El poder dels petits canvis

Una de les característiques més necessàries per la vida és la capacitat d’adaptar-se als canvis ambientals. Els organismes més complexos han desenvolupat sistemes per modificar el seu funcionament segons les necessitats del moment, i poden fer-ho amb una eficiència més que notable. Per aconseguir-ho, la fisiologia aplica determinades lleis de la física que permeten obtenir grans resultats a partir de petites modificacions, de manera que el nivell de control que obtens és extraordinari. Son aquelles coses que les donem per fetes, de tan habituals, però que quan les mires amb calma descobreixes que amaguen més del que sembla.

Per exemple, una de les funcions importants del cos és assegurar un flux constant de nutrients i, sobretot, oxigen, a les cèl·lules de tot l’organisme. El transport el fa la sang i per això hi ha el cor i tot el sistema circulatori. Ah! Però és que les necessitats d’oxigen i de nutrients poden variar segons les circumstàncies. Sobtadament pots necessitar posar-te a córrer, o pots començar a menjar i cal pair l’aliment, o pots iniciar una baralla, o pots simplement posar-te vermell per algun motiu.

Quan temps triguem a posar-nos vermells? Només uns pocs segons. I això vol dir que en pocs segons el cos ha trobat la manera de redirigir molta sang cap a les galtes. O cap a la musculatura de les cames si cal córrer. En tots els casos ho fa amb una eficiència més que notable gràcies a una característica dels líquids al fluir per dins un tub. Una cosa que es descriu en termes de física segons la llei de Poiseuille, descrita naturalment pel metge fisiòleg francès Jean Louis Marie Poiseuille.

El que ve a dir és que la quantitat de líquid que circula per un tub depèn, entre altres factors, del diàmetre del tub, però no de qualsevol manera sinó del seu radi elevat a la quarta potència. La fórmula és més o menys complicada, però la clau està en un 4 que apareix sobre el radi. És la clau ja que elevar les coses a la quarta potència vol dir augmentar-les molt. Però molt, molt. Per això, en augmentar lleugerament el diàmetre d’un capil·lar sanguini, la quantitat de sang que passarà serà força més gran de la que podria semblar. O a l’inrevés; si els vasos es fan una mica més petits per arteriosclerosi o coses així, la quantitat de sang que pot passar és perillosament menor.

Si per un vas sanguini passa un mil·lilitre de sang per minut, al doblar el diàmetre no passa el doble de sang sinó setze mil·lilitres per minut. Si en lloc de doblar-se el diàmetre augmenta quatre vegades, podrà passar un quart de litre de sang per minut! De manera que el cos en té prou amb controlar la musculatura vascular i modificar lleugerament el diàmetre dels vasos sanguinis per fer que la sang passi per uns indrets o altres, quasi instantàniament.

Això es nota quan ens donem un cop. La lesió fa que s’alliberin allà mateix unes molècules que actuen dilatant els vasos sanguinis de la zona afectada i de seguida es posa vermell i s’infla. És el primer pas de la inflamació. Un mecanisme de defensa que requereix que passi molta sang per la zona afectada, de manera que hi puguin arribar molts leucòcits a protegir dels bacteris. Bàsicament és una aplicació de la llei de Poiseuille per poder assegurar la defensa de l’organisme.

En el cas d’una erecció passa el mateix. Aquell no és el millor moment per pensar en dinàmica de fluids i en relacions de radis elevades a la quarta potència, però es exactament el que està passant en els vasos que regulen el flux sanguini als cossos cavernosos del penis.  Si és que la fisiologia és fascinant!

 

4 comentaris

  • Daniel López

    03/11/2016 12:21

    El sistema circulatori té moltes propietats fantàstiques vistes des de la física. Dos exemples: a) el rol que juga en el control de la temperatura, b) el mecanisme de Starling per entendre el bescanvi de fluids en els capil·lars.I n’hi ha força més!

  • Pons

    03/11/2016 10:17

    Ja se què pensaré en la meva propera erecció, jo sóc així, es igual que quan es posa una cançó enganxosa al cap, ai….

  • Joan Codina

    03/11/2016 10:05

    T’equivoques completament en l’últim paràgraf!! És just el moment d’anar pensant en reologia de fluids complexos i en un fluid molt peculiar clarament fora de l’equilibri termodinàmic :D. S’obtenen coses molt xules amb aquests fluids haha

    Estic malalt.. El primer que he vist avui és la imatge i he pensat Poiseuille.

  • Carquinyol

    03/11/2016 8:49

    Un mecanisme interessant, però no només per que els vasos sanguinis puguin deixar passar més o menys sang de forma ràpida sinó perquè el ‘motor’ de tot el sistema també té la força necessària per poder fer-ho.

    ai ai ai que encara t’utiltizaran els defensors del ‘disseny intel·ligent’ :P