Ученые Пермского Политеха рассказывают, от каких продуктов лучше отказаться зимой
Зимой наш метаболизм перестраивается, а инстинкты требуют «тяжелой» пищи для согревания. Однако некоторые привычные продукты оказываются скрытыми саботажниками энергии и иммунитета. Ученые Пермского Политеха объясняют, что перегружает метаболизм, нарушает микрофлору и ослабляет организм, а что становится источником правильной энергии, укрепляет защитные барьеры и помогает адаптироваться к холоду.
Зимний парадокс
Пытаясь согреться и зарядиться энергией, мы неосознанно выбираем то, что её истощает. Наш инстинктивный запрос на «тяжелую» пищу зимой вступает в конфликт с реалиями современного малоподвижного образа жизни и избытка калорий. Это приводит к тому, что организм тратит силы не на обогрев и иммунитет, а на бесконечное переваривание и борьбу с пищевым стрессом. Чтобы выйти из этого замкнутого круга, важно увидеть разницу между истинным согреванием и пищевой нагрузкой.
– Постоянная нехватка тепла и короткий световой день вызывают замедление обменных процессов, появляются вялость, быстрая утомляемость и плохое настроение. Интуитивно хочется употреблять больше калорийной пищи, что может негативно сказаться на здоровье. Отопление радиаторов в помещениях и наличие большого количества слоев одежды также становится причиной обезвоживания и приводит к перееданию, поскольку организм часто путает ощущение жажды с чувством голода, – рассказывает Любовь Сутормина, ассистент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ.
В холодный сезон выбор рациона становится особенно критичным, так как некоторые его составляющие не помогают адаптации организма, а, напротив, мешают ей. Многие готовые продукты, такие как соусы, колбасы и обезжиренные йогурты, содержат избыток сахара, соли и добавок. Их опасность зимой заключается в том, что они усиливают воспаление, нарушают терморегуляцию и создают ненужную нагрузку на иммунитет.
Топ-7 главных «саботажников» зимнего рациона
Жирная и жареная пища
В морозный период организму необходимо значительно больше ресурсов для поддержания тепла и защитных функций. В этих условиях человек невольно тянется к «согревающей» калорийной еде. Однако такой выбор становится рискованным, поскольку вместо эффективной помощи он создаёт дополнительную работу на уже напряжённые системы.
– Избыточное употребление жирных продуктов и жареных блюд отвлекает ценные метаболические пищеварительные процессы в организме, а также влияет на печень и поджелудочную железу. Это провоцирует хроническое воспаление, угнетающее иммунитет и нарушающее выработку внутреннего тепла. Такое питание снижает популяцию полезных бактерий, производящих критически важные для целостности кишечного эпителия и регуляции иммунитета жирные кислоты – бутираты. В результате вместо согревания тело тратит энергию на долгое и сложное переваривание, что усугубляет чувство вялости и зябкости, – объясняет ученая.
Продукты, содержащие гидрогенизированные жиры
В отличие от натуральных, трансжиры представляют собой жиры с измененной химической структурой, образованные при частичной гидрогенизации жидких растительных масел. Они используются при производстве маргарина, спреда – растительного аналога сливочного масла, кондитерских изделий, таких как кексов, тарталеток, круассанов и глазурей, начинок и кремов, а также во время приготовления выпечки и пищи во фритюре. Основной вред в том, что вместо участия в естественном метаболизме трансжиры встраиваются в клеточные мембраны, делая их более жёсткими и нарушая липидный профиль – содержание жиров в крови.
– Именно на клеточном уровне кроется основная опасность. Изменённые мембраны хуже пропускают питательные вещества и затрудняют коммуникацию между клетками, приводя к нарушениям в теле. Например, повреждения в сердечно-сосудистой системе ускоряют развитие атеросклероза, ослабляют функции желудочно-кишечного тракта, угнетая полезную микрофлору и целостность слизистой, делая клетки-защитники менее активными. Они ухудшают микроциркуляцию крови, из-за чего организму становится сложнее эффективно согревать конечности и поддерживать внутреннее тепло. Одновременно подавленная активность иммунных клеток делает человека более уязвимым перед сезонными вирусами и инфекциями в период их наивысшей активности, – комментирует Любовь Сутормина.
Полуфабрикаты и фастфуд
Ученая подчеркивает, что употребление полуфабрикатов и фастфуда в холодный сезон представляет собой особый риск для здоровья. Организм, нуждающийся зимой в повышенных ресурсах для терморегуляции и защиты, вместо качественного «топлива» и строительных материалов получает избыток «пустых» калорий и вредных веществ при остром дефиците полноценных белков, витаминов, минералов и антиоксидантов.
– Ключевой риск заключается в чрезмерном количестве соли, сахара и усилителей вкуса, таких как глутамат натрия. На фоне сниженной физической активности зимой избыток натрия не только провоцирует отёки и повышает давление, но и вызывает дисбаланс электролитов, заставляя сердечно-сосудистую и выделительную системы работать в состоянии стресса. Скрытые сахара и усилители вкуса нарушают естественные механизмы голода и насыщения, что ведёт к перееданию. Хроническое потребление этих добавок поддерживает в организме состояние вялотекущего воспаления, – рассказывает Вадим Лядов, старший преподаватель кафедры «Химические технологии» ПНИПУ.
Сладкие газированные и энергетические напитки
Сладкие газированные напитки являются особенно нежелательным элементом зимнего рациона. Помимо огромного количества сахара, они содержат искусственные красители и консерванты, а также углекислоту, раздражающую слизистую желудка.
– Избыток сахарозы напрямую подавляет активность лейкоцитов, углекислота может провоцировать диспепсию – расстройство пищеварения – и обострять хронические заболевания ЖКТ, а химические добавки поддерживают состояние системного воспаления. Всё это создаёт двойную нагрузку, заставляя организм тратить ресурсы не на выработку тепла и защиту от холода, а на борьбу с пищевым стрессом, делая его более уязвимым к сезонным вирусам, – комментирует Любовь Сутормина.
Говоря об энергетических напитках, Вадим Лядов акцентирует внимание на комбинации экстремально высоких доз кофеина и сахара, которые вызывают не только резкие скачки глюкозы, но и мощный диуретический – мочегонный – эффект, приводя к скрытому обезвоживанию. Последовательная цепь «скачок сахара – выброс инсулина – гипогликемия и усталость» истощает энергетические резервы и формирует порочный круг метаболического стресса. Крайне опасно, что эти напитки, вызывая расширение сосудов кожи, создают иллюзию согревания, но на деле ведут к ускоренной потере тепла, повышая риск переохлаждения на морозе.
Продукты с избытком натрия и соли
По словам ученых, рекордсменами по скрытому содержанию соли являются не только традиционные заготовки, но и популярные снеки — чипсы, сухарики. В этих продуктах концентрация натрия и соли зачастую превышает суточную норму всего в одной небольшой порции. Избыток этих веществ и запускает в организме опасную цепь реакций в зимний сезон.
– Хотя такие заготовки, как соленья и маринады, делаются для употребления именно зимой, они содержат в себе высокие концентрации соли, уксуса, специй и сахара, поэтому могут провоцировать задержку жидкости в организме, что в холодное время года напрямую ухудшает периферический кровоток и теплообмен, способствуя ощущению зябкости и формированию отёков. Уксус и острые приправы могут раздражать слизистую оболочку ЖКТ, снизив популяцию полезных бактерий, которые защищают иммунитет от вирусов в холодное время года, – рассказывает Любовь Сутормина.
Вадим Лядов добавляет, что избыток натрия в чипсах и сухариках провоцирует нарушение водно-солевого баланса, задерживая воду в межклеточном пространстве и образуя отечность, которая затрудняет доставку тепла с кровотоком к конечностям, нарушая терморегуляцию в организме.
– Зимой этот эффект усугубляется из-за компенсаторного сужения периферических сосудов – естественного механизма для сохранения тепла в ответ на холод. Физиологически это приводит к увеличению объёма циркулирующей крови, что заставляет сердце работать с повышенной нагрузкой, а стенки сосудов – противодействовать возросшему давлению. Сочетание этих факторов несет в себе серьёзную угрозу для сердечно-сосудистой системы и ведёт к росту вероятности инсульта и инфаркта зимой. Употребление таких продуктов выступает дополнительным стресс-фактором, затрудняя работу кровообращения и без того в напряжённый для организма холодный сезон, – рассказывает ученый.
Алкоголь
Вопреки популярному мнению, что алкоголь согревает, учёные предупреждают, что он нарушает естественные механизмы адаптации организма к зиме. Более того, его употребление лишь создает иллюзию тепла из-за расширения поверхностных сосудов, в то время как на самом деле тело стремительно теряет тепло. Он также обладает выраженным мочегонным эффектом и усугубляет обезвоживание, ведущее к уязвимости слизистых оболочек и последующему развитию ОРВИ, гриппа и простуды.
