Szolnok Megyei Néplap, 1987. november (38. évfolyam, 258-282. szám)
1987-11-19 / 273. szám
4 SZOLNOK MEGYEI NÉPLAP 1987. NOVEMBER 19. IA tudomány világa I Gondos felületkezelés szükséges Kárt okoz a főrnek korróziója Ritmusos napok Az alvás és az ébrenlét élettani változásai Ma már általánosan ismert jelenség, hogy az élő szervezetben az élettani működések ritmusosan mennek végbe. Ennek fontosságáról sokáig megoszlottak a vélemények. Egy bizonyos ritmusnak a létezését azonban senki sem vonta kétségbe: a huszonnégy órás szakaszosságot, a „circadian ritmust” (a kifejezés a latin „circa — körül — és „dies”----nap — szóból ered.) Ez a Föld tengelyforgásának idejéből, a nappalok és az éjszakák váltakozásából adódik. Az első kérdés az volt, hogy a circadin ritmus miként és milyen mértékben érvényesül az élő szervezeElvégeztek egy olyan kísérletet, amelyben teljesen elkülönítették egymástól a kísérleti személyeket. Több hetet, illetve hónapot töltöttek el olyan lakásban, amelyben semmi jelzés nem jutott el hozzájuk, amely a nappalok és az éjszakák váltakozását jelezte volna számukra. A kísérlet arra a kérdésre keresett választ, vajon a fényesség és a sötétség szabályos váltakozása befolyásolja-e a circadian ritmust. Kiderült: a fényességnek és a sötétségnek, a nappaloknak és az éjszakáknak a változására nincs szükKésön alvók, A világosság és a sötétség váltakozásának a megfigyelése az ember számára alig fontos, mert sok egyéb információ is rendelkezésre áll ahhoz, hogy tudja, nappal van-e vagy éjszaka. Azt gondolhatnánk, hogy valamennyiünkben működik valamiféle pontosan járó „cir- cadianóra”. Márpedig erről szó sincs. Mindenkinek van olyan ismerőse, aki alig tud felébredni reggel 9 vagy 10 óra előtt. De olyanokat is ismerünk, akik abban lelik az örömüket, hogy virradatkor kelhetnek fel. Másszóval mindennapi megfigyeléseinkből is tudjuk, vannak „nappali emberek”, s vannak „éjszakai emberek”. Az alvással foglalkozó kutatók régóta tudják, milyen nehéz egy-egy ilyen vizsgálatban elérni, hogy a kísérleti személyek azonos időben aludjanak el. Ez olykor minden ösztönzés ellenére sem sikerült, mert ez nem csupán szokás dolga. Egy kérdőíves felméréssel arra keresték a választ, hogy a szabadság ideje alatt az emberek átállnak-e egy másfajta alvási, ébrenléti szokásra. Kiderült, hogy a „nappali emberek” a munkanapokhoz képest nem változtatják meg felkelési és lefekvésük idejét. Az „éjszakai emberek” azonban teljesen eltérnek a munkájuk miatt egyébként megkövetelt nappali és éjszakai időbeosztásuktól. Későn fekszenek, s későn kelnek fel. Már a csecsemőkortól Lárma vagy Ausztriában orvosszoció- lógia szempontjából az alkoholizmus okozza a legtöbb gondot. Második helyen a gyógyszerek használatával való visszaélés áll. Mintegy 110 ezerre becsülik azoknak a számát, akik valamilyen gyógyszer rabjaivá váltak, s további 460 ezerre azo- ké akik ebből a szempontból veszélyeztetettnek tekinthetők. A gyógyszertekben, azazhogy — közelebbről — milyen hatást kelt, s azonos-e valamennyi emberben. Hogyan is érvényesülhet a 24 órás ritmus egy olyan szervezetben — vetették fel sokan —, amelynek molekula vagy sejtfokon végbemenő elemi működései legtöbbször a másodperc tört részének megfelelő időszakokban mennek végbe. Minden esetre a köznapi megfigyelések azt mutatták, hogy mindenkinek vannak órái, amikor testileg vagy szellemileg aktívabb, s vannak órák, amikor pihennie kell. Ez utóbbi ritmus legtöbbször