Activitate legată de carte

Descriere

Ce ne determină să mâncăm și ne explică diferitele pofte de mâncare? De ce respirația la altitudini mari este ușoară pentru păsări și dificilă pentru oameni? De ce animalele au două seturi de organe senzoriale - ochi, urechi, nări etc.

citește

În De ce gâștele nu devin obeze, fiziologul Eric Widmaier descrie uimitoarele moduri în care oamenii și alte creaturi s-au adaptat provocărilor lor de mediu pentru a supraviețui. Exemple surprinzătoare, simțul umorului și unele științe perspicace fac din această carte o lectură plăcută și plină de viață.

Activitate legată de carte

Informații despre carte

Descriere

Ce ne determină să mâncăm și ne explică diferitele pofte de mâncare? De ce respirația la altitudini mari este ușoară pentru păsări și dificilă pentru oameni? De ce animalele au două seturi de organe senzoriale - ochi, urechi, nări etc.

În De ce gâștele nu se obezează, fiziologul Eric Widmaier descrie uimitoarele moduri în care oamenii și alte creaturi s-au adaptat provocărilor lor de mediu pentru a supraviețui. Exemple surprinzătoare, simțul umorului și unele științe perspicace fac din această carte o lectură plăcută și plină de viață.

Despre autor

Autori relevanți

Legat de De ce gâștele nu se obezizează (și noi o facem)

Categorii relevante

Extras din carte

De ce gâștele nu se obezizează (și noi o facem) - Eric P. Widmaier

Această carte este dedicată cu dragoste Mariei, Ricky și Carrie,

care dau sens vieții mele și memoriei

William și Mary Widmaier.

Cuprins

Prefaţă

Mulțumiri

CAPITOLUL I - Specii diferite, aceleași probleme

CAPITOLUL DOUĂ - 1.000 de Cheeseburgers pentru masa de prânz sau pentru a ajunge să mănânc

Hrănindu-ne metabolismele

Performanța cardiacă

CAPITOLUL TREI - Prea mult de mâncat!

Totul începe în creier

Leptina: hormonul obezității

Două tipuri de diabet

Obezitatea și consecințele sale

Indicele masei corporale

CAPITOLUL PATRU - A ajunge să bei (apă, adică)

Obținerea oxigenului din apă

Apă de mare: A bea sau a nu bea?

Ce să faci cu Sarea Extra?

CAPITOLUL 5 - Oxigen - Respirația vieții

Mamifere marine - un caz extrem

Curbele

Viața în munți

Gâscă cu cap de bar și Muntele Everest

CAPITOLUL ȘASE - Viața sub presiune

Originile circulației

Pompe și nave

Generarea presiunii

Măsurarea tensiunii arteriale

Şoc

CAPITOLUL ȘAPTE - Aripi de liliac și urechi de elefanți: păstrarea răcorii

Pro și contra de a fi o reptilă

Cu sânge cald: Viața pe banda rapidă

Petrol și untură de porc: Viața la rece

CAPITOLUL OPTIM - Simțirea lumii din jurul nostru

Răspunsul fără a gândi

Cum declanșează răspunsurile senzoriale?

Cum văd animalele lumea

Cum simt animalele lumea

CAPITOLUL 9 - Stresul din epoca de piatră și gestionarea schimbărilor

Stresul și steroizii suprarenali: în boală și sănătate

Stresul din epoca de piatră: real sau imaginat?

CAPITOLUL ZECE - O revoluție alternativă

EPILOG - Făcând fiziologie

NOTE

INDEX

Prefaţă

Esența fiziologiei - punerea la îndoială a modului în care și de ce funcționează părțile corpului așa cum fac - probabil a început atunci când hominizii antici au privit pentru prima dată în interiorul unui animal dezmembrat și s-au întrebat ce este totul. Fără îndoială, interesul lor real era dacă puteau sau nu să mănânce oricare dintre bucăți, dar cu siguranță a existat un moment în care unul dintre strămoșii noștri timpurii a început să întrebe pentru ce sunt toate aceste măruntaiele.

Deși s-au învățat multe, într-un sens larg nu s-au schimbat prea multe despre natura fiziologiei de la acel hominid timpuriu. Este încă o disciplină împletită cu anatomia la fiecare nivel, iar forma unei structuri oferă adesea indicii importante despre funcția sa. Și, în timp ce biologia moleculară primește în prezent o mare atenție binemeritată (se pare că auzim aproape săptămânal despre descoperirea unor gene noi legate de boală), în cele din urmă, fiecare descoperire genetică majoră va trebui să fie caracterizată și înțeleasă într-o realitate. setarea vieții.

