromossomos. 

As duas espécies de tardígrados escolhidos para ser testados no espaço são as espécies Richtersius coronifer e Tardigradum milnesium. Foram preparadas quatro amostras de animais, cada uma composta por cerca de 30 animais e 30 ovos para a Missão Tardis (Tardigrades in space). Por causa da perda devido à desidratação da preparação, as amostras finais, são ligeiramente inferiores a 30 animais. As amostras Richtersius coronifer adultos foram obtidos a partir de uma população encontrada no sul da Suécia. Os Tardigradum milnesium adultos foram obtidos a partir de uma população de laboratório criados no Departamento de Zoologia (Universidade de Stuttgart).

Mas, depois de dez dias, a maior parte dos tardígrados sobreviveu. "Nós já sabíamos que tardígrados podem resistir a uma enorme gama de temperaturas de -270 ° C a 150 ° C, no vácuo ou na pressão de um imenso oceano hipotético de 60.000 metros ou pressão de 600 mega pascal (6 000 bar)" diz o pesquisador. 

Os investigadores suecos acreditam que os tardígrados no espaço não saíram ilesos da sua viagem, porque o DNA foi danificado pela radiação ultravioleta. No entanto, alguns animais conseguiram a "reparação" de seu DNA e sobreviveram. 

Em terra, eles também estão presentes na areia, nas regiões úmidas de telhados, salinas ou sedimentos de água doce. Sua vida não é muito conhecida, porém, tardígrados são capazes de parar o seu metabolismo e se tornar imortal (estado Criptobioses)*. Estas qualidades fazem dele um animal incrivelmente super-resistente.

 No laboratório, os cientistas conseguiram manter por oito anos em um estado de criptobioses e mesmo assim retornaram à vida. Para entrar em criptobioses, tardígrados retraem as suas oito patas e ficam quase completamente desidratados. Eles perdem mais de 99% de sua água, que substitui por açúcar que sintetiza. 

               

Este tipo de anticongelante protege suas células. Durante este período, ele protege a si mesmo em uma pequena bola de cera chamado barril microscópicos que limita a perda de água. Ao retornar de condições favoráveis, coberto de água retorna a vida.

 Alguns insetos, sapos e crustáceos são capazes de entrar em Criptobioses, mas o tardígrado pode manter esse estado durante milhares de anos e ao contar com condições mais favoráveis retorna, milagrosamente à vida. Tardígrados foram encontrados encrustado em gelo de 2 mil anos e voltou à vida. Esta forma de resistência permite não só "parar" o tempo, mas também de sobreviver a temperaturas extremas.

Mas de onde vem essa resistência excepcional?

A natureza não cria vida superequipada, em relação ao seu ambiente, para nada. Como a seleção natural tem feito para testar essas características “alienígenas”?

O tardígrado é tão resistente ao frio extremo, que nós perguntamos por quê. Uma vez que estas condições não estão presentes na Terra.

Esta característica do tardígrado é devido ao acaso ou de origens fora do nosso planeta?

O tardígrado ainda é um animal excepcional que pode nos ensinar muito sobre a vida no universo. Portanto, a comunidade científica mostra um grande interesse  em relação a este talentoso animal. 

No vídeo abaixo, legendado, veja a  força incrível dos tardígrados. O naturalista Mike Shaw de New Jersey se pergunta se este animal microscópico que se parece com uma lagarta em torna de 1 mm e que vive em musgos e líquens, não vêm do espaço. É um extraterrestre?

Com suas habilidades de sobrevivência impressionantes, os tardígrados interessam aos astrobiólogos da NASA e da Agência Espacial Europeia. De acordo com a teoria científica conhecida como Panspermia**, os tardígrados poderiam vir de outro lugar. Os cientistas esperam descobrir os mecanismos que têm permitido aos tardígrados  reparar seu DNA, após o teste no espaço. Nós já sabíamos que as bactérias e líquens poderiam suportar as condições extremas do espaço, mas que os animais também evoluídos como os tardígrados, com uma cabeça, uma boca, trato digestivo, patas, garras, músculos, sistema nervoso, pode resistir ao vácuo do espaço e da radiação estelar, têm surpreendido o mundo científico. Esta criatura, em frente à morte, entra em criptobioses, retrai-se as suas oito pernas, é quase completamente desidratado, ele perde mais do que 99% da sua água e substituir a água com anticongelante de sua produção, um açúcar conhecido como trealose. E, finalmente, para proteger completamente, é cercada por uma bola microscópica de cera.