– Этанол воспринимается печенью как токсин, требующий первостепенной переработки, из-за чего процессы жиросжигания и регуляции уровня глюкозы замедляются. Усиливается чувство голода и снижается самоконтроль, что провоцирует переедание и набор веса. Он нарушает работу циркулирующих лейкоцитов и угнетает выработку важных цитокинов – «посредников» между частями организма, создавая «иммунное окно», при котором повышается риск заражения вирусными инфекциями зимой. Более того, печень расходует запасы витаминов группы B и цинка, которые являются молекулами-помощниками для активации других питательных веществ. Сочетание холодового спазма сосудов и последующего их резкого расширения под действием алкоголя создает экстремальную нагрузку на сердце, которая приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям, – рассказывает ассистент кафедры Любовь Сутормина.
Вадим Лядов также дополняет, что этанол серьёзно нарушает усвоение жизненно важных питательных компонентов, создавая специфический дефицит. Подавляя действие антидиуретического гормона – вещества, которое следит за количеством воды в организме, он заставляет почки выводить не только жидкость, но и водорастворимые витамины с электролитами. Возникающий двойной дефицит – микронутриентный и водный – формирует порочный круг, например, нехватка витамина C, необходимого для синтеза коллагена и работы иммунитета, в сочетании с общим истощением ресурсов ослабляет регенерацию тканей, сосудистый тонус и защитные силы организма зимой.
Колбасные изделия
По словам ученого, регулярное употребление колбасных изделий, таких как сосиски и копчёности, в зимний период создаёт комплексную нагрузку на организм, приводящую к снижению иммунитета и последующему риску развития ОРВИ. Высокое содержание соли влечет за собой задержание жидкости и образование отёков, а насыщенные жиры способствуют росту «плохого» холестерина – липопротеина низкой плотности, что создает дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему и повышает риск развития инсульта или инфаркта в холодное время года.
– Особую опасность представляют нитриты, которые в процессе переработки и пищеварения могут превращаться в канцерогенные N-нитрозамины – соединения, создающие реальную угрозу развития онкологических заболеваний. Зимой эта комбинация не только усугубляет набор веса, но и усиливает общий воспалительный фон, создавая дополнительный риск для здоровья сосудов и желудочно-кишечного тракта. Тяжёлые для переваривания копчёные и жирные изделия заставляют организм тратить драгоценную энергию на пищеварение, отвлекая её от главной в холодный сезон задачи – выработки собственного тепла для поддержания постоянной температуры тела, – подчеркивает Вадим Лядов.
Топ-7 продуктов для здоровья и энергии зимой
Продукты, содержащие животный и растительный белок
Эксперты подчеркивают, что в зимнее время, когда организм мобилизует ресурсы для выработки тепла и противостояния инфекциям, белок в рационе выходит на первый план. Он служит не только основным строительным материалом для клеток иммунитета, антител и ферментов, но и обладает высоким термическим эффектом – на его переваривание и усвоение тело тратит значительное количество энергии, способствуя внутреннему согреванию.
– Нежирное мясо, такое как говядина, индейка и курица, обеспечивает организм не только полноценным белком и «длительной» энергией, которой не хватает зимой, но и хорошо усваиваемым гемовым железом. Последнее предотвращает развитие железодефицитной анемии – состояния, чьи симптомы – усталость, зябкость, слабость – особенно опасны в снежное время года. Витамины группы B, в изобилии содержащиеся в мясе, выступают незаменимыми молекулами-помощниками в процессе клеточного метаболизма, обеспечивая плавное высвобождение «длинной» энергии из пищи без резких скачков глюкозы в крови. Регулярное употребление нежирного мяса поддерживает мышечную массу и теплопродукцию, помогает избежать энергетических спадов и анемии, а также обеспечивает стабильный ресурс для восстановления и иммунитета в условиях холода и часто сниженной физической активности, – объясняет Вадим Лядов.
По словам Любови Суторминой, не только мясо, но и белая рыба, яйца, творог и бобовые культуры – чечевица, фасоль и нут – являются источником белка. Последние также ценны клетчаткой, необходимой для поддержания здоровой микрофлоры кишечника, которая влияет на восприимчивость организма к вирусам зимой. Достаточное потребление помогает стабилизировать уровень сахара в крови, обеспечивая длительное чувство сытости и предотвращая энергетические «провалы», и поддерживает синтез нейромедиаторов, таких как серотонин и дофамин, что важно для борьбы с сезонным упадком сил и настроения.
Жирная морская рыба
Ученые отмечают, что употребление лосося, горбуши и тунца, становится не просто рекомендацией, а необходимостью зимой. Эти продукты представляют собой уникальную комбинацию нутриентов, важных для адаптации к холоду и короткому световому дню.
– Главную роль играют полиненасыщенные жирные кислоты омега-3, обладающие мощным противовоспалительным действием. В условиях дефицита солнечного света жирорастворимый витамин D приобретает особую ценность, так как участвует не только в усвоении кальция, но и в регуляции работы иммунных клеток, помогая снизить сезонную восприимчивость к инфекциям. Витамины А и Е выступают в роли ключевых антиоксидантов, защищая клеточные мембраны от окислительного стресса – повреждения клетки кислородом, а микроэлементы вроде йода, необходимого для терморегуляции и работы щитовидной железы, и цинка – важного для функционирования иммунитета – обеспечивают базовую поддержку метаболизма, – комментирует ученая.
Орехи и семечки
Употребление этих продуктов в умеренном количестве является важной составляющей в зимнем рационе. Они представляют собой концентрированные источники полезных ненасыщенных жиров, которые служат наиболее эффективным и «долгим» топливом для организма.
– Они также содержат магний – микроэлемент, который играет ключевую роль в работе нервной системы, помогает снизить уровень стресса и бороться с хронической усталостью, обостряющейся в сезон короткого светового дня. Не менее важен витамин E – мощный жирорастворимый антиоксидант, который защищает клеточные мембраны и нейроны, тем самым поддерживая ясность ума, концентрацию внимания и способность адаптации организма к выживанию в условиях низких температур. Многие орехи и семена, например бразильский орех и тыквенные семечки, содержат цинк и селен, микроэлементы, важные для нормального функционирования иммунитета зимой, – объясняет Вадим Лядов.
Ягоды и фрукты
– Эти продукты – прекрасный источник полезных элементов и альтернатива промышленным сладостям. Из сезонных фруктов можно выбрать хурму, киви и гранат, которые обладают уникальным нутриентным профилем – питательными веществами. Первая богата витамином А, йодом и магнием, поддерживает здоровье щитовидной железы, выработку тепла в организме и регулирует тонус сосудов, который может нарушаться из-за холодов. Второй содержит антиоксиданты и влагу, которые помогают бороться с сухостью слизистых оболочек, вызванной отоплением, усиливая их барьерную функцию против вирусов. Последний, благодаря витаминам B6, B12 и антиоксидантам, способствует кроветворению, защите клеток от окислительного стресса – повреждение клеток кислородом, которое может привести к изменению ДНК, и выработке энергии, что помогает противостоять характерной для холодного времени года усталости и слабости, – объясняет Любовь Сутормина.
Немаловажными также являются продукты, богатые витамином C. Он напрямую стимулирует активность и производство лейкоцитов – ключевых клеток иммунной системы – одновременно сокращая продолжительность и тяжесть симптомов простуды. Вадим Лядов рекомендует обратить внимание на доступные зимние источники – шиповник, облепиху, квашеную капусту, цитрусовые и замороженные ягоды – черную смородину, клюкву – которые лучше сохраняют витаминную ценность. Их регулярное употребление создаёт надёжный антиоксидантный щит, снижает общий воспалительный фон и ускоряет восстановление организма в холодный сезон.
Специи
По словам ученой, зимой специи выполняют гораздо больше функций, чем простое улучшение вкуса и аромата блюд. Чёрный перец, содержащий пиперин, стимулирует кровообращение и пищеварение, что способствует внутреннему согреванию зимой. Корица, богатая кумарином, благотворно влияет на микроциркуляцию и помогает поддерживать эластичность сосудов.
– Мускатный орех и гвоздика обладают выраженными противовоспалительными и антимикробными свойствами, а также содержат соединения, способствующие выработке защитных интерферонов – белков. Специи помогают организму эффективнее расходовать энергию на терморегуляцию, поддерживают местный иммунитет слизистых оболочек дыхательных путей и пищеварительного тракта, а также улучшают максимальное усвоение питательных веществ из других зимних продуктов, – рассказывает Любовь Сутормина.
