Arxiu de la categoria ‘General’

Bestiar, antibiòtics i bacteris

dimarts , 6/02/2018

Arrel d’un programa de televisió, aquests dies es parla molt del nivell de qualitat, seguretat i legalitat de les granges on s’abasteix de carn la industria alimentària. No he vist el programa, de manera que no puc opinar, però veig que ha posat damunt la taula un problema en el que es va insistint des de fa temps. El paper de la ramaderia en l’aparició de soques bacterianes resistents als antibiòtics.

Alguna vegada ja n’havia parlat, però sempre va bé refrescar la memòria. Un dels grans avenços dels que hem gaudit els humans a partir del segle XX són els antibiòtics. Fins al descobriment de la penicil·lina, el més normal era morir d’alguna infecció a una edat que ara ens semblaria indecentment prematura. Vivim en un planeta farcit de microorganismes i d’entre aquests habitants microscòpics, els bacteris representen un percentatge important.

No hem d’oblidar que tenen una funció ecològica rellevant, que sense ells no podríem viure, que en traiem profit de mil maneres, però també, que causen grapats de malalties ja que per ells nosaltres som un sac ple d’aliment. El sistema immunitari pot mantenir a ratlla la majoria, però n’hi ha que se n’escapen i causen malalties de tota mena.

Això va canviar radicalment quan es van descobrir els antibiòtics. Molècules que maten als bacteris sense afectar-nos a nosaltres. Aquí val la pena insistir una vegada més: només als bacteris; no als virus. El problema és que els bacteris tenen una gran capacitat per mutar, evolucionar i adaptar-se. Només és qüestió de temps que algun bacteri desenvolupi resistència a un antibiòtic i, a partir d’aquest, tots els seus descendents seran resistents. Fer servir antibiòtic mata la majoria però també actua “seleccionant” aquells bacteris que són resistents. La majoria moren i els que son resistents poden refer la població. Una població a la que ja no li farà res l’antibiòtic. Per això cal fer-los servir amb molta cura i només quan són necessaris de veritat.

Ah! Però, com tota molècula, els antibiòtics poden fer més funcions de la principal. I en el cas del bestiar, es va veure que feia que s’engreixessin més i més de pressa. Aleshores es va començar a donar antibiòtics a cabassos al bestiar de les granges. Això era mal rotllo i amb el temps, aquesta pràctica es va prohibir. Ara es pot donar antibiòtics al bestiar sempre que estiguin malalts, però només en aquest cas.

Tot i així, la gran majoria d’antibiòtics que es fabriquen no són per consum humà sinó del bestiar. D’altra banda, la majoria d’aquests antibiòtics es fan servir a la Xina. No se com estan les lleis allà ni com va el grau de compliment. Que passi lluny d’aquí no és cap consol ja que els microbis i les malalties viatgen ràpid avui en dia.

El cas és que si es fan servir molts antibiòtics, inevitablement apareixeran molts bacteris residents. Si voleu fer un estudi sobre bacteris residents als antibiòtics aneu a agafar mostres del terreny que envolta algunes granges xineses. Allà n’hi ha per triar i remenar. Per les d’aquí podria ser que també, però no he vist dades que ho confirmin.

El problema és que aquests bacteris, abans o després, acabaran afectant als humans. Potser arrossegats per l’aigua, per partícules de pols, transportats per insectes, com a contaminants de la mateixa carn, per contacte humà a partir dels treballadors,… els bacteris tenen mil maneres d’anar d’un indret a l’altre.

En principi, la carn que consumim aquí no conté antibiòtics. O els té en quantitats minúscules. Si n’hi haguessin voldria dir que els controls han fallat i que cal revisar-los. També que ens estan estafant amb la qualitat del producte. Però en tot cas, el problema greu és que l’excessiva aplicació d’antibiòtics a les granges accelera molt l’aparició de bacteris resistents. Aquest serà el problema i l’haurem de tenir molt en compte.

Endometriosi

dilluns, 5/02/2018

Sempre havia pensat que era una mena d’inflamació, fins que fa poc vaig adonar-me que el nom, endometriosi, no encaixava. Una inflamació seria una endometritis. De manera que vaig agafar i vaig buscar de que anava el tema (coses de ser xafarder…). La gràcia és que en fer-ho vaig topar amb un d’aquells misteris que no s’entén com encara no s’han aclarit.

