PNIPU

Однако природа нашла остроумный выход из ситуации.

– В нашей ДНК с давних пор встроены фрагменты древних вирусов — когда-то они помогали инфекциям запускать иммунный ответ для защиты. Теперь эти же элементы активируются во время беременности и включают тот же механизм, но уже с мирной целью: они заставляют стволовые клетки активнее делиться и превращаться в эритроциты. Так организм успевает производить больше красных кровяных телец и защищает мать и ребенка от кислородного голодания, – объясняет ученая Пермского Политеха.

Отцовские и материнские гены работают против друг друга

Интересы отцовских и материнских генов в организме плода действительно могут не совпадать. Первые заинтересованы в том, чтобы ребенок вытянул из женщины побольше ресурсов и родился крупным, а вторые — ограничить этот «аппетит» и сохранить запасы для собственного выживания и будущих беременностей.

– На практике это выглядит так: отцовские гены через плаценту и гормоны повышают уровень сахара в крови матери, чтобы плоду доставалось больше питания. Материнский организм отвечает усиленной выработкой инсулина – гормона, снижающего уровень глюкозы в крови, пытаясь вернуть показатели в норму. Причем, если этот «торг» нарушается, могут возникать осложнения беременности, например, гестационный диабет, – комментирует Лариса Волкова.

С эволюционной точки зрения этот механизм нужен для того, чтобы, с одной стороны, родилось здоровое потомство, а с другой — плод не извлек из женщины слишком много ресурсов, и она могла выносить и родить его без осложнений.

Плацента вырабатывает в десятки раз больше женского гормона, чем до беременности

Эстроген — это группа женских половых гормонов. Они отвечают за развитие репродуктивной системы и поддержание менструального цикла, а также влияют на кости, сердце, мозг и кожу. Во время беременности к обычным источникам эстрогена добавляется плацента — она начинает трудиться как мощная «фабрика» и производит его в таких количествах, которые организм небеременной девушки не выработал бы и за годы.

– Он влияет на созревание надпочечников ребенка и его эндокринной системы, улучшает кровоснабжение, доставку кислорода и питательных веществ. Также он помогает в создании еще одного гормона – прогестерона, – который поддерживает беременность, расслабляет матку, чтобы не было преждевременных сокращений, и готовит молочные железы к кормлению, – делится Лариса Волкова.

Уже в первые 24 часа после родов уровень эстрогена снижается примерно на 90 % и постепенно продолжает падать, пока не вернется в норму.

Околоплодная жидкость поддерживает температуру и тренирует глотание

Околоплодная жидкость, которая окружает ребенка в матке на протяжении всей беременности, выполняет сразу несколько жизненно важных задач.

– Прежде всего, она работает как амортизатор при толчках и движениях женщины, предохраняет пуповину от сдавливания и содержит антитела, которые укрепляют иммунитет ребенка и защищают от инфекций. Кроме того, она поддерживает постоянный уровень тепла вокруг плода: вода медленно нагревается и медленно остывает, поэтому даже если температура тела матери слегка колеблется, внутри матки она остается стабильной — около 37 °C, – говорит Лариса Волкова.

Не менее важна роль околоплодной жидкости в развитии.

– Свободно двигаясь в водах, ребенок разрабатывает мышцы и кости. Заглатывая ее — до 500–1000 мл в сутки, — он упражняет глотательный рефлекс и подготавливает пищеварительную систему к будущему питанию, а вдыхая микроскопические количества, тренирует легкие. Заодно этот круговорот помогает регулировать объем и состав самих вод, – отмечает эксперт ПНИПУ.

Клетки плода могут остаться даже в головном мозге матери

Клетки плода действительно проникают в организм матери и могут оставаться там десятилетиями.

– Уже с четвертой-пятой недели они пересекают плаценту, попадают в кровоток женщины и оседают в разных тканях: костях, коже, печени, сердце, легких, щитовидной железе и даже в головном мозге. К концу беременности они обнаруживаются в крови у подавляющего большинства женщин, но потом никуда не исчезают – их находят даже спустя 20 и даже 40 лет спустя, – рассказывает Лариса Волкова.

Клетки ребенка часто скапливаются в местах повреждений и могут участвовать в восстановлении тканей — например, превращаться в частички кожи, печени или даже нейроны. Есть данные, что они могут защищать от некоторых видов рака и укреплять иммунную систему матери. Эти направления сейчас активно изучаются исследователями.

Мужчина может проживать беременность женщины через похожие симптомы

У некоторых мужчин во время беременности партнерши действительно возникают похожие симптомы — тошнота, изменения сна, боли в животе, усталость и даже набор веса. Это явление называют синдромом кувады. В России с ним сталкиваются около 35 % будущих отцов.

– Работает это через психосоматику: мужчина, глубоко вовлеченный в беременность женщины, неосознанно «считывает» ее состояние и начинает переживать его физически. У таких людей меняется гормональный фон. Тестостерон — основной мужской гормон, отвечающий за половое развитие, мышечную массу, либидо и склонность к конкуренции, — снижается, что помогает партнеру стать мягче и настроиться на заботу о ребенке. Эстрадиол, который участвует в регуляции жирового обмена и репродуктивной функции, тоже падает — его колебания связывают с эмоциональной привязанностью. А вот пролактин, который способствует развитию отцовских чувств, и кортизол, отражающий повышенную ответственность и тревогу, могут расти, – объясняет Лариса Волкова. 

