Sèpsia

dilluns, 20/11/2017

La mort de qualsevol persona que tingui una certa projecció pública acostuma a ser motiu d’especulacions. Especialment si té lloc de manera ràpida i inesperada, com ha passat aquest cap de setmana. De seguida comencen a aparèixer teories de conspiració més o menys inversemblants. És normal, sobretot si tenim en compte antecedents com el famós cas d’enverinament amb poloni que fa uns anys es va relacionar amb serveis secrets de països importants.

Però en realitat resulta inversemblant un procés letal tan ràpid?

Segons l’hospital, s’ha tractat d’un cas de sèpsia  desencadenada per una infecció al ronyó. En realitat, la sèpsia es pot desencadenar per molts tipus de microorganismes i a partir d’infeccions en qualsevol indret del cos. La sèpsia fa referència a la part final del procés, quan els microorganismes (tant poden ser bacteris o virus) ja estan afectant bona part del cos.

De totes maneres, l’important és que la causa de la mort no són directament aquests agents infecciosos sinó la resposta desmesurada que posa en marxa l’organisme per lluitar contra la infecció. És un cas de procés patològic molt greu causat per “foc amic”.

Per lluitar contra les infeccions disposem de dues eines principals. Una de molt específica i eficient, que és la resposta immunitària. El problema és que aquest és un mecanisme relativament lent. Cal que diferents tipus de limfòcits identifiquin l’agent infecciós i es preparin per generar anticossos i respostes cel·lulars contra ell. Tot això triga uns quants dies a posar-se en marxa.

L’altra eina es la inflamació. Aquesta és una resposta molt ràpida, quasi immediata, però gens específica. A la zona on es detecta la presència de microbis s’hi envien unes cèl·lules (leucòcits) que generen substàncies tòxiques per matar als bacteris de manera ràpida i expeditiva. La llauna és que també danyen les cèl·lules que hi hagi per allà. La idea és que aquesta manca de precisió és el preu que es paga per disposar d’una defensa que es posa en marxa en pocs minuts. Com que el dany serà localitzat, ja es repararà el teixit danyat després.

El perill en la sèpsia és que la presencia dels microbis pot fer que la resposta inflamatòria es posi en marxa de manera exagerada i per tot arreu del cos. Fins i tot en indrets on encara no ha arribat la infecció. És l’anomenat SIRS (Síndrome de Resposta Inflamatòria Sistèmica). En aquesta situació l’activitat dels leucòcits danya els teixits de manera tan intensa que alguns dels més crítics arriben a perdre la seva funció i el pacient entra en una situació de fallida multiòrgànica que, amb molta freqüència, acaba amb la mort. De nou: el que causa la mort no és la infecció sinó la resposta del cos enfront la infecció. I quan aquest mecanisme es posa en marxa, el procés pot ser molt ràpid ja que la característica de la inflamació és, precisament, que sigui una resposta ràpida i expeditiva.

És ben conegut que als hospitals tenen un “codi ictus” o un “codi infart” per avisar que algú presenta aquestes situacions i que cal una resposta immediata, ja que cada minut és vital. Quan per altaveu se sent “codi ictus” els equips corren a aplicar un protocol ben establert en el que és (literalment) una carrera contra la mort. Doncs bé, també hi ha un “codi sèpsia”, ja que si no s’aconsegueix aturar el procés en les primeres hores, després resulta pràcticament incontrolable.

Per exemple, una de les coses que cal fer de seguida és aplicar antibiòtics (si es tracta de bacteris) d’ampli espectre i en grans quantitats. Però això només serveix al principi ja que passades unes hores, fins i tot si s’aconsegueix matar-los, les restes dels bacteris morts continuen activant la resposta inflamatòria. Un leucòcit només detecta la presència de bacteris quan nota algunes proteïnes de la superfície d’aquests microorganismes. I encara que el bacteri estigui mort, el senyal que activa els leucòcits segueix allà.

