23 dicembre 2011

Carnevale della chimica #12

Cari lettori,
voi vedrete questa pubblicazione il 23 dicembre, ma consentitemi di iniziare a scriverla passo passo, come un diario che si arricchisce ogni giorno.
Ero in cerca di ispirazione, aspettavo che cambiasse il vento.
Oggi l’atmosfera è quella giusta… Perfetta per iniziare a scrivere. 
È il 15 dicembre e qui l’aria è fredda e pungente, quasi con quel vago sapore che preannuncia l’arrivo della prima neve.
Al mattino presto, c’era anche una leggera foschia che rendeva le linee delle case indefinite e sfocava i contorni delle luci natalizie, ancora accese nelle strade e nei giardini. 
Il manto nebbioso, che nei giorni scorsi copriva tutto, si è quasi dissolto. È arrivato il freddo ed i campi e i giardini sono coperti di brina, come il mio oleandro.
Fotografia scattata da Max in giardino. Mi piace il contrasto: il bocciolo di oleandro, che richiama la primavera, è ricoperto di brina che ci ricorda l'inverno appena iniziato.
È il clima perfetto per il nostro carnevale ed è per me un onore ospitare questo evento nel mese di dicembre. 
È il dodicesimo carnevale della chimica e chiude il 2011, proclamato dall’ONU anno internazionale della chimica.
Dicembre è il mio mese speciale, lo è sempre stato. È il mese delle feste, dei regali, dell’attesa, delle promesse e… Del mio compleanno!
È un mese ricco di ricorrenze, tradizioni e date importanti. Laiche e religiose.

Il 1 dicembre è la giornata mondiale dell’AIDS
Molti articoli pubblicati per questa occasione ci ricordano di non abbassare la guardia e che l’emergenza non riguarda solo una ristretta cerchia di persone. 
Vorrei segnalarvi due post; non partecipano al Carnevale, ma sono davvero interessanti e ben scritti: 
L'Hiv oggi in Italia su Galileo - Giornale di scienza.
AIDS Day: i fumetti come educazione alla prevenzione su Dropsea
.

L’8 dicembre è, invece, la festa cattolica dell’Immacolata concezione, istituita da Papa Pio IX nel 1854; da qualche anno ormai segna l’ingresso nel periodo festivo.  
Iniziano ad apparire abeti e presepi.
Al mio paese, Verolanuova, gli "Amici del Presepe di San Rocco" ne fanno uno splendido nel piazzale antistante la piccola chiesa di San Rocco. 
Mi piace andarlo a guardare, sembra raccontare una storia di un tempo che fu.
Due fotografie scattate da Max al presepio.
Così come il presepio di Motella, famoso per la sua rievocazione storica. Se capitate da queste parti, fateci una visita, non ve ne pentirete!

Il 10 dicembre è la giornata mondiale dei diritti umani
La Dichiarazione universale dei diritti umani è un documento firmato a Parigi il 10 dicembre 1948, la cui realizazione fu promossa dalle Nazioni Unite.
«Tutti gli esseri umani nascono liberi ed eguali in dignità e diritti. Essi sono dotati di ragione e di coscienza e devono agire gli uni verso gli altri in spirito di fratellanza.»
(Il primo articolo della Dichiarazione universale dei diritti umani.) 
Questa data ci ricorda come, in troppe parti del mondo, ciò che noi consideriamo un diritto, sia ancora un privilegio.

Il 10 dicembre è anche il giorno dell’assegnazione del premio Nobel. È un riconoscimento assegnato annualmente a Stoccolma a persone o istituzioni che si siano messi in luce per il loro contributo nei settori della fisica, della chimica, della medicina o della fisiologia, della letteratura, oppure che abbiano favorito la pace nel mondo o effettuato ricerche importanti in economia. Furono assegnati per volontà del chimico svedese Alfred Nobel, a partire dal 10 dicembre del 1901, 110 anni fa.