Вода, травяные чаи и отвары
Зимой сухой воздух отопления может вызывать незаметное обезвоживание, которое часто маскируется под чувство голода. Достаточное потребление тёплой жидкости необходимо для поддержания эластичности слизистых, а также для эффективной терморегуляции и профилактики ОРВИ и гриппа.
– Травяные чаи, такие как имбирный, ромашковый или отвар шиповника, не только восполняют дефицит влаги, но и за счёт своих антиоксидантных и противовоспалительных свойств помогают укрепить иммунитет. Регулярное включение в рацион этих напитков способствует мягкому и качественному согреванию организма. Достаточное питьё тёплых настоев в течение дня является ключевым правилом для профилактики обезвоживания и поддержания здоровья в холодный сезон, – комментирует ученая.
Овощи
Прекрасной альтернативой свежим овощам становятся замороженные брокколи, цветная капуста и овощные смеси, которые сохраняют витамины и клетчатку. Последняя служит питанием для полезной кишечной микрофлоры, укрепляя кишечный барьер и сохраняя системный иммунитет.
– Особое место в рационе занимают лук и чеснок – рекордсмены по содержанию фитонцидов, таких как аллицин, обладающих прямым противомикробным действием. Для максимальной пользы их рекомендуется добавлять в готовые блюда в свежем виде. Замороженные овощи, свежие лук и чеснок создают комбинированный эффект, поддерживая здоровье в зимний период, – добавляет эксперт.
Ученые подчеркивают, что, к сожалению, не существует единого идеального зимнего рациона для всех – ключевое значение имеют индивидуальные особенности организма. Состояние здоровья, уровень физической активности, наличие аллергий или специфических заболеваний – всё это определяет, что стоит ограничить в употреблении, а что, напротив, добавить в меню для поддержания энергии и иммунитета. Если продукт является источником важных нутриентов и если его отказ вызывает резкие перепады в самочувствии и настроении, то снижать его потребление нужно постепенно под контролем диетолога или врача. К тому же, при стрессе или в период болезни, организм нуждается в максимальной поддержке, поэтому сбалансированный рацион – это ключ к активации защитных функций.
Вызывают тремор рук и влияют на репродуктивную систему: ученые Пермского Политеха рассказали, что важно знать об энергетиках
Темп роста потребления энергетиков резко сократился с 24% в январе 2025 года до 7% в июле. Это связано с запретом на продажу несовершеннолетним, региональными ограничениями и ухудшением имиджа продукции. Но производители продолжают запускать новые бренды этих напитков. Ученые Пермского Политеха рассказали, что вреднее: кофе или энергетик, как схожесть их вкуса с газировкой помогает сформировать зависимость у молодежи, зачем в них добавляют витамины, почему от кофеина возникает тремор, как пол, генетика и темперамент влияют на его восприимчивость и как энергетики воздействуют на репродуктивную систему.
Поэтапное воздействие энергетика на организм
Попадая в организм, энергетик запускает каскад стимулирующих реакций, нацеленных в первую очередь на нервную, сердечно-сосудистую и пищеварительную системы. Каждый компонент вносит свой вклад в этот сложный процесс.
Кофеин выступает главным стимулятором, заставляя сердце биться чаще и повышая тонус сосудов. Это приводит к усилению мозговой активности, уменьшению сонливости и повышению концентрации. Чувство бодрости наступает через 5–10 минут после употребления.
Гуарана – это вьющаяся лиана, которая растет в амазонской части Бразилии и Парагвая. Ее плод величиной с орех покрыт кожицей от глубокого жёлтого до серого цвета. При созревании кожура лопается и открывает лилово-коричневое семечко. Растение также содержит кофеин, но он связан с растительными танинами – веществами, которые замедляют его усвоение, создавая более плавный эффект, без резкого старта и такого же резкого спада. Поэтому действие от нее длится дольше – до 4–6 часов, в то время как чистый кофеин часто сходит на нет через 1,5–3 часа.
– L-карнитин работает как ускоритель метаболизма. Его задача — транспортировать жирные кислоты в «энергетические станции» клеток – митохондрии, где те преобразуются в дополнительную энергию, поддерживая выносливость. Таурин, в свою очередь, помогает регулировать уровень глюкозы в крови и помогает продуктивному использованию жиров для энергообмена. В синергии с кофеином он усиливает общий тонизирующий результат и поддерживает функцию сердечной мышцы, – делится доцент кафедры химии и биотехнологии, научный консультант по фармакологии НОЦ ХимБИ ПНИПУ Сергей Солодников.
Непредсказуемость воздействия заключается в том, что все эти компоненты используются в высоких, порой максимально допустимых дозах. Их совместное действие в такой концентрации комплексно не изучалось — исследования проводились лишь на отдельных веществах и в терапевтических нормах. Здоровый организм отвечает на такую «атаку» резким всплеском всех функций с последующим неизбежным спадом и истощением.
Почему энергетические напитки всегда делают сладкими и газированными
Энергетические напитки намеренно делают такими сладкими и газируют по нескольким ключевым причинам, и главная из них — замаскировать вкус. Основные стимулирующие ингредиенты, перечисленные выше, сами по себе обладают выраженной горечью. Обилие сахара эффективно перебивает этот неприятный привкус, делая его более удобным для употребления.
Однако сладость играет не только маскирующую роль. Углекислый газ в составе ускоряет всасывание кофеина и других компонентов в кровь через стенки желудка. Это позволяет «энергетическому удару» наступить быстрее. А сахар, будучи простым углеводом, легко усваивается организмом, создавая мгновенный всплеск энергии и дополняет действие кофеина. Такое сочетание не только ускоряет ощущение прилива бодрости, но и формирует устойчивую привычку.
– Эта «пара» также повышает активность дофамина, что вызывает чувство удовольствия и мотивации. Человек начинает ассоциировать употребление энергетиков с позитивными эмоциями и отсутствием тревог, стремясь повторить эти состояния. Поначалу формируется психологическая зависимость, основанная на приятных ощущениях. А при регулярном употреблении привычка пить в определенных ситуациях становится более укоренившейся. Вскоре люди начинают замечать, что без очередной баночки чувствуют усталость и беспокойство, что уже является признаком физической зависимости, — сообщает Никита Фаустов, ассистент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ.
Кроме того, производители ориентируются на свою основную аудиторию — молодежь, которая с детства привыкла к газировке. Похожий на нее вкус является еще и продуманным маркетинговым ходом, делающим продукт максимально привлекательным для этих целевых потребителей.
Зачем в энергетики добавляют витамины В и С
Витамины группы В выполняют роль коферментов, то есть они необходимы для преобразования питательных веществ из пищи в чистую энергию. Именно на этом основана логика производителей. Сахар выступает в роли топлива, кофеин — стимулятора, а витамины группы В — это «искра», которая призвана обеспечить их более эффективное «сжигание».
Аскорбиновая кислота (витамин С) выступает в роли антиоксиданта, нейтрализуя окислительный стресс, который может усугубляться в периоды тревог и напряжения. В пищевой индустрии это вещество находит применение в качестве агента, регулирующего кислотность. Его добавление способствует поддержанию вкусовых качеств и насыщенности цвета напитка.
Однако ключевой нюанс заключается в том, что здоровый человек, как правило, не испытывает дефицита этих элементов и получает их в достаточном количестве из обычного рациона. Если выраженного недостатка нет, то дополнительная доза не придаст больше энергии — организм усвоит только необходимое ему количество, а излишки попросту выведет.
Тремор рук и банка энергетика перед сном
После употребления энергетических напитков может возникать тремор конечностей.
– Это прямое следствие перевозбуждения нервной системы. Кофеин блокирует аденозин — вещество, отвечающее за торможение и успокоение. В результате она посылает в мозг избыточные, хаотичные сигналы. Поскольку эта энергия не находит выхода в полноценной физической работе, она проявляется в виде мелкой дрожи — нарушении тонкого мышечного контроля, – объясняет Сергей Солодников.
У некоторых людей после употребления даже небольшой дозы кофеина резко повышается уровень тревожности и учащается сердцебиение, в то время как другие могут выпивать по нескольку банок в день, включая позднее вечернее время, и не чувствовать ощутимого результата.
По словам эксперта, разная реакция связана с индивидуальными особенностями. Во-первых, существует генетически обусловленная чувствительность: у некоторых людей кофеин перерабатывается в организме медленнее, что усиливает и продлевает его действие. Во-вторых, играет роль тип нервной системы — более возбудимые холерики чаще острее реагируют на стимулятор, чем спокойные флегматики. Наконец, важны привычка и контекст: тот, кто пьёт энергетики постоянно, вырабатывает толерантность, а сочетание с сигаретой или стрессом может многократно усилить негативные эффекты вроде тревоги и учащённого сердцебиения.