De manera que sí. Una sèpsia pot ser un procés fulminant i desencadenat per molts tipus diferents d’infeccions. Entre elles, per descomptat, una infecció renal. Ep! Això no invalida les conspiracions que us facin més gràcia, però per desgràcia, morts fulminants per sèpsia passen amb molta freqüència a les unitats de cures intensives de tots els hospitals.

12 anys!

divendres, 17/11/2017

Com qui no vol la cosa, el Centpeus ja fa dotze anys que va fent. Em permetreu que ho celebri amb tots vosaltres. Els que passeu sovint, els que ho feu ocasionalment i els que arriben per casualitat i no tornen mai més. Mirant enrere es fa evident que en el camp de la ciència han passat moltes coses des d’aquell 2005. Poques setmanes després d’obrir el blog (aleshores estaven molt de moda els blogs!) es va enlairar la New Horizons camí de Plutó, que aleshores encara es considerava planeta. Ara ja l’ha deixat enrere i s’encamina cap altres destins. En aquell moment es coneixien unes poques desenes d’exoplanetes i ara ja en tenim catalogats milers. Les sigles CRISPR no les coneixia gairebé ningú i ara ja es fan servir a laboratoris d’arreu per manipular el DNA. Finalment es va descobrir el bosó de Higgs i es van detectar les ones gravitacionals, però seguim sense saber que coi són la matèria i l’energia fosques. Al llarg d’aquest temps l’esperança de vida ha augmentat en uns tres anys. En canvi, pel que fa al canvi climàtic sembla que seguim sense posar-nos a la feina. Quan el Centpeus va començar, la concentració de  CO2 a l’atmosfera era de 378 ppm. Ara ja hem arribat a les 404 ppm i segueix augmentant al mateix ritme. En aquests anys, entre física, química i medicina, 89 persones han guanyat el premi Nobel. Però d’aquests, només 6 eren dones. En això també queda molta feina pendent.

Però el més important és que de moment segueix sent divertit això de parlar de ciència. I com que en aquest camp sempre hi ha novetats interessants, el Centpeus encara pot anar fent camí.

Aquella curiosa satisfacció

dijous, 16/11/2017

Hi ha una mena de llegenda en el mon de la física segons la qual, un dels físics que treballava en energia nuclear a principis de segle XX va descobrir quines eren les reaccions amb les que l’hidrogen es fusionava i emetia prou energia per mantenir les enormes temperatures estel·lars. Aquell vespre va anar a donar un passeig amb la novia i ella li va comentar com de boniques eren les estrelles brillant al cel. Ell, aleshores, va respondre “Sí. I ara mateix soc la única persona al món que sap per quin motiu brillen”.

Deia que és una mena de llegenda perquè no hi ha acord en qui era aquest físic. Es parla de Arthur Eddington, de George Gamow, de Fritz Houtermans o de Hans Bethe. Tots ells van estudiar les reaccions nuclears que suposadament tenien lloc a l’interior de les estrelles, de manera que qualsevol podria ser. El més probable, però, és que tot sigui una interpretació metafòrica del que podria haver passat. L’important és que l’anècdota descriu molt bé el sentiment que s’experimenta quan ets científic i descobreixes alguna cosa. No cal que sigui un gran descobriment ni res que canviï la història de la ciència. Qualsevol petit detall que només afecta al teu camp de recerca i del que finalment en treus l’entrellat genera una sensació de triomf difícil de compartir.

Planteges la teva hipòtesi, fas uns quants experiments, mires els resultats i en un moment donat ho veus clar i entens el fenomen que tens entre mans. Pot ser que sigui el que esperaves o pot ser que sigui una cosa diferent. L’important és que saps el que passa i t’adones que fins que no ho expliquis, ningú més al món ho sap.

La veritat és que rarament ho fas sol. El més normal és que l’experiment s’hagi fet entre uns quants i aleshores és divertit la manera com es creuen les mirades de complicitat. És una sensació similar a la d’haver resolt el puzle, amb l’afegit que sou les primeres persones al món que l’han resolt. Segurament és  perquè no hi havia ningú més intentant-ho, però això és un detall menor.