A proposito di premi Nobel, Marco Fulvio Barozzi dal blog Popinga ha deciso di partecipare a questo Carnevale dicembrino parlandoci della figura di Fritz Haber, chimico che vinse il Nobel nel 1918
Ecco come Marco ci presenta il suo post Fritz Haber, il maledetto: "Tra gli scienziati del Novecento poche figure sono così controverse e tragiche come quella di Fritz Haber (1868–1934), il chimico che sviluppò un metodo per sintetizzare direttamente l’ammoniaca dai suoi elementi costituenti, rendendo possibile la produzione industriale dei fertilizzanti. Pochi anni dopo la sua scoperta, lo stesso Haber convinse lo Stato Maggiore tedesco a sperimentare e poi utilizzare l’uso di gas tossici mortali sui campi di battaglia della Grande Guerra. La nostra giusta indignazione non deve tuttavia ostacolare uno studio più approfondito e obiettivo del personaggio." Davvero una bella biografia, scorrevole e avvincente.

Il 13 dicembre è il momento di una festosa ricorrenza: per la gioia di molti bambini arriva Santa Lucia. La “santa della luce”, che, accecatasi per sfuggire ad un suo pretendente, diffonde, dal giorno della sua festa, lo splendore dei suoi occhi sulle notti d’inverno. Questa ricorrenza non si festeggia in tutta Italia ma qui, nella Bassa Bresciana, è una tradizione molto sentita; è Santa Lucia che porta regali ai bambini sul dorso del suo asinello.
A proposito di Santa Lucia vi consiglio di leggere questa bellissima storia sul blog Popinga: Santa Lucia è già arrivata, dalla quale ho tratto anche questa simpatica immagine. Il post non mi è stato segnalato per partecipare al Carnevale, ma è così poetico e ben scritto che meritava una menzione! Inoltre potrete scoprire la ricetta degli Anolini di Fiorenzuola!
C’è anche una filastrocca in dialetto:
Santa Lucia la egnerà
co la borsa del papà...

se al papa ga na mia 
stanta lucia la egnarà mia...

Traduzione
Santa Lucia arriverà 
con la borse del papà
se il papà non c'è l'avrà
santa lucia non arriverà!

Filastrocca di una volta che, soprattutto quest’anno, rischia per molte famiglie, di essere tornata attuale.

Il 19 dicembre è il mio compleanno… Mi è sempre piaciuto festeggiarlo, accendere una candela e soffiarci sopra esprimendo un desiderio… Ma, non ho altro da dire su questo argomento! 

È passando attraverso tutte queste date che ho scritto quanto avete appena letto ed ho atteso l’arrivo dei contributi di tutti i carnevalisti.
Tutti i post sono giunti puntuali entro il 21 dicembre. Altra data interessante.
Il 21 dicembre quest’anno è Hanukkah, la festa ebraica delle luci.
In onore al Carnevale #11 che mi ha preceduto, posso dirvi anche che il 21 dicembre del 1898 Marie e Pierre Curie scoprirono il radio.
Tra il 21 e il 22 dicembre si verifica anche il solstizio d’inverno. Quest’anno si è verificato il 22 dicembre alle ore 05:30 (Tempo universale).
Nell’emisfero nord è il primo giorno d’inverno, la notte più lunga dell’anno. Ora, impercettibilmente, giorno dopo giorno, le giornate cominciano ad allungarsi.

Oggi 23 dicembre mancano 8 giorni alla fine dell'anno, a San Silvestro; quanti desideri da chiedere a questo 2012... Maya permettendo! 

Ma ora lasciate che vi presenti i contributi a tema di questo dodicesimo carnevale.
L'ordine scelto per la presentazione è puramente "stilistico" e non cronologico, non me ne vogliano i carnevalisti! 
I temi tra cui scegliere erano davvero moltissimi e i partecipanti hanno inviato, come sempre, ricchi e variegati contributi: grazie a tutti!