Важно отметить, что даже когда человеку легко дается засыпание после вечернего употребления тонизирующего напитка, качество его сна существенно нарушается.
– Кофеин блокирует рецепторы упомянутого ранее аденозина, который к концу дня накапливается, сигнализируя мозгу об усталости. В результате процесс засыпания затрудняется, а структура сна становится поверхностной и фрагментированной, лишая организм полноценного отдыха. Опасно влияние и на сердце, нередко на фоне такого сочетания формируется аритмия. Частота ударов может превышать норму на 50% и более, что несовместимо с нормальным процессом перехода ко сну, когда активность работы органов должна плавно снижаться, – предупреждает ученый ПНИПУ.
Что хуже для здоровья: пить кофе 3 раза в сутки или банку энергетика каждый день
– С точки зрения здоровья регулярное употребление натурального кофе предпочтительнее. Хотя в порции эспрессо содержится кофеин, его доза существенно ниже, чем в стандартном энергетике. Кроме того, натуральный продукт содержит полезные антиоксиданты и другие биологически активные вещества, которые могут частично компенсировать негативные последствия. В отличие от этого, тонизирующий напиток представляет собой комбинацию высокой дозы кофеина, большого количества сахара и химических добавок, что создает комплексную нагрузку на нервную, сердечно-сосудистую и эндокринную системы, – отвечает Сергей Солодников.
Кому не стоит употреблять энергетики
Такие напитки представляют серьезную опасность для определенных групп людей и категорически им противопоказаны. В первую очередь, это дети и подростки, чей развивающийся организм крайне чувствителен к высоким дозам кофеина и стимуляторов — многие врачи рекомендуют воздерживаться от них как минимум до 16-18 лет. Также в группе риска находятся люди с хроническими заболеваниями: гипертонией, сердечной недостаточностью, нарушениями нервной системы, сахарным диабетом и проблемами желудочно-кишечного тракта, такими как гастрит.
– Что касается различий в воздействии по половому признаку, то женщины ощущают более сильный эффект из-за физиологических особенностей — в среднем меньшей массы тела и изменчивого гормонального фона, что ведет к повышению концентрации кофеина в крови и усилению его действия по сравнению с мужчинами. При этом стоит знать о том, что энергетические напитки угнетают репродуктивную функцию. Процесс зачатия приносит результат только при условии, что организм не несет дополнительных нагрузок на сердечно-сосудистую систему, – отмечает Сергей Солодников.
Как минимизировать риски от употребления энергетиков
— Если вы выпиваете более двух банок подряд, могут появиться побочные явления, противоположные ожидаемым. Категорически запрещено смешивать энергетик с алкоголем: такое сочетание может спровоцировать гипертонический криз из-за многократного усиления воздействия кофеина. Это состояние, при котором резко повышается артериальное давление до цифр, равных 180/120 мм рт. ст., и требуется немедленно его снижать, чтобы предотвратить поражение органов-мишеней – сердца, глаз, почек и мозга, — уточнил Никита Фаустов.
Не стоит совмещать бодрящие напитки с лекарственными препаратами, поскольку кофеин может взаимодействовать с ними, влияя на их работу и усиливая побочные эффекты. В таких случаях обязательна консультация с врачом или фармацевтом. Также не стоит забывать об их калорийности, так как частое употребление приводит к набору лишнего веса. При наличии нежелательных реакций на компоненты, они могут привести к аллергии.
– После длительного или чрезмерного употребления таких напитков необходимо дать организму восстановиться. Помочь ему в этом можно обильным питьем для выведения вредных компонентов, а также употреблением успокаивающих травяных сборов и качественным сном, – советует Сергей Солодников.
Альтернативные источники энергии
Полезные аналоги действительно существуют. Они основаны на натуральных компонентах, которые могут помочь повысить тонус организма без вредных последствий.
— Сироп или настойка женьшеня улучшают физическое и психическое состояние, повышают устойчивость к стрессам, жизненный тонус и либидо, стимулируют память и концентрацию. Обычно их принимают в первой половине дня, чтобы избежать бессонницы, — рассказывает Никита Фаустов.
Сироп или настойка лимонника китайского повышает физическую и умственную работоспособность, поднимает настроение и снимает усталость. Принимать можно по аналогии с женьшенем, соблюдая дозировку и время приема. Элеутерококк колючий (сибирский женьшень) поднимает толерантность организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, ускоряет процессы обучения и памяти, облегчает депрессию и тревогу. Можно использовать экстракты в виде настоек или капсул. Дозировка зависит от формы препарата и состояния здоровья.
— Кроме того, можно обратиться за помощью к родиоле розовой, она помогает при стрессе. Ашваганда поможет наладить качество сна, укрепить иммунную систему и в целом поднимет настроение. Центелла азиатская улучшит работу клеток нервной системы и облегчит депрессию. Бакопа Монье обеспечит концентрацию внимания и окажет антиоксидантное и противовоспалительное действие. Но всё же лучшим решением будет поддержание уровня энергии через полноценный сон, здоровое питание и регулярные физические упражнения, — отмечает эксперт ПНИПУ.
Ученые ПНИПУ создали первый в мире прототип портативного анализатора качества смазки на производстве
Долговечность и бесперебойная работа любого механизма с движущимися частями – от подшипников электродвигателя до узлов промышленного станка – критически зависит от качества смазочного материала. Он создает защитную пленку между трущимися поверхностями, снижает их истирание, спасает от коррозии, перегрева и загрязнений. Ключевое свойство смазки – износостойкость – способность предотвращать износ деталей. Однако со временем при эксплуатации она деградирует и ее защитные качества ослабевают. Существующие установки для проверки работоспособности требуют расхода большого количества свежего материала и не позволяют провести его контроль «на месте» в условиях цеха. Ученые Пермского Политеха разработали уникальную портативную конструкцию, которая всего по паре капель может оценить остаточный ресурс отработавшей смазки прямо на производстве, что раньше не было возможно. Это на 98% снижает расход материала и открывает новые перспективы для обслуживания оборудования в полевых условиях, где нет доступа к сложным лабораторным приборам.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология» №3, 2025. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
В любом производственном оборудовании есть движущиеся компоненты (механические узлы), например, направляющие элементы токарных станков, шарниры и подвески роботов-манипуляторов, редукторы, подшипники валов или насосов и многие другие. Прямое взаимодействие металлических деталей может привести к поломке, образованию царапин и сколов. Чтобы этого не допустить, узлы трения смазывают специальным промышленным материалом – пластичной смазкой. Кроме того, что она предотвращает прямой контакт деталей, она также отводит лишнее тепло и создает барьер от влаги, тем самым защищая от перегрева и коррозии.
Этому материалу предъявляют серьезные требования. Его качество определяют по плотности, вязкости, прочности, стабильности, содержания механических примесей, воды и растворителей, в том числе и по износостойкости – чем она выше, тем ниже вероятность возникновения дефектов на деталях. Перед применением все смазки подвергают испытаниям в лабораторных условиях на специальном оборудовании, которые имитируют работу механизмов. Такой контроль помогает изучить свойства продукта и узнать, при какой нагрузке он остается стойким, а при какой теряет свою эффективность.
Однако существующие для этого решения обладают рядом недостатков: применяемые устройства дорогостоящие, сложные в эксплуатации и предназначены для проверки лишь «чистого» – свежего материала в лаборатории. Кроме того, только на один опыт затрачивается не менее 10 мл продукта, что при многочисленном анализе в промышленных масштабах приводит к сильным расходам. А главная проблема – это невозможность оценить с их помощью смазки, которые уже используются на производстве, хотя это также необходимо, так как их защитные свойства со временем ослабевают и требуют контроля.
Ученые Пермского Политеха разработали прототип инновационной портативной установки для проверки износостойкости материала прямо в условиях цеха. Ключевое преимущество метода – возможность протестировать смазку, взятую в очень малом количестве (до 0,2 мл) непосредственно из узла трения работающей машины, и определить, исчерпала ли она свой ресурс или еще может использоваться.
– Предлагаемая конструкция отличается простотой и компактностью. Она имитирует работу пары металлических деталей (узла): вращающийся цилиндрический образец прижимается к неподвижной пластине. Между ними помещается крошечная порция тестируемой смазки (0,15–0,2 мл). Прикладываемая нагрузка регулируется с помощью винтового механизма и измеряется тензодатчиком, – рассказывает Макар Ромашкин, доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ, кандидат технических наук.
– Эксперимент продолжается до тех пор, пока на образце не появится характерное серое окисленное кольцо (признак начала деградации смазки), либо не произойдет «схватывание» – прямой контакт металлических образцов из-за полного разрушения смазочной пленки. При этом фиксируется время, которое материал выдерживает под конкретной нагрузкой до наступления критического момента, – поясняет Борис Стародубцев, доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ, кандидат технических наук.