Țin prelegeri despre toate aspectele fiziologiei către o varietate de publicuri și găsesc întotdeauna că relația dintre animale este fascinantă la nesfârșit. O pasăre care zboară peste Himalaya, un pește care înoată la tropice, un crustaceu care trăiește în oceanul adânc și o persoană care tastează un computer sunt animale foarte diferite în medii foarte diferite, totuși toate au aceleași nevoi biologice și se confruntă cu provocări similare cu supravieţuire. Fiecare animal are nevoie de oxigen și o modalitate de a-l transporta în corpul său. La fel, toate animalele trebuie să fie capabile să simtă schimbările din mediul lor, să facă față acestor schimbări, să găsească surse de energie care să conducă reacțiile chimice din corpul lor și așa mai departe. O caracteristică remarcabilă a acestor nevoi comune de supraviețuire este modul în care mediul unei specii dictează ce măsuri trebuie să ia membrii săi pentru a satisface aceste nevoi. Supraviețuirea la o înălțime de 17.000 de picioare în Anzi necesită mecanisme de coping mult diferite decât supraviețuirea sub mare, dar în ambele cazuri factorul limitat este încă oxigenul.

În această carte, am adunat o parte din materialul care a captat cel mai bine imaginația publicului variat căruia i-am predat. Speranța mea este că, după citirea cărții, cititorul va avea o nouă apreciere pentru uimitoarele moduri în care corpurile noastre sunt potrivite pentru supraviețuire și modul în care noi și toate celelalte animale suntem mai strâns legate decât ne-am putea imagina. Un fapt incontestabil este că, cu cât înțelegem mai multe despre alte animale, cu atât mai mult înțelegem și despre noi înșine.

Mulțumiri

Eu recunosc cu sinceritate și recunoștință ajutorul editorial neprețuit și sfaturile lui John Michel și ale restului personalului minunat de la W. H. Freeman and Company. Mulțumiri speciale Dr. Elizabeth Knoll, care m-a ajutat să încep acest proiect și m-a îndreptat în direcția corectă. Sunt extrem de recunoscător acelor persoane și organizații care mi-au furnizat fotografii: Bat Conservation International, Inc., în Austin, Texas; Biblioteca medicală Francis Countway; Dr. Thomas Eisner, Universitatea Cornell; Dr. Thomas H. Kunz, Universitatea din Boston; și în special Dr. Charles K. Levy, Universitatea din Boston, pentru fotografii, sfaturi și voie bună. Sunt, de asemenea, recunoscător Institutelor Naționale de Sănătate și Fundației Naționale pentru Științe, care mi-au susținut cercetările privind fiziologia animală și umană de mai mulți ani, și Universității din Boston pentru că mi-a oferit posibilitatea de a-mi continua cercetarea și interesele didactice. Mai presus de toate, îi mulțumesc soției mele, Maria - care este mult mai literată decât voi fi vreodată - pentru ajutorul ei editorial.

CAPITOL UNUL

Specii diferite, aceleași probleme

Natura este o combinație și repetare interminabile

a foarte puține legi. Ea fredonează pe vechiul cunoscut

aerul prin nenumărate variații.

—RALPH WALDO EMERSON, ESAYS (1841)

Nu vă alarmați. Nu veți avea nevoie de un doctorat. în fizică pentru a înțelege modul în care forțele naturii influențează modul în care funcționează corpul tău. În capitolele următoare vom vedea cum animalele cu sânge cald, ca și noi, folosesc energia termică în avantajul lor, de ce avem două nări, de ce focile nu se îndoaie, cum rechinii folosesc electricitatea pentru a-și monitoriza împrejurimile, cum conținutul de sare din apă determină dacă un pește va bea sau nu (este opusul a ceea ce s-ar putea crede!) și de ce elefanții au urechi atât de mari și dischete.

Activitatea de a studia modul în care funcționează diferitele structuri ale corpurilor noastre - cum ar fi inima, creierul, rinichii și mușchii - funcționează este știința cunoscută sub numele de fiziologie. Această ramură a științei ar fi putut să-și fi luat numele de la fiziologii greci, care a fost numele dat unui grup antic de filozofi buni. Una dintre ocupațiile lor preferate era să dezbată principiile naturii și modul în care aceste principii ar putea explica natura ființelor vii. Multe dintre concluziile lor s-ar putea să nu fi avut sens în conformitate cu standardele actuale, dar cu toate acestea fiziologia s-a impus ca știință și este mai puternică ca niciodată odată cu intrarea în secolul XXI.¹