Это говорит о том, что переход к родительству — это не только социальная роль, но и биологический процесс, в котором тело мужчины тоже готовится к появлению ребенка.

У беременных обостряется обоняние, чтобы избегать опасную еду

Многие беременные действительно замечают, что стали острее реагировать на запахи. О повышенной чувствительности сообщают около 67 % девушек. Они чаще описывают привычные ароматы как более интенсивные и менее приятные, а некоторые из них начинают вызывать тошноту или отвращение.

– Это связано с тем, что гормональные изменения — рост эстрогена и прогестерона — влияют на обработку обонятельной информации, делая некоторые запахи более «громкими» и эмоционально значимыми. С эволюционной точки зрения этот механизм помогает женщинам избегать потенциально вредной еды в период развития плода, – объясняет Лариса Волкова.

К опасным для беременных относят продукты, которые содержат микробы и токсины. Сырое мясо, рыба, яйца, непастеризованные молочные продукты и мягкие сыры с плесенью могут нести бактерии листерию и сальмонеллу, а также паразита токсоплазму, способные вызвать выкидыш, преждевременные роды или повредить развитию плода. Алкоголь проникает через плаценту напрямую, нарушая развитие мозга и органов ребёнка.

У 75–90 % беременных темнеет живот

На животе у всех людей от рождения есть соединительная полоска. Она образуется там, где сплетаются мышцы живота, и обычно почти сливается с кожей, поэтому незаметна. Но во время беременности она приобретает коричневый и даже черный цвет. Это происходит в 75–90 % случаев.

– Дело в том, что у беременных растет уровень меланоцит-стимулирующего гормона, который вырабатывает плацента. Он заставляет меланоциты — клетки, отвечающие за цвет кожи, — производить больше пигмента меланина. У такого механизма нет особой защитной или эволюционной функции, это просто побочный эффект гормональной перестройки организма, – рассказывает Лариса Волкова.

После родов линия обычно проходит, но не сразу. Когда уровень меланина возвращается к норме, пигментация постепенно бледнеет — это занимает несколько недель или месяцев. Однако в некоторых случаях полоска может исчезнуть не полностью.

Одними из наиболее перспективных соединений такого типа являются халконы. Их синтезируют из доступных органических компонентов, например, из растительного сырья или нефтехимии. Они нетоксичны для живых организмов, способны подавлять воспаления, а для их синтеза не нужно сложное оборудование, что делает их удобными для исследований.

Однако их практическое использование сегодня осложняется тем, что халконы при нагревании разрушаются и утрачивают полезные свойства. Это ограничивает их применение, например, в составе лекарственных препаратов, которые требуют длительного хранения или проходят стадию термической обработки. Для применения в медицине или промышленности их нужно дополнительно модифицировать.

Чтобы улучшить свойства халконов, ученые соединяют их молекулы друг с другом. В таком случае полезные свойства суммируются и новое соединение приобретает более сильную активность. Для такой сшивки сейчас используется азогруппа — химический элемент, который прочно связывает две молекулы. Это единственный известный способ, который не требует агрессивных реагентов или дорогого оборудования, но при этом позволяет усилить свойства исходных веществ.

Проблема в том, что до сих пор не существовало отработанной и надежной технологии для создания этих гибридных структур. Когда химики берут два разных халкона и пытаются соединить их через азогруппу, они не знают заранее, получится ли нужное вещество: в одном случае реакция проходит, в другом — нет. А значит, несмотря на доступность и безопасность халконов, их нельзя полноценно использовать ни в медицине, ни в промышленности.

Ученые Пермского Политеха разработали технологию, которая позволяет стабильно получать азосоединения из халконов. Она впервые в мире обеспечивает выход целевого продукта на уровне 75%. Теперь такие соединения можно масштабировать для серийного производства новых лекарственных препаратов и компонентов электроники.

Новая технология включает несколько стадий. Сначала из доступных органических веществ синтезируются два халкона. При этом в один из них заранее вводится аминогруппа — специальный химический фрагмент, который будет служить точкой крепления для второго. Затем оба халкона переводят в раствор и смешивают, в результате чего между молекулами возникает прочная связь и они превращаются в единую структуру. После того как азосоединение получено, его очищают при помощи специального органического растворителя и воды. В результате нужное вещество выпадает в твердом виде, а примеси остаются в жидкости.

Экспериментальным путем исследователи определили все ключевые условия, которые делают процесс воспроизводимым: точное время каждого этапа, температуру, кислотность среды, порядок смешивания и способ очистки.

— Полученное по новой технологии соединение проверили несколькими способами. Сначала с помощью инфракрасных лучей оценили, действительно ли фрагменты соединились и есть ли в молекуле азогруппа. Также применили термический анализ: вещество нагревали, фиксируя все изменения, чтобы определить, насколько молекулы стабильны и при каких температурах начнут разрушаться, — рассказал Михаил Куликов, заведующий кафедрой «Химические технологии и экология» Березниковского филиала ПНИПУ, доцент, кандидат химических наук.

Оказалось, что азосоединение выдерживает нагрев до без разрушения до 187–189 °C, а значит, его можно использовать в различных технологических процессах — например, при производстве лекарств, где очистка или смешивание компонентов почти всегда происходит при высоких температурах. Также вещество активно поглощает свет как в ультрафиолетовой, так и в видимой области. Таким образом, оно может быть использовано и для создания оптических материалов — для светофильтров, индикаторов, сенсоров и элементов гибкой электроники.