Dato che la neve ha iniziato a far cadere i primi fiocchi sulle nostre montagne, iniziamo da qui.
Vi siete mai chiesti perché li rappresentiamo con questa forma?
Fiocco di neve. Da: http://findicons.com/
Scopritelo leggendo l'originale contributo di Mattia Colombo del blog Io penso che... 
Nel post E viene giù dal cielo... DIPOLOOOO! Mattia ci guida attraverso le caratteristiche chimiche dell'acqua e ci fa scoprire come mai il fiocco di neve viene rappresentato con questa forma caratteristica. Ecco cosa ci dice Mattia: "Grazie al legame idrogeno, l'acqua, in prossimità del punto di congelamento, organizza i propri dipoli in una struttura cristallina a simmetria esagonale e mano a mano che il fiocco cresce raggiunge la struttura tipica dell'"iconografia" della neve." Non vi resta che andare sul suo blog, così scoprirete le interessanti immagini con le quali ci spiega la forma di un soffice fiocco di neve.

Se ci pensiamo attentamente, ci sono tanti tipi di ghiaccio! Lo sa bene Paolo Pascucci del blog Questione della decisione che, per questo carnevale, ha pensato ad un simpatico contributo con una serie di video: Chimica e freddo: ghiaccio in tutte le salse. Si parla di:
Ghiaccio chimico, con nitrato d'ammonio e idrossido di bario 8-idrato... Si invita a non ripetere l'esperimento!
 
Acqua sottoraffreddata, ottenuta utilizzando l'acqua distillata.
Ghiaccio istantaneo, formato da acetato di sodio ed acqua.
Ghiaccio secco, ovvero anidride carbonica allo stato solido.
Gustatevi sul blog di Paolo questi interessanti esperimenti: imperdibile, a mio avviso, il video Supercooling Experiment 4!
Fotografia ghiacciata scattata da Max a Castell'Arquato nel 2009.
Per immergerci ulteriormente in questa atmosfera invernale Leonardo Petrillo dal blog Scienza e musica ci invia Divagazioni circa il ghiaccio: un contributo che si sofferma sulla formazione del ghiaccio e su alcune particolarità, come l'effetto Mpemba. "Nel 1969 uno studente della Tanzania, Erasto Mpemba, scoprì praticamente per caso che, se viene riscaldata, una mistura per gelato congela con maggiore rapidità."
Nel post si parla anche della sopraffusione e delle sostanze chimiche che servono a sciogliere il ghiaccio: cloruro di sodio, acetato di potassio, cloruro di magnesio e urea!
Il post di Leonardo si conclude con una curiosità sulle piste da hockey e con bellissimi video con brani natalizi; per sorridere un po' ci propone anche un video con il simpatico Scrat de "L'era Glaciale"! 


Se, invece, vi incuriosisce l'idea di studiare i granelli di neve, l'articolo di Gianluigi Filippelli su Dropsea è quello che fa per voi. 
Il titolo è: La chimica e la fisica della neve. Gianluigi, utilizzando una review del 2002 uscita su Science, ci racconta, infatti, lo stato dell'arte sulla fisica e la chimica della neve. Eccone l'incipit: "Con l'arrivo dell'inverno e delle festività natalizie, soprattutto nelle località di montagna ci si aspetta sempre di veder cadere la neve. Questa si forma nell'atmosfera a partire dal vapore acqueo o dal congelamento di gocce superfredde. Durante il processo di formazione, i cristalli di neve possono catturare al loro interno vari tipi di gas presenti nell'atmosfera in quel momento. Inoltre, una volta caduta a terra, grazie alla così detta pompa del vento, l'aria catturata può essere parzialmente o anche completamente sostituita con l'aria presente in superficie. Ha dunque un certo interesse studiare i granelli di neve che cadono a terra, soprattutto nelle zone con le nevi perenni, dove è possibile così esaminare anche l'atmosfera presente in tempi precedenti alla caduta della neve stessa." 
Interessante, non è vero? Sul blog trovante anche immagini molto chiare che coadiuvano l'affascinante spiegazione di Gianluigi.

Dopo tanto freddo, avete bisogno di un po' di calore?
Il calore di una stufa a legna.
A riscaldare questa "atmosfera ghiacciata" ci pensa Paolo Gifh dal blog Il chimico impertinente. Paolo ci propone uno splendido articolo: Tutto il fascino della chimica nelle candele di Natale
Vi propongo l'inizio di questo suo viaggio dentro ad una candela: "Tanto tempo fa, quando l’illuminazione casalinga era dominata da tremolanti fiammelle che consumavano un timido stoppino immerso in un cilindro di cera solida, forse era più facile viaggiare all’interno di quel mondo fantastico generato da chi osava curiosare in quegli strani “meccanismi” della natura, scoprendo al termine di un lungo percorso anche i più piccoli segreti chimici che una misera candela nascondeva dietro la sua scontata semplicità!" 
E lo sapevate che "le vostre candele di Natale potrebbero arrivare a produrre oltre 1,5 milioni di nanoparticelle di diamante al secondo"?