Per entendre l’endometriosi, cal començar per l’endometri. Es tracta de la capa de teixit mucós que recobreix l’úter par la part de dins. Per això el nom (endo=dins; metri=matriu). A l’endometri és on, en cas que hi hagi fecundació, l’embrió s’ha d’implantar. Per això, quan arriba el moment de l’ovulació, el teixit guanya volum a base de generar molts capil·lars sanguinis que aportaran la sang, es a dir, l’oxigen i els nutrients, a l’embrió. Cas que no tingui lloc la fecundació, la capa més superficial de l’endometri es desprèn i  això es el que provoca l’hemorràgia associada a la regla.

El detall rellevant és que l’endometri ha d’estar recobrint l’interior de l’úter, però per algun motiu, de vegades apareix teixit endomètric en altres zones del cos. Als ovaris, per les trompes de Falopi, sobre la bufeta urinària… Aleshores és quan parlem d’endometriosi. Estrictament és un creixement de l’endometri en indrets on no hauria de trobar-se’n.

En alguns teixits pot resultar més o menys entenedor ja que són els que envolten l’úter, però és que de vegades apareix en indrets molt allunyats. Hi ha casos, menys freqüents, on l’endometriosi es dóna per aparició d’endometri al peritoneu (la cavitat de la panxa), també als pulmons, i fins i tot se n’ha descrit al cervell.

D’entrada ja hi ha el problema de tenir un teixit notablement especialitzat, en indrets on no hi fa res. Però és que, a més, segueix responent al cicle hormonal, de manera que quan toca que vingui la regla, l’endometri es desprèn de la capa superficial i genera l’hemorràgia, estigui on estigui del cos. Dins l’úter pot ser una llauna, però no és un problema de salut ja que la sang troba camí per sortir del cos, però un sagnat menstrual a, posem per cas, la part interna de la bufeta o ja no diguem als pulmons… Per petit que sigui fàcilment generarà problemes d’eliminació, inflamació, dolor i tots els símptomes de l’endometriosi.

El cas és que no està gens clar per quin motiu passa això. Es pensa que durant la regla, algunes cèl·lules despreses de l’endometri poden veure’s arrossegades a altres zones i tornar-se a adherir i implantar. Això, però, no explica els casos en que apareix en indrets allunyats i sense comunicació amb l’úter. La implicació de cèl·lules mare que, per algun motiu, es transformen en cèl·lules de l’endometri en racons on no toca també sembla que hi juga un paper. I un cert component genètic també queda clar per la freqüència amb que apareix quan es tenen familiars que la pateixen.

Però el cas és que del cert encara no ho tenim clar. Això fa que els tractaments només siguin per controlar, però no per fer desaparèixer el problema. Analgèsics, antiinflamatoris, hormones, i, si el problema és prou greu, eliminar quirúrgicament la zona afectada. Una eliminació que té un cert percentatge de reaparició amb els anys. De nou, sense entendre el perquè passa una cosa, és molt difícil tractar-la o prevenir-la.

Aquest sembla ser un d’aquells casos en que quan dolència es considerava “menor” o “benigna” no es destinaven molts esforços a tractar-la. Això és curiós ja que és relativament freqüent (una de cada deu dones) i que pot tenir implicacions importants sobre la fertilitat. També s’ha dit, segurament amb raó, que si afectés als homes s’hauria pres més interès en esbrinar la seva patogènia. En tot cas, mica a mica va millorant. L’any 2000 es van publicar poc més de quatre-cents articles científics sobre el tema mentre que el 2017 van ser més de mil-cent.

El depredador ocult

divendres, 2/02/2018

El peix gran es menja al xic, el depredador mata les preses i la llei del més fort (o del millor adaptat) s’imposa sempre. Hi ha qui s’hi sent incòmode amb aquesta filosofia, però és la de la natura i a la natura l’importa un rave el que en pensem. La gràcia és que aquesta lluita entre forts i febles, depredadors i preses, la trobem a tots els nivells i entre tots els organismes. Normalment pensem en el lleó i la gasela, però la lluita que mantenen les plantes entre elles és igual de ferotge. És roben la llum, l’aigua i el terreny. S’intoxiquen entre elles amb productes químics. Es fan resistents al foc per deixar que les flames eliminin als competidors.

Que una guerra passi a un ritme tan lent que no el detectem a simple vista no vol dir que no sigui igual de despietada.