Уникальность конструкции – в минимальном расходе исследуемого продукта и особом типе пары трения (вращающемся цилиндрическом образце и неподвижной пластине). Такое решение позволяет легко и удобно проводить проверку прямо на производстве, тогда как аналогичные машины содержат больше составных частей и требуют значительных затрат сил и времени.
С помощью разработанной лабораторной установки ученые провели 150 экспериментов со смазкой «Литол-24», которая активно используется в промышленности для различных механизмов и узлов, работающих в условиях высоких нагрузок и температур (подшипников качения, шарниров и других). Ее проверяли в двух состояниях: свежей и уже отработавшей определенное время в реальных условиях.
После испытаний прототипа машины трения на установке строится график зависимостей в виде кривой, по которой можно отследить качество материала. Для свежего она имеет определенную форму, а по мере старения его характеристики ухудшаются: время до схватывания сокращается, а форма кривой меняется. Так, проверив продукт из работающего оборудования и сравнив полученный график с эталоном, работники цеха или предприятия на месте смогут сделать точный вывод о степени его износа и остаточных возможностях.
По сравнению с аналогами новая установка для контроля износостойкости ученых Пермского Политеха менее трудоемкая и дорогая, а также требует для тестирования на 98% меньше смазочного материала, сохраняя при этом точность анализа. Метод может стать незаменимым промышленным инструментом, позволяя предотвращать поломки и оптимизировать графики техобслуживания на основе объективных данных о состоянии смазки.
Ученые Пермского Политеха развеяли 7 мифов о дислексии
По данным Международной ассоциации дислексии, около 17–23% всего населения Земли имеют симптомы этого нарушения и связанные с ним трудности. Ученые Пермского Политеха объяснили, из-за чего оно возникает, как влияет на уровень интеллекта и почему не является заболеванием, как связано с СДВГ, почему дислексики неразборчиво пишут, как называется отклонение, когда ребенок не может определить время по часам и почему не стоит специально упрощать программу обучения для таких детей.
Дислексия – это нарушение работы мозга, которое мешает человеку быстро и правильно распознавать слова, соотносить буквы со звуками и осваивать орфографию. У таких людей при чтении символы как будто «слипаются», наезжают друг на друга, меняются местами и просто исчезают. Иногда некоторые слова становятся похожи, а цифры и буквы поворачиваются зеркально.
– Дети с этой особенностью читают медленнее остальных сверстников. Им приходится дольше удерживать взгляд на строке, постоянно возвращаться к началу текста. Они часто переставляют или пропускают слоги. Слова, которые имеют скопления согласных, например, «впрок», «стройка», и пишутся через дефис: «кресло-кровать», «фруктово-ягодный», крайне сложны для восприятия дислексиками, – комментирует доцент кафедры «Иностранные языки, лингвистика и перевод» ПНИПУ, кандидат педагогических наук Мария Жданова.
Из-за чего возникает дислексия
– За речевые навыки отвечают два ключевых отдела мозга: височно-теменной, связанный с преобразованием букв в звуки, и затылочно-теменной, автоматизирующий этот процесс. МРТ показывает их пониженную активность у людей с дислексией. Кроме того, наблюдается смазанное разделение функций между полушариями. В момент чтения у них недостаточно активируется левое и чрезмерно — правое. Еще одной особенностью является меньшее количество серого вещества в мозжечке, который отвечает за координацию и механическое выполнение привычных действий, в том числе чтения, – объясняет старший научный сотрудник кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат медицинских наук Валерий Литвинов.
Нарушение возникает из-за сложного переплетения генетической предрасположенности, психологического развития и социальных факторов. Связывать его, например, исключительно с тяжелыми родами или гипоксией неверно, так как эти осложнения есть у многих людей, но дислексия развивается далеко не у всех. Скорее, это врожденная особенность работы мозга, на которую могут влиять различные внешние обстоятельства.
– Проявления дислексии меняются с возрастом. У детей, еще не освоивших алфавит, могут наблюдаться трудности с моторикой: им сложнее ловить мяч, удерживать равновесие, координировать движения, различать право и лево. На этапе развития речи возможны задержки, проблемы с произношением, перестановка или пропуск слогов, – продолжает эксперт Пермского Политеха.
В школьном возрасте, когда начинается обучение чтению, возникают трудности с пониманием текста. Даже при технически правильном произношении смысл может ускользать или искажаться. В дальнейшем часто появляются сложности с изучением иностранных языков. Подростки и взрослые с дислексией нередко избегают чтения, особенно вслух, что может вызывать фрустрацию (эмоциональную реакцию на невозможность получить то, что нужно или очень хочется) и снижение самооценки.
СДВГ, как одна из причин дислексии
Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) невозможно определить с помощью лабораторных или аппаратных исследований. Он ставится исключительно на основе беседы с пациентом и наблюдения за его поведением. Этим сложным диагнозом часто злоупотребляют, пытаясь скрыть за ним социально-педагогическую запущенность или индивидуальные особенности развития, требующие коррекции.
По словам Валерия Литвинова, в основе истинного СДВГ лежит недостаточная развитость лобных долей мозга, которые отвечают за функции программирования, контроля и управления своими действиями. Основная причина этого — либо неправильный стиль воспитания (потворствующий, без четких границ), либо естественное замедленное развитие этих структур, что требует от родителей еще большего контроля и руководства.
Такие нарушения приводят к гиперактивности, импульсивности и отклоняющемуся поведению. Эти же проблемы напрямую мешают освоению чтения. Оно требует сопоставления букв со звуками, быстрого доступа к информации из памяти и устойчивой концентрации. При ее дефиците этот процесс становится крайне затруднительным.
– Дети с СДВГ часто с трудом понимают смысл чтения, испытывают болезненные ощущения от возрастающей нагрузки и всеми силами стараются ее избежать. Таким образом, дислексия у них является не самостоятельным нарушением, а прямым следствием и сопутствующим симптомом синдрома дефицита внимания, – сообщает ученый ПНИПУ.
Дисграфия – побочный эффект дислексии
Людям с дислексией так же сложно писать, как и читать, поскольку эти процессы тесно связаны. Текст, созданный таким человеком, часто содержит множество ошибок и бывает запутанным настолько, что его трудно прочитать даже самому автору. Это сопутствующее нарушение называется дисграфией.
Мария Жданова отмечает, что наличие такой особенности очень легко вычислить. Ведь ошибки при письме в этом случае никакого отношения к орфографическим правилам не имеют. Они носят неврологический характер. Например, замена графически схожих букв: «собака» — «шабака», их пропуск: «плед» — «пед», зеркальное отражение: «з» вместо «е», а также слитное написание слов: «синезеленый». Почерк у человека с дисграфией обычно неровный, неразборчивый и неряшливый, текст часто выходит за поля.
Простого знания грамматики здесь недостаточно, так как проблема заключается в обработке мозгом языковой информации, и корректировать это должен логопед, а не репетитор или школьный учитель.
– Ключевую роль в развитии дислексии и дисграфии играет мелкая моторика, так как зоны мозга, отвечающие за артикуляцию звуков и движения кисти, расположены рядом и тесно взаимосвязаны. Поэтому развитие координации напрямую влияет на развитие речевых центров, – сообщает Валерий Литвинов.
Если ребенок не может определить время по часам – это тоже дислексия?
Помимо дислексии и дисграфии существует еще одно специфическое нарушение функций мозга – дискалькулия.
– Ее ключевой признак — неспособность быстро и точно оценить количество объектов в поле зрения. В норме человек может мгновенно, с первого взгляда, определить до 5–6 штук. Человеку с дискалькулией для этого требуется последовательный пересчет каждого предмета, – комментирует Валерий Литвинов.
Это нарушение приводит к сложностям с выполнением даже простых математических операций (например, 5+7), оценкой расстояний и размеров, ориентацией в пространстве и, в том числе, как раз определением времени по часам.
Топ-7 мифов о дислексии, дисграфии и дискалькулии
1. Это заболевания
Нет, дислексия, дисграфия и дискалькулия не являются заболеваниями. Это нейробиологические особенности, которые влияют на работу центральной нервной системы и проявляются в трудностях с овладением навыками чтения, письма и счета.
2. Если ребенку тяжело дается обучение чтению, у него дислексия
– Если навык чтения тяжело дается ребенку, это не всегда является признаком дислексии. Причина может быть в банальном отсутствии интереса к этому процессу или в попытке вовлечь в него детей в том возрасте, когда для них еще пока большее значение имеет игровая активность. Распознавание букв, умение их преобразовывать в звуки и слова – это довольно трудоемкая задача, и существует множество факторов, которые будут замедлять обучение языку и делать его сложнее, – делится Валерий Литвинов.