Așa cum este cazul urechilor elefantului, este o temă obișnuită în fiziologie faptul că chiar și creatura cu aspect mai ciudat apare așa dintr-un motiv. De fapt, multe dintre caracteristicile noastre pe care le considerăm de la sine considerate sunt, la suprafață, și un fel de ciudat. De ce avem două nări, de exemplu? Nu ar avea mai mult sens să ai o deschidere mare în nas, decât două mai mici? Și vorbind despre lucrurile care vin în perechi, de ce avem doi ochi și două urechi, dar o singură limbă, când toate aceste structuri sunt folosite pentru a simți lucrurile din mediu? De ce nu avem o limbă furcată ca șerpii? De ce unii oameni sunt slabi, iar alții nu par să mențină greutatea, indiferent cât de mult ar încerca? La fel, de ce animalele mici, cum ar fi șoarecii și șopârlele - care își mănâncă în fiecare zi greutatea corporală în alimente - nu se îngrașă? Și de ce capacitatea oamenilor de a câștiga în greutate ar fi putut fi de fapt un avantaj evolutiv, unul care s-a transformat în epoca modernă a alimentelor rapide și a dulciurilor zaharate? La toate aceste întrebări și la multe altele ca acestea se poate răspunde dacă acceptăm premisa că aproape fiecare schimbare a formei unui animal a apărut din cauza presiunilor evolutive și a nevoii de adaptare la mediu.

Pe măsură ce animalele au evoluat în moduri splendide ca răspuns la mediul lor, legile naturii au creat adesea probleme inexistente. De exemplu, atunci când girafa a devenit mai lungă, animalul era mai capabil să mănânce vegetație pe care alte animale nu o puteau atinge. Acesta este un avantaj evident, dar gâtul lung a creat o nouă problemă - cum ar putea sângele să ajungă de la inimă până la creier, la o distanță de mulți picioare? Gravitația acționează împotriva sângelui, desigur, ceea ce face dificilă deplasarea fluidului în sus. Este posibil să nu pară că gravitația ar pune o mare problemă, dar încercați să conectați mai multe paie împreună și să vedeți cât de repede devine mai dificil să beți dintr-un pahar. Cumva, sistemul reușește să funcționeze, totuși, deoarece girafele sunt animale extrem de reușite și trăiesc o viață lungă. De fapt, pentru a rezolva problema gravitației și a obține sânge până la cap, natura a făcut tensiunea arterială a girafei foarte mare, mult mai mare decât a noastră - o soluție suficient de simplă. Dar știm cu toții că hipertensiunea arterială este mortală la oameni. Sunt girafele cumva rezistente la pericolele hipertensiunii arteriale și, dacă da, nu ar fi frumos să știm de ce, astfel încât să putem aplica într-o zi aceste cunoștințe condiției umane?

Modul în care menținem niveluri relativ constante de sare, apă, oxigen și tensiune arterială se numește homeostazie. Vom revizita acest concept în capitolul 9, dar deocamdată merită menționat faptul că homeostazia este chiar baza sănătății. De fapt, boala poate fi definită ca o stare de non-homeostazie. Gândiți-vă la asta ca la un echilibru între forțele opuse. Dacă mâncați o pizza întreagă cu pepperoni, nivelul de sare din sânge va crește. Veți fi în pericol de a cădea din homeostazie. Din fericire, există mecanisme hormonale, comportamentale și cerebrale care pun în mișcare un lanț de evenimente care readuc rapid concentrația de sare din sânge la normal, restabilind starea homeostatică. Cu toții avem nevoie de acestea și de multe alte controale homeostatice încorporate sau, într-un timp foarte scurt, vom ceda la rigorile lumii externe.²

Astfel, legile fizice ale naturii și ale mediului în care trăiește un animal se combină pentru a produce varietatea incredibilă (dar de înțeles) de forme, aparențe și comportamente găsite în regnul animal și chiar în noi înșine. Fiecare specie trebuie să dezvolte strategii de supraviețuire pentru a face față aceloriași provocări fundamentale, fundamentale: să mănânci, să bei și să respiri; sânge circulant; adaptarea la schimbare; păstrarea căldurii; și comunicarea cu alți membri ai speciei (sau cu alte specii). Ca o ilustrare bună a modului în care aceste principii se reunesc, încercați să vă imaginați un mamifer cu sânge cald atât de mic încât abia mai greu decât o insectă mare. Ce probleme ar produce acest lucru și cum ar fi rezolvate aceste probleme? Dacă ar trebui să ne ocupăm de aceleași probleme, cum ne-ar afecta ele? De fapt, un astfel de mamifer există. Se numește musara și, așa cum vom vedea în capitolul următor, dacă oamenii ar împărtăși caracteristicile fiziologice ale musaricilor și ale altor mamifere mici, nu am putea exista.

CAPITOLUL DOI

1.000 de Cheeseburgers pentru prânz sau pentru a mânca suficient

Privită îngust, toată viața este universală

foamea și o expresie a

energie asociată cu aceasta.