— Самый главный результат — выход готового продукта, который достигает 75 %. Это означает, что процесс впервые стал предсказуемым и дает гарантированный результат. При этом предложенная технология дешевле альтернативных подходов: она не требует дорогих катализаторов, агрессивных реагентов или сложного оборудования. А кроме того, она универсальна: меняя исходные компоненты, можно будет получать разные варианты гибридных молекул с заданными свойствами под те или иные задачи, — отметил Михаил Куликов.

Разработанная технология впервые открывает путь к полноценному использованию халконов — от создания новых лекарственных препаратов до разработки оптических материалов и элементов гибкой электроники.

Метапневмовирус

– Метапневмовирус — это заболевание, которое поражает слизистые верхних дыхательных путей и бронхов, а также может затрагивать ЖКТ, вызывая воспаление. Он передается воздушно-капельным путем при кашле и чихании, а также контактным — через прикосновение к зараженным поверхностям, – комментирует Валерий Литвинов.

Инкубационный период составляет от трех до шести дней, после чего появляются симптомы, напоминающие простуду.

– Они включают сухой и влажный кашель, выделения из носа, боль и першение в горле. Повышение температуры для метапневмовируса не характерно — только в некоторых случаях у детей и пожилых людей, – отмечает Валерий Литвинов.

Возможны общая слабость и головная боль, а в части случаев присоединяются поражения желудка и кишечника с рвотой и диареей.

По словам эксперта ПНИПУ, опасность вируса связана прежде всего с развитием бронхитов и пневмоний, которые могут привести к тяжелой дыхательной недостаточности, особенно у людей с ослабленным иммунитетом, хроническими заболеваниями легких и сердца. Возможно развитие отитов и конъюнктивитов, особенно у детей.

Специфического лечения не существует. Обычно снимают только симптомы с помощью промывания носа солевыми растворами, обильного питья, обезболивающих для горла. В тяжелых случаях требуется лечение в стационаре, где дают кислород через маску или аппарат ИВЛ, а также вводят жидкости внутривенно при обезвоживании.

Аденовирус

– Аденовирус — это инфекция, которая может поражать практически любые ткани организма: миндалины, бронхи, слизистую глаз, кишечника, мочевого пузыря.  Заражение происходит при кашле, через общие полотенца, посуду и воду в бассейнах, – говорит Валерий Литвинов.

Инкубационный период обычно составляет от 2 до 14 дней, но чаще всего симптомы появляются через 5–7 суток после заражения.

– Они зависят от того, какой орган затронул вирус. При респираторной форме это насморк, боль в горле, кашель; при глазной — покраснение, слезотечение и отек; при кишечной — диарея и боли в животе. Температура обычно практически не поднимается или увеличивается незначительно, а у половины заболевших симптомов может не быть вовсе, – делится Валерий Литвинов.

Опасность аденовируса связана прежде всего со слабым иммунитетом.

– У младенцев, пожилых и пациентов после пересадки тканей или органов он может вызвать тяжелую пневмонию, гепатит, цистит и даже воспаление мозга. У здоровых людей болезнь обычно проходит сама за несколько дней, – добавляет ученый Пермского Политеха.

Специального лечения не существует — только симптоматическое, а в экстренных случаях требуется госпитализация и поддерживающая терапия.

Коронавирус

Под коронавирусом в медицине понимается не только COVID-19. Существует несколько сезонных разновидностей этой инфекции, которые циркулируют по всему миру и вызывают простуды в осенне-зимний период. Заражение ими происходит при кашле и чихании, а также через контакт с поверхностями с последующим касанием лица и слизистых.

– Они проникают в организм через верхние дыхательные пути, альвеолы легких, клетки ЖКТ и сосудов. После чего коронавирусы распространяются по всему телу и вызывают цитокиновый шторм — опасную реакцию иммунитета, когда тот слишком агрессивно атакует инфекцию, но при этом начинает разрушать собственные ткани, – рассказывает Валерий Литвинов.

Симптомы включают сухой кашель, заложенность носа, потерю обоняния и вкуса, одышку, слабость, утомляемость, мышечные боли, возможны и поражения ЖКТ.

– Нередко при легких формах или нарушениях работы иммунной системы болезнь протекает без температуры. Однако это особенно опасно, потому что человек может не принять достаточных мер и продолжит распространять инфекцию. У некоторых после перенесенной болезни развивается постковидный синдром — постоянная слабость, утомляемость, одышка. Группы риска – пожилых людей, пациентов с хроническими заболеваниями сердца или легких и диабетиков коронавирусы могут приводить к летальному исходу, – говорит Валерий Литвинов.

Специализированного лечения пока что не разработано. Но COVID-19 – это единственный штамм вируса из всех упомянутых в тексте, против которого разработаны вакцины. В России это «Спутник V» и «Спутник Лайт», «ЭпиВакКорона», «КовиВак».

Респираторно-синцитиальный вирус

По словам Валерия Литвинова, респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) – это довольно распространенная инфекция, которая у большинства взрослых людей вызывает симптомы обычной простуды протекает легко и проходит за одну-две недели, но у младенцев и детей раннего возраста из-за неразвитой иммунной системы может приводить к тяжелым осложнениям, таким как бронхиолит (воспаление мелких дыхательных путей – тонких «трубочек» внутри легких) и пневмония.