3. В странах со «сложными» языками больше дислексиков
– Мы не можем говорить о простых или сложных языках в целом, это не совсем корректно. Так, к примеру, в китайском очень трудные письменность и интонирование, но легкая грамматика: нет времен, падежей, родов. В испанском и итальянском понятные произношение и правописание, но запутанная система глагольных времен и наклонений. Что касается дислексии, то не имеет значения, на каком языке говорит ребенок. Если она проявлена, то будет свойственна человеку вне зависимости от этого условия, – объясняет Мария Жданова.
4. Дислексия, дисграфия и дискалькулия влияют на уровень интеллекта
Оба эксперта согласились в том, что дислексия, дисграфия и дискалькулия являются избирательными нарушениями и затрагивают только отдельные навыки, в то время как общие интеллектуальные способности могут оставаться высокими или даже выдающимися.
5. Нужно специально облегчать тексты, чтобы дислексикам было проще учиться
Чем проще написан текст, тем лучше его воспринимают дислексики. Но задача педагога — не снизить планку требований, а дать инструменты для достижения существующей. Поэтому допускается адаптировать исключительно форму подачи информации, а не ее содержательную сложность.
– Для наилучшего понимания материал должен быть хорошо структурирован, разбит на части, снабжен иллюстрациями и напечатан шрифтом без засечек типа Arial. Лучше такому ученику давать работу с текстом в качестве домашнего задания. Но облегчать его специально, отказываясь от сложных орфографии и грамматики не стоит, – советует Мария Жданова.
Трудности, которые испытывает дислексик при чтении тяжелого текста, заставляют его мозг искать обходные пути: больше опираться на контекст, логику, анализ структуры. Это тренирует высшие психические функции – программирование и контроль, которые помогают компенсировать имеющееся нарушение. Упрощенный текст такой тренировки не дает.
6. Печать на клавиатуре решит проблему людей с дисграфией
Валерий Литвинов объяснил: переход на печать на клавиатуре, действительно, может устранить проблему неразборчивого почерка, свойственного таким людям. Однако человек все равно продолжит делать характерные ошибки: заменять похожие буквы («ш»/«щ») и звуки («б»/«п»), пропускать их, соединять границы слов.
7. От дислексии, дисграфии и дискалькулии невозможно избавиться
– На самом деле все три нарушения можно успешно компенсировать до уровня, когда они практически перестают мешать жизни. Это происходит за счет развития «обходных путей», когда сильные стороны мозга (логика, образное мышление, визуализация) берут на себя функции слабых, – отвечает Валерий Литвинов.
Существуют различные методы коррекции дислексии, дисграфии и дискалькулии. Например, соединение чтения с тактильными ощущениями, когда ребенок пишет буквы и слова пальцем на песке или лепит 3D-модели букв и слов из пластилина. Их подбирают под индивидуальные особенности детей неврологи и логопеды-дефектологи.
Что касается профессии, то люди с такими особенностями могут быть успешны в любых сферах, включая работу с языками, текстами и точными науками. Более того, необходимость постоянно преодолевать трудности часто развивает у них упертость, трудолюбие и нестандартное мышление — качества, которые ценятся в любой области. Например, дислексия не помешала многим известным личностям добиться успеха, а некоторым даже помогла. Среди них Леонардо да Винчи, Альберт Эйнштейн, Петр I, Стив Джобс, Пабло Пикассо. А Гансу Христиану Андерсену и Агате Кристи, вопреки проблемам с чтением, удалось стать знаменитыми писателями и опубликовать десятки великих произведений.
От боли в спине до проблем с желудком: эксперт Пермского Политеха рассказал, чем вредит неправильный прикус
По данным ВОЗ, до 90% населения Земли имеют отклонения в зубочелюстной системе. В ряде случаев даже малейшие аномалии прикуса могут вызвать значительные нарушения в теле человека – от искривления позвоночника до перекоса таза и заболеваний ЖКТ. Ученый Пермского Политеха рассказал, как формируется прикус, что влияет больше – генетика, еда или стресс, почему важно правильно вскармливать младенцев, какие методы лечения предлагает современная ортодонтия и чем они отличаются.
Прикус — это не просто ровные зубы и красивая улыбка, как многие привыкли считать. Это сложная система смыкания верхней и нижней челюстей.
– Здоровой нормой считается ситуация, когда все зубы ровные, без скученности и промежутков, имеют одинаковую высоту и стоят в пределах своего ряда. Важны и корректные взаимоотношения: верхние передние зубы должны перекрывать нижние примерно на треть своей высоты, а жевательные поверхности боковых зубов — находиться в плотном контакте для эффективного пережевывания пищи, – комментирует Владислав Никитин, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.
В отличие от стоматолога-терапевта, к которому мы бежим с острой болью, визит к ортодонту часто откладывается «на потом», пока проблема не перестанет быть чисто эстетической.
– К сожалению, многие пациенты приходят к ортодонту уже на этапе осложнений, когда неправильный прикус привел к болевому синдрому в области жевательных мышц, дисфункции височно-нижнечелюстного сустава, проблемам с пережевыванием пищи или головным болям. Это уже достаточно запущенная история, – поясняет ученый ПНИПУ. – Идеальный сценарий – это ранняя диагностика. Особенно у детей, чей прикус находится в стадии формирования. Если к 5-6 годам видны значительные отклонения, например, челюсти сильно несоразмерны или зубы прорезаются вне зубного ряда, это прямое показание к визиту к ортодонту. Не нужно ждать, пока проблемы перейдут из эстетической плоскости в функциональную и начнут причинять боль. Современная ортодонтия позволяет эффективно направлять рост челюстей в детском возрасте, что часто помогает избежать серьезного лечения в будущем.
От челюсти к пяткам: чем неправильный прикус вредит всему организму
По словам эксперта, нарушения прикуса могут стать причиной для серьезных функциональных расстройств во всем организме. Тело человека — это единая система, где челюсти, череп, позвоночник и таз тесно взаимосвязаны сложной сетью мышц, фасций, нервов и связок. Дисбаланс в одном звене неизбежно запускает цепную реакцию изменений в других.
– В ряде случаев даже незначительная аномалия прикуса способна запустить каскад нарушений по всему телу, – поясняет эксперт ПНИПУ, – страдает вся костно-мышечная система: возникает постоянное мышечное напряжение, перекос таза, изменение положения коленей и стоп. Это происходит из-за того, что при нарушении в одной из систем в организме человека, остальные пытаются адаптироваться к этому новому состоянию.
Это компенсаторный механизм имеет далекоидущие последствия. Чтобы стабилизировать положение головы, возникает хроническое напряжение мышц шеи и плечевого пояса. Это, в свою очередь, влияет на осанку, провоцируя искривление позвоночника, хронические боли в спине, мигрени и головокружения. Дисбаланс не останавливается на этом: возникает перекос таза, что ведет к изменению положения коленей и стоп. Таким образом, проблема, начавшаяся в полости рта, буквально «спускается» до самых пяток.
Кроме того, неправильный прикус часто приводит к некачественному пережевыванию пищи. Крупные неоднородные комки создают для желудка повышенную нагрузку в процессе переваривания. Это приводит к тяжести в животе, вздутию и может способствовать развитию гастрита и других заболеваний ЖКТ.
Не только генетика: как еда и стресс меняют прикус
Ровные зубы сегодня – не гарантия идеального прикуса в будущем. Прикус – это динамическая система, которая может меняться на протяжении жизни человека под влиянием различных факторов, и эти изменения заметны даже в масштабе целых поколений.
– Возрастные изменения – одна из ключевых причин. Со временем зубы могут смещаться из-за потери соседних, а опорная система ослабевает: снижается плотность костной ткани, десны теряют эластичность, что увеличивает подвижность зубов и повышает риск их утраты, – объясняет ученый ПНИПУ.
Помимо естественного старения, к смещению могут привести некачественно установленные коронки, пломбы и мосты, а также развитие таких патологий, как артрит височно-нижнечелюстного сустава или пародонтит.
– Интересно, что в масштабе поколений особенно заметно, как прикус у современных людей становится все хуже, по сравнению с предками. Это во многом связано с питанием и привычками. Так, переход с жесткой натуральной пищи на мягкую и переработанную снизил нагрузку на зубочелюстную систему в период ее формирования. Например, частое употребление пюреобразной пищи в детском возрасте, когда ребенок уже способен жевать, не способствует правильному развитию челюстей, – поясняет эксперт ПНИПУ.
Также свою роль играет наследственность. Генетика определяет форму челюстей и зубов, их взаимное положение, цвет и различные аномалии. Если у родителей были маленькие челюсти, скученность зубов или другие специфические дефекты прикуса, высока вероятность, что дети унаследуют эти особенности.