a nappalok és az éjszakák váltakozásához igazodik. as fénykén ség ahhoz, hogy a circadian ritmus fennmaradjon. Az sem bizonyított, hogy valami veleszületett jelenségről van szó. Feltehetően a magzat is „követi” anyjának ébrenléti és alvási ciklusait, de hogy pontosan miben és hogyan, azt nem tudjuk. Születésünk után aztán jóformán egész életünkben az éjszakát alvással, a nappalt ébrenléttel töltjük. Nem lehet tudni, mi lenne, ha egy újszülöttet fordított rendben nevelnénk fel, vagyis nappal aludna, s éjszaka mindig fönt kellene lennie. korán kelők A vizsgálatok kimutatták, hogy a „nappali emberek” és az „éjszakai emberek” alvásuk élettani mutatóiban (az alvás időtartalmában, az agyi villamos tevékenységben stb.) nem különböznek egymástól. A nappal mért élettani mutatók között sem találtak eltérést, kivéve test- hőmérsékletüknek az alakulását. Elétérés mutatkozott azonban a két csoport között abban, hogy mikor érik el a legteljesebb éberségük időpontját. A „nappali emberek” számára ez az időpont 15 óra 30 perc táján következik be, az „éjszakai emberek” számára 19 óra tájban. Ez a különbség ösz- szefüggöt testhőmérsékletüknek napközben tapasztalt változásával. A „nappali emberek” a legnagyobb éberségüket a hőmérsékleti csúcsok előtt érték el, az „éjszakai emberek" ellenben a hőmérsékleti csúcsok után. A testhőmérséklet változásának a ritmusa és az éber- ségi fok alakulásának a ciklusa között lévő kapcsolat tehát más-más módon valósul meg, aszerint, hogy „nappali” vagy „éjszakai” emberekről van-e szó. Mi az oka ennek a különbségnek? Az utolsó szót még nem mondták ki. De az egyik magyarázat szerint ez azért van így, mert a „nappali” és az „éjszakai” emberek önkéntelen circadion periódusai — úgymond — különbözők: az „éjszakai embereké” nyugtató? függőség alapjait gyakran már a gyermekkorban lerakják: a síró csecsemőnek nyugtatószereket, a nagyobbaknak az iskolai kudarctól való félelmük enyhítésére „iskolacseppeket” adnak. Az osztrák családügyi minisztérium „Inkább lármázó gyermekeket, mint nyugtató tablettákat!” jelszóval most széles körű kampányt indított a gyógyszerekkel való viszaélés visszaszorítására. hosszabb, a „nappaliaké” rö- videbb. Az emberek átlagos periódusa körülbelül 25 óra, ezt az emberek nagy többségének nem nehéz pontosan 24 órás időközre beállítani. Kísérletek kimutatták, hogy a kísérleti személyek köny- nyen átállíthatók 23 vagy akár 26 órás mesterséges napokra. Ám kudarcot vallottak, ha ennél rövidebb vagy hosszabb időközök kialakítására tettek kísérletet. Eszerint az, amit a „késleltetett alvási fázis jelensé- gé”-nek neveznek, azokban az emberekben fordul elő, akik éjszaka képtelenek lehunyni a szemüket, s csak reggel merülnek egy rövid időre álomba. Ezeknek az embereknek az önkéntelen circadian periódusa hosz- szabb 24 óránál, s ezért állandó fáziseltolódásban vannak a többi emberhez képest. Az „éjszakai emberek” bizonyára nem betegek, legnagyobb éberségüket azonban az esti órákban érik el, s ezért azon-vannak, hogy 26 vagy 27 órás napokat éljenek meg. Emiatt térnek az átlagosnál később nyugovóra. Alváaza varok Ha az élettani működések napi ritmusa „sietni” vagy „késni” kezd, illetőleg, ha a biológiai változások nem a megszokott órában következnek be, hanem előbb, illetőleg később, gyakran támadnak az embernek alvászavarai. A circadian ritmus egyéni különbségeit szintén okvetlenül figyelembe kell venni bizonyos esetekben. A sebészek ezért választják