El cas és que passa el mateix a nivell microscòpic i en indrets on no hi acostumem a pensar. Per això trobem que ocasionalment es descobreixen organismes que actuen com ferotges depredadors que mantenen a ratlla poblacions senceres de les seves preses amb una eficàcia inqüestionable. En desconeixíem l’existència, simplement perquè no havíem mirat al lloc adequat i de la manera oportuna.

Fa pocs dies van anunciar la descoberta d’una nova família de virus. Els han anomenat Autolykiviridae, en referencia al personatge de la mitologia grega Autòlic, un fill d’Hermes que tenia el do de fer moltes maleses sense ser mai capturat. El cas és que aquests nous virus semblen ser uns magnífics depredadors de bacteris però fins ara no els havíem ni vist. Primer perquè són virus i al mon microbià sempre resulta difícil treballar, i en segon lloc perquè es troben al mar i normalment nosaltres ens centrem en microorganismes que ens afectin d’alguna manera. Un virus marí, que ataca bacteris no estava a la llista de recerques prioritàries.

Però s’ho mereix ja que quan han mirat el seu comportament han vist que vindria a ser un super-depredador del mon microscòpic. Per comparar, un virus de la família dels Caudovirus,  els més característics dels que maten bacteris, pot atacar un parell d’espècies diferents de bacteris. En canvi, els Autolikivirus poden destruir dotzenes de bacteris diferents. Uns autèntics monstres des del punt de vista dels bacteris.

L’altra sorpresa que ens tenien guardada aquests nous virus és que n’hi ha molts i de molts tipus diferents. Al mar hi ha més diversitat d’autolikivirus que de la resta de famílies de virus aplegades. Això indica que el seu paper en l’ecosistema marí és molt important i fins ara l’havíem passat per alt. No només pel que fa a controlar les poblacions de bacteris sinó pel seu paper com a repartidors de ges. Una de les gràcies dels virus és que de vegades actuen com sistemes de missatgeria que passen gens d’uns organismes als altres. És un procés anomenat transferència horitzontal de gens i és molt important pel que fa a la diversitat genètica i pels seus efectes sobre l’evolució.

En tot cas, aquest és d’aquells descobriments que, entre altres coses, serveixen per recordar-nos com funcionen les relacions de poder  a la natura. Sang i fetge a tots els nivells i escales.

El curiós grup de Hilda

dijous, 1/02/2018

Un dels indrets intrigants del sistema solar és el cinturó d’asteroides. La zona orbital que hi ha entre Mart i Júpiter on durant molt temps es pensaven que hi podia haver un planeta però que en realitat està plena d’aquests fragments de roca que no han acabat de agrupar-se i formar un cos prou gran. La culpa és del gegant Júpiter i el seu camp gravitatori, que genera tensions i desplaçaments en els asteroides i els impedeix unir-se.

Del cinturó d’asteroides et quedes amb la idea que és una zona molt perillosa per qualsevol nau que intenti travessar-lo. Però la realitat és ben diferent. Malgrat que n’hi ha milions, la zona d’espai que cobreix és tan enorme que la probabilitat de topar amb algun és extremadament baixa.

Però aquella zona no és simplement un gran cercle per on orbiten pedres més o menys grans. Per començar n’hi ha alguns, com Ceres, que són prou grans com per ser considerats planetes nans. El cinturó també dóna joc per fer novel·les ja que és un indret particularment interessant per colonitzar. Minerals a cabassos i aigua en abundància. La sèrie The Expanse recrea de manera molt interessant com seria una cultura generada al cinturó.

Però els asteroides no són del tot homogenis i hi ha famílies ben diferenciades. Uns de molt coneguts són els asteroides troians. Uns grups d’asteroides que segueixen la òrbita de Júpiter però a determinada distància per davant o per darrera del gran planeta. Les forces que regulen el moviment dels cossos celestes fa que hi hagi indrets, anomenats punts de Lagrange, on hi ha equilibris i els asteroides que es trobin allà queden atrapats a banda i banda de Júpiter.

Però uns que trobo fins i tot divertits són els asteroides del grup de Hilda. Si es mira com estan distribuïts es veu de seguida que formen un curiós triangle, amb un dels angles situat al costat oposat de Júpiter. Naturalment els asteroides es mouen seguint òrbites el·líptiques, el triangle només apareix quan mirem quina posició ocupa cada asteroide individual.