Но генетика решает далеко не все – ключевое влияние оказывают биомеханические факторы, особенно в первые годы жизни человека.
– Так, серьезное значение имеет тип вскармливания младенцев. Использование бутылочек с неправильно подобранной соской вместо вскармливания грудным молоком не создает необходимые нагрузки на челюсть ребенка, что в дальнейшем может привести к формированию аномального прикуса. Стоит отметить, что современные ортодонтические соски способны имитировать нагрузку, схожую с естественным вскармливанием, что минимизирует этот риск, – рассказывает Владислав Никитин.
Помимо питания, на прикусе сказываются и другие процессы: продолжительное сосание пустышки или пальца, привычка грызть карандаши – они нарушают нормальное положение языка и работу мышц. Также проблемы с дыханием: привычка дышать ртом, а не носом, приводит к сужению верхней челюсти, удлинению формы лица и нарушению нормального положения языка.
Эксперт отмечает, что сегодня в особенности на развитие патологии влияет повсеместное повышение уровня стресса. Человек, находящийся в состоянии постоянного напряжения, инстинктивно сильно сжимает челюсти, что приводит к перенапряжению жевательных мышц и может вылиться в бруксизм – непроизвольное скрежетание зубами, которое постепенно стачивает эмаль и нарушает прикус.
Заметить тревожные признаки можно самостоятельно: появление щелей между зубами, изменение формы лица, боль в суставах и жевательных мышцах, затрудненное жевание, необъяснимые головные или шейные боли, повышенная чувствительность зубов. Однако точный диагноз может поставить только врач.
Несмотря на множество аспектов, способных негативно повлиять на зубочелюстную систему в течение жизни, современная ортодонтия предлагает эффективные методы коррекции любых аномалий прикуса.
Брекеты или элайнеры?
Попытки выравнивать зубы известны еще со времен древних цивилизаций. Современная ортодонтия начала формироваться в XVIII-XIX веках, а первые брекет-системы, похожие на нынешние, появились в начале XX века. Их изготавливали из золота, серебра и стали.
Сегодня выбор ортодонтических конструкций стал значительно разнообразнее как по материалам, так и по способам установки. Выбор между ними зависит от клинической ситуации, эстетических предпочтений и образа жизни пациента.
– Исторически первыми и до сих пор наиболее распространенным вариантом остаются брекет-системы. Наружные несъемные конструкции, которые фиксируются на передней поверхности зубов, – это проверенное временем решение. Они просты в уходе и имеют широкий выбор моделей: от дешевых пластиковых, прочных и надежных металлических, до менее заметных, но хрупких и дорогих керамических и сапфировых. Для тех, кому важна полная незаметность, существуют лингвальные системы из металла. Они устанавливаются с внутренней стороны зубов и абсолютно невидимы для окружающих, однако требуют более тщательной гигиены, могут доставлять дискомфорт и увеличивают срок лечения, – объясняет ученый ПНИПУ.
В качестве современной альтернативы брекетам выступают элайнеры – прозрачные съемные каппы из пластика. Их изготавливают индивидуально, например, на 3D-принтере: от 10 до 40 и более штук, каждая из которых немного отличается от предыдущей, обеспечивая небольшое запланированное перемещение зубов. Пациент носит капы последовательно по 1-3 недели, постепенно смещая зубы в нужное положение.
Их ключевая особенность – практически полная незаметность и возможность снимать на время приема пищи или чистки зубов. Однако это более дорогостоящий способ исправления прикуса – лечение обходится в среднем в 1,5–2,5 раза дороже, по сравнению с брекетами.
– Важно понимать, что эти системы решают разные задачи, – объясняет эксперт. – Элайнеры эффективны для коррекции легких и средних аномалий положения зубов, когда требуется провести их незначительное перемещение. В то время как брекет-системы обладают более широким диапазоном действия и применяются для исправления и легких, и даже самых сложных дефектов, включая те, что недоступны для элайнеров.
Правда ли, что брекеты портят эмаль и разрушают зубы?
– Нет, это заблуждение, – комментирует Владислав Никитин, – сами брекеты на это не влияют, но из-за их ношения становится значительно труднее следить за гигиеной полости рта, в частности прочищать промежутки между зубами. Нужно избегать жесткой, липкой и сладкой пищи, которая может повредить конструкцию или стать причиной образования налета. Соответственно, если регулярно следить и тщательно все прочищать, посещать стоматолога для проверок и профессиональной чистки, то можно сохранить зубы и эмаль в целости и сохранности.
В каких случаях устанавливать ортодонтические конструкции нельзя?
Противопоказания к установке брекет-систем включают аллергию на материалы (металл, латекс), тяжелые заболевания пародонта, неконтролируемый диабет, онкологию и психические расстройства, мешающие соблюдению гигиены, что критически важно из-за сложности ухода за конструкцией.
– Для элайнеров ключевыми ограничениями являются сложные аномалии прикуса, требующие хирургии (например, когда зуб или зубы далеко стоят от своего нормального положения), наличие зубов, которые еще не прорезались, значительная деструкция костной ткани, а также недостаточная дисциплина пациента, так как лечение требует соблюдения строгого режима ношения капп. Важно отметить, что некоторые препятствия к постановке элайнеров, такие как пародонтит или зубной камень, – временные и устраняются перед началом лечения, – объясняет ученый ПНИПУ.
Почему зубы стремятся вернуться назад?
Даже идеально ровные зубы после ортодонтического лечения не гарантируют стабильности прикуса на всю жизнь. Всегда есть вероятность их постепенного возврата к исходному, неправильному положению.
– Рецидив происходит, в частности, из-за памяти связок – зуб удерживается в кости их эластичными волокнами, которые после перемещения еще долго находятся в состоянии напряжения и «тянут» зуб обратно, к его старой позиции, – поясняет эксперт ПНИПУ.
Но дело не только в физиологии. Другой причиной может стать первоначальная причина аномалии. Если она не устранена, например, привычка дышать ртом или неправильное глотание, то мышцы языка, губ и щек будут продолжать оказывать прежнее давление на зубы и постепенно сдвигать их назад.
Именно поэтому после снятия брекетов или элайнеров крайне важно зафиксировать достигнутый результат, – отмечает Владислав Никитин. – Для этого врач назначает ношение ретейнеров – специальных конструкций, которые удерживают зубы в новом, правильном положении, пока костная ткань вокруг них окончательно не перестроится, а связки не адаптируются. Срок их ношения обычно вдвое превышает длительность основного лечения, а в отдельных случаях их рекомендуется использовать пожизненно.
Ретейнеры бывают постоянные – в виде тонкой металлической проволоки, которая фиксируется с внутренней стороны передних зубов, и съемные – в виде пластиковых пластин или прозрачных капп, похожих на элайнеры. Часто ортодонты используют комбинированный подход: например, устанавливают несъемный ретейнер на нижние зубы (как наиболее склонные к рецидиву) и назначают съемную каппу на верхнюю челюсть. Это позволяет добиться максимальной эффективности и долговременности результата.
Таким образом, успех ортодонтического лечения – это не только выравнивание зубов, но и комплексная работа по устранению причин патологии и тщательное соблюдение ретенционного режима, что позволяет зафиксировать идеальную улыбку на долгие годы.
Технология ученых ПГМУ и ПНИПУ позволяет предсказывать образование опухолей мозга до появления симптомов
Опухоли головного мозга, особенно злокачественные, остаются одной из самых серьезных проблем современной медицины. Это редкое заболевание, в среднем встречается лишь 5-15 случаев на 100 000 человек в год. Однако оно отличается высоким уровнем смертности – лишь треть пациентов живут более 5 лет с момента постановки диагноза. Отдельную сложность представляет определение новообразований в лобной доле мозга, поскольку для их выявления необходимы высокотехнологичные методы на начальных, зачастую бессимптомных, стадиях развития. Ученые Пермского Политеха и ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера разработали уникальный подход к прогнозированию таких опухолей. Способ позволяет предсказать развитие болезни еще до клинических признаков. Это открывает новые горизонты в ранней диагностике онкологических заболеваний центральной нервной системы.
На изобретение выдан патент.
Низкая выявляемость опухолей головного мозга на ранних стадиях связана с неспецифичностью симптомов: головные боли, головокружение, шаткость при ходьбе, когнитивные и эмоциональные нарушения. Часто это списывается на усталость и стресс, что приводит к позднему обращению к онкологу. Такая патология сопровождается высокой инвалидизацией и является основной причиной смерти от рака среди мужчин старше 40 лет и женщин старше 20 лет.
Стандартно, при подозрении на наличие новообразования центральной нервной системы, выполняют магнитно-резонансную томографию (МРТ). Однако этот метод эффективен для выявления уже сформировавшейся опухоли и не позволяет предсказать ее появление заранее.
