/
ffi :lrori I
,fr ,1lit
il
3fi
a vr\o razl , TUL e
imie! oo
Cuilustralii
de
Traducere din germani declairelenkova
DanaGheorgheDR. MAI THI f .o-r*,.r*l :
NGUYEN.I{M I
DE$TIINTA I :
I
'gd CUIl,l tE
rxpucA
PE TOATE
CHIMIA ...
\ "*9
CUPRINS
Cuvint-inainte
l. OCD
-
ll,lanifestareobsesiv-drimici 2.llf,oarteavine prinpasta
dedinp
3.
Opri$ drimismull
...i....|. Statul ios este noul
firmat
5. Haotic
prin naturi
6.
fu
cu cemi
aleg din asta?7. Pui de dinozaur
;i burgeri-monstrn
8. Cov'alent
compatibil g.Agaputeddmia tO.Eetec*ainapi
ll.
Terapiein buciitiirie
12. €himia fturcf ioneazii
13. Pasiunea pentnr
obiecivitate
9
l3 3l
47 65 77 99
tzt
143
t57 17l 185 2A9
2t9
E
v z
ttu D
(' z
TF e
E e,o
frl
OCD - Manifestare obsesiv-chimici
6
rfl
TROP-TROP-TROP!!!Mai
cinu
caddinpat
defrici.Inimami-a
luat-o razna gi simt cumsti si-mi sari
din piept.,,Matthiiiiiiiaaaaaaaaaaas",
imi vine si urlu nervoasi,
dar se pareci
vocea mea nu s-atrezit inci.
Corpul meu seafli
intr-o
stareciudati
de semitrezie 9ilupti
corp la corp, agadarmi
arunc pe Matthias, mai precis petelefonul lui mobil,
gi,dintr-o lovituri silbatici,
reusescsi
opresc alarma nemiloa- si. La naiba, este gase dimineafa.Matthias
areprostul
obicei de a setrezi
dedoui ori
pesiptimini in miilocul nopfii,
casi
alerge. Dinpicate,
astainseamni ci
eutrebuie si mi
trezescinaintea lui, daci nu
E, Y !^ a^a:L^--*^--!! E
weau
si-miincep
ziua cutofi hormonii
stresuluiactivafi.
EDimineafa,prefersimitrezescpeomuziciangeliciinsur-
udini, nucupalpita,tii.in
schimb,lvta-tthias arenevoie deminim i
p osuti
de decibeli gi de acestingrozitor
TROP-TROP-TROPca
Esi
sedesprindi
din pat.in
acestecondilii, imi
pun ceasulsi :
sune cu
un minut
inaintealui,
casi mi pot pregiti mental .I
pentru
stresul ce va urma. Doar cd, azi habar nu am avutde ,;
planurile lui sportive.
3Eg
z
Ipl D(,
z I
Fa
E
E,o
Dau draperiile la o parte, ca si-i
scadlui Matthias
concentralia de
melatonini.
-
Matthias, reugescin sfirgit si
ingaim.-
Hmm,mormiie
eI,inci
in bralele luiMorfeu.
Incredibil.
Molecula
melatonini
mai estealintati
9i hormonul som-nului.
Esteprodusi
deo glandi mici, localizati in mijlocul
creierului. Este vorba despre glandapineali.
Porecla dehor-
monul somnului nu esteintimplitoare.