De vegades pregunten quina gràcia té el ser científic. Doncs moltes, però el moment del descobriment és un dels que compensen la majoria de fracassos que hi ha hagut abans. Insisteixo en que no cal que sigui cap gran descobriment. Pots haver esbrinat a quina cèl·lula s’uneix la proteïna en la que treballaves, quin és l’òrgan que genera les partícules que havies detectat a la sang o on han anat a parar les cèl·lules que has trasplantat. Petits detalls que només representen un pas més en l’avenç en el coneixement d’aquella malaltia i que, probablement, ni arribaran a aparèixer als llibres de text. Per descomptat no impressiona gaire a la novia dir-li que ets la única persona al món que sap alguna cosa com que “els exosomes que apareixen quan s’inflama el pàncrees, en realitat venen del fetge”, però això no fa que sigui menys satisfactori.

Després l’emoció es passa. Amb sort acabes publicant els resultats i passen a engruixir el munt de coneixements i dades sobre un tema super-concret i mega-especialitzat que només interessa a un grapat d’altres científics. Però tant és. Per molt que amb el temps ho relativitzis, la satisfacció d’haver resolt el problema i haver fer el teu petit descobriment ja no te la treu ningú.

El gas inert que potser ni és gas ni és inert

dimecres, 15/11/2017

Ahir parlava de la taula periòdica de la sèrie Stranger things i esmentava l’últim dels elements que hi apareixien, l’element 118, l’antic ununocti i que des de fa un temps es va batejar com oganessó. El nom és en honor del físic nuclear rus Iuri Oganessian, que va ser el director del grup de recerca que el va aconseguir sintetitzar.

El cas d’aquest element m’ha cridat l’atenció perquè resulta que, en principi, ha de passar a afegir-se a la llista de gasos nobles. La gràcia de la taula periòdica és que ordena els elements en funció de les seves característiques atòmiques i això fa que quedin endreçats i s’agrupin amb característiques físiques i químiques similars. Els metalls en una banda, els no-metalls en una altra i els gasos nobles, aquells que no reaccionen químicament amb altres elements, a la columna del final.

Aquesta columna resultava fàcil d’aprendre quan estudiava i calia memoritzar els elements. Excepte el primer, l’heli, tots tenien noms curts i amb una cantarella similar: neó, argó criptó, xenó i radó. Ara afegir a la llista l’oganessó trenca la cadència i grinyola una mica quan els recites.

Però l’oganessó té mes curiositats. Com a bon element pesant sintetitzat, se n’ha fabricat molt poca quantitat. Després de quatre mesos de fer xocar ions calci contra àtoms de californi es van aconseguir generar tres àtoms d’oganessó. Només van caldre quaranta trilions d’intents per aconseguir tres únics àtoms que es van desintegrar en una mica menys d’una mil·lèsima de segon.

Però el més curiós és llegir quines han de ser les seves suposades característiques físiques. És evident que només amb tres àtoms, que duren menys d’un milisegon, no pots mesurar la densitat, no pots determinar el color i no pots saber a quina temperatura passa de sòlid a líquid, però a partir de la seva estructura atòmica es poden fer algunes deduccions.

Per exemple, tot i que l’oganessó està a la columna dels gasos nobles, no és del tot evident que sigui un gas. Si n’aconseguíssim fabricar uns quants litres, potser seria un producte sòlid a temperatura ambient. Un sòlid radioactiu i força perillós, però sòlid ja que en ser un àtom tan gran, els 118 electrons que l’envolten s’escamparien en una zona que no seria del tot homogènia al voltant del nucli sinó que tindria tendència a deformar-se una mica. Això faria que per una banda hi hagués més electrons que per una altra, és a dir que adquirís un cert grau de polarització. I això fa que els àtoms tinguin tendència a atreure’s els uns amb els altres i el compost esdevingui més líquid o, en casos més marcats, fins i tot sòlid.