* A criptobiose é um estado de latência que pode ser presenciado em alguns animais, quando se encontram em condições adversas do meio-ambiente (temperaturas extremas, baixa umidade, entre outros). No estado criptobiótico, todos os procedimentos metabólicos param. Um organismo em tal estado pode viver indefinidamente até que as condições ambientais voltem à normalidade. Alguns rotíferos, nematodas e tardígrados possuem essa capacidade

** Panspermia foi proposta em 1878 em uma forma moderna por Hermann von Helmholtz. É uma teoria científica que diz que a vida surgiu na Terra vinda do espaço. A vida teria chegado à Terra através de corpos rochosos, como cometas, chamamos, então de lithopanspermia. 

Fontes: http://www.astronoo.com/pt/noticias/tardigrade.html

CHUVA ÁCIDA

O que é a chuva ácida?

A  chuva natural é ligeiramente ácida por causa do dióxido de carbono (CO₂) que contém.

A chuva ácida é formada quando os óxidos de enxofre e de nitrogênio se combinam com a umidade do ar para a liberação de ácido sulfúrico e ácido nítrico. Estes dois poluentes atmosféricos comuns causam chuva ácida.

Muito compostos químicos voláteis, tais como metais
pesados, sulfeto de hidrogênio, o cloro, dioxinas e gases
ácidos são encontrados na fumaça emitida para a atmosfera
 pela industria, felizmente cada vez menos nos países
ricos.

Quando estas substâncias são liberadas para a atmosfera, elas são susceptíveis de ser transportadas a longas distâncias pelo vento, antes de cair de volta à terra como chuva ácida (chuva, neblina, neve ou poeira). Estas chuvas ácidas degradam e destroem ecossistemas a algumas construções antigas.

A chuva ácida pode ter origem natural vulcânica, emissões de enxofre, por exemplo, mas são essencialmente  humanas, gerado pela indústria, usinas de energia e de transporte.

Mediada da acidez

A acidez é medida com a escala de pH.

O pH (potencial de hidrogênio) é usado para medir a acidez
da água em um valor que varia de 0 a 14. Nas soluções
 onde a água é o solvente, são classificadas em três
 grupos: solução básica - pH entre 7 e 14; neutra - pH 7;
solução ácida - pH entre 0 e 7.

Esta escala mede acidez, mas também a basicidade do líquido. Um pH de 7, corresponde a uma solução neutra como a água destilada.

Cada unidade da escala representa uma multiplicação por dez unidades ou acidez. Por exemplo, uma chuva com pH 5 é dez vezes mais ácida do que a chuva de pH 6.

Os lagos têm um pH próximo de 7, devido ao teor de cálcio que vem do solo. Este cálcio neutraliza a acidez, mas não consegue neutralizar a acidez da chuva.

Agonia dos peixes

Quando pH diminui para menos de 5,5, até 4,5, pode haver
 uma mudança na flora e fauna causando a morte de peixes.
Algas podem invadir os lagos formando um espesso
tapete verde quebrando o equilíbrio ecológico.

Os peixes que estavam morrendo aos milhares nos lagos da Europa e América do Norte foram os primeiros indícios, na década de 60 e 70, dos efeitos destrutivos da chuva ácida. Salmão, truta e baratas são particularmente sensíveis à acidificação da água doce.

O dano mais intenso atribuído à chuva ácida é a capacidade de prejudicar os lagos. Na Escandinávia, no Canadá, e na França, as chuvas ácidas foram suspeitas de serem responsáveis pela sua acidificação.

Declínio das florestas

A morte das florestas é um fenômeno complexo que resulta em um enfraquecimento geral das árvores existentes.