Melatonina joaci unrol
importantin ritmul
nostru circadian (lat-circa dies, ,,de-a lungul zilei"), agadarin ritmul
nostruinterior
somn-
trezie'Cu
cit
concentralia demelatonini
este mai mare, cuatit
nesimlim mai obosifi. Din fericire, lumina ajuti Ia
sciderea concentrafiei.incet-incet
paresi-gi faci
efectul 9i asupralui
Matthias.MelatonivrE
Privesc lumea obsesiv
in
molecule.Pentnl mine
este o obsesiedragi. Ai
putea sPuneci sufir
de OCD-
boala obse-siv-chimici. Mi
se paretrist ci
restullumii triieqte firi si
segindeasci la molecule. Nici nu gtie ce pierde. La urma urmei,
toate lucrurile
interesante seexplici prin
chimie. Chiar qivoi,
cei carecitili
acesterinduri,
nusunteli decit
ogrima-
di
de molecule care citesc despre molecule. Larindul lor,
+
chimigtii
nu suntdecit
ogrimadi
de molecule care segin-
desc la molecule. O
experienti
aproapespirituali.
Cum
arati
dimineafameain
molecule?in principal, de nivelul de buni dispozitie cu care
nedim
iosdin pat
dimineatasunt
responsabiledoui
molecu- Ie.Dintr-una,
melatonina, avem nevoie mai pufin,in weme
cedin alta, mai mult hormonul stresului, cortizolul,
care sesecreti automat dimineafa. ,,Hormonul stresului" suni
stresant, dar,in cantitili
moderate,cortizolul
neaiuti si
nepunem pe picioare. Acest serviciu suplimentar,
oferit
cu ama-bilitate
de corp, nu are de obicei nevoie de ceasdegteptitor.
insi tropiitul
alarmei a fost un pic cammult
pentru mine gi mi-a declangat o reacliedetipfight
orflight: lupti-sau-fugi.
Un sistem de
alarmi
testatinci
din preistorie,cind viala
i1i esteameninfati.
La
fel
ca durerea,in
general stresulreprezinti
o reacfiecorporali bine-veniti. Daci durerea ne di de infeles ci
ceva
nu
estein
ordine,stresul
neajuti si scipim
cuviafi.
inchipuiegte-fi ci
teplimbi prin
Epoca dePiatri;i
dai nasin
nas cu un
tigru
cudinfi
sabie (corect arfi pisici
cudinli
sabie,dar si rim6nem la tigru, pentru
dramatism).Daci in
acel moment corpulnu ar
secreta ocantitate onorabili
dehor- moni ai
stresului, caresi te
aiutesi
reaclionezi urgent, nu garantezci
ai scipa viu.in
aceaclipi, fie
puimina
pesulili
(te
lupli), fie
tecafiri
imediatin primul
copac care i1i iesein
cale (fugi)!
Trebuie si plecim de la premisa
ci
gi intigru
se declangeazio reacfie
similari.
Nicipini astizi
nu este sigurci
oamenii se aflau pe meniultigrului
cudinfi
sabie.Pini
una alta, oamenii erau gi ei ,,animale depradi".
Oastfel
deintimplare
puteafi
doarintilnirea dintre
doivinitori
redutabili. Reacfialup- ti-sau-fugi
aapirut
inaintea oamenilor si esteimplantati
caql
Yc**
CI t4
E U rd J F F ,-iN
& a
o
E Y
z
Ir!
2C' F
E e, O
sistern de alarnni
in multe
anirnale" Curn functioneazi? Prinintermediul
rnoleculelor, desigur.Moleculele care
dormiteazi in
corpul nostru trebuie acti- vate maiintii
cu ajutorul unui stirnlrl. tn Epoca dePiatri
el luaforrna tigrului, astizi
devinedesteptitorul-rnonstru al lui
Matthias. Acest semnal acustic declanseazi un inrpuls nervosde la creier prin
miduva spinirii
gipiniin
glanda suprarena-li" Aiituri
de glandapineali,
glanda suprarenald constituie una dintre cele mai importante fabrici de horrnoni din corpul nostru" Acestimpuls
nervos face ca glandasuprarenali si
secrete probabil cel mai cunoscut hormon al stresului: adre- nalina. Ea este
pompati
promptin
singe si igi croiegte drumcitre diverse
organe.Un hormon nu
este altcevadecit
osubstan$i-rnesager, o
moleculi
care transrnite mesaieimpor-
tante.in
acest caz rnesajulsuni
cam aga: PANICA!ACTH preia comanda,
agitindu-gi pumnii
gata de atac, mobi-lizind
armata si pornind lupta.Al
doilea hormon al stresului,cortizolul,
se pune 9i elin
miscare,indreptindu-se
spre cele mai importante organe.Hormonii pot
declanga omultitudine
dereactii
in_ corp.O
reactie
detip lupti-sau-fugi
ducela
crestereapulsului,
intensificareafluxului
sangvin (dupi mottoul: FUGII), irigareascizuti
a sistemului digestiv(dupi mottoul:
Lasitotul balti,
avemlucruri mai importante
deficut!), respiratie adinci,
pupile
mirite,
transpiratie, piele degiini
si o atentie crescuti.Toate aceste
reaclii
declansate dehormonii stresului
din corpul meu m-autrezit
brusc, dar sentimentulci mi
afluin
pericol de moarte esteneplicut. insi
nu moleculele sunt devini.