 

 

La causa d’aquest moviment és, de nou, l’efecte gravitatori de Júpiter i un fenomen anomenat ressonància orbital. Això fa referència a un fenomen pel que les òrbites de dos cossos són més estables si mantenen relacions constant. Per exemple, Júpiter i Saturn tenen ressonància 5:2, que vol dir que per cada cinc voltes al Sol que dóna Júpiter, Saturn en fa exactament dues. Doncs en el cas dels asteroides de Hilda, tenen una ressonància 3:2 amb Júpiter.

Tot combinat fa que, si es mira com es mou l’asteroide Hilda combinat amb Júpiter, es veu que passa més temps de l’esperat a les zones on hi ha els vèrtex del triangle. El motiu és que els vèrtex no són zones estàtiques sinó que també van girant al mateix ritme que Júpiter. De nou, tot plegat passa perquè el triangle en realitat només és un efecte visual de la distribució dels asteroides en un moment donat.

El grup de Hilda el trobo interessant perquè no és evident com es genera. Cal mirar una bona estona els gràfics, interpretar les òrbites, recordar l’efecte de les ressonàncies, tenir presents els Punts de Lagrange i integrar-ho tot en una imatge mental que no és senzilla. La mena d’exercici intel·lectual que dóna una certa satisfacció quan aconsegueixes entendre el que estàs mirant.

Energia

dimecres, 31/01/2018

Si una paraula fa referència a un concepte mínimament abstracte ja té tots els números per convertir-se en un comodí d’aquells que volen embolicar la troca i confondre al personal. Potser una de les que més ho pateix és la paraula “energia”. El motiu és que la fem servir molt i tenim una idea més o menys clara del que vol dir, fins que intentem precisar una mica del que estem parlant. No és el mateix l’energia continguda en una pila, afirmar que et sents ple d’energia pel matí, dir que has pres una beguda energètica o escoltar alguna referència pseudo-filosòfica sobre el suposat fluir de l’energia vital còsmica.

Des del punt de vista de la física “energia” és, estrictament, la capacitat d’efectuar un treball. El que passa és que segons de quina mena de treball parlem, farem referència a diferents formes d’energia. Pot ser energia mecànica, elèctrica, química, tèrmica, nuclear, potencial, cinètica… Per això trobem diferents unitats de mesura, tot i que la oficial del sistema internacional és el Joule. El problema és que aquesta unitat parla de metres, quilos i segons, però si estàs fent referència a electricitat o calor, resulta poc pràctica i per això també se’n fan servir altres, com les calories o els quilowatts-hora.

La gràcia és que en tots els casos l’energia no és una cosa tan abstracta com podria sembla sinó que es pot mesurar amb més o menys precisió. Quan un objecte està en moviment disposa d’una determinada quantitat d’energia, en aquest cas cinètica, que dependrà de la massa de l’objecte i de la velocitat a la que es mogui. Una molècula disposa de determinada quantitat d’energia química que dependrà del tipus d’àtoms que la formin i de la manera com aquests estiguin enllaçats. Un feix de llum transporta una certa quantitat d’energia que té a veure amb la seva longitud d’ona. En tots els casos, podem saber l’energia que hi ha dins un sistema, de manera que quan algú parla d’energies abstractes sempre resulta pertinent preguntar-li com la mesura i quina quantitat hi ha en el sistema.

Un dels problemes és que també es fa servir la paraula energia en un sentit subjectiu. Quan t’aixeques un bon dia amb ganes de fer coses, amb els ànims pels núvols i amb tota l’empenta del món dius que et sents ple d’energia mentre que hi ha dies grisos que no tens ganes de fer res i ho descrivim dient que no tenim prou energia. Estrictament, l’energia del cos és la mateixa i el que varia és, únicament, el nostre estat anímic. Les paraules tenen polisèmies i això facilita que hi hagi confusions. L’estat anímic és molt important, però és una cosa diferent de l’energia.

També fa gràcia quan apareix un guru de la pseudomedicina oferint-te un tractament per eliminar les energies negatives del teu cos. Paraules que sonen bé però que analitzades no volen dir gran cosa. “Energia negativa”? Potser és la que causa desplaçaments en direcció contraria? La que refreda enlloc d’escalfar? El mateix passa quan algú s’inventa una energia sense especificar els detalls. L’energia Qi de la que parlen en acupuntura, que deu ser? Si és energia, com es mesura? En Joules? Electronvolts? Calories?