També seria un gas inert força reactiu. Sembla una contradicció, però la realitat és que això que els gasos nobles no reaccionen químicament només és una generalització. Diguem que els costa molt i molt reaccionar, però en determinades condicions poden fer-ho. Per això, desaconsellen el nom de “gasos inerts”. Que un àtom reaccioni amb un altre només depèn dels electrons que l’envolten i de com s’organitzin, en capes (estrictament en orbitals) que tenen diferents nivells d’energia. El que passa és que quan hi ha tants electrons com en el cas de l’oganessó, els nivells d’energia de les diferents capes externes comencen a interferir-se entre elles. Al final, alguna capa que no hauria de ser reactiva passa a ser-ho per influencia d’altres capes. Això ja es nota en gasos nobles grans com el radó i sembla que en l’oganessó passaria molt més.

Tot plegat és irrellevant, és clar, però fa gràcia pensar que els químics poden anar deduint com seria un producte només estudiant la manera com es disposen els electrons al voltant del nucli dels sues àtoms.

L’error de “Stranger things”

dimarts , 14/11/2017

Sí. Jo també vaig enganxar-me durant tot un cap de setmana fent una marató de Stranger things 2. La sèrie de moda que, especialment pels que ja tenim una edat, ens regala amb un grapat de referències de la cultura americana (i per tant global) dels anys 80. Pòsters de “Tiburon” i “La Guerra de las Galaxias”, referències a “Los Goonies”, disfresses de “Los cazafantasmas” i escenes inspirades molt clarament en “ET” o “Alien”.

Tot plegat feia que, a part de la història que explica, fes gràcia anar detectant detalls que permetien donar-te un bany de nostàlgia. I, com passa sempre en aquestes coses, també resulta divertit buscar errades en el vestuari, la música, el mobiliari o… la taula periòdica dels elements!

Segurament aquest últim és un detall que només han notat els més frikis d’entre els amants de la ciència. Tot i que, com que en general el cinema i la televisió es consideren coses de “artistes”, ja es dóna per fet que el tema científic no estarà massa afinat. A la tele un científic acostuma a ser un paio, lleig i una mica raret, que mira per un microscopi i parla estrany. D’altra banda, a la classe de ciències hi ha d’haver, a més del microscopi, algun animaló dissecat i una gran taula periòdica penjada a la paret. Aquest detall és força correcte i jo recordo pòsters similars al laboratori de l’institut.

Peeeeeeeero, el pòster que han posat a la sèrie és flagrantment erroni. El problema és que la taula periòdica no és una construcció acabada sinó que es va actualitzant a mida que es van descobrint o sintetitzant nous elements. A la de la sèrie es poden veure, a la última filera, llistats els elements fins al número 118. Aquest porta el nom Uuo, corresponent al “Ununocti” amb que es va conèixer durant un temps. Ara ja te nom “Oganessó”, però això no va ser fins l’any 2016, per tant la nomenclatura Uuo  no seria incorrecta.

En canvi, una mica abans detectem que l’element 116 ja apareix amb el símbol Lv, que correspon al Livermori. I aquest no es va oficialitzar fins l’any 2011, de manera que de cap manera podia estar a la taula periòdica d’un institut dels estats Units als anys 80. També trobem l’element 109, el Meitneri (Mt), que no va rebre el nom fins al 1997. Per tant, podem estar segurs que el que hi ha posat és el pòster d’una taula periòdica de més enllà del 2000.

Direu, “quines coses de fixar-se!” i tindreu tota la raó. Això no fa que gaudís menys de la sèrie i si no ho hagués llegit per la xarxa no m’hi hauria fixat. Però segurament molts considerarien imperdonable que hi aparegués un pòster de lady Gaga o una samarreta dels Jocs Olímpics d’Atlanta 96. Doncs amb la taula periòdica passa el mateix als ulls d’un amant de la ciència.

I, mira, de pas serveix per recordar que la taula periòdica, igual que totes les construccions i coneixements científics, no és una cosa immutable sinó que s’ha d’anar adaptant als nous coneixements. Un detall que els encarregats de l’atrezzo de pel·lícules i sèries haurien de tenir present.

