Sebeléčebné schopnosti těla

Samoléčebné schopnosti lidského těla jsou opravdu úžasné.

Stalo se vám někdy, že se vám rozbila hračka nebo jste si všimli díry na silnici? Možná jste zaregistrovali, že když si zlomíte kost nebo se říznete, vaše tělo se dokáže postupně opravit samo. (Různé ty desinfekce, dlahy a sádry mu v tom pouze pomohou.) Co kdyby věci, které lidé vyrábějí – hračky, auta, silnice, mosty atd. – nemusely čekat, až je někdo opraví, ale mohly by se při poškození opravit samy, stejně jako to umí naše těla?

1. Pár týdnů/měsíců (záleží na velikosti rány) před ukázkou uřízneme malou větev či list od pokojové rostliny, která nám roste ve třídě. Pokus lze samozřejmě vhodně upravit. – Lze místo toho zvolit strom nebo keř v okolí školy a nebo můžeme na nějaké rostlině (stromu) nalézt již zahojenou ránu po nějakém zranění.
2. Poté uřízneme podobnou větvičku před žáky a zeptáme se jich, co si myslí, že se stane s tím zraněním.
3. Se žáky pozorujeme a porovnáme čerstvé a již zahojené rány na rostlině. Společně o tom diskutujeme. K čemu došlo na místě poranění? Jak je tato schopnost pro rostlinu užitečná? Co se bude dít dál? Vyraší náhradní větvička (list)? Atd.
4. Zeptejte se žáků, zda mají na kůži nějaké řezné rány nebo jizvy, a nechte je, aby si je vzájemně ukázali, prohlédli a okomentovali.
5. Dále vyndejte kus stavebního materiálu, například cihlu. Vyberte mezi studenty jednoho dobrovolníka, který cihlu rozbije kladivem.
6. Zeptejte se studentů, co se stane s cihlou v příštích dnech? Odpověď je jasná, a tak se ptáme dále, zda by chtěli budovy, silnice nebo hračky, které by se mohly samy "léčit" tak, jak to dokáže živá příroda? Jak by to mohlo být například užitečné?

Jak to, že se živé organismy dokážou samy opravit? A jak to vlastně dělají? Je reálné, aby se jimi lidé inspirovali například při vývoji moderních stavebních materiálů?

Jednoduché vysvětlení

IU živých organismů není sídlem moudrosti pouze mozek, ale každá část jejich těla. Celé naše tělo je například plné různých receptorů, které neustále zaznamenávají, co se s námi děje. Každé drobné poranění je tedy odhaleno a okamžitě začíná proces nápravy.

Každý asi zažil situaci, kdy se pořezal a rána se mu postupně sama zahojila. Pro takový proces opravy má tělo různé specializované buňky, které pracují jako dobře sehraný tým, který se střídá ve svých akcích na opravu těla. Část tohoto týmu má za úkol zabránit průtoku krve ucpáním rozbitých cév. Část týmu odstraňuje poškozené buňky a tkáně, další jednotka posílá na místo obránce, aby zabránili infekci. Další jednotka začne spojovat narušené místo atd., dokud není hojení dokončeno.

Podrobnější vysvětlení

Trochu podrobněji můžeme popsat průběh hojení, ke kterému dochází po zlomení kosti. V těle taková situace spustí alarm, který vyvolá sérii kroků, které vedou k uzdravení. Níže uvedený text popisuje jednotlivé kroky, kterých se účastní různé specializované buňky těla. Je neuvěřitelné, jak tělo dokáže dokonale koordinovat celý tento složitý proces:

“Během několika hodin po zlomenině se okolo zlomené kosti vytvoří krevní sraženina obsahující speciální imunitní buňky, které odstraňují úlomky kostí a jakékoli nežádoucí mikroby, které se do místa dostanou. Dále se vytvoří měkký ochranný kalus. Potom přichází čas pro speciální buňky schopné produkovat kostní hmotu. Ty ukládají krystaly vápníku a fosfátu do měkkého vazivového lůžka, a tím vytvářejí novou kostní tkáň. Přitom se spolu všechny typy buněk dokážou neuvěřitelně efektivně koordinovat. Nakonec buňky vyčistí a odstraní veškerou nežádoucí kostní tkáň kolem místa zlomeniny, dokud opravená kost nezíská tvar podobný jejímu vzhledu před zraněním.“ (Zdroj: AskNature)

Samoléčebné mechanismy živých organismů se vyvíjely po nepředstavitelně dlouhou dobu, a díky tomu jsou dovedeny téměř k dokonalosti. U lidských staveb je to jiné. Pokud by se lidé v tomto ohledu dokázali inspirovat přírodou, přineslo by to neuvěřitelnou úsporu peněz, materiálů i energií a mnohonásobně by to také zvýšilo bezpečnost budov. Mimochodem, tušíte, jak asi dlouho vydrží cesta vedoucí k vaší škole (omítka na vaší škole atd.) bez oprav?

Podívejme se na jeden ukázkový příklad: Beton se může zdát jako nesmrtelný materiál, ale opak je pravdou. Postupně se v něm objevují drobné mikrotrhlinky, které se pak dále zvětšují (vliv vody), až se beton zcela rozpadne. Vědci se v posledních letech inspirovali přírodou a jejími samoléčebnými schopnostmi k vývoji tzv. „samoléčivého betonu“. Ten si díky přidání bakterií dokáže opravit vlastní praskliny. Mikroorganismy, které v prasklinách ožijí, totiž dychtivě absorbují světlo a produkují uhličitan vápenatý, který postupně vyplňuje mezery v betonu. Životnost takového materiálu je tak mnohonásobně delší. (více informací here a v češtině https://www.irozhlas.cz/veda-technologie/technologie/samolecivy-beton-drobna-prasklina1801290730_pj).

Dalším užitečným vynálezem je způsob opravy netěsných trubek, který napodobuje způsob, jakým krevní destičky utěsňují otvory prasklé krevní cévy. (read more here).

Některé možnosti propojení s výukou:

• Identifikujte a porovnejte vhodnost každodenních materiálů.
• Kladení otázek a pozorování.
• Zvažte, jak jsou vlastnosti různých materiálů vhodné pro různé úkoly.
• Diskutujte o tom, jak změny materiálů ovlivňují naše životy.
• Provádění jednoduchých testů.
• Vytváření předpovědí.
• Aplikujte učení na problémy reálného světa.

Přečtěte si více jako se kosti samy léčí (find out more).

Samoopravující beton je inspirován přírodou (find out more).