Si ens fa gràcia reflexionar sobre energies misterioses, tenim la (hipotètica) energia fosca, que a l’univers actua de manera inversa a la gravetat, fent que l’Univers s’expandeixi cada vegada més de pressa. O l’energia del buit, que apareix a l’espai en absència de matèria i que està generada per efectes quàntics. Amb coses així sí que podem parlar d’energies misterioses.

microfractures i flexoelectricitat

dimarts , 30/01/2018

Si ens trenquem un os, ell solet s’anirà reparant i en uns quants dies tornarà a recuperar la rigidesa habitual. En realitat, aquest procés passa més sovint del que sembla ja que, sense arribar al trencament total, les microfractures són relativament freqüents. Aquestes es reparen sense que ni ens n’adonem. Per reparar-ho hi ha unes cèl·lules, anomenades osteoblasts, que s’encarreguen de fabricar os nou. Primer reparen l’estructura i després es converteixen en osteòcits, les cèl·lules de l’os pròpiament dites.

El dubte que hi havia era com s’ho feien els osteoblasts per saber on havien d’anar a reparar les microfractures. I sembla que acaben de treure’n l’entrellat.

La clau està en la flexoelectricitat. Això és un fenomen pel qual, un material al deformar-se genera una petita quantitat d’electricitat. El motiu és que, en plegar-se, els àtoms que el formen es redistribueixen de manera diferent per la part de dins que per la part de fora i això genera un moviment d’electrons que crea un corrent elèctric entre les dues superfícies. El fenomen passa en molts materials i, també, en els ossos.

En realitat, aquest corrent augmenta molt si hi ha un punt de fractura. Just al vèrtex de la fractura (microfractura) la intensitat és màxima i al voltant es genera un gradient elèctric que acaben de poder mesurar. Aquest gradient elèctric té dos efectes. En la zona més propera al punt de fractura, on la intensitat és màxima, arriba a poder causar la mort dels osteòcits. Però és una mort per apoptosi, de manera que té lloc de manera ordenada i durant el procés la cèl·lula envia senyals químiques d’alerta que activen als osteoblasts. D’altra banda, els osteoblasts poden detectar i seguir el gradient elèctric per moure’s cap a la zona danyada i començar a fer la feina de reparació. Tot plegat fa que al mateix moment del trencament, es desencadeni el mecanisme que portarà a la reparació.

Aquesta història passa a escales molt petites. Tant pel que fa a les distàncies com pel que fa al nivell de l’electricitat posada en marxa. Per això ho han descobert a un institut de nanociències i nanotecnologia. En tot cas, aquests nanomecanismes són els que fan que els nostres ossos es vagin reparant constantment i permeten que l’esquelet resisteixi durant un grapat d’anys sense aparent pèrdues de funcionalitat.

 

 

Ens caurà el cel damunt del cap!

dilluns, 29/01/2018

La gran preocupació d’Astèrix i els seus companys no són pas els romans sinó el risc que el cel els caigui damunt del cap. Podríem riure de les seves pors, però millor que no ho fem massa ja que aquest mes de març hi ha una possibilitat, petita però no nul·la, que ens passi una cosa semblant. Està previst que en poques setmanes la estació espacial xinesa Tiangong-1 caurà sobre el planeta en algun lloc encara indeterminat. Indeterminat però dins d’una amplia franja de territori que, ai! ens inclou.

La Xina va posar en òrbita la seva pròpia estació espacial l’any 2011. En principi era per donar una bona empenta al seu programa espacial i provar les maniobres d’acoblament i les estades d’astronautes (taikonatues). Posteriorment es va posar en servei la Tiangong-2 l’any 2016 mentre que la Tiangong-3 encara està en projecte.

El cas és que la Tiangong-1 va acabar el seu servei l’any 2016, un parell d’anys després del que estava previst. Amb el final de les operacions van deixar de fer les correccions orbitals necessàries per mantenir una estació espacial allà dalt. Tot i que a les imatges veiem les naus espacial o les estacions orbitals movent-se suaument al voltant del planeta, la realitat és que mica a mica van perdent altura. Hi ha diversos motius, però el més clar és que encara hi ha una certa quantitat de partícules de l’atmosfera terrestre que fan que l’estació vagi perdent una mica de velocitat per fregament. Per això, cada dos per tres rectifiquen la posició i la fan tornar a elevar-se.