A chuva ácida pode provocar a degradação  do solo e das
 águas subterrâneas levando à morte das árvores. Diminuem
a fotossíntese com a perda gradual da sua cor verde
transformando em cores laranja, amarelo ou vermelho. Sua
frágil casca torna-se vulnerável a pragas e doenças.

Na década de 1980, as florestas de coníferas começaram a morrer, vítimas da precipitação de chuva ácida. Muitas florestas  da Europa têm sido ameaçadas, especialmente na Alemanha, Áustria, Polônia e Romênia.

A poluição nas grandes cidades com mais de dois milhões de habitantes tem, também, um impacto sobre as florestas.

Degradação de monumentos

A acidificação da chuva leva a uma erosão de superfícies metálicas, como cobre ou zinco e, também, de rochas, principalmente as de origem calcária, como o mármore.

As rochas também são corroídas pelo vento, mas a presença de chuva ácida aumenta, consideravelmente o seu efeito. Poluentes ricos em enxofre pode se dissolver  na água e depois se combinarem com a rocha calcária e tornar o material quebradiço e facilmente solúvel na água.

A crosta que se forma na superfície degrada a rocha que, finalmente vira pó. Muitos edifícios históricos são prejudicados pela chuva ácida.

Conclusão

Na década de 80, os países industrializados ciente do problema, chegaram a  um acordo para limitar a poluição, especialmente a causada por veículos automotores.

A causa desses desastres foi  identificada e foram tomadas medidas em 1990 em uma convenção que reuniu cientistas, empresas e agências governamentais.

Filtros apropriados foram instalados no topo de chaminés e chuvas ácidas diminuíram significativamente, proporcionando assim, a preservação de florestas e organismos aquáticos.

Em 2007, se falou muito menos da chuva ácida nos países ricos, já que as medidas tomadas desde a década de 80 contribuíram para a queda abrupta  dos efeitos adversos ao meio ambiente.

Nós consideramos que a chuva é ácida quando seu pH é inferior a 5,6 (pH natural da chuva).

A chuva ácida tem um impacto sobre as florestas, animais, construções, mas também afetam nossa saúde. Embora as reações química que  entram no jogo da formação da chuva ácida na atmosfera sejam complexas, os principais culpados são os resíduos industriais.

Fonte: www.astronoo.com

OS MÚSCULOS

De forma simples, os músculos estriados permitem os movimentos involuntários. O músculo cardíaco atua no controle dos batimentos cardíacos, enquanto que o músculo liso age, por exemplo, na digestão. O movimento destes músculos (cardíaco e liso) é dirigido pela parte autônoma do sistema nervoso, que são os nervos que controlam os órgãos que não dependem da nossa vontade. Os músculos esqueléticos recebem instrução diretamente dos nervos que os enervam.

Os músculos que movem o esqueleto humano variam muito de tamanho e forma e se estendem a todas as parte do nosso corpo. Existem mais de 600 músculos esqueléticos que compõem cerca de 40% da nossa massa. Vasos sanguíneos e nervos chegam em todos os músculos, ajudando a controlar e regular a sua função.

Os músculos esqueléticos estão ligados ao esqueleto, nos ossos ou no tecido conjuntivo, como nos ligamentos. Os músculos são sempre ligados em dois ou mais lugares. Quando o músculo se contrai, os pontos de fixação são puxados; quando relaxa, os pontos se separam.

Músculos esqueléticos contraem e relaxam para mover ossos. Quando o cotovelo flexiona,  os músculos presos ao úmero puxam o rádio e a ulna em direção ao braço. (Veja vídeo abaixo). Os músculos se contraem quando as mensagens viajam pelos nervos até eles, e desencadeiam reações químicas. Estas reações alteram as estruturas internas das células musculares, num processo que encurta o músculo. As fibras musculares relaxam quando o sinal do sistema nervoso não está mais presente, revertendo o encurtamento.