Он передается воздушно-капельным путем и через контакт с предметами.

– Симптомы обычно появляются через 4–6 дней после заражения и включают насморк, кашель, чихание, снижение аппетита, температура не растет, либо повышается незначительно, – продолжает ученый Пермского Политеха.

Специфического противовирусного лечения РСВ нет — терапия симптоматическая. Обычно достаточно обильного питья, промывания носа солевыми растворами и при необходимости обезболивающих. Однако если у ребенка появляется затрудненное дыхание, он отказывается пить или становится вялым, необходимо срочно обратиться к врачу — в тяжелых случаях требуется госпитализация с кислородной поддержкой и внутривенным введением жидкостей.

Риновирус

Риновирус — это самый частый возбудитель обычной простуды, который поражает слизистые носа и горла. Заражение происходит преимущественно воздушно-капельным путем при кашле, чихании или разговоре. Второй путь — контактный: вирус некоторое время выживает на руках и поверхностях, и, если после прикосновения к ним человек дотронется до слизистых носа, рта или глаз, инфекция может проникнуть в организм.

– Симптомы обычно ограничиваются верхними дыхательными путями: заложенность носа, обильные выделения, чихание, першение и боль в горле, сухой кашель. Общая интоксикация выражена слабо — температура в большинстве случаев остается нормальной или поднимается незначительно, а усталость, сонливость и головная боль встречаются нечасто. Вирус не разрушает ткани глубоко — именно поэтому болезнь обычно протекает легко и проходит за 7–10 дней. Однако у людей со сниженным иммунитетом или хроническими заболеваниями дыхательных путей могут возникнуть осложнения. Инфекция способна спровоцировать отит, синусит, бронхит или обострение астмы, – делится Валерий Литвинов.

Отдельного лекарства, которое убивало бы сам вирус, пока нет. Поэтому лечение направлено на облегчение самочувствия: промывание носа солевыми растворами, по необходимости — обезболивающие. При появлении любых симптомов со стороны верхних дыхательных путей специалисты рекомендуют обратиться к врачу или в кабинет доврачебной помощи, чтобы исключить более серьезные инфекции и получить правильные рекомендации.

Как защититься от перечисленных сезонных вирусов

Уберечь себя от сезонных инфекций можно, если сочетать несколько простых, но регулярных мер.

– Основа профилактики — гигиена рук. Вирусы легко передаются через прикосновения к дверным ручкам, поручням и смартфонам, а затем попадают в организм, когда мы касаемся лица. Мойте руки с мылом около 20-ти секунд или используйте антисептик с содержанием спирта не менее 60 %, если воды нет под рукой. В местах скопления людей — общественном транспорте, магазинах, поликлиниках — имеет смысл носить маску, особенно в сезон подъема заболеваемости. Она снижает риск заражения респираторными инфекциями примерно в 1,8 раза. Наконец, поддерживайте иммунитет: полноценный сон, сбалансированное питание, физическая активность и регулярное проветривание помещений помогают организму легче противостоять вирусам, – рекомендует Валерий Литвинов.

Проблема в том, что горная порода не однородна и в ней встречаются зоны с большим количеством трещин и пустот. Через них при бурении раствор уходит глубоко в землю, а не остается в скважине. В некоторых пластах его потери могут достигать более 10 % от объема закачки, а это тысячи кубометров дорогостоящей жидкости.

В итоге нефтегазовые компании постоянно несут убытки не только из-за перерасхода реагентов, но и из-за простоев. Инженеры каждый раз останавливают технику для ликвидации утечки, а значит, теряют объемы нефти или газа. Ежегодные убытки компаний при этом могут достигать сотен миллионов рублей на одном месторождении.

Для борьбы с утечками используются специальные материалы — цементные растворы или полимерные гели. Однако эти составы застывают либо слишком рано, мешая работе бурового инструмента, либо поздно, так и не перекрыв трещину. В итоге бурение регулярно приходится останавливать, а компании снова несут убытки.

Ученые Пермского Политеха совместно с исследователями из Китая и Саудовской Аравии впервые в мире создали «умный» гель, который позволяет бурить скважины без остановок. Он превращается в сверхпрочный полимер именно в тот момент, когда достигает зоны утечки. В сравнении с аналогами он в 1,5 раза прочнее и перекрывает до 90 % трещин, а значит, до минимума сокращает простои техники и позволяет компаниям экономить сотни миллионов рублей.

Главный компонент геля — вещество на основе алюминия, которое способно превращать жидкость в прочный полимер. Чтобы защитить его от агрессивной среды, ученые соединили его с оксидом цинка. Этот порошок играет роль защитной оболочки: он не дает компоненту вступить в преждевременную реакцию, пока температура вокруг низкая. Это значит, что как только гель попадает в глубокие горячие пласты, связи между оксидом цинка и алюминием постепенно разрушаются, и активное вещество высвобождается и превращается в прочный гель. Так, под воздействием нагрева состав превращается в прочный гель ровно там, где надо, позволяя устранить утечки без прекращения добычи.