Resulta interessant veure els gràfics amb els canvis d’altura de la Tiangong-1 al llarg del temps i com, des de 2016 no ha parat d’anar perdent altura. Arriba un punt de no-retorn en el que la densitat de l’atmosfera que l’envolta ja es prou gran com per impedir que recuperi l’altura i una vegada passat aquest punt, el destí queda segellat i la caiguda és inevitable. Ara l’únic dubte amb la Tiangong és saber quan i on caurà.

Resultat d'imatges de Tiangong-1 altitude

No és fàcil de dir ja que la nau va movent-se a tota velocitat en òrbita al voltant de la Terra. Una òrbita que en realitat ja és una espiral descendent. Per ara només han pogut delimitar el moment de la caiguda a un interval de que va de finals del mes de Març a finals d’Abril. És clar, sense saber del cert quan caurà, no pots establir on ho farà. Només pots traçar una línia sobre el terreny que indiqui per on passa la trajectòria de la nau mentre gira al voltant de la Terra i deixar un cert marge a banda i banda per les distorsions que pugui experimentar en els últims moments de la caiguda i mentre es desintegra.

Perquè bona part de la nau no arribarà a la superfície i es cremarà en l’atmosfera. Bona part, però no tota ja que parlem d’una estació espacial de més de vuit tones. Fragments de diferent mides sobreviuran al fregament i arribaran a terra o, més probablement, a mar. Quants? On? De nou, això no se sabrà fins les últimes hores abans de la caiguda. Igual que va passar amb l’estació espacial MIR quan va caure.

En teoria les coses no havien d’anar així. La nau havia de caure, però havia de fer-ho de manera controlada, ajustant-la perquè caigués i es desintegrés en una zona no poblada. Per desgràcia, els xinesos van perdre el contacte amb la estació fa uns mesos i ara ja no poden controlar la baixada ni, per tant, la zona d’impacte.

La major part de la possible zona d’impacte cau sobre la superfície del mar, però en algunes ocasions la nau passa creuant la Mediterrània de manera que sí, la zona de risc també passarà per sobre nostre. Això vol dir que a partir de finals de febrer haurem de fer com els gals i creuar els dits esperant que el cel no ens caigui al damunt dels nostres caps.

El problema de saber que hi ha qui ho afina

divendres, 26/01/2018

Esto la fiscalia te lo afina”. Hi ha frases que resulten especialment demolidores per una institució ja que esberlen un dels pilars essencials: la confiança en la seva gestió. Des d’aquell dia, les paraules de confiança en les decisions de determinades institucions han esdevingut essencialment retòriques. El cas és que des d’aleshores, cada vegada que cal prendre una decisió rellevant a nivell jurídic, no puc deixar de recordar la frase pronunciada fa uns anys i em pregunto si també hi ha qui afinarà les decisions segons convingui a determinades elits. Però el cas és que amb això dels afinadors també acabo pensant en Enrico Fermi, el desenvolupament de la bomba atòmica i en els pianos de Chicago.

El motiu son els que es coneixen com “problemes de Fermi”, un tipus de problemes pels que en principi no tenim prou dades per resoldre’ls, però que si fem un seguit de suposicions més o menys raonables, podem trobar una bona aproximació a la resposta. Fermi, que era un físic italià, era particularment bo en aquesta manera d’aproximacions i per això els han batejat amb el seu nom.

L’exemple més conegut de tots és respondre la pregunta “quants afinadors de piano hi ha a Chicago?”

Notem que no tenim cap altre dada. No hi ha xifres i, òbviament, no val mirar a Google. Tot i així, podem aproximar que a Chicago hi viuen uns nou milions de persones i que a cada casa hi ha, de mitjana dues persones vivint. Això indica que hi ha quatre milions i mig de llars. No a totes hi ha pianos, és clar. Podem assumir que només trobarem un piano a una de cada vint cases, de manera que en total hi haurà dos-cents vint i cinc mil pianos a Chicago.

Aquests pianos deu caldre afinar-los una vegada a l’any. Per fer-ho, un afinador necessitarà un parell d’hores d’una jornada laboral de vuit hores. Això vol dir que un afinador de pianos només pot afinar quatre pianos per dia o vint per setmana. Com que l’any té cinquanta setmanes, seran uns mil pianos anuals.

Si un afinador només pot fer mil pianos anuals i a Chicago hi ha dos-cents cinquanta mil pianos, deduïm que deu haver-hi al voltant de dos-cents cinquanta afinadors.