Os músculos lisos das paredes de muitos órgãos do corpo ajudam a mover esses órgão facilitando as suas funções. O tubo digestório (esôfago, estômago e intestinos) possui o tecido muscular liso que se contrai e relaxa, independente de nossa vontade, para mover nutrientes através do processo da digestão. A bexiga urinária também possui músculo liso que se contrai e relaxa para receber e liberar urina. Bastimentos cardíacos são o resultado da contração e relaxamento do tecido cardíaco, que é diferente tanto do esquelético como do liso. Musculatura lisa das paredes das artérias ajuda a mover o sangue através do corpo.

Como os músculos esqueléticos se movem? Sinais nervosos são enviados a partir do córtex cerebral através de nervos associados com os músculos esqueléticos específicos. A maioria dos sinais viaja através dos nervos espinhais que se conectam com os nervos que enervam os músculos esqueléticos por todo o corpo. Quer flexionar uma articulação do cotovelo? Seu córtex envia um sinal através do seu nervo espinhal para os nervos que enervam os músculos ao redor da articulação do cotovelo. Quando esse sinal chega ao tecido muscular, reorganiza sua células, causando uma contração que dobra o cotovelo.

Alguns movimentos musculares:

As ações musculares são, muitas vezes, combinadas, com flexão e extensão ou abdução e adução ou pronação e supinação.

Flexão e extensão: são geralmente movimentos para frente e para trás do corpo. Flexão diminui o ângulo entre os ossos enquanto a extensão aumenta o ângulo. O tríceps braquial é um dos músculos que estendem o cotovelo; o bíceps braquial, flexiona (Veja esses músculos na figura acima).

Funcionamento do tríceps

Funcionamento do bíceps

Abdução e adução: movimentos que se movem lateralmente ao corpo. Abdução é o afastamento e adução é a aproximação do corpo

Movimento de abdução e adução

Pronação e supinação: movimentos de rotação. Pronação rotação do antebraço virando a palma da mão para baixo. Supinação rotação virando a palma da mão para cima.

Movimento de pronação e supinação

Contração muscular

Fontes:http://learn.visiblebody.com/

              https://www.youtube.com/

A ENERGIA NO MUNDO

Energia - por quê  é tão importante, onde é que vamos obtê-la e quando é que vamos usar?

Se você quiser fazer alguma coisa no mundo, você precisa gastar energia. Mover um carro, ligar um computador ou criar algo  em uma fábrica todas estas coisas requerem energia. Então, o que é energia,  e como é que ela molda o nosso mundo?

Os físicos definem energia como a capacidade de realizar trabalho. Essa é uma definição muito abstrata, porque o conceito de energia aplica-se a tantas situações e diferentes materiais. Escolha qualquer tarefa, e você poderá calcular a quantidade de energia em joules (J)* que é necessária para para  concluí-lo, ou o poder (Potência=energia por segundo) que um processo consome em Watts** (W= J/s). Acontece que cada aspecto de nossas vidas tem um preço de energia que  temos que pagar.

Os seres humanos usam energia o tempo todo. Apenas sentado aí, seu corpo precisa de cerca de 100 W de potência. Energia muscular para o seu coração e energia para as reações bioquímicas em seus órgãos. Naturalmente as pessoas fazem mais do que simplesmente sentar-se. Subindo as escadas ou levantando caixas, podemos produzir em torno de 100 W de potência útil por hora. No entanto, para fazer isso, nossos músculos irão consumir de 300 a 400 W - três a quatro vezes a energia que produzem. Uma família européia de 3 ou 4 pessoas consome continuamente, uma média de 400 W, usando aquecedores, no preparo de alimentos, nos dispositivos elétricos e assim por diante. Com essa energia poderia levar doze pessoas em escadas rolantes (quatro de cada vez  em três turnos de oito horas).

Felizmente, não  temos que recorrer ao trabalho escravo para gerar energia. Em vez disso, aproximadamente 81% das nossas necessidades energéticas são satisfeitas pela energia química,  contida em combustíveis fósseis: petróleo, gás e carvão. É basicamente a energia solar, absorvida pelo crescimento de plantas há milhões de anos. Após a morte das plantas e seu soterramento sob novas camadas de terra, o calor e a pressão subterrânea transformaram as células em moléculas ricas em energia.