— Чтобы проверить, насколько эффективно работает новое решение, мы провели серию экспериментов. Для этого использовали стеклянные трубки, заполненные кварцевым песком, который имитирует трещиноватую породу. Сначала через образцы пропускали воду, измеряя их проницаемость, затем закачивали гель и оставляли его при разных температурах — от 30 до 90 градусов Цельсия, что соответствует условиям глубоких скважин, — рассказал Сергей Чернышов, заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ, доктор технических наук.

Результаты показали, что гель сохранял текучесть более двух часов — этого времени достаточно, чтобы безопасно доставить его к месту утечки без риска закупорить насосное оборудование. Полное затвердевание происходило примерно через три часа.

— В ходе экспериментов гель обеспечил эффективность перекрытия свыше 90 %. Он также выдерживает напор жидкости в 1,5 раза лучше аналогов, то есть прочнее изолирует трещину и не пропускает раствор даже под сильным давлением. При этом по температурной стойкости новый гель работает до 120 °C, тогда как большинство существующих решений разрушаются уже при 80-90 °C. Благодаря таким свойствам его можно применять в более глубоких и горячих скважинах, — поясняет Хуаджи Лиу, доктор наук, профессор школы нефтегазового инжиниринга Китайского Нефтяного Университета г. Циндао.

Созданный материал не только прочнее аналогов, но и дешевле в производстве благодаря использованию доступного оксида цинка вместо дорогостоящих микрокапсул или синтетических добавок, которые часто берут за основу в полимерных гелях. Кроме того, он безопасен для окружающей среды, так как не содержит токсичных соединений и не требует утилизации.

Использование такого геля позволит эффективно закупоривать трещины и пустоты прямо в процессе бурения. Это сократит постоянные убытки компаний от перерасхода дорогостоящего раствора и простоев оборудования — экономия для компаний в таком случае может составить сотни миллионов рублей в год. При этом разработка снизит риски серьезных аварий от обрушения стенок скважин или поломок техники, что сделает добычу нефти и газа более безопасной и выгодной.

– Она досталась нам от приматов: так они показывали, что не претендуют на доминирование и не настроены агрессивно. Но значение этого жеста определялось не самими зубами, а всем контекстом — направлением взгляда, положением головы и тела, напряжением мышц и звуками. Если животное отводило глаза и сохраняло расслабленную позу, обнаженные зубы читались как «я не опасен». Если же оно смотрело в упор, прижимало уши, хмурило лоб и рычало — тот же самый жест превращался в угрозу. Именно поэтому обезьяна может воспринять человеческую улыбку как агрессию, если та сопровождается прямым взглядом и напряжением, – отвечает старший преподаватель кафедры «Социология и политология» ПНИПУ, когнитивно-поведенческий психолог Юлия Неверова.

У человека этот древний жест превратился в универсальный сигнал дружелюбия — приглашение к контакту и способ снизить напряжение в группе.

– Такая сигнальная функция закрепилась потому, что была выгодна для выживания: улыбка позволяла быстро и без слов сообщить «я не враг», «я готов к сотрудничеству», «мне можно доверять». Для древних людей это снижало риск конфликтов и помогало строить союзы, а значит — повышало шансы выжить, потому что вместе было проще добывать пищу, защищаться от хищников и растить детей, – рассказывает Юлия Неверова.

Так что эволюционно улыбка нужна нам не для того, чтобы выражать счастье, а для того, чтобы договариваться без слов и поддерживать мир в коллективе.

Дети улыбаются еще до рождения

Ребенок начинает улыбаться еще до рождения – примерно с 26-й недели, – но пока это не эмоция, а рефлекс.

– Во время сна мозг плода запускает спонтанные сокращения лицевых мышц. Улыбка возникает, как «холостой выстрел» созревающей нервной системы, а не как ответ на что-то приятное. Так человек готовится к будущему общению. Смысл этой тренировки — разогреть лицевую мускулатуру, чтобы к моменту, когда она понадобится для реального социального контакта, она была готова работать, – делится старший научный сотрудник кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат медицинских наук Валерий Литвинов.

Настоящая эмоциональная реакция появляется позже — большинство педиатров называют срок 6–8 недель, когда младенец начинает улыбаться в ответ на мимику или голос взрослого.

– Чем больше родители общаются с ним лицом к лицу, тем раньше он начинает им отвечать — и уже к 12 неделям может улыбнуться первым, чтобы начать контакт. Так он транслирует, что чувствует себя безопасно, а еще этот механизм помогает ему удерживать взрослого рядом с собой, – отмечает Валерий Литвинов.

Искренняя и социальная улыбки запускаются разными механизмами

Ученые выделяют два принципиально разных типа улыбок: искреннюю, которая возникает сама собой, и социальную, которую мы «включаем» осознанно.

Первая бессознательна и автоматична. Она запускается не усилием воли, а сигналом из глубинных отделов мозга — лимбической системы, которая отвечает за эмоции.

– Когда вы испытываете радость, она получает информацию о наличии в крови гормонов удовольствия дофамина и эндорфинов, а также о спокойном ритме сердца и нормальном пищеварении. Удостоверившись, что создан необходимый фон, лимбическая система посылает команду лицевому нерву, и нужные мышцы сокращаются сами собой, – говорит Валерий Литвинов.

А вот за вторую, вынужденную улыбку отвечает совершенно другой отдел мозга – моторная кора, которая управляет произвольными движениями. И это происходит осознанно.