No és una xifra exacta, però la cosa deu anar per allà. No esperem que n’hi hagi dos mil i seria improbable que només n’hi hagi vint. Poc precís? Cert. Però considerant que ho hem fet només a partir de suposicions, és una bona manera de resoldre un problema. (Si ho voleu verificar, l’any 2009 n’hi havia 290)

Fermi ho feia molt i els seus resultats s’apropaven molt als que després es verificaven. Diuen que mirant la distància a la que van volar uns papers en arribar l’onada expansiva d’una explosió atòmica va deduir la potència de la bomba.

Pot semblar contra-intuïtiu ja que fem moltes suposicions que probablement contenen errors. Això hauria de fer que cada vegada ens allunyem més del resultat correcte però la clau és que els errors que fem seran unes vegades per excés i altres per defecte de manera que, en general, uns compensaran als altres. He tingut alguna discussió interessant sobre si val la pena aplicar o no aquesta aproximació i m’adono que el problema sol ser la idea fixada al cap que tenim segons la qual, per fer qualsevol càlcul cal partir de dades conegudes i precises. La gràcia de l’aproximació aquesta és justament que no cal sempre que t’acontentis amb un resultat raonablement aproximat.

En tot cas, són un curiós entreteniment per si tens estones mortes sense fer res (i el mòbil s’ha quedat sense bateria). Per exemple: Quantes persones estan sobrevolant Europa en avió ara mateix? Quants cabells hi ha al cap d’una persona? Quan tens un orgasme, quantes persones més al mon també n’estan tenint un? Quants fiscals disposats a afinar…? No aquesta millor deixar-la.

Llum verda al part

dijous, 25/01/2018

En els humans es considera que l’embaràs dura uns nou mesos. Com que el moment de la fecundació és difícil d’establir, els metges ho conten des de la FUR (en català seria DUR), que és la Data de la Última Regla. A partir d’aquell dia s’hi afegeixen quaranta setmanes i s’obté una data aproximada del part, tot i que en general pot tenir lloc un parell de setmanes abans o després. La fisiologia no són matemàtiques!

Però una pregunta que no està tan clara com sembla és sobre el desencadenant del part. Com sap el cos de la dona que ja toca parir? Quins senyals actuen sobre quins òrgans per posar en marxa el complex entramat de mecanismes hormonals, nerviosos i musculars que acabaran amb l’expulsió de la criatura? No és un tema menor ja que idealment s’ha d’iniciar només quan el fetus ja està completament desenvolupat i a partir d’aleshores ja no s’ha d’esperar gaire més.

Hi ha diverses hipòtesis, però una que sembla prometedora està relacionada amb unes proteïnes fabricades pels pulmons del nadó. Si ho pensem bé, els nostres pulmons fan una feina ben curiosa en omplir-se d’aire. Per quin motiu l’aire hauria d’entrar quan eixamplem la caixa toràcica? Si obro una bossa, no entra l’aire amb la mateixa força que ho fa als pulmons!

El motiu és que dins els pulmons hi ha pressió negativa. Una pressió menor que l’atmosfèrica, de manera que, l’aire té tendència a entrar tant com pugui. Per això quan bufem notem que fem mes força per treure aire que per fer-lo entrar. Això facilitat el  fet de respirar però genera un problema. Si hi ha pressió negativa dins els pulmons, aquests haurien de tenir una gran tendència a col·lapsar! Com lipasa a un globus quan aspirem l’aire enlloc de bufar-hi. Per evitar-ho, la superfície interna dels pulmons està coberta per un material fet d’una barreja de greixos i proteïnes, anomenat “surfactant pulmonar”. La seva feina es modificar la tensió superficial i fer que els pulmons no col·lapsin.

Naturalment, aquest surfactant només fa falta quan respirem. Un fetus no el necessita per res fins just després de néixer. Per això, la fabricació del surfactant és un dels últims processos que tenen lloc en el cos del fetus. Doncs en ratolins que tenien un dèficit en algunes de les proteïnes del surfactant s’ha vist que el moment del part s’endarreria. I si els administraven aquestes proteïnes, el part es desencadenava quan tocava.

Això va fer pensar que el senyal de “llum verda” per iniciar el part és que al líquid amniòtic hi arribi una determinada quantitat de les proteïnes del surfactant. Sembla raonable ja que això voldria dir que els pulmons del nadó ja han arribat a ser funcionals i que el part pot iniciar-se sense perill. S’ha vist, per exemple, que aquestes proteïnes actuen sobre l’amni induint la síntesi de prostaglandines, uns dels agents que  desencadenen les contraccions uterines.