Carvão, petróleo e gás são usados em quantidades aproximadamente iguais para  gerar necessidades de energia no mundo, mas o petróleo é, talvez,  o mais usado: todos os tipos de transportes são  totalmente dependentes dos combustíveis produzidos a partir dele. Um barril de petróleo de 159 litros, vai produzir em torno de 6.100 milhões de joules, de energia. Não é apenas uma grande quantidade de energia, mas também, é  incrivelmente barato. Mesmo que o preço de um barril oscile entre R$ 100,00 e R$ 500,00, um ser humano teria de realizar trabalhos forçados por 22.000 horas para liberar a quantidade de energia contida em um único  barril. Isso é 11 anos andando em uma esteira todos os dias úteis de nove a cinco horas.

Matriz Energética Mundial 2007
Obs. - Em "Outros" estão incluídas as fontes renováveis (madeira, restos agrícolas, eólica, solar, etc

Você pode melhorar seu padrão de vida se tiver energia para gastar. Luzes elétricas permitem dias de trabalho mais longos, o diesel para máquinas pesadas na construção de estradas, de edifícios ou auxiliando na agricultura. Com bastante energia, fábricas podem produzir bens de consumo, e caminhões podem transportá-los. Energia  torna a vida mais fácil.

Matriz energética do Brasil em 2011

Precisamos de energia para gerir o nosso abastecimento de água, mas também, permite a irrigação e a produção de fertilizantes químicos, que ajudam a alimentar a população. Usamos a energia para aquecer e arrefecer as nossas casas e para facilitar o transporte. Energia mantém fábricas e cidades em funcionamento, fornecendo empregos para milhões de pessoas. Onde a energia se torna escassa, todas estas coisas tornam-se caras. O inverso também é verdadeiro: um país que pode oferecer mais energia para sua população, pode melhorar a sua qualidade de vida. Claro, a energia não é uma cura milagrosa para os problemas na África, por exemplo, mas sem energia pode dificultar, ainda mais, a vida dessa pessoas.

O mundo exige mais energia. Em curto prazo, isso significa mais uso de combustíveis fósseis. Usinas de carvão, poluentes, anteriormente impopulares, são agora construídas uma em cada semana na China. A demanda por petróleo deve aumentar em 47% até 2030, e as empresas procuram  petróleo e gás natural em ambientes mais adversos, tais como o alto mar (veja o pré-sal no Brasil) ou no ártico.

Consumo médio de energia elétrica por residência no Brasil

Um dia, as reservas fósseis vão acabar. As minas de carvão podem durar cerca de mais 200 anos, no ritmo atual de uso. A produção de petróleo, já atingiu seu pico: O IEA tem receio de que os campos de petróleo existentes estão produzindo cada vez menos, e também, alguns novos campos estão sendo descobertos para evitar a diminuição lenta na produção. Nós vamos precisar de formas sustentáveis de energia, se quisermos evitar conflitos diante da diminuição das reservas.  Além disso, o uso de combustíveis fósseis provoca drásticas mudanças climáticas através do efeito estufa, o que é muito preocupante, por isso, precisamos de fontes de energia sustentáveis.

Felizmente, o trabalho já está em andamento para mudar a nossa forma de obter energia. A energia solar, eólica e energia hidroelétrica, e até mesmo o calor do núcleo da Terra estão, lentamente substituindo os combustíveis fósseis. Fontes de energia promissoras, como a fusão nuclear, estão sendo pesquisadas por cientistas

Veja nos 3 vídeos abaixo como é produzida a  a energia elétrica a partir da eólica, fotovoltaica e nuclear:

Energia eólica em elétrica

Energia solar voltaica em elétrica

Energia nuclear em elétrica

* Joule é a unidade tradicional usada para  medir energia mecânica (trabalho), também é utilizada para medir  energia térmica (calor).
** Watt é a unidade de potência do Sistema Internacional de Unidade (SI). É equivalente a um joule por segundo (1J/s).

Fontes: www.scienceonschool.org

           www.osetoreletrico.com.br