In questo e in prossimi articoli parlerò del controllo del calore e della temperatura nel corpo. Quando si libera energia ,in presenza di ossigeno,dal glucosio si libera calore che passa sempre da un oggetto più caldo ad uno più freddo quando entrano in contatto tra loro.
Quando metto una mano accanto ad una stufa calda la mano si brucia perchè calore è passato dalla stufa alla mano;quando metto una mano accanto ad un blocco di ghiaccio,il ghiaccio si scioglie perchè calore è penetrato dalla mano al ghiaccio.La temperatura è invece la misura dell'energia interna di un oggetto e non è altro che la misura del moto molecolare casuale che anima l'oggetto caldo .L'energia comunque non deriva solo dal calore ma anche da altre fonti come dall'energia elettrica o nucleare.tutte le forma di energia però sviluppano calore che è la forma di energia non utilizzabile per altri scopi e che è l'espressione del movimento casuale delle molecole.Per alcune molecole la temperatura può causare il suo stato fisico ;per esempio l'acqua,H2O a 0 gradi è solida e forma il ghiaccio;tra 0 e 100 gradi è liquida,oltre 100 gradi diventa gassosa.Quindi ,per funzionare bene ,il corpo deve seguire le leggi fisiche della temperatura e del calore.Noi uomini,come tutti i mammiferi e gli uccelli siamo animali a sangue caldo,cioè abbiamo una precisa temperatura interna costante:Invece i pesci,i rettili ,gli anfibi e gli insetti sono animali a sangue freddo ,cioè non hanno al loro interno una temperatura costante,ma seguono le leggi dell'ambiente esterno.Nell'uomo la temperatura interna del suo corpo segue un range molto preciso :si mantiene in condizioni normali sui 36-37 gradi Kelvin.Se la temperatura interna del corpo diventa troppo alta o troppo bassa impedisce agli enzimi che catalizzano le reazioni metaboliche di funzionare bene,inoltre una temperatura troppo alta o troppo bassa destabilizza le altre proteine del corpo e anche la membrana plasmatica delle cellule,con conseguente malfunzionamento dei vari organi ,soprattutto il cervello e i muscoli.Le reazioni chimiche del corpo possono sia utilizzare che rilasciare energia.Le reazioni chimiche che producono energia sono chiamate reazioni cataboliche e per fare questo riducono molecole complesse come il glucosio C6H12O6 a molecole più semplici come Co2 e H2O .Le reazioni che invece utilizzano energia sono chiamate anaboliche e si hanno per costruire molecole complesse da molecole più semplici .per esempio le proteine dagli aminoacidi.Le reazioni cataboliche ed anaboliche avvengono contemporaneamente nella cellula.La cellula è in grado di sfruttare solo il 25% dell'energia presa dal catabolismo,il resto dell'energia si disperde in calore che è in ultima analisi il movimento caotico delle molecole nella cellula ,più è alto il calore ,più veloce è il movimento caotico.Il 25% dell'energia utilizzata serve per le altre funzioni della cellula,come la costruzione di molecole complesse,la contrazione muscolare ,le funzioni nervose le pompe ioniche,per esempio la pompa sodio-potassio,,le funzioni ghiandolari,l'assorbimento gastroenterico,ecc.L'energia utilizzabile non è presa direttamente per le funzioni della cellula ,ma viene immagazzinata in una molecola speciale l'ATP,che la rilascia quando c'è il bisogno. Come ho detto prima gran parte dell'energia viene trasformata in calore,.Quando il corpo è in riposo totale e non ha mangiato da un pò la quantità di energia necessaria per tenere in vita il corpo è chiamata metabolismo basale.Questo metabolismo basale è simile all'attività energetica dell'automobile quando è ferma col motore acceso,è il minimo dell'attività.Più il corpo si muove,più aumenta l'energia necessaria per sostenere le attività aumentate delle cellule.Aumentando l'attività aumenta naturalmente anche il rilascio di calore .e viene influenzata quindi la temperatura interna del corpo.Poichè il corpo è circondato da aria ,può prendere calore dall'ambiente esterno o può cedere calore all'ambiente.Normalmente noi viviamo in ambienti la cui temperatura è più bassa della nostra interna del corpo che ,come abbiamo visto ,si aggira sui 36-37 gradi.ed allora normalmente il calore passa dal nostro corpo all'ambiente circostante,.La perdita di calore per irraggiamento verso l'aria esterna è in genere il 50% del totale di perdita del calore.Quando il corpo ha contatto diretto con un oggetto meno caldo ,si ha passaggio di calore dal corpo all'ambiente esterno per conduzione,cioè per contatto ,e questo avviene normalmente con l'aria;inoltre si ha perdita dicalore per convezione ,cioè l'aria calda va via e viene sostituita da aria più fredda,;questo avviene ,per esempio quando una brezza fresca leggera sostituisce l'aria calda e noi avvertiamo una piacevole sensazione di fresco.Infine la perdita di calore avviene per evaporazione ,e questo avviene attraverso il sudore che si trasforma in vapore acqueo allontanando parte del calore,;una parte del calore viene allontanato anchedalla espirazione polmonare che emette vapor acqueo caldo.La temperatura interna del corpo può aumentare in condizioni patologiche sino a 42 gradi o può diminuire sino a 33 gradi.al di sotto o al di sopra di questi valori si hanno gravi alterazioni di organo e soprattutto cerebrali e muscolari.Il corpo deve quindi adottare sistemi per regolare e tenere costante la sua temperatura interna rispetto a quella esterna.Vedremo la prossima volta quali sistemi adotta e se questo è compatibile con la teoria evolutiva ipotizzata dai biologi