meg mindig gondosan a legalkalmasabb műtéti időt, a transzkontinentális pilóták szolgálati idejét alvás és ébrenléti ciklusuknak az ismeretében szabják meg, hogy a pilóták megfelelően kipihenhessék magukat a repülések előtt. Bizonyos gyógyszereknek a hatása szintén különböző, attól függően, hogy mikor kapta őket a beteg. (Egy érdekes állatkísérleti adat: ha a patkányok délután 14 órakor 190 milligramm fenobarbiturált kapnak testtömegkilogrammonként, mind elpusztulnak, ha ellenben éjszaka 11 és hajnali 2 óra között kapják ezt, egyetlen egy sem pusztul el!) Jól ismerjük azt is, hogy milyen súlyos zavarokat okozhat, ha valaki éjszakai munkát vállal hosszabb időre, emiatt teljesen eltérő időkben kell felkelnie, mint ahogy circadian ritmusa azt megkívánná, illetőleg nem tud aludni, amikor szeretne. A sportolók teljesítménye is leromolhat, ha valami megzavarja circadian ritmusukat. A példákat még hosszan lehetne folytatni. Persze nem szabad azt hinni, hogy az alvásnak minden zavara mögött ez az ok lappang. M. I. Vizesére az óceánokban A Csendes-óceán medencéjét megtöltő víz átlagosan minden 110 évben teljesen kicserélődik — háromszor gyorsabban, mint eddig feltételezték. Az Atlanti-óceán vize 46 évenként, az Indiaióceáné 40 évenként cserélődik ki a párolgás és a folyók vízhozama következtében. A leggyorsabb vízcserélődést az antarktiszi övezet tengereiben figyelték meg, a leglassúbbat északon, a Sarkvidéki-óceánban. A rozsdásodás, a korrózió a fémek, elsősorban a vas hátrányos tulajdonsága. Természetes vagy ipari környezetben igen sok más fém is láthatóan rozsdásodik, pusztul. A korrózió a megtermelt acélnak és egyéb fémeknek kb., az egyharmad részét teszi tönkre évente. Ez úgy értendő, hogy igen sok berendezésünk, szerkezetünk három év alatt használhatatlanná válik. A korrózió a fém felületének oxidációja, amely fokozatosan a tárgy beilseje felé haladva tönkreteszi azt. A korrózió sebessége, illetve mértéke számos tényezőtől függ, legfontosabb ezek közül a keletkezett oxid minősége és a felület egyenletessége. Ha a felületen keletkezett oxid porszerű, illetve likacsos (például a vasrozsda), akkor nem zárja el a felületet a környezettől, és az oxidáció (rozsdásodás) tovább halad. Ha ellenben a felületen képződött oxid öszefüggő réteget alkot, amelyen az oxigén vagy más agresszív anyag nem képes áthatolni, akkor a védőréteg kialakulása után a további oxidáció megszűnik vagy nagyon méglassul, a fém passzívvá válik. A fémek közvetlen kémiai oxidációjánál sokkal veszélyesebb korróziót okoz az elektrokémiai oxidáció. Ha ugyanis a felület elektroké- miailag nem teljesen egyenletes sajátságú, akkor elektrolitoldattal érintkezve, a különböző sajátságú helyek kis galvánelemek elektródjaiként viselkednek. Ezáltal helyi elemek keletkeznek, amelyeknek ugyan kicsi az elektromos erejük, és csak igen gyenge áramot termelnek, de folytonosan működve végeredményben nagy károkat okoznak. A helyi elemek anódján fém oldódik, katódján rendszerint hidrogén fejlődik. 