Сложнее всего диагностировать патологию в лобной доле. Это самые большие отделы головного мозга, расположенные за лобной костью. Они отвечают за исполнительные функции (планирование, принятие решений), моторику, память, эмоции, социальное поведение. Коварство опухолей этой области в том, что они могут долго расти практически бессимптомно. Явные признаки появляются лишь, когда она уже выросла и оказывает влияние на мозг, повышая внутричерепное давление или нарушая работу нейронов.
Поэтому остается актуальной разработка методик, позволяющих на ранних стадиях поставить диагноз и своевременно начать лечение.
Ученые ПНИПУ и ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера запатентовали новую технологию прогнозирования развития новообразований в лобной доле. Она заключается в комплексном подходе: сборе анамнеза пациента, то есть сведений об условиях его жизни, и проведении замеров в предцентральной извилине мозга по данным МРТ.
Предцентральная извилина является ключевой частью этого отдела и выполняет критически важные функции – управляет произвольными движениями мышц тела. Также она очень чувствительна к любым патологическим изменениям. В ходе своего появления и развития опухоль, даже на ранней стадии, может влиять на окружающие ткани, в частности на изменение ширины извилины и толщины коры головного мозга. Именно поэтому ученые предлагают отслеживать эти изменения, которые в совокупности с анамнезом пациента могут сигнализировать о появляющихся в лобной доле проблемах, связанных с онкологией.
По разработанной технологии исследование начинается с получения и анализа информации. А именно врач выявляет конкретные 5 факторов риска, с которыми пациент сталкивается в жизни: повышенное внутричерепное давление; продолжающиеся 6 и более месяцев неврологические симптомы – головные боли, шаткость походки, когнитивные нарушения, эмоциональная неустойчивость; случаи генетически обусловленных заболеваний у близких родственников; пребывание в зоне повышенного радиоактивного излучения; работа на вредном производстве.
– После этого с помощью аппарата МРТ мы проводим точные замеры в предцентральной извилине. Конкретно измеряем ее ширину и толщину коры мозга в левом и правом полушарии в трех строго заданных точках по длине извилины. В итоге врач получает 12 параметров, которые сравнивает с нормативными значениями, соответствующими полу и возрасту пациента. В том случае, когда подтверждается хотя бы один фактор риска, например, продолжительные головные боли, и если два или более параметров выходят за границу нормы, например, если ширина извилины больше чем 20 мм или менее 10 мм, тогда мы можем с говорить о вероятном развитии опухоли в этом месте до ее проявления, – объясняет Владислав Никитин, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ.
В отличие от других скрининговых методов, данный подход не только указывает на риск, но и показывает возможную локализацию новообразования — в лобной доле конкретного полушария.
– К примеру, пациентка 48 лет наблюдается у невролога с жалобами на периодическую невозможность согнуть или разогнуть кисть, головные боли в области висков и лба, плохой аппетит и снижение веса. МРТ показало повышенное внутричерепное давление и несовпадение трех параметров предцентральной извилины в правом полушарии – в одной точке по ширине и в двух – по толщине коры. Через 6 месяцев после очередного посещения невролога, МРТ-исследования и консультации онколога был поставлен диагноз – злокачественное новообразование головного мозга лобной доли справа. Это один из множества случаев, подтверждающих работоспособность нашей технологии, – поделилась Ирина Баландина, профессор, заведующая кафедрой нормальной, топографической и клинической анатомии, оперативной хирургии ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера, доктор медицинских наук.
Метод ученых разработан на основе анализа данных 445 пациентов (223 мужчин и 222 женщин в возрасте от 22 до 90 лет) без патологий центральной нервной системы, что позволило сформировать надежную нормативную базу. Статистический анализ подтвердил высокую прогностическую ценность сочетания анамнестических признаков и данных об изменениях в структуре мозга.
Технология ученых ПНИПУ и ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера открывает новые возможности для выявления предраковых состояний. Внедрение метода в клиническую практику позволит врачам выделять пациентов из групп риска для проведения прицельного и регулярного мониторинга, что в перспективе приведет к более ранней диагностике опухолей, своевременному началу лечения и, как следствие, повышению продолжительности жизни пациентов.
Ученые Пермского Политеха создали умную дефектоскопию лопаток турбин
Лопатки – это ключевые элементы конструкции турбин в авиационной и энергетической отрасли. Они преобразуют поток энергии в механическое вращение вала двигателя. Их качеству и надежности предъявляют чрезвычайно высокие требования. Особое значение при производстве лопаток имеет процесс дефектоскопии после их обработки. Выявление брака происходит вручную, что требует высокой концентрации, много времени и осложняется нестандартной формой детали. Ученые Пермского Политеха разработали автоматизированную систему управления процессом полировки лопаток турбин с использованием интеллектуальной видеоаналитики. Новая технология позволяет в реальном времени контролировать качество обработки поверхности, с точностью 96% выявлять дефекты и автоматически корректировать процесс без участия человека.
Статья опубликована в журнале «Инженерный вестник Дона», 2025.
Лопатки турбин имеют сложную геометрическую форму с аэродинамической поверхностью. Сегодня их полировка происходит на специальных станках или с помощью роботизированного манипулятора. Деталь устанавливают в устройство и через программу задается базовая траектория движения полировального инструмента. Но после обработки оператор-контролер должен визуально тщательно исследовать всю поверхность на поиск царапин и различных дефектных следов. Осмотреть ее со всех углов человеку крайне сложно и неудобно. Это занимает много времени и в случае недосмотра существует риск попадания детали с браком на следующий этап производства.
Ученые разработали комплексную нейросетевую модель с видеоаналитикой, которая объединяет эти процессы в один этап – новая система сочетает в себе обработку лопатки и контроль дефектов в одном автоматизированном цикле. Это значительно повышает точность и скорость производства ключевых компонентов авиационных и промышленных двигателей.
— В основе нашего программного обеспечения лежит искусственный интеллект, способный распознавать различные виды дефектов. Система представляет собой комплекс аппаратных и программных решений: специальная видеокамера закреплена на руке промышленного робота-манипулятора, выполняющего полировку. По заранее рассчитанной траектории происходит ее движение и осмотр лопатки со всех необходимых ракурсов, даже в труднодоступных местах. Далее в реальном времени мощный вычислительный комплекс обрабатывает видеопоток с помощью обученной нейросети. Все малейшие аномалии – царапины, сколы, неровности полировки – фиксируются, и по окончании сканирования о них формируется детальный отчет для оператора. Он в свою очередь может запустить дополнительную полировку именно тех участков, где необходимо устранить изъян, — объясняет Даниил Курушин, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ, кандидат технических наук.
Для анализа видеопотока ученые выбрали и адаптировали одну из самых современных архитектур нейронных сетей — YOLO11. Ее обучение проводили на обширной базе данных — более 1500 изображений лопаток разных форм и с различными типами дефектов, снятых под несколькими углами и в условиях специальной ультрафиолетовой подсветки.
Уже разработан прототип интерфейса программы. После закрепления лопатки в рабочей зоне, оператору нужно только выбрать тип лопатки в системе – ему уже соответствует своя математическая модель и программа движений робота. После запуска на экран в удобной форме выводится поле с найденными дефектными объектами и полный отчет о проведенном анализе.
— Съемка эталонных дефектов для обучения нейронной сети и тестирование прототипа проводились непосредственно на производственной площадке моторостроительного предприятия. Это обеспечило высокую практическую значимость и соответствие системы реальным производственным задачам. Точность распознавания составила 96%, что говорит о высокой способности модели правильно классифицировать состояние полировки. А полнота – 94%, что указывает на способность выявлять большинство дефектов, — поделился Алексей Духанин, аспирант кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ.
Новая интеллектуальная система, основанная на глубоком машинном обучении и компьютерном зрении, оптимизирует процесс полировки лопаток турбины с учетом их геометрии и свойств материала. Технология позволяет в реальном времени обнаруживать микроскопические дефекты поверхности, что значительно повышает качество и эффективность производства критически важных компонентов. Сейчас идут обсуждения о внедрении технологии на одно из промышленных предприятий.
В дальнейшем коллектив разработчиков планирует расширить базу данных для повышения точности распознавания, добавить 3D-модели лопаток для создания более информативных отчетов, а также масштабировать архитектуру системы, расширить область ее применения и интегрировать с новыми передовыми технологиями. Это оптимизирует производственные процессы и повысит конкурентоспособность на рынке.
Внедрение технологии ученых Пермского Политеха на предприятия авиационного и энергетического машиностроения увеличит качество продукции за счет стопроцентного автоматизированного управления и исключения человеческого фактора, сократит время контроля по сравнению с традиционными методами визуального осмотра и снизит затраты на брак и доработку изделий.