Tra atmosfere gelide e calorose il nostro corpo si mantiene comunque a temperatura costante; vi siete mai chiesti come fa? 
Scopriamolo insieme in questo mio post: Una temperatura da brivido. Potrete così scoprire che un semplice brivido può aumentare parecchio la produzione di calore nel nostro corpo! Oppure che un brulicante sistema di comunicazione ci permette di stare al calduccio nonostante il freddo dell'inverno!

E i pesci? Teresa Celestino si chiede: "Come fanno? Insomma, per quanto anche loro possano essere provvisti di tessuto adiposo, sono pur sempre immersi in acqua che prima o poi gela... Come mai non si formano cristalli di ghiaccio, ad esempio all’interno dei pesci del mare antartico?" Un articolo davvero molto curioso ed interessante, ma anche istruttivo. Andate a leggerlo sul blog Urto Efficace di Teresa; il titolo del contributo è: Difendersi dal freddo con una proteina. Le proteine in questione sono le antifreezing proteins (afp): "esse sono in grado di intrappolare i cristalli di ghiaccio che si formano nei liquidi all’interno degli organismi prima che questi congelino; in questo modo permettono la sopravvivenza di tutte quelle specie che altrimenti non potrebbero sopravvivere alle temperature sotto lo zero. Il meccanismo potrebbe essere sfruttato nei trattamenti oncologici trovando un modo per proteggere i tessuti sani durante la rimozione delle cellule tumorali con tecniche di criochirurgia". 

Iniziamo ora ad immergerci nelle atmosfere natalizie. Cosa c’è di meglio per riscaldarsi da questo freddo pungente di una bella tavola preparata a festa? Dicembre ha i suoi sapori, i suoi prodotti tipici, diversi da regione a regione: vi ho già accennato agli anolini di Fiorenzuola, vediamo cos'altro ci riservano i nostri carnevalisti!

Ad esempio la frutta secca, che si trova spesso sulle nostre tavole natalizie.
Carmine de Fusco dal suo blog Didattica di Scienza della Materia e Divulgazione Scientifica ci invia questo bel contributo: Frutta secca? Quante calorie, ma che delizia! 
Un articolo interessante sul concetto di calore metabolico e sull’importanza biologica di alcuni elementi chimici concentrati proprio nella frutta secca. Noci, nocciole, pistacchi, castagne, mandorle, pinoli o anche uva passa e fichi secchi. Nel post di Carmine ne potrete scoprire anche la composizione chimica ed il valore energetico.
Se qualche studente volesse approfittare di queste vacanze per fare un ripassino, Carmine ci propone anche un altro post: Alcani e cicloalcani in sintesi.

Tra le gustose prelibatezze natalizie non potevamo farci mancare la mostarda. Paolo Alberto del blog Chimica Sperimentale ci propone un simpatico e piccante articolo: Isotiocianato di allile... a Natale. Sentite cosa ci dice Paolo Alberto a proposito di questa delizia di Natale: "Tutti sanno che nella vera mostarda, quella da intenditori, ci va la senape e la senape contiene appunto l'isotiocianato di allile, CH2=CH-CH2-N=C=S per dare quel delizioso e caratteristico gusto piccante, assolutamente diverso dal peperonico piccante della capsaicina. Mettere la senape nella mostarda non è semplice, come diceva la buon'anima di mia nonna: ce ne deve andare la giusta quantità, nè troppo, chè altrimenti il prodotto rischia di diventare una brace ardente che ti leva il fiato, nè troppo poco perchè ciò porta ad una massa fruttosa solo dolce e inconcludente." Ma la mostarda commerciale, com'è? Se volete un suo parere, andate subito a leggere per intero il suo contributo!
Bollicine in festa!
Queste delizie di Natale ben vanno a braccetto con Le Roi de la fete.
Questo è il titolo del post di Gabriele Giordano che dal suo blog Era futura ci parla champagne, spumanti e... Bollicine! Dice Gabriele: "Una delle cose che più colpisce degli champagne e degli spumanti sono le bollicine. Una delle tante Big Questions riguardo questi enti aereiformi sono: perchè c'è qualcosa invece che nulla? Qual è lo scopo della loro vita? Chi le ha create?" 
Curioso vero? 
Scoprite sul suo blog come nascono le bollicine!

