Полезные свойства спизула


Спизула сахалинская (продукты дальневосточной кухни)

Песчанка, Spisula sachalinensis

Поселившись на тихоокеанских берегах, русский человек в силу континентальных привычек далеко не сразу распробовал то, что водится в море. Одно дело — привычная рыба, совсем другое — моллюски, которых в старину без обиняков звали «морскими гадами». Сначала распробовали крабов и кальмара, потом пришла очередь гребешка и мидий, которых поначалу использовали лишь как наживку. Совсем недавно очередь дошла до других ракушек, в числе которых — спизула и её близкая родственница мактра. Обеих часто зовут просто песчанками.

Это светлые, двустворчатые, довольно крупные (10–12 см длиной) и увесистые ракушки. Спизула не крепится к камням, а зарывается в песок. На мелководье в местах массового скопления спизулу можно нащупать прямо ногами. На глубине за ней ныряют с маской. В ловле песчанки есть свои ноу-хау. Дело в том, что она полностью прячется в песке, подобно страусу, выставляя наружу чуть заметные трубочки. Сверху они выглядят как два расположенных рядом небольших кружка. Увидев эти кружки, ловец ныряет. Трубочки тут же скрываются в песке — спизула зарывается глубже, и её нужно быстро выкопать. Такой лов возможен при спокойной воде и ясной погоде, иначе ракушку не разглядеть под слоем песка.

Пойманную спизулу вскрывают ножом, просовывая его в щели с обеих сторон раковины и разрезая мускул. Самое вкусное внутри — так называемая нога, напоминающая язычок. Из его основания вычищают грязь, после чего можно приступать к еде или приготовлению. Некоторые едят спизулу сырой, сдабривая соевым соусом, васаби или лимонным соком. Её также используют в плове, тушат, жарят с луком, готовят «хе» с уксусом, сашими по-японски. Главное — не пережарить: достаточно минимальной обработки, иначе ракушка станет «резиновой». Признак готовности — покраснение язычка.

Внутри каждой ракушки есть стекловидный хрящ, напоминающий прозрачную лапшу-фунчозу. Его можно есть сырым. В Китае он считается особенно полезным.

Мясо песчанки богато калием, магнием, фосфором, йодом, марганцем, железом. Это источник полноценного животного белка, богатого незаменимыми аминокислотами, а также витаминов и минеральных веществ. Врачи рекомендуют регулярно есть спизулу людям со слабым зрением и имеющим предрасположенность к сердечно-сосудистым заболеваниям. Продукт активизирует кроветворную функцию и нормализует работу нервной системы.

Исследование показало, что не все многослойные структуры природы такие жесткие, как панцири и рога животных.

Якорные спикулы, удерживающие губку Euplectella aspergillum на дне океана, имеют сложную слоистую внутреннюю структуру. Известно, что подобные слоистые структуры повышают прочность таких материалов, как кость и перламутр. Но это новое исследование показало, что наслоение спикул мало способствует повышению прочности. По словам исследователей, исследование может помочь избежать «наивной биомимикрии».Кредит: Лаборатория Кесари / Университет Брауна.

Перламутр - переливающаяся часть раковин моллюсков - это пример дизайна, вдохновленного биологией. Несмотря на то, что перламутр сделан из хрупкого мела, сложная многослойная микроструктура дает ему замечательную способность противостоять распространению трещин - свойство материала, известное как прочность.

Инженеры, стремящиеся разрабатывать более прочные материалы, давно стремились имитировать этот вид естественного многослойного покрытия, который также встречается в раковинах, рогах оленей и других местах.Но новое исследование ученых из Университета Брауна служит предупреждением: не все слоистые структуры настолько прочны.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications , проверялась еще одна слоистая микроструктура, известная своими физическими свойствами - якорные спикулы морской губки под названием Euplectella aspergillum. Спикулы представляют собой крошечные волокна слоистого стекла, которые удерживают губки на морском дне. Исследователи говорят, что слоистую структуру спикул часто сравнивают со структурой перламутра, и предполагалось, что структура спикул аналогичным образом увеличивает прочность.Новое исследование показывает иное.

«Несмотря на сходство между архитектурой перламутра и спикул Euplectella, мы обнаружили, что архитектура спикулы относительно мало способствует повышению ее прочности, вопреки давнему предположению», - сказал Макс Монн, недавно получивший степень доктора философии. студент Брауна и соавтор исследования.