'Levegővel érintkező fémen is létrejönnek helyi elemek a felületen adszorbeált nedvességréteg közvetítésével. Káros hatásukat fokozza az, hogy a fém oxidációja nem egyenletesen oszlik el az egész felületre, hanem viszonylag kicsi helyekre koncentrálódik, miáltal például fémcsövek kilyukadnak, noha egészben véve csak kevés fém oldódott. Helyi elemek alakulhatnak ki a fém olyan helyei között is, amelyek különböző koncentrációjú oxigénnel érintkeznek. Korróziót okozhat a rossz szigetelésű vezetők által a talajban vagy falban keltett kóboráramok is. A korrózió elleni védekezés céljából a fém felületét lehetőleg egyenletessé kell tenni (a mechanikai feszültségeket és kémiai szennyezéseket ki kell küszöbölni), illetve el kell zárni az oxigéntől vagy más korrózáv anyagoktól. Legbiztonságosabb tartós védelmet a fémfelület spontán kialakuló védőrétegek biztosítják (ha megfelelő sajátságúak), amilyenek például cinken, alumíniumon, rozsdamentes acélokon jönnek létre. Az ilyen rétegek hatása egyes esetekben mesterséges oxi- dálással javítható. A spontán kialakuló védőréteg nagy előnye, hogy megsérülése esetén magától „beheged”, vagyis a sérült helyeken sem indul meg tartós korrózió. A legtöbb vasötvözet felületén nem keletkezik kielégítő védelmet biztosító oxidréteg, ezért a vastárgyak felületét más anyagból álló bevonattal kell elzárni az oxigéntől. Képünkön egy szélesebb korróziós szál keresztez egy keskenyebbet a mikroszkópos felvételen. Ösztönös repülési program Hogyan tájékozódnak a vándormadarak? A nyár végén és az ősz elején milliós rajokban repülnek végig Európán Afrika felé a vándormadarak. Régóta is- . meretes, hogy a Jfsokezer kilométe- ’ rés utat egy alvajáró biztonságával teszik meg. Még az újoncok y> is, szülői vagy egyéb kíséret nélkül, tökéletes biztonsággal lelik meg a helyes irányt. A kutatók csak nem olyan rég találták meg e sajátos jelenségnek a bio- f lógiai magyarázatát. Megállapító- . saik szerint a ma- ■ darakban van * eg" „belső nap- 1 tár", vagyis idő- i. belileg és térbeli- sf leg pontosan be- léiük van „programozva” a vándorút. Több mint tíz évig tartó laboratóriumi kísérletek révén kimutatták ennek az automatizmusnak a működését. Különböző, Európa és Afrika közt ingázó madárfajokon végezték el a kísérleteket: a madárfiókákat néhány napos korukban emelték ki a fészekből és X X > i * 1 - *í ■W- : i, V V V ■4* V •K ^ V V y b r , ' i. -'t v ‘ V ' 4 << v\ í ' ■ >Y * Atartották őket éveken át azonos feltételek között, a külvilágtól elzárva a világosság és a sötétség állandóan azonos ütemű váltakozása, azonos táplálkozási és hő- mérsékleti viszonyok mellett. Ezzel el akarták érni, hogy a madarak ne ismerjék meg a környezet évszakok szerinti váltakozó arculatát. A hagyományos felfogás szerint ugyanis az állatok viselkedését elsősorban külső tényezők vezérlik: a nap és éj, az évszakok, a hőmérséklet, a vegetációs szempontok, az ele- ségmennyiség váltakozása. Minél tovább tartott azonban a kísérleti állatok megfigyelése, annál inkább vált tarthatatlanná ez a felfogás, annál inkább vált bizonyossággá, hogy a madarak vándorlását külső körülményektől független (endogén) tényezők vezérlik. Az elszigetelt életmód ellenére a madarak évente kétszer mutattak jellegzetes vándorlási magatartásformákat: nyugtalanságot, tollasodást, hízást. Ezekután nyilvánvaló volt, hogy a vándorlás tisztán velük született ösztönfunkció, ami persze nem zárja ki, hogy az évek során „tanulnak” is valamit, azaz mintegy kiegészítik a merőben ösztönvezérelte tájékozódást. Augusztus végétől mind gyakrabban látjuk a villanyvezetékeken — a képen látható módon — gyülekező fecskéket. Néha nagv, több százas csapatok verődnek össze, villásfarkú füstifecskék és elegáns frakkba öltözött molnárfecskék vegyesen, csivitelnek, tollászkodnak a szélben lustán himbá- lódzó fémszálakon, majd hirtelen felrepülnek és délnek veszik az irányt.