Ora chiudete gli occhi e pensate al Natale della vostra infanzia. Quali profumi e fragranze vi vengono in mente? Rosalba Cocco dal suo blog Crescere creativamente ci invita a focalizzare la nostra attenzione sul calore delle sensazioni olfattive, così importanti nella generazione dei ricordi.  
La chimica della festa parla della chimica in una accezione più ampia. Dice Rosalba: "Mi piace sottolineare come anche gli odori di una casa e di una festa possano far parte di un disegno, di una strategia per stare bene, badando più alla sostanza che all'apparenza. A noi il compito di costruire con i bambini, un clima di festa, anche tramite le sensazioni olfattive. Questa chimica così presente e impalpabile si può provare a cercarla consapevolemente,  l'odore delle paste lievitate naturalmente ad esempio, come questi semplici panini al latte, zafferano e cioccolato, da preparare con i bambini e mangiare caldi a colazione la mattina di Natale." Sul blog di Rosalba, naturalmente, vi attende la ricetta di questi golosi panini.

Tra due giorni è Natale. Uno dei simboli più noti è sicuramente la stella cometa. 
Chimica del calore e la cometa del Natale sul blog Knedliky è il bel contributo che ci propone Palmiro Poltronieri. "Pur non essendo stelle vediamo la coda luminosa, effetto della  sublimazione dei suoi strati di ghiaccio più esterni. Le correnti di polvere e gas prodotte formano una grande, ma rarefatta atmosfera vista come chioma, che spinta dal vento solare da luogo alla coda. Entrambe risplendono per riflessione della luce solare e per la ionizzazione dei gas." Insomma, un mondo incantato quello che si scopre studiando il cielo; se anche a voi affascina l'astronomia, leggetevi su Knedliky il seguito del post di Palmiro.

Questo mese anche il sito Medicina live partecipa al Carnevale; lo fa con un interessante contributo, pubblicato da Valentina Cervelli.
Natale 2011: oro incenso e mirra? Ottimi in fitoterapia.
Eccovi un assaggio dell'articolo: "Il Natale è alle porte e partendo da tre dei suoi simboli più grandi (anche se relativi più che altro all’epifania), abbiamo la possibilità di scoprire come gli stessi, portati per tradizione in dono a Gesù Cristo dai Re Magi, possano trovare applicazione anche nel mantenimento della nostra salute attraverso la fitoterapia." Se siete curiosi di scoprire gli usi dei doni dei Re Magi nel mondo moderno non vi resta che andare sul sito e leggere l'articolo. 
Fotografia scattata da Max in Piazza Garibaldi a Parma, nel dicembre del 2005

Natale è anche il momento dei regali. 
Uno splendido regalo ce lo fa Annarita Ruberto dalle pagine di uno Scientificando nuovo fiammante, che non ha però perso le sue caratteristiche distintive. La grafica è quella nota ed i contributi sempre di alto livello. 
Annarita, insieme a Franco Rosso, presidente dell'Associazione Chimicare, ci regala La Chimica: Una Scienza Naturale Per Uno Sviluppo Sostenibile. Si tratta dell'inserto realizzato per la rivista Scuola e Didattica in occasione dell'Anno internazionale della Chimica. L'inserto consta di una sezione introduttiva e di una sitografia finale, a cura di Franco, e di cinque percorsi didattico-operativi, ideati e scritti da Annarita. 
L'inserto può essere scaricato liberamente: non perdetevelo!

Bellissima anche la frase di Leonardo da Vinci presente in copertina:
Quando la natura finisce di produrre le proprie specie,
l’uomo incomincia a creare, 
usando cose naturali e con l'aiuto della natura, 
un'infinità di specie.

E perché non chiudere con qualche scintilla?  
Fuochi d'artificio a Riva del Garda.
Franco Rosso dal suo blog Chimicare ci propone, infatti, un bel post: la chimica fa scintille: come sono fatte e come funzionano le stelline da party.   
Vi riporto l'introduzione di questo curioso ed interessante articolo: "Avete presente quei bastoncini grigi con lo stecchetto metallico, lunghi circa 20-25 cm, che si accendono in occasione delle feste e che hanno tante scintille tutte intorno, alimentando il giubilo di grandi e piccini? Vi siete mai domandati come funzionano?" Inoltre, sapete da cosa dipendono i diversi colori? Franco ci spiega che "il ferro produce scintille di colore arancio, stranamente “ramificate”, il titanio è noto per il colore bianco intenso delle sue emissioni e la lega ferro-titanio sta all’origine di scintille di colore giallo-dorato".
Se siete curiosi, di scoprire tutti i segreti di queste magiche stelline, andate su Chimicare e non perdetevi i video e le belle immagini che accompagnano il post!


E ora, cliccate qui e... Tanti auguri di Buone Feste a tutti!

Vi ricordo che l'edizione di gennaio 2012 sarà ospitata da Gravità Zero.
Tania Tanfoglio

21 dicembre 2011

Una temperatura da brivido

Vi siete mai chiesti come fa il nostro corpo a restare caldo, nonostante il freddo dell'inverno? Scopriamolo insieme in questo post che partecipa al "mio" Carnevale della Chimica!

I processi vitali avvengono in condizioni ottimali solo in un ambito di temperatura abbastanza ristretto; nell'uomo la temperatura può variare senza conseguenze solo tra 36,4 °C e 37,2 °C
Se la temperatura corporea è troppo elevata, le cellule possono subire seri danni; viceversa, se è troppo bassa, il metabolismo e le attività della cellula rallentano fino ad essere incompatibili con le esigenze dell’organismo. 
L’uomo è capace di mantenere costante la propria temperatura, entro 1°C, al variare di quella esterna da 5°C a più di 40°C. Per far questo si avvale di molti messaggeri chimici: è grazie a loro che il centro e la periferia del nostro corpo collaborano per mantenere costante la temperatura!

La temperatura viene avvertita da termorecettori presenti nella pelle. Quelli di Krause sono più superficiali e sono sensibili al freddo; i corpuscoli di Ruffini, invece, si trovano più in profondità e sono sensibili al caldo.
I termorecettori inviano le informazioni raccolte a centri nervosi termoregolatori; questi centri si trovano nell’ipotalamo. Questa regione del cervello, inoltre, riceve informazioni direttamente dal calore portato dal sangue.
I centri nervosi termoregolatori, a loro volta, inviano segnali che modificano la termogenesi corporea e la dispersione di calore con l’obiettivo di mantenere costante la temperatura interna.

Controllo della termogenesi:
Il controllo della termogenesi avviene regolando soprattutto l’attività dei muscoli striati scheletrici che sono un’importante sede termogenetica [1]. Ciò avviene, inizialmente, aumentando il tono muscolare, ovvero il grado di contrazione basale del muscolo [2]. Tale controllo si attua per via nervosa: i motoneuroni liberano, infatti, acetilcolina, neurotrasmettitore che induce la contrazione muscolare.
Acetilcolina, immagine di Wikipedia
Se la contrazione deve essere ulteriormente aumentata per produrre calore, allora si manifestano brividi e tremore muscolare: i brividi aumentano del 300% la produzione termica rispetto al livello basale di contrazione.

L’aumento del tono muscolare e i brividi sono controllati in modo del tutto indipendente dalla nostra volontà. Quando c’è freddo, tuttavia, possono essere innescate, con lo stesso scopo, anche azioni volontarie: ad esempio, battere i piedi.