Для исследования исследователи сравнили прочность спикул Euplectella с прочностью губок другого вида, Tethya aurantia. Спикулы Tethya имеют химический состав, аналогичный спикулам Euplectella, но лишены слоистой структуры.Чтобы проверить прочность, команда сделала крошечные выемки на спикулах, а затем изогнула их. Измеряя энергию, потребляемую при распространении трещин от выемок под действием деформации изгиба, исследователи смогли количественно оценить прочность обоих типов спикул.

Исследователи обнаружили, что при искривлении слоистой архитектуры трещины могут распространяться от слоя к слою. Это сводит на нет повышение прочности, обычно связанное с наслоением жестких биологических материалов.Предоставлено: Лаборатория Кесари / Университет Брауна.

Эксперименты показали очень небольшую разницу в прочности между двумя спикулами, что позволяет предположить, что наслоение Euplectella не обеспечивает значительного повышения прочности. Используя компьютерное моделирование, исследователи смогли глубже понять, почему наслоение повышает прочность одних материалов, а других нет. Модели показали, что кривизна наслоения в цилиндрических спикулах, по-видимому, препятствует увеличению вязкости слоистых структур.По словам исследователей, плоские слои, такие как перламутр, не позволяют трещинам распространяться от одного слоя к другому. Но в материалах с изогнутыми слоями, таких как спикулы Euplectella, трещины могут переходить от слоя к слою, а не останавливаться между слоями.

Результаты показывают ранее неизвестную взаимосвязь между кривизной и ударной вязкостью слоистых материалов и имеют значение для дизайна биовоздушных композитных материалов, говорит Ханиш Кесари, доцент инженерной школы Брауна и старший автор статьи.

«В частности, это показывает, что если вы принимаете многослойную архитектуру для повышения прочности материала, вы должны быть осторожны с областями, требующими изгиба слоев», - сказал Кесари. «Наши измерения спикул и результаты нашей вычислительной модели показывают, что изогнутые слои не обеспечивают такого же увеличения прочности, как если бы слои были плоскими».

Полученные данные не означают, что слоистая структура спикул Euplectella не интересна.Предыдущая работа лаборатории Кесари показала, что многослойная структура, по-видимому, значительно увеличивает прочность спикул на изгиб, чтобы выдерживать большие изгибы при изгибе перед разрушением. Но прочность на изгиб и ударная вязкость - это очень разные механические свойства, и, по словам исследователей, помощь в опровержении идеи о том, что наслоение всегда увеличивает прочность, является полезным пониманием для био-дизайна в целом.

«Наше исследование показывает, что не все многоуровневые архитектуры обеспечивают значительное повышение прочности», - сказал Саяка Кочияма, аспирант Брауна и соавтор исследования.«Это лучшее понимание взаимосвязи структура-свойство необходимо, чтобы избежать наивной биомимикрии».


Учимся новым приемам у морских губок, самых неожиданных инженеров-строителей природы
Дополнительная информация: Майкл А.Монн и др., Ламеллярная архитектура в жестких биоматериалах не всегда может быть образцом для повышения прочности композитов, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038 / s41467-019-14128-8 Предоставлено Брауновский университет

Цитата : Исследования показывают, что не все многослойные структуры природы жесткие, как панцири и рога животных (2020, 17 января) получено 14 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2020-01-nature-layered-tough-animal-shells.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Морские губки остаются на месте с якорями, которые изгибаются, но не ломаются - ScienceDaily

Морские губки, известные как цветочные корзины Венеры, остаются прикрепленными к морскому дну с помощью всего лишь набора тонких, похожих на волосы якорей, сделанных по существу из стекла . Это важная работа, и новое исследование показывает, что именно внутренняя архитектура этих якорей, известных как спикулы базалии, помогает им в этом.

Спикулы, каждая примерно в половину диаметра человеческого волоса, состоят из центрального кварцевого (стеклянного) ядра, покрытого 25 тонкими кремнеземными цилиндрами.В поперечном разрезе расположение выглядит как кольца в стволе дерева. Новое исследование, проведенное учеными из инженерной школы Университета Брауна, показывает, что по сравнению со спикулами, взятыми из губок другого вида, у которых отсутствует древовидная структура, спикулы базалии способны изгибаться в 2,4 раза больше, прежде чем сломаться.