Mesures casolanes

dilluns, 13/11/2017

El Sistema Internacional d’Unitats, l’antic Sistema Mètric Decimal, és un dels grans invents per facilitar la vida i simplificar les coses. Fer servir el mateix tipus de mesures arreu del món i amb unitats ben establertes estalvia un munt de problemes i permet que tots tinguem clar de quina quantitat estem parlant. L’únic problema és que les unitats tenen noms avorrits, i avui en dia això és un pecat imperdonable.

Per això, sembla que als medis de comunicació es va establint un sistema de mesures alternatiu més familiar. Les unitats de mesura no són del tot estandarditzades, però això és un detall menor. L’important és evitar fer servir cap paraula mínimament complicada.

Per exemple, a les notícies, la superfície s’acostuma a expressar en “camps de futbol”. Segur que recordeu noticies d’incendis, d’infraestructures o de zones afectades per una sequera, on s’indica que l’àrea afecta equival a tants camps de futbol. Un detall a tenir en compte és que la mida dels camps de futbol no és estàndard i oscil·la entre els 90 i els 120 metres de llarg i entre els 45 i 80 d’amplada. A més, aquesta manera de parlar dóna per fet que tothom te en ment les dimensions d’un camp de futbol. Durant molt temps jo pensava en un estadi i no en el camp, i no m’acabava de quadrar res, però aquest era un error meu.

Les unitats de volum es donen en “piscines olímpiques”. Això es fa servir per parlar, per exemple, de l’estalvi aconseguit en el consum d’aigua amb determinada política o en referència al consum d’aigua d’una o altra indústria. El camp de futbol encara, però el volum d’aigua d’una piscina olímpica ja costa més d’imaginar. Mai tinc clar si una piscina és olímpica o no ni se com és la part del fons. Inclinada? Horitzontal? A quina fondària? Ho he mirat i la norma no posa límit a la fondària (mínim dos metres). Sempre acabo pensant que, simplement és una “piscina molt gran”.

Pel pes, la unitat pot ser el “Boeing 747”. Determinada plataforma petrolífera pesa com no-se-quants Boeing 747, o un nou sistema industrial té el pes d’un Boeing 747. És molt curiós perquè dubto que gaire gent tingui idea de quant pesa un 747 (178.750 quilos completament buit; 397.000 quilos a plena càrrega). De nou, el nivell de precisió és lamentable, però no deixa de ser una manera col·loquial de dir “pesa que t’hi cagues”.

Si es tracta de parlar de coses petites, el gruix d’un ”cabell humà” resulta molt pràctic. Un cabell fa menys d’una dècima de mil·límetre de diàmetre. Però, de nou, això pot variar molt depenent de la persona, l’edat i el simple fet d’estar sec o humit. Tant és. És petit i ja n’hi ha prou.

N’hi ha altres i quan comences a fixar-t’hi en vas trobant moltes. Sobres de sucre per mesurar contingut en sucre de begudes, torres Eiffel per parlar d’altures, mida de piles de CD per parlar d’informació, superfície alar del jumbo per parlar d’extensions o fileres d’autobusos per fer referència a longituds.

I mira que resultaria senzill fer servir les unitats normals. Perquè potser no les tenim gaire interioritzades, però francament, aquests altres sistemes de mesura poden semblar més propers, però tampoc és que els tinguem massa clars.

Un nom per un destí

divendres, 10/11/2017

Recordeu la New Horizons? És la sonda que va explorar el planeta nan Plutó després d’un viatge de deu anys de durada. La visita va ser curta ja que la enorme velocitat a la que es desplaçava feia impossible aturar la nau, de manera que durant uns pocs dies va estudiar el sistema Plutó–Caront, i tot seguit va continuar el seu viatge, llençada cap al cinturó de Kuiper. Això és una zona de l’espai que hi ha més enllà de Neptú  per on s’han detectat més de 800 objectes celestes. Plutó en seria un d’ells, el més proper, però n’hi ha molts més.