Parallelamente intervengono meccanismi ormonali: è indotta, infatti, la produzione ormoni attivi sul metabolismo.
In primo luogo si assiste alla liberazione di catecolamine da parte della midollare del surrene: esse agiscono prontamente per integrare l’azione dei muscoli. La loro azione è rapida perché la liberazione di queste sostanze chimiche è controllata per via nervosa.
Adrenalina, una catecolamina prodotta dalla midollare del surrene;  immagine di Wikipedia.
Se la necessità di produrre calore persiste, vengono liberati anche gli ormoni tiroidei; in questo caso, la risposta è più lenta perché il meccanismo che li regola è di tipo neurormonale. 
L'ormone tiroideo tiroxina, immagine di Wikipedia.
Gli ormoni agiscono favorendo l’ossidazione [3] di sostanze nutritive e la liberazione di energia (ATP), sottoforma di forma di calore.
L'adenosina trifosfato (o ATP) è un ribonucleotide trifosfato formato da una base azotata, cioè l'adenina, dal ribosio, che è uno zucchero pentoso, e da tre gruppi fosfato. È la "moneta" energetica della cellula. Immagine di Wikipedia.
Il calore metabolico è indispensabile per mantenere costante la temperatura corporea. Come già accennato, la muscolatura scheletrica e cardiaca producono calore durante la contrazione: 2/3 dell’energia derivante dall’ATP che sostiene la contrazione muscolare, si trasforma in calore.
Oltre ai muscoli, il fegato è un organo importante per la termogenesi, perché sede di un’attività metabolica intensa.

Nei primi mesi di vita, infine, è presente anche del grasso bruno che aumenta la resistenza al freddo.

Controllo della dispersione termica:
Il controllo della dispersione termica si attua, invece, attraverso varie risposte secretorie e vasomotorie che si manifestano a livello cutaneo.

Sezione della cute. Tratta dal sito: http://www.larapedia.com

Attraverso la cute avviene continuamente una cessione di calore per evaporazione detta perspiratio insensibilis; si tratta di un fenomeno fisiologico che interessa gli strati epidermici con trasferimento di acqua dal derma allo strato corneo (strato superficiale dell'epidermide). Questo flusso di acqua è continuo e non è avvertito.
Se l’aria a contatto con il corpo è secca l’evaporazione e la dispersione di calore possono avvenire anche quando la temperatura dell’aria sia uguale o superiore a quella corporea. La perdita di calore per evaporazione può essere notevolmente aumentata dal sudore.
Immagine di una ghiandola sudoripara, dal sito http://www.my-personaltrainer.it
Esso è costituito da acqua e sali organici ed inorganici.
Il sudore primario prodotto dalla ghiandola è ricco di Cloruro di sodio (NaCl) e urea.
Cristallo di Cloruro di Sodio (NaCl). Immagine di Wikipedia.
La molecola dell'urea. Immagine di Wikipedia.
Il cloruro di sodio viene poi riassorbito per trasporto attivo dalle cellule del dotto escretore. Per questo il sudore è un liquido isotonico. In caso di sudorazione abbondante può essere impedito il riassorbimento di NaCl e si assiste ad una maggior perdita di sali che non può essere a lungo tollerata dall’organismo.

Il flusso termico nelle regioni profonde è facilitato anche dalla circolazione del sangue che, fluendo dai vasi profondi a quelli superficiali, trasporta calore. Al di sotto dell’epitelio cutaneo e nel derma esiste, infatti, una fitta rete di capillari:  la circolazione in queste zone può variare da 0,5 l/min a 3 l/min per esigenze di termoregolazione.
Inoltre al di sotto del derma è presente il pannicolo adiposo con bassa conducibilità termica. Esso è dotato di piccoli vasi dotati di grande motilità.
Se si contraggono, giunge poco sangue a livello del derma, impedendo la dispersione di calore
Se si dilatano, il sangue fluisce e con esso il calore, favorendone la dispersione.

Per riassumere, eccovi uno schema:
E per chiudere una curiosità: perché gli indumenti scaldano?
La capacità degli indumenti di fungere da isolanti termici è quasi esclusivamente legata al fatto che l’aria nel tessuto è racchiusa in piccole concamerazioni e non può essere animata da veloci movimenti convettivi, che asporterebbero calore. Un indumento bagnato, se non appositamente strutturato, perde la capacità di isolante termico perché l’acqua ha un elevata capacità e conduttività termica che accelera fortemente la cessione di calore.

Che altro dirvi? L'appuntamento su queste pagine è per il 23 dicembre con il Carnevale della Chimica #12!

Tania Tanfoglio

Note:
[1] Sede nella quale avviene la termogenesi, ovvero la produzione di calore.
[2] I muscoli hanno un grado di contrazione minimo, detto basale, che ci consente di mantenere la posizione corporea, stare seduti ecc.
[3] Ossidazione: reazione chimica per cui una sostanza o un elemento reagisce con l'ossigeno.
[4] Bassa conducibilità termica: conduce poco il calore.
Bibliografia: 
Casella C., Taglietti V. Principi di fisiologia - Vol. 1 e 2, La Goliardica Pavese.

16 dicembre 2011

Da Popinga c'è il Carnevale della Matematica

Sul blog Popinga c'è il Carnevale della Matematica!


Il tema, presentato da una splendida introduzione, è estremamente affascinante: Storia e storie della matematica. 

Sarebbe bello se le lezioni di matematica iniziassero così, con un po' di storia.

Per la prima volta, c'è anche il mio contributo: Anche i numeri hanno una storia.






A proposito: eccovi la soluzione al problema dei conigli di Fibonacci. Una coppia di conigli maschio e femmina si riproduce ogni mese, dando vita ad una nuova coppia di conigli (un nuovo maschio e una nuova femmina). Ogni nuova coppia si riproduce a sua volta, ogni mese, a partire dal secondo mese di vita. Contiamo le coppie di conigli con il passare del tempo: quante coppie di conigli ci sono al decimo mese? E dopo un anno?
Tratto da: Rosaia Bruno, Aritmetica dalle conoscenze alle competenze, Minerva italica, pag. 110, problema numero 153.

Ogni mese ci sono le coppie di conigli del mese precedente più i loro figli. 
Basta ricordare che ogni mese ciascuna coppia farà due figli, con l'eccezione delle coppie nate il mese precedente!
Con una tabella diventa molto semplice.


Coppie di conigli
Coppie di figli
totale
1° mese
1
0
1
2° mese
1
1
2
3° mese
2
1
3
4° mese
3
2
5
5° mese
5
3
8
6° mese
8
5
13
7° mese
13
8
21
8° mese
21
13
34
9° mese
34
21
55
10° mese
55
34
89
11° mese
89
55
144
12° mese
144
89
233


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Giusto per fare un po' di chiarezza: il coniglio ha un alto tasso riproduttivo, ma non si riproduce nei tempi indicati dal problema di Fibonacci. Il coniglio, infatti, raggiunge la maturità intorno ai 6 mesi e non nel secondo mese di vita. Si riproduce dalle 4 alle 8 volte all’anno, con nidiate di 3-8 piccoli ciascuna. Vive mediamente 10 anni.

E ora andate sul blog Popinga e andate a leggervi tutti gli altri interessanti post!

Buona lettura,
Tania Tanfoglio

13 dicembre 2011

Carnevale della chimica #12 - Un promemoria

Il 23 dicembre Science for passion ospiterà la dodicesima edizione del Carnevale della Chimica.

Il tema consigliato è la chimica nel freddo dell’inverno e nel calore del Natale.  
Sono graditi anche post a tema libero ma, se avete bisogno di ispirazione, cliccate qui: troverete tanti motivi per parlare di chimica, freddo e Natale. 

Ad esempio questo bellissimo cristallo di ghiaccio: la fotografia è stata scattata da Max nel giardino sotto casa! Se vi va di vedere qualche altra fotografia invernale, cliccate qui.

Per scaldare questo freddo inverno ho davvero bisogno dei vostri contributi... Non siate timidi!

Altra foto di Max scattata al Parco Ducale di Parma, la città che mi ha adottato durante gli studi.
Vi ricordo che potete inviarmi i vostri post all'indirizzo scienceforpassion [chiocciola] gmail [punto] com con l’oggetto “Carnevale della chimica 12” entro la mezzanotte del 21 dicembre.  

Un saluto,
Tania Tanfoglio
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