«Мы сравнили два природных материала с очень схожим химическим составом, один из которых имеет такую ​​сложную архитектуру, а другой - нет», - сказал Майкл Монн, аспирант Университета Брауна и первый автор исследования.«В то время как механические свойства спикул были измерены в прошлом, это первое исследование, которое изолирует влияние архитектуры на свойства спикул и количественно оценивает, как архитектура увеличивает способность спикул изгибаться больше перед разрушением».

Эта гибкость, вероятно, позволяет спикулам вплетаться в ил морского дна, обеспечивая надежное прикрепление губки. Исследователи говорят, что лучшее понимание того, как работает эта внутренняя архитектура спикул, может быть полезно при разработке новых материалов, созданных человеком.

Исследование опубликовано в журнале Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials .

Когда соавтор исследования Ханиш Кесари, доцент инженерной школы Брауна, впервые увидел внутреннюю архитектуру спикул базалий, его сразу же заинтриговала последовательность и регулярность рисунка. «Это было похоже на фигуру из учебника по математике», - сказал он.

С тех пор Кесари работает над пониманием значения архитектуры.В 2015 году Кесари, Монн и несколько коллег опубликовали анализ, показывающий, что расположение концентрических слоев спикул, толщина которых постепенно уменьшается от центра к внешней стороне, математически оптимально для максимизации силы спикул.

Это последнее исследование является более прямым тестом свойства, которое, по мнению исследователей, важно для якорей спикул: деформации разрушения при изгибе, то есть степени, до которой что-то может изгибаться без разрушения.

«Интуитивно понятно, что спикулы были бы лучшими якорями, если бы они могли пробиваться сквозь ил», - сказал Монн.«Их было бы намного сложнее вытащить, чем если бы они были прямыми штифтами. Механическое свойство, которое больше всего связано с этой желательной функциональностью, - это деформация при изгибе».

Для исследования исследователи использовали прибор, который они разработали специально для проверки того, насколько далеко могут изгибаться спикулы. Спикулы укладываются поперек ступени с разрывом посередине. Затем на спикулу опускается небольшой клин, который загибает ее в щель. Камера на боковой стороне устройства делает снимки, обеспечивая точные измерения того, насколько сильно изгибаются спикулы, прежде чем они сломаются.

Монн и Кесари использовали это устройство для проверки как спикул базалии из цветочных корзин Венеры, так и спикул другого вида - оранжевой губки-шарика. Два набора спикул имеют примерно одинаковый диаметр и практически идентичный состав кремнезема. Но у спикул-клубочков отсутствует внутренняя архитектура цветочных корзин. Таким образом, любая разница в деформации изгиба между ними может быть связана с архитектурой.

Эксперименты показали, что спикулы цветочной корзины могут сгибаться на 140 процентов больше, чем спикулы клубочков.

«Степень, в которой спикулы могли изгибаться, была довольно удивительной, поскольку они в основном сделаны из стекла», - сказал Монн. Инженеры часто используют модель под названием теория балок Эйлера-Бернулли, чтобы вычислить, насколько балка будет изгибаться под нагрузкой, но это применимо только в том случае, если величина изгиба очень мала. Спикулы оказались способны изгибаться слишком сильно, чтобы теория могла приспособиться к ним.

«Это говорит о том, что классические теории, которые мы используем для анализа механических испытаний инженерных материалов, могут быть неточными при работе с биологическими материалами», - сказал Монн.«Поэтому нам необходимо также изменить наш подход к анализу, а не просто копировать и вставлять то, что мы использовали для инженерных материалов».

Монн надеется, что исследования, подобные этому, предоставят данные, необходимые для разработки правильных моделей, объясняющих свойства этих природных структур, и, в конечном итоге, эти структуры будут использоваться для создания новых материалов, созданных человеком.

История Источник:

Материалы предоставлены Brown University . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

определение спикул в Медицинском словаре

спикула

[spik´ūl]

острое игольчатое тело или шип.

Энциклопедия и словарь Миллера-Кина по медицине, сестринскому делу и смежным вопросам здравоохранения, седьмое издание. © 2003 Saunders, принадлежность Elsevier, Inc. Все права защищены.

спик · уле

(спикьюл),

1. Тело игольчатой ​​формы.

2. Дополнительное репродуктивное строение самцов нематод; полезно при идентификации видов.

[Л. спикулюм, разм. из spica, или spicum, точек]

Farlex Partner Medical Dictionary © Farlex 2012

spicule

(spĭk′yo͞ol) также

spicula

(-yə-lə) n. пл. spic · ules также spic · ulae (-yə-lē)

Небольшая игольчатая структура или часть, такая как один из силикатных или карбонатных отростков кальция, поддерживающих мягкие ткани некоторых беспозвоночных, особенно губок.


спиц'уляр (-yə-lər), спиц'у · конец (-yə-lĭt, -lāt ') прил.

Медицинский словарь American Heritage® Copyright © 2007, 2004, компания Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin. Все права защищены.

спик · уле

(спикьюл)

Маленькое игловидное тело.

[Л. спикулюм, разм. из spicum, или spicum, баллов]

Медицинский словарь для медицинских профессий и медсестер © Farlex 2012

спикула

  1. небольшая шипастая структура у самцов нематодных червей, которая помогает в совокуплении.
  2. Тонкий стержень из карбоната кальция, содержащийся в губках, который поддерживает мягкую стенку.

Биологический словарь Коллинза, 3-е изд. © У. Г. Хейл, В. А. Сондерс, Дж. П. Маргам 2005

spic · ule

(spik'yūl)

Маленькое игловидное тело.

[Л. спикулюм, разм. из spica, или spicum, баллов]

Медицинский словарь для стоматологов © Farlex 2012

.

ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ


ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

Функции мышечной ткани

  1. Движение: Скелет нашего тела придает достаточную жесткость нашему телу, чтобы скелетные мышцы могли тянуть и тянуть его, что приводит к движениям тела, таким как ходьба, жевание, бег, подъем, манипулирование объектами руками , и ковырять в носах.
  2. Поддержание осанки: Без особого сознательного контроля наши мышцы создают постоянную сократительную силу, которая позволяет нам сохранять прямое или сидячее положение, или позу .
  3. Дыхание: Наша мышечная система автоматически управляет движением воздуха внутрь и наружу нашего тела.
  4. Выработка тепла: При сокращении мышечной ткани выделяется тепло, которое необходимо для поддержания температурного гомеостаза.Например, если температура нашего тела падает, мы дрожим, чтобы генерировать больше тепла.
  5. Связь: Мышечная ткань позволяет нам говорить, жестикулировать, писать и передавать свое эмоциональное состояние, делая такие вещи, как улыбка или хмурый взгляд.
  6. Сужение органов и кровеносных сосудов: Питательные вещества проходят через наш пищеварительный тракт, моча выводится из организма, а секреты выводятся из желез за счет сокращения гладких мышц . Сужение или расслабление кровеносных сосудов регулирует кровяное давление и распределение крови по телу.
  7. Перекачивание крови: Кровь движется по кровеносным сосудам, потому что наше сердце без устали получает кровь и доставляет ее ко всем тканям и органам тела .
  8. Это не полный список. Среди множества возможных примеров можно назвать тот факт, что мышцы помогают защитить хрупкие внутренние органы, заключая их, а также имеют решающее значение для поддержания целостности полостей тела.Например, у плода с не полностью сформированной диафрагмой брюшное содержимое грыжи (выступает) вверх в грудную полость, что препятствует нормальному росту и развитию легких. Несмотря на то, что это неполный список, понимание некоторых из этих основных мышечных функций поможет вам в дальнейшем.

Свойства мышечной ткани

Все мышечные клетки имеют несколько общих свойств: сократимость, возбудимость, растяжимость и эластичность:

  1. Сократимость - это способность мышечных клеток сильно сокращаться.Например, чтобы согнуть (уменьшить угол сустава) локоть, вам нужно сократить (укоротить) двуглавую мышцу плеча и другие мышцы-сгибатели локтя в передней части руки. Обратите внимание, что для того, чтобы разогнуть локоть, мышцы-разгибатели задней части руки должны сократиться. Таким образом, мышц могут только тянуть, но не толкаться.
  2. Возбудимость - это способность реагировать на раздражитель, который может быть доставлен двигательным нейроном или гормоном.
  3. Растяжимость - это способность мышцы растягиваться. Например, давайте пересмотрим наше движение сгибания локтя, которое мы обсуждали ранее. Чтобы согнуть локоть, мышцы-разгибатели локтя должны разгибаться, чтобы можно было сгибать. Недостаток растяжимости известен как спастичность .
  4. Эластичность - это способность отскакивать или возвращаться к исходной длине мышцы после растяжения.

** Вы можете использовать кнопки ниже, чтобы перейти к следующему или предыдущему чтению в этом модуле **

Распечатать эту страницу .

Смотрите также