El cas és que quan la New Horizons va abandonar Plutó, es va triar un d’aquests objectes com a següent objectiu per explorar. Era una tria una mica a l’atzar ja que de Plutó en sabíem moltes coses, però dels objectes del cinturo de Kuiper no en sabem gaire res. En tot cas, en van triar un que agafés aproximadament de camí, van corregir la trajectòria de la nau per encarar-lo i van batejar l’objectiu amb el poc imaginatiu nom de PT1 (per “potential target 1” o “objectiu potencial 1).

Aquest nom no tenia massa sentit i poc després el van catalogar com “(486958) 2014 MU69”. El cas és que això segueix sense tenir gaire gràcia, especialment si és un cos que estem a punt d’explorar. De manera que la NASA ha obert una convocatòria per triar un malnom per el nou destí de la New Horizons. En una pàgina web poden anar a votar les propostes de noms que s’han fet per l’objecte que al gener del 2019 podrem observar amb detall.

Una curiositat és que molts noms són dobles o permeten duplicitat. Això és perquè aquest any va haver-hi un ocultament. L’orbita que seguia (486958) 2014 MU69 el va fer passar per davant d’uns estels i uns quants telescopis van seguir com la llum dels estels quedava tapada. La sorpresa va ser que la manera com els estels van quedar ocults suggeria que no es tracta d’un planeta rodonet, com és el més habitual sinó que hi havia dos nuclis diferenciats. Això indica que es tracta de dos cossos orbitant un al voltant de l’altre o que es un objecte binari de contacte, com li passava al cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko que l’Agencia espacial europea va estudiar mb la missió Rosseta i on va fer aterrar la sonda Philae.

La llista de noms per triar no és massa llarga i encara se’n pot afegir algun altre. Si teniu una idea genial de com batejar un planeta (que potser sigui doble) encara els podeu proposar. I si us fa gràcia contribuir a posar el nom a l’objecte que la New Horizons explorarà en poc més d’un any, podeu votar fins a finals de mes.

Les empipadores ereccions al nas

dijous, 9/11/2017

Amb l’arribada del fred també arribaran els refredats i junt amb ells una situació d’allò més empipadora. Arriba l’hora d’anar a dormir i notes que tens el nas una mica tapat, congestionat. T’estires de costat i en pocs minuts un dels costats del nas es tapa completament. Només respires per una de les foses nasals. Curiós, però si et gires, lentament la situació canvia i el que estava tapat es destapa mentre que el costat que ara està a sota es va col·lapsant.

I no. La culpa no és dels mocs!

La clau del que passa la trobem en unes estructures que hi ha a l’interior de la cavitat nassal anomenades “cornets”. Normalment n’hi ha tres a cada costat i és un teixit ossi molt porós, molt vascularitzat i cobert per un teixit esponjós i amb una certa capacitat erèctil. La seva funció és la d’escalfar i humitejar l’aire que respirem. També té una capa mucosa on es queden enganxades moltes de les partícules de pols i similar que inhalem. L’objectiu és que l’aire que arriba a l’interior dels pulmons estigui net, humit i no massa fred.

Que passa quan fa fred? O quan ens refredem? Doncs que el cos intenta cuidar millor l’interior dels pulmons i el teixit dels cornets s’infla. La seva estructura és similar a la dels cossos cavernosos del penis i es comporta de la mateixa manera que en una erecció, omplint-se de sang i fent-se més gran. Així l’aire inhalat quedarà més net, més atemperat i més humit. La llauna és si la turgència és exagerada, ja que aleshores comença a comprometre el pas normal de l’aire.

I d’altra banda, hi ha un sistema d’equilibri en el repartiment de la sang pels cornets dels dos costats del nas. En principi la sang que s’hi acumula s’ha d’escampar per igual a banda i banda, però si ens estirem al llit, la gravetat fa que la sang acumulada tingui tendència a caure cap al cornet que està a la banda inferior. S’infla més i aquell costat del nas es tapa. Si ens girem, la gravetat segueix estirant de la sang cap avall i queda tapat el costat contrari.

