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Ciencia EXtrema

Desde la atalaya tranquila de nuestro planeta templado y acogedor, José María Campos Cánovas y Daniel Iván Reyes nos invitan a un viaje fascinante. En su compañía observaremos los fenómenos más extraordinarios del Cosmos: visitaremos las estrellas más masivas, los cuerpos más veloces, los lugares más fríos o calientes y los mundos más extraordinarios y diminutos. Ante nuestros frágiles ojos se abre un Universo que bate todos los récords.

Termoregulación.

Termoregulación - Ciencia Extrema Podcast - CienciaEs.com

Durante milenios, comer fue muy peligroso. Y beber agua, aún más. Sin potabilización y purificación del agua, sin refrigeradores, desinfectantes, detergente, conservadores y los conocimientos de seguridad de alimentos y técnicas de higiene que hoy gozamos, las personas la pasaban mal con frecuencia. Las enfermedades gastrointestinales eran abundantes y con frecuencia cobraban la vida de los comensales.

En una carta del siglo I de nuestra era, existe una referencia interesante a esta problemática, cuando bel apóstol Pablo dijo a uno de sus discípulos:

“Ya no bebas agua, sino usa de un poco de vino por causa de tu estómago y de tus frecuentes enfermedades”

Ya desde entonces, y hasta finales de la edad media, era frecuente que en lugar de agua se bebiera vino. O bien que añadieran vino al agua, pues las personas habían notado que enfermaba menos si la bebían de esta manera. Y aunque se protegían de infecciones gracias a los efectos purificadores del alcohol en el agua, se pasaban la vida adormilados bajo sus efectos.

Luego, a mediados del siglo XVII, se popularizó el café, una infusión que requería que el agua se hirviera para obtener la bebida. De esta manera, sin saberlo, purificaban el agua matando con calor a las bacterias que pudieran estar contaminando la bebida. Fue entonces como, sin alcohol en la sangre, y con cafeína estimulando las mentes, comenzó la era de la Ilustración y con ella, la revolución intelectual que condujo a la humanidad hasta hoy. El café y las grandes mentes aparecieron juntas. Y por consecuencia, los avances en ciencia y tecnología.

Uno de estos avances de suma relevancia, es que hoy en día podemos comer e hidratarnos de forma segura. A pesar de las grandes áreas de oportunidad que aun existen, los alimentos nunca habían sido tan seguros como lo son actualmente.

Y es que comer es sumamente importante para nosotros. Los alimentos, además de proporcionarnos las materias primas como el calcio para formar huesos, proteínas para formar músculos, piel, etc, además nos dan energía. No solo comemos para adquirir materias primas, también lo hacemos para obtener su energía. Y esa es la razón por la que diario necesitamos comer al menos tres veces, para extraer la energía de los alimentos.

Para que pueda darse una idea, tan sólo trate de imaginar la energía que debería transferirle a un robot para que se mueva durante todo un día tal y como lo hace usted desde que se levanta hasta que se acuesta. Así mismo, trate de calcular cuánta energía emplearía para mantener prendida una computadora 24 horas cada día realizando millones de operaciones por segundo simulando nuestro cerebro.

Y sobre todo, para mantener a ese robot a una temperatura interna de 37º C independientemente de que haga frío o calor en el ambiente. Todo ello demanda energía, mucha energía. Para un adulto, unas 1,800 kcal en promedio. En decir, 1,800,000 calorias.

Para que tenga una idea de la equivalencia de estas calorías, considere que con esta energía que los alimentos nos proporcionan, podríamos abastecer de energía una casa de un país desarrollado durante unas 8 horas haciendo uso de algunos de sus focos, televisores, lavadora, horno de microondas y similares tal y como se usan normalmente en una casa.

Así pues, comemos para obtener energía. Y esa energía la empleamos en tres actividades primordiales: 1.- Para movernos, 2.- Para mantener prendido nuestro cerebro y 3.- Para calentar nuestros cuerpos.

Pocos se detienen a pensarlo. Pero nuestro cuerpo permanece a una temperatura constante que en promedio es de 37º C y, calentar 50, 60 o 70 kilogramos o más de materia orgánica requiere de mucha energía. Es por ello que comemos constantemente, para poder calentar nuestros cuerpos.

En contraste, los reptiles no cuentan con los mecanismos que ayudan a los humanos a mantener nuestra temperatura corporal constante. Así que ellos usan la temperatura ambiental para mantener su cuerpo caliente y por lo tanto funcional. En consecuencia, no tienen un cerebro desarrollado, se mueven poco y comen cada 4 a 6 meses pues básicamente para lo único que requieren de los alimentos es como materia prima para construir su cuerpo.

Volviendo a los seres endotermos es decir, los de “sangre caliente”, debo destacar que precisamente esta habilidad fue la que nos ha permitido sobrevivir incluso a las glaciaciones, en donde otras especies como los grandes reptiles de sangre fría no pudieron sobrevivir y se extinguieron.

Y es que la vida es química pura. Y esa química de la vida es muy sensible. Resulta que para poder seguir vivos, en nuestro organismo llevamos a cabo, quintillones de reacciones químicas cada segundo. Reacciones que son facilitadas por las enzimas, un tipo de moléculas muy sensibles a los cambios de temperatura.

Y es que debemos saber que las sustancias químicas fundamentales de la vida, como las enzimas, funcionan mejor a 37º C. Por lo general, a menos temperatura no trabajan y a más se rompen.

Es por ello que los reptiles son más activos al medio día, cuando finalmente alcanzan la temperatura necesaria para que sus enzimas funcionen adecuadamente. Por esa misma razón las aves empollan sus huevos. Necesitan darle temperatura a las enzimas del embrión para que trabajen y formen al polluelo.

Así pues, para los seres vivos, la temperatura es fundamental. Y así como es fundamental para nosotros, también lo es para las bacterias. Nosotros estamos a 37º C y ellas lo saben…

Las bacterias se han adaptado tanto a los ambientes de este planeta, que existen especies capaces de vivir a temperaturas muy frías cercanas a los cero grados Celsius y otras a temperaturas muy calientes, superiores a los 100 grados. Pero también existen las que requieren temperaturas cercanas a los 37º Celsius para vivir y reproducirse. Y esas son las que representan un grave problema para los humanos, pues nuestros cuerpos están a la misma temperatura que ellas necesitan.

Por eso, el primer mecanismo de defensa que los humanos montamos ante una infección, es la fiebre. Cuando nuestro cuerpo detecta que seres vivos microscópicos lo han invadido toma una decisión muy dura: Eleva su propia temperatura corporal para evitar que el invasor se sienta cómodo en nuestro interior. A mayor temperatura, su armamento químico y biológico pierde efectividad.

Aunque modificar la temperatura corporal es muy peligroso. En los humanos, con tan solo llegar a 40º el malestar es terrible. Y a los 41º comenzamos a sufrir confusión, alucinaciones, delirios y somnolencia. A los 42 se puede entrar en coma y los 43º generalmente llega la muerte.

Lo mismo sucede al disminuir la temperatura por debajo de los 37º. A los 32º comienzan las alucinaciones, confusión y somnolencia. A los 31º se entra en coma y menos de eso la muerte.

Ahora bien, aunque los 37 grados es la temperatura óptima de un ser vivo, no todos están tan bien adaptados a esa temperatura. ¿Se ha preguntado cuál es la temperatura corporal de su perro o gato? No todos los seres endotérmicos están a 37 grados. Una gallina, tiene una temperatura corporal de hasta 42º lo cual la hace inmune a bacterias que a nosotros nos afectan. Un perro vive a 38.5º mientras que una oveja a 39. Temperaturas que los hacen un blanco difícil para los invasores.

Así pues, cuando las bacterias son capaces de adaptarse a la temperatura de su huésped, entonces puede llegar a vivir dentro de él. Y algunas, no todas, cuando han entrado producen enfermedad.

Entonces, con las sustancias químicas en óptimas condiciones y a máxima potencia, las bacterias están listas para emplear su armamento químico contra nosotros para invadirnos.

Y aunque no todas las bacterias son patógenas para los humanos, existen varias especies que han marcado la historia de la humanidad como Clostridium Botulimum que produce el veneno natural más potente del universo. O Yersinia pestis, que ya demostró en siglos pasados ser capaz de arrasar hasta con 1/3 de la población humana de todo un continente. Y no olvidemos a micobacterium tuberculosis que hasta el día de hoy cobra la vida 1.5 mill de personas cada año. O Bacillus Antracis que forma parte del armamento biológico de algunos gobiernos y grupos terroristas para diseminar el Antrax.
Bacterias que han sido estudiadas, combatidas, manipuladas y que hoy forman parte de la naturaleza extrema que nos rodea.

En conclusión, a mí, la capacidad de regular nuestra temperatura interna y mantenerla constante a través de la energía de los alimentos, y que nos ha salvado de la extinción a pesar de los múltiples peligros que ello implica, me parece naturaleza extrema, ¿A usted también le parece?

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