—MARY RITTER BEARD,

ISTORIAN ȘI SUFFRAGIST, ÎN

Înțelegerea femeilor (1931)

Ați observat vreodată cât de mici animale se străduiesc în permanență să mănânce? Animalele mici, cum ar fi păsările, veverițele și șoarecii, par să alerge mereu în căutarea a ceva de mâncare. Pe de altă parte, vacile își petrec o bună parte din zi păscând, dar nu par să se grăbească (și cât de umplută poate fi iarba?). Leii petrec timp la vânătoare, dar par să-și petreacă o mare parte din timp făcând pui de somn. Mărimea și obiceiurile alimentare ar putea avea vreo legătură una cu cealaltă? Au putut și fac.

Cu excepția respirației, poate cea mai de bază necesitate a tuturor animalelor, inclusiv a noastră, este să mâncăm suficient. Avem nevoie de o infuzie aproape continuă de combustibil sub formă de alimente pentru a ne satisface nevoile de energie. Din fericire pentru noi, însă, nevoile noastre și cele ale unei veverițe sunt destul de diferite.

Majoritatea oamenilor consumă aproximativ 2.000 (femei) până la 2.500 (bărbați) de calorii în fiecare zi. La capătul ridicat al scalei, un atlet de sex masculin care se exercită până la epuizare pentru o zi întreagă are nevoie de aproximativ 7.500 de calorii pentru a ține pasul cu nevoile sale energetice. Bineînțeles, dacă ardem câte calorii consumăm, greutatea noastră corporală va rămâne destul de constantă. Dar imaginați-vă că ați putea mânca aproximativ 200.000 de calorii în fiecare zi și nu vă veți mai putea îngrasa niciodată! Sună imposibil, dar dacă chimia corpului tău ar fi aceeași cu cea a celor mai mici mamifere, ca niște șopârlii, cam asta ar fi nevoie pentru a te susține. Motivul are legătură cu rata metabolică, care este mult mai lentă la noi decât la șoareci, șopârle și alte mamifere mici. Să aruncăm o privire asupra semnificației ratei metabolice și să încercăm să ne imaginăm cum am putea satisface nevoia de atât de multe calorii în fiecare zi, dacă am fi niște turte de dimensiuni umane.

Imaginați-vă o cameră închisă, de dimensiunea camerei, cu altceva decât un scaun - fără lumini, aparate sau orice alte obiecte care ar putea degaja căldură. Apoi, imaginați-vă că camera se află în interiorul altei camere, puțin mai mari, umplute cu apă. Dacă ar fi să intri în camera interioară și să stai liniștit pe scaun, căldura din corpul tău ar pătrunde în aer și l-ar încălzi cu o cantitate mică, dar măsurabilă. Căldura va trece apoi prin pereții camerei interioare și în apa din jur, ridicând astfel temperatura apei atât de ușor. Gradul în care temperatura apei a crescut ar fi o măsură a ratei metabolice bazale. Dacă te-ai ridica de pe scaun și ai începe să alergi la locul tău, ai genera mai multă căldură, ceea ce ar face ca temperatura apei să crească și mai mult, deoarece rata metabolică a crescut. Energia care alimentează producția de căldură provine din arderea caloriilor, motiv pentru care o persoană cu o rată metabolică bazală ridicată nu numai că tinde să se simtă mai caldă decât altele, dar are și un timp mai ușor de păstrat.

Acest scenariu este similar cu modul în care se măsoară în mod normal rata metabolică a unui animal. Deoarece animalele prezintă niveluri diferite de activitate (de exemplu, gândiți-vă la un leneș și la un șoarece), de obicei folosim rata metabolică bazală pentru a compara diferite specii. Din motive practice, uneori este mai ușor să folosiți consumul de oxigen pentru a măsura rata metabolică. Deoarece oxigenul este necesar pentru a arde zaharurile și grăsimile pe care le folosim ca combustibil, această metodă este un bun indicator al activității în care ardem caloriile. Cu cât ardem mai multe calorii, cu atât consumăm mai mult oxigen în timpul respirației.¹

Dar ce este rata metabolică și cum este definită? Rata metabolică este pur și simplu suma tuturor reacțiilor chimice care apar în organism la un moment dat. Cu cât rata este mai mare, cu atât este mai rapidă rata generală a nenumăratelor noastre reacții chimice. Astfel, cu cât rata este mai mare, cu atât se arde mai mult combustibil și se consumă mai mult oxigen. (Când facem exerciții respirăm mai repede.) Evident, acest lucru înseamnă că trebuie furnizat mai mult combustibil (mai multă mâncare consumată) pentru a umple energia utilizată.

Diferențele ratei metabolice pot însemna diferențe fiziologice importante în viața noastră de zi cu zi. De exemplu, argumentul cuplului căsătorit cu privire la faptul că ferestrele dormitorului ar trebui să fie deschise sau închise noaptea este o bătălie veche. De obicei, femeia, a cărei rată metabolică este adesea mai mică decât cea a unui bărbat, dorește ca ferestrele să fie închise