Com que en aquest teixit hi ha força generació de mocs, resulta fàcil pensar que són els mocs els que tapen el nas, però no és exactament així. I per això, per molt que ens moquem, la cosa no millora. Traiem una capa de mocs, però el teixit que tapa el camí a l’aire seguirà allà. Per cert que continuarà fabricant moc, de manera que el rajar potser no s’acabi, però eliminant el moc mai no aconseguim destapar. El que cal és reduir el flux de sang cap aquests teixits, que és el que fan alguns fàrmacs inhalats. Útils a curt termini, però que a la llarga poden donar problemes, ja que necessitem que aquest mecanisme funcioni per mantenir el pulmó en bones condicions.

I és que les coses sempre han d’estar en la seva justa mesura. Un excés d’activitat del teixit erèctil, de l’interior del nas, pot ser una llauna.

Utilitats de l’aturada

dimecres, 8/11/2017

Una aturada programada per poder seguir amb més força en el futur. Aquesta va ser l’estratègia que van triar alguns organismes alhora d’encarar l’hivern. Quan ja no hi ha menjar, les condicions ambientals esdevenen dures i les probabilitats de sobreviure es redueixen, la hibernació era una opció metabòlicament complicada, però útil des del punt de la supervivència.

La imatge d’un animal hibernant acostuma a ser la d’uns óssos o d’un esquirol dormint plàcidament al seu cau. En realitat és una situació molt diferent a la de dormir. La temperatura corporal de l’animal baixa notablement, el metabolisme s’alenteix, el ritme de respirar i el cardíac baixen extraordinàriament i determinats gens modifiquen el nivell d’expressió per controlar tots aquests canvis. A més, no és un període constant sinó que ocasionalment van experimentant breus moments de recuperació del metabolisme i l’activitat, per tornar a caure en l’estat hivernal tot seguit.

La veritat és que encara desconeixem moltes coses d’aquesta curiosa adaptació a l’estació freda, però investigar com s’ho fan per solucionar els problemes fisiològics que comporta la hibernació podria ser insospitadament útil en molts altres camps que ens afecten directament.

Per exemple, en casos d’infarts, d’embòlies o fins i tot de trasplantament d’òrgans un dels principals problemes que hi ha és la generació de radicals lliures d’oxigen que te lloc en el moment en que es restableix el flux de sang. El que s’anomena síndrome d’isquèmia-reperfusió. El retorn de l’oxigen als teixits que n’han estat privats durant un temps fa més mal que no pas la manca d’oxigen. Però aquest és un problema que els animals que hibernen han resolt d’alguna manera. Després de tot, amb la respiració alentida i la sang circulant a ritme baix, els teixits del cos estan en una situació similar a la de la isquèmia, però ells han trobat la manera de no patir per la recuperació i l’arribada de quantitats normals d’oxigen. Esbrinar com s’ho fan ens ajudaria a dissenyar teràpies pel dany isquèmic i millors maneres de preservar els òrgans per trasplantar.

En el control del pes corporal també podria ajudar. Abans d’hibernar aquests animals acumulen grans quantitats de greix al cos. Això és curiós ja que normalment el cos controla la quantitat de greix acumulada i si mengem massa comença a enviar senyals hormonals per reduir la ingesta i cremar més greixos. Encara que sempre patim per mirar d’aprimar-nos, resulta igual de complicat intentar engreixar-se ja que el cos disposa de mecanismes per regular el pes corporal. Però els que hibernen poden desactivar aquest mecanisme i emmagatzemar un gran excés de calories sense problemes. Si descobrim com s’ho fan potser aprendrem a regular el pes corporal i l’acumulació de greix sense deixar-ho tot en mans de dietes més o menys inútils.

I un animal hibernant es passa mesos sense gairebé moure’s. Si una persona intenta fer això no trigarà a presentar problemes d’atròfia muscular. Les cèl·lules del teixit muscular necessiten un cert grau d’activitat. Si no van experimentant les contraccions associades al moviment, van degenerant. N’hi ha prou de passar uns dies malalt al llit per notar que les cames fan figa quan ens aixequem de nou. Però aquests animals poden recuperar l’activitat de manera eficient i molt ràpida. Saben com evitar la degradació muscular i si descobrim com ho fan podrem aplicar-ho a persones que per malalties estan molt temps immòbils, a la recuperació d’atletes després de períodes d’inactivitat o fins i tot als astronautes al tornar a la Terra.

Hi ha qui pregunta per que serveix la recerca bàsica. Doncs entendre que estudiar coses tan aparentment irrellevants com el metabolisme dels animals hibernant por aportar noves maneres de curar malalties és una bona manera d’entendre que la ciència bàsica pot servir per tot.

Els muons i el secret de la gran piràmide

dimarts , 7/11/2017

De les set meravelles del món antic només una, la gran piràmide de Keops, ha arribat fins als nostres dies. Visitar el conjunt de Gizeh, amb les tres immenses piràmides, l’esfinx i la resta de construccions menors que ho envolten, és tota una experiència. I tot i així, el que impressiona és la magnitud de les construccions, perquè molt sofisticades no sembla que siguin. De fet, la piràmide és la més simple de les construccions. Deixa caure un grapat de sorra i adoptarà una forma similar a una piràmide.

L’interior de la gran piràmide amaga una galeria i una cambra funerària on no s’hi va trobar res. Al llarg dels segles, els lladres de tombes l’havien deixat ben neta de tot. Tot i així, resulta difícil esbrinar si hi havia altres cambres ocultes a l’interior d’aquella enorme acumulació de grans blocs de pedra. Ocasionalment es parla de cambres secretes, de passadissos segellats i de tresors encara per descobrir, però tot era més o menys folklòric, sense dades sòlides que ho confirmessin. Almenys fins ara.

Perquè ara s’ha publicat un treball en el que afirmen haver detectat l’existència d’una cambra oculta dins la gran piràmide. Els autors no han necessitat anar físicament cap a l’interior sinó que han fet servir una tècnica anomenada “tomografia de muons” amb la que han combinat l’arqueologia amb la física de partícules per fer una mena de “radiografia” de l’interior de la gran piràmide.

Els muons són unes partícules subatòmiques ben conegudes que podem imaginar com uns electrons pesants. Per algun motiu, la natura va fer que, a més dels electrons, existissin els muons, unes partícules amb les mateixes característiques, però amb molta més massa. Una particularitat dels muons és que, a diferència dels electrons, es desintegren en poc temps. I una curiositat és que a les capes altes de l’atmosfera se’n generen molts com a conseqüència de l’impacte dels rajos còsmics i del vent solar. Això fa que la superfície del planeta estigui sotmesa a una mena de pluja de muons constant.

Una altra particularitat és que quan passen a través de la matèria, van perdent energia fins quedar absorbits del tot. Segons la densitat del material, podran creuar més o menys muons i amb més o menys energia. Això va fer pensar que es podrien fer servir per estudiar les característiques de grans masses de material. Només calia posar detectors de muons prou sensibles i en les localitzacions oportunes per veure si a través de determinats indrets arribaven tots els muons que s’esperava o si l’interior del material en captava de més o de menys. Per exemple, aquesta tècnica es va fer servir per estudiar l’estructura interna d’un volcà i determinar les dimensions i la mida de la massa de magma de la caldera interior.

Doncs ara ho han fet amb la gran piràmide i han detectat la presència d’una cavitat oculta, situada una mica per sobre de la que ja es coneixia. Sembla que les dades són fiables ja que ho han fet amb tres mètodes de detecció de muons diferents. En tots els casos es detectava que en determinades direccions arribaven més muons que en altres. Els muons de més eren els que no havien estat absorbits degut a l’espai buit de l’interior.

Ara caldrà veure que fan amb aquesta informació i com es pot fer per arribar fins la cambra. Ni que sigui amb una sonda equipada amb una càmera a l’extrem. Potser és ple de tresors… o potser només és un espai buit pensat per alleugerir el pes de la construcció. Sigui com sigui, sembla evident que la gran piràmide encara ens guarda algunes sorpreses emocionants.