Corpulnostru
esteprogramat si
reactionezein
baza uneichimii
asupravieluirii.
Bietele molecule de stres nu au de undesi
stieci desteptitorul lui Matthias
nureprezinti
un pericol de moarte. Ele nu
vor decit si
ne ajute.Problema este existenta noastri moderni incircati
de stres. La
scoali, la
serviciu,in interactiunea
cuceilalti
oameni. Cu toate acestea,
puline situalii
ne pun cuadevirat in pericol
de moarte.in
consecinti, efectele stresului cronicse
risfring
asuprasinitifii.
Pentru ca moleculelesi
nu o ia razna complet, sistemul nostru de gestionare a stresului are o reactienegativi in bucli,
care tempereazd.panica din corp.Pentru asta trebuie
si-i multumim cortizolului, hormonului
de stres cu
autodisciplini.
inweme
ce adrenalina iaviguroa- si
cu asalt sistemulnostru circulator, iar dupi
aceea dispa- re,cortizolul
igi petrece maimult
timpin
corp gitempereazi
secretia de ACTH siimplicit
gi propria secretie.Prin comparafie, o chimie matinali perfecti ar arita
asa:
inci
mai dorm,cind primele
raze de soare sestrecoari
:)od
HAN n*\*,
Adrenalind
in timp
ce adrenalina se rostogolestein
singe gi apoi dis- pare inrediat,un alt hormon
sepregiteqte si intre in lupta
cu stresul: ACTH (hormonul adenocorticotropl se producein
glanda
pituitard
si pornesteprin
singe spre glanda suprare-nali, tabira
debazi
a sisternuluilupti-sau-fugi.
Nu ajunge bine,
ci
si declanseazi o serie dereactii chimi-
ce
in
lan!.imi
placesi mi
le inchipui caintr-o
sceni delupti
din filme. Nici nu a declansat bine alarma solia, adrenalina, si
rri
E U tll
"l DF Fo
'-;N
&
6 (J
PANICA!
E
z
Irrl
z
EF
E
uo
juciug
printre
pleoapele melepini
aiung peretini.
Aceasta esteconectati
cu creierulprin nervul
optic.in
glanda pinea-li
secrefia melatoninei, ahormonului
somnului, esteopriti.
Cum glanda
pineali
esteconectati indirect
cunervul
optic, ea mai estenumiti
gi,,altreilea
ochi". Suni ezoteric, dar nu este chiar aga. Laamfibii,
glandapineali
chiarreprezinti
al treilea ochi, pentruci
ea estesensibili
lalumini.
in weme
cenivelul
meu demelatonini
scade incet, estesecretati
o cantitaterezonabili
de cortizol.Iati
modul idealin
care ne putemtrezi
din somn.Cind vine vorba de somn,
Matthias
estefoarte
sensibil lalumini.