– Нас с детства учат, когда улыбка уместна, а когда ее нужно сдерживать. Например, вы принимаете радостное выражение встрече с коллегой, даже если у вас плохое настроение, потому что так принято. Префронтальная кора мозга, которая оценивает социальную ситуацию и определяет, какое выражение лица соответствует этим нормам, принимает решение улыбнуться, чтобы показать дружелюбие, вежливость или чтобы сгладить неловкость. Моторная кора получает от нее сигнал, посылает команду к лицевому нерву, и тот сокращает скуловые мышцы, – объясняет Валерий Литвинов.

Интересно, что именно искренняя улыбка задействует не только уголки губ, но и круговую мышцу глаза, которая получает сигналы в основном от лимбической системы и почти не подчиняется сознательному контролю моторной коры. Эта особенность была впервые описана еще в 1862 году французским неврологом Дюшеном, который заметил, что мышцы вокруг глаз не удается заставить сокращаться усилием воли — только «нежными эмоциями души».

Имитация улыбки может быть полезна, но только при хорошем настроении

Существует известная теория обратной лицевой связи, согласно которой даже если человек «натягивает» улыбку, он все равно чувствует себя счастливее и довольнее. Однако это работает не всегда.

– В описании эмоций как психологического явления есть функция саморегуляции, которая говорит о том, что, улыбаясь, мы можем изменить свое настроение. В этот момент сигналы от мышц лица поступают в лимбическую систему, и мозг «достраивает» эмоцию, соответствующую выражению. Поэтому даже намеренная улыбка может слегка улучшить психологический фон и снизить напряжение, не потому что вы уже счастливы, а потому что мозг получает сигнал «все в порядке», – отвечает Юлия Неверова.

Но работает это не всегда и не у всех: эффект зависит от контекста и исходного состояния человека.

Ученая ПНИПУ отметила, что, если вы просто «натягиваете» улыбку, испытывая сильную печаль или тревогу, эффект может быть нулевым или даже обратным — потому что возникает внутренний конфликт между выражением лица и реальным состоянием. Мозг одновременно получает два противоречащих сигнала — от мимики («все хорошо») и от психики («мне плохо»), и этот конфликт запускает когнитивный диссонанс. Он стремится устранить несоответствие, и у человека возникает ощущение фальши, неискренности по отношению к себе, а иногда и раздражение на себя за «неправильную» эмоцию.

Улыбка укрепляет иммунитет

Улыбка действительно благотворно сказывается на здоровье человека. Этот привычный нам способ выражения эмоций на самом деле повышает наш иммунитет.

– Когда человек искренне радуется, улыбается и смеется, мозг и эндокринная система выделяют гормоны хорошего настроения эндорфины. Они активируют особые элементы иммунной системы — NK-клетки, которые атакуют вирусы, бактерии и опухоли, – отвечает Валерий Литвинов.

Чем чаще мы предаемся оптимизму, тем стабильнее работает этот механизм. Организм активнее распознает и уничтожает чужеродные и измененные клетки, и ему становится в целом легче противостоять инфекциям. Поэтому хорошее настроение и привычка улыбаться — это не просто приятная черта характера, а реальная поддержка защитных сил организма.

Улыбка нормализует давление

Искренняя улыбка особенно полезна для гипертоников.

– В момент проявления радостных эмоций снижается выброс кортизола и адреналина — гормонов стресса, которые сужают сосуды и заставляют сердце биться быстрее. Когда их становится меньше, сердечно-сосудистая система расслабляется, а давление приходит в норму, – объясняет Валерий Литвинов.

Помимо этого, положительные эмоции улучшают общее самочувствие и настроение. Спокойный эмоциональный фон сам по себе является важным условием для стабильной работы сердца и сосудов, а регулярная разрядка напряжения помогает организму легче переносить повседневные стрессы.

– Для людей, склонных к повышенному давлению, повторение улыбки около 30 раз в день может стать простой и доступной поддержкой своего состояния, – предлагает Валерий Литвинов.

В невозможности сдержать улыбку виноваты зеркальные нейроны

Часто бывает так, что ты смотришь на улыбающегося человека — и сам невольно повторяешь его мимику в ответ, даже если секунду назад был серьезен. Эта «заразительность» улыбки — не случайность, а результат работы особых механизмов мозга.

– У нас в голове есть особые нервные клетки — зеркальные нейроны, которые возбуждаются не только когда мы сами что-то делаем, но и когда просто смотрим на другого человека. Увидев чужую улыбку, мы буквально «проигрываем» ее внутри себя: в мозге активируются те же участки, что отвечают за движение мышц лица. Головной орган уже подготовил команду, и остается только ее выполнить — поэтому мы улыбаемся в ответ почти мгновенно и без всякого решения, даже если изначально делать этого не планировали, – объясняет Юлия Неверова.

Этот механизм помогает людям быстрее понимать эмоции друг друга и налаживать контакт без слов. Он достался нам от предков и играл важную эволюционную роль: облегчал общение внутри группы и укреплял доверительные связи между людьми.

Первые упоминания о звездопаде относятся к древности. Китайские и японские записи фиксируют его повышенную активность в 585, 930, 1436, 1439, 1465 и 1623 годах. Однако впервые он был задокументирован в октябре 1839 года американским астрономом-любителем Эдвардом Херриком.

– Позже, в 1864 году, британский астроном Александр Стюарт Гершель провёл первое точное наблюдение потока, зафиксировав радиант в созвездии Ориона. А в 1868 году австрийский учёный Рудольф Фальб, опираясь на сходство орбит, предположил, что комета 1P/Галлея является родительским телом Орионид и звездопада Эта-Аквариды. Окончательно это родство признали лишь после десятилетий дискуссий, – комментирует Евгений Бурмистров.

Именно эта связь делает звездный дождь особенно интересным. Родительское тело движется вокруг Солнца по вытянутой орбите и совершает один оборот примерно за 75-76 лет. Последний раз его видели в 1986 году, а следующее возвращение ожидается в 2061 году.

– Когда комета приближается к Солнцу, ее ледяное ядро нагревается и выбрасывает в космос мелкие частицы пыли и льда, которые остаются на орбите и образуют шлейф. Его Земля пересекает дважды в год, и тогда мы можем наблюдать разные потоки: в октябре – Ориониды, а в мае – весенние Эта-Аквариды, – рассказывает ученый Пермского Политеха.

Сегодня, чтобы лучше понять природу этого звездопада, ученые используют не только визуальные наблюдения. Один из методов – радиолокация. Станция посылает в небо радиоволны. Когда в атмосфере пролетает метеор, он оставляет ионизированный след, от которого они отражаются и возвращаются обратно. По таким сигналам астрономы определяют количество вспышек, их скорость и размер даже днем. Кроме того, за потоком следят с помощью телевизионной и фотографической техники.

По разным оценкам, возраст Орионид составляет от 2,5 тысяч до 62 тысяч лет. Однако интенсивность потока непостоянна. В некоторые годы наблюдается несколько коротких всплесков, а в другие – один яркий и продолжительный максимум.

– В этом году пик активности ожидается в ночь с 21 на 22 октября, когда можно будет увидеть около 20 метеоров в час, которые будут входить в атмосферу Земли со скоростью 66 километров в секунду. Чаще всего их следы получаются длинными и могут светиться несколько секунд, а иногда и минут. У Орионид вспышки обычно белого цвета, но среди них встречаются красные, сине-зеленые, желтые и оранжевые, – делится эксперт.

Оттенок зависит от состава метеорной частицы, оставленной кометой Галлея, и от того, какие газы атмосферы раскаляются при её пролёте. Например, натрий светится оранжево-жёлтым, железо — жёлтым, магний и никель — сине-зелёным, кальций — фиолетовым. Красный цвет чаще появляется от азота и кислорода атмосферы, а не от самой частицы родительского тела.

– В ночь пика Луна будет освещена примерно на 80 %. Это может повлиять на видимость тусклых метеоров. Однако болиды – самые яркие вспышки потока – останутся заметными, – объясняет Евгений Бурмистров.

Чтобы увидеть Ориониды, специальное оборудование не потребуется. Достаточно выбрать темное открытое место вдали от городских огней и подождать 20-30 минут, чтобы глаза привыкли к темноте. Смотреть можно всю ночь, но наибольшее число метеоров ожидается перед рассветом, когда Луна опустится низко. Чтобы ее свет не мешал, встать стоит так, чтобы она оставалась за спиной или ее закрывало здание либо холм.

– В этом виде кофе есть витамины Е, К, группы B, а из минералов — калий, магний, марганец, кальций и железо. Еще там много жирной кислоты омега-6, которая участвует в поддержании эластичности сосудов и снижении уровня холестерина. Интересно, что также она способна поглощать ультрафиолетовое излучение, поэтому масло арабики используют в солнцезащитной косметике. Также арабика лидирует по содержанию соединений танинов, борющихся с воспалением, вирусами и микробами, – комментирует доцент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, кандидат фармацевтических наук Екатерина Баньковская.

В арабике находится около 1,2–1,5 г кофеина на 100 г. Ее умеренное употребление, до трех чашек в день, можно рекомендовать большинству здоровых взрослых.

– Противопоказана она детям до 12–14 лет из-за незрелости нервной системы – у них кофеин чаще вызывает гипервозбудимость, бессонницу. Даже в 14–18 лет доза арабики не должна превышать 100 мг в сутки, это примерно одна чашка. Беременным рекомендуется ограничиваться 200 мг в сутки, так как кофеин проникает через плаценту и может сужать сосуды плода, – говорит Екатерина Баньковская.

Робуста снижает риск болезни Альцгеймера и диабета

Робуста появилась естественным путем, ее дикая форма росла в тропических лесах Центральной и Западной Африки. Поначалу ее почти не использовали для напитка из-за грубоватого вкуса, но значение этого вида кофе резко выросло, когда в середине ХХ века внезапная вспышка грибковой болезни уничтожала плантации более уязвимой из-за своей генетики арабики. Робуста выручила индустрию — она оказалась урожайнее, устойчивее к болезням, жаре и влажности. Сегодня ее активно выращивают во многих регионах: мировой лидер — Вьетнам, также крупные объемы дают Индонезия, Уганда, Индия, Бразилия, Конго.

– Этот вид кофе лидирует по содержанию антиоксидантов флавоноидов, которые защищают клетки организма от повреждений, снижая риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических проблем, а также болезни Альцгеймера. Также в нем больше хлорогеновых кислот – эти химические соединения замедляют всасывание глюкозы в кишечнике и поддерживают чувствительность к инсулину, препятствуя появлению диабета второго типа. А самое интересное – экстракт из зерен робусты подавляет рост и размножение возбудителя кариеса – бактерии Streptococcus mutans. Растительные соединения полифенолы нарушают работу ее ферментов и препятствуют прикреплению к зубной эмали, – отмечает Екатерина Баньковская.

Однако уровень кофеина в ней примерно вдвое выше, чем в арабике, около 2,2–2,7 г на 100 г. Это создает дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему, поэтому робусту не рекомендуют при гипертонии, тахикардии, панических расстройствах и выраженной тревожности. Беременным и кормящим стоит ограничиться одной небольшой чашкой или вообще перейти на другие виды. Детям и подросткам этот продукт не полезен из-за высокого стимулирующего действия.

– Благодаря сочетанию антиоксидантов и минералов робуста идеально подходит здоровым взрослым, которые хорошо переносят кофеин и хотят получить более выраженный бодрящий эффект, чем от арабики. Но пить можно не более 1–2 кружек в сутки в первой половине дня, – добавила ученая Пермского Политеха.

Либерика богата минералами и антиоксидантами

Либерика – это кофейное дерево родом из Западной Африки. Она растет там, где арабика и робуста не выживают, — на торфяных почвах и в жарком климате, что делает ее экзотическим, но перспективным продуктом. Сегодня ее культивируют на Филиппинах, в Малайзии, Индонезии и отдельных регионах Африки.

– В ней много калия, кальция и магния, также в составе есть железо, цинк, марганец и фосфор. Эти микроэлементы поддерживают стабильный сердечный ритм, здоровье мышц и свертываемость крови. Также там обнаружено большое количество антиоксидантов: флавоноиды, фенолы, танины и сапонины. Все они обладают противовоспалительными свойствами, – делится Екатерина Баньковская.

По содержанию кофеина либерика находится между арабикой и робустой, так что она дает ощутимый, но мягкий бодрящий эффект без резкого «удара» по сердцу.

– Противопоказания у либерики в целом совпадают с арабикой. Дополнительно стоит сказать о содержащихся в ней органических соединениях сапонинах. Они могут раздражать слизистую желудка и вызывать изжогу. Поэтому продукт не рекомендован людям с заболеваниями ЖКТ, печени и желчевыводящих путей, – предупреждает эксперт Пермского Политеха.

Часто как самостоятельный вид кофе выделяют эксцельзу, однако это не корректно с точки зрения ботаники. На самом деле она является разновидностью либерики и обладает похожим набором микроэлементов.

Копи-лювак подходит людям с чувствительным желудком

Производство копи-лювака основано на естественном пищеварительном процессе азиатской пальмовой циветты. Это небольшой зверек размером с крупную кошку, с вытянутым телом, длинным хвостом и темной «маской» на мордочке, как у енота. Животное поедает спелые кофейные ягоды, мякоть переваривается, а твердые зерна проходят через желудочно-кишечный тракт, где под воздействием микрофлоры происходит естественная ферментация. Работники собирают зерна из помета, тщательно промывают их, сушат и обжаривают — только после этого они становятся готовым продуктом.

При этом, копи-лювак не привязан к одному конкретному виду кофе — циветты едят те плоды, которые растут на конкретной плантации. В дикой природе они предпочитают либерику из-за более высокого содержания сахара в ее ягодах. На практике большинство коммерческого копи-лювака делают из арабики — она ценится выше и дает более сбалансированный вкус. Робуста тоже используется, но реже и обычно стоит дешевле.

– В процессе прохождения через пищеварительный тракт зверька в зерне повышается общее содержание жиров. Особенно заметно растет уровень каприловой и каприновой жирных кислот, которые придают напитку характерный мягкий сливочный оттенок и снижают раздражающее действие на желудок. Исходя из этого, копи-лювак можно рекомендовать людям с чувствительной пищеварительной системой и тем, кто избегает кофе из-за горечи, – предлагает Екатерина Баньковская.

Детям до 12 лет, беременным и кормящим стоит быть осторожными. Хотя ферментация в желудке циветты немного снижает уровень кофеина, некоторое количество все равно остается и может перегружать нервную систему и сосуды.

Декаф можно даже беременным

Декаф или декофеинезированный кофе делают из зеленых, необжаренных зерен. Их сначала пропаривают или замачивают в горячей воде, чтобы раскрыть поры, а затем погружают в растворитель, который связывается с кофеином и вытягивает его из зерна. Далее кофе высушивают и обжаривают — при этом остатки растворителя улетучиваются при высокой температуре, поэтому готовый декаф безопасен.

– Интересно, что этот процесс разрушает связи между кофеином и другими соединениями — в том числе минералами. Из-за этого калий и магний легче переходят в напиток при заваривании, чем из обычного зерна. То есть, из декафа мы получим больше этих полезных микроэлементов, чем из исходного сырья, – отмечает Екатерина Баньковская.

Отсутствие кофеина делает продукт безопасным для тех, кому в привычном виде он не подходит. Декаф не вызывает тахикардию, тревожность и бессонницу, не повышает давление и не раздражает желудок. Именно поэтому его рекомендуют людям с гипертонией, аритмиями, тревожными расстройствами, нарушениями сна и изжогой, а также беременным и кормящим. Детям с пяти лет можно дать попробовать напиток, но не поить им на постоянной основе, потому что следы кофеина и агрессивных для ЖКТ компонентов там все же остаются.