Tot i així, potser encara és una explicació massa senzilla. Sembla que hi ha alguns altres factors, també generats pel pulmó del fetus que actuen promovent un estat “inflamatori” a les parets de l’úter. Això fa que tot el sistema de la mare estigui més sensible als senyals i que la resposta sigui més contundent quan arriba el moment.

Entendre tot això és interessant per sí mateix, però també ha d’ajudar a buscar millors sistemes de control del moment del part, a detectar risc de parts prematurs i també, a dissenyar nous sistemes de manteniment dels nadons prematurs en els que el sistema respiratori acostuma a ser un dels grans problemes.

L’essència de la ciència

dimecres, 24/01/2018

Per la xarxa proliferen com bolets les frases lapidàries acompanyades d’una foto en blanc i negre del qui suposadament les va deixar anar. N’hi ha de tota mena i, en general fan gràcia tot i que acaben cansant una mica. Em recorden les dites d’en Tagore, que estaven de moda fa molts i molts anys. En el cas de la ciència, també se’n troben a cabassos, gairebé sempre atribuïdes a Einstein, però una de les que més m’agrada és d’en Carl Sagan: “La ciència no és un conjunt de coneixements sinó una manera de pensar”.

M’agrada perquè ressalta una de les confusions més habituals sobre com som i que fem els científics. Sempre sembla que la ciència és una activitat que té totes les respostes, on es fan experiments molt complicats però que, indefectiblement, acaben aclarint els grans misteris de l’Univers de manera clara i concloent. A les pel·lícules, els científics parlen amb un aire de coneixement aclaparador i gairebé mai diuen “no ho se”. És curiós, perquè és la resposta més habitual als laboratoris.

La realitat és que la ciència és, efectivament, una manera de pensar. Un posar en dubte tot, tot i tot. Fer servir la imaginació per mirar d’entendre fenòmens curiosos i anar posant a prova una vegada i altra allò que pensem. Simplificant una mica, podem dir que la gran diferència entre la filosofia i la ciència és que en ciència es fan experiments. I si una idea, per xula que sigui, no passa la prova experimental, toca deixar-la de banda.

En realitat els humans hi tenim una tirada innata a la ciència. És amb el temps que ho anem deixant de banda. Sempre penso que una de les coses que fan les criatures és, justament, actuar com a científics. Les primeres coses que hem de fer quan arribem al món és investigar les regles de funcionament del lloc on hem anat a parar.

Una de primeres observacions és que les coses, si les deixes, cauen a terra. I els nens petits tenen una extraordinària insistència a llençar coses a terra. Els pares els ho recullen els hi ho donen i el nen immediatament ho torna a llençar. Una activitat irritant i esgotadora, en dono fe.

Però en realitat és un simple experiment científic. La hipòtesi és que les coses efectivament cauen. Podrien no fer-ho. Si fóssim peixos veuríem que les coses es queden flotant allà on es deixen. Però som vertebrats terrestres, i aquí les coses cauen a terra. Per verificar-ho cal repetir l’experiment una vegada i una altra. És el que faria un científic i és el que fa una criatura. De fet, podrien haver-hi dues hipòtesis. Les coses cauen i sempre hi ha algú que ens les torna a donar. A mida que va repetint l’experiment acabarà per descobrir que la primera afirmació és correcta, però la segona no. Moltes vegades les recullen i ens les donen, però al final els pares se’n cansen i això deixa de passar.

Una vegada la criatura accepta que les coses cauen, ja pot passar al següent experiment. Les coses que cauen, reboten? Es queden a lloc? Es trenquen? Tot s’ha de provar ja que no podem donar per fet res.

Quan els nens actuen d’aquesta manera, simplement estan fent ciència. Tots ho hem fet. Tots vàrem actuar aplicant el mètode científic de manera estricta i incansable. Després ens vam fer grans, vam començar a creure’ns prou llestos per saber coses sense necessitat de posar-les a prova i la diversió es va acabar.

De manera que la propera vegada que veieu un nen llençant la pilota o la joguina a terra una vegada i altra, penseu que esteu veient un científic en acció. I quan mireu uns científics treballant de manera molt seriosa a un laboratori recordeu que, en essència, segueixen fent el mateix que feien quan tenien pocs mesos de vida, però de manera una mica més sofisticada. Podríem dir que l’essència de la ciència… és comportar-se com una criatura!