Nu poatedormi decit
cu ochelari de somn.Blocind orice razi de lumini, nivelul lui de melatonini nu
scadedimineala atit
de repede. Asemenealuminii artificiale,
siintunericul artificial
nedi
peste capritmul
circadian. Avemparte
deamindoui in cantitili mari in viala
dezi
cu zi,iar
asta ne defecteaziritmul interior.
Eu credci Matthias nici
nu ar avea nevoie demonstrul
acela de ceas, daci s-arhotiri si renunte la ochelarii
de somn. Pe dealti
parte,Matthias
credeci sistemul siu
demelatonini
estefoarte
sensibil gici firi
chestia aiamatlasati
de pe nas nu ar putea dormicit
are nevoie.
Hiba din ambele argumentalii o constituie
faptul ci
mela- tonina nu este, de fapt, un hormon aI somnului. La animalele activein timpul noplii nivelul
acestui hormon cregte noap- tea.Privit astfel,
aizice maidegrabi ci
e un hormon altre-
ziei.Din
cauzaunei mutalii
genetice, g'oarecii delaborator
aproapeci nu produc melatonini, dar
astanu-i impiedici si doarmi liniqtifi.
Hopa,stai
aga! Deci melatoninanu ni-l
aduce pe mog Ene pe
la
gene? Mda, cepot si
zic. Pe dealti
parte,
existi
maimulte
studii care demonstreazici
melato- nina constituie o terapieeficienti
la insomnii sau pentru ceicare nu reusesc
si
adoarmidecit foarte
greu. Hm...fi
de aiciincotro?
intr-adevir, cercetitorii inci
nu auputut stabili
cu certitudine care esterelafia clari
dintremelatonini
gi somn.Atit timp cit nu
esteclar daci
melatonina ne adoarme, eu;i Matthias
putem discutamult
sibine
despreochelarii lui
de somn.
Cred
ci
artrebui si gtili
un lucru, si asta cel mai binedin primul
capitol: cinewea si inteleagi gtiinfa
artrebui si
sedezvefe
si
cauterispunsuri
simple. Poatepirea
complicat la inceput, darvi
promit:gindirea gtiinlifici
nu face lumea maiaridi, ci
maicolorati
si maiplini
deminuni.
Haisi fim
cutofii
de acordci
melatonina nu esteun,,hormon
al somnu-lui",
ciun,,hormon
alnoptii",
careii
traduce corpului cevid
gi ochii nostri:
ci
seintuneci.
Pentru disputa mea si a
lui Matthias
despremelatonini,
un experiment petermen lung
ne-ar putealumina {atit
penoi,
cit
siretina lui
Matthias). Problema esteci
experimen- tele cu doiparticipanti
nu sunt relevante statistic.A;a ci
nemulfumim
cu discutia.Merg la
bucitirie si-mi
fac o cafea. Recomandat arfi si
bei prima cafea la oori dupi
ce te-aitrezit,
nu imediat.Injectia matinali
decortizol reprezinti
deia o modalitatenaturali
acorpului
de a se trezi. Larindul
ei, cofeinastimuleazi
si ea producfia de cortizol. Te-ai puteagindi cinupoate fiidee
maibuni decit si
adaugi la cantitateamatinali
de cortizolinci
o portiebuni
de hormoni din cafea! Din picate (sau din fericire), corpul nostru nu funclioneazi aga. El este adeptulcumpitirii.
Pofi
si fii
sigurci
pe termen lung se vainvita
cu energiadin
cafea,
limitind propriile
servicii de management alstresului
matinal. De aceea mai bine agtepfi cam oori, pini
scade cor-tizolul natural,;i
abia apoi suplimentezi cu cafea.El
E
tu J Fo
F ,-iN
&
q
U
E
t4
I
pl D
z
F
=
)
o
oN
insi cind mi
simt ca gi cumcortizolul
dedimineafi
s-arfi
evaporat brusc, n-am ce
si
fac gimi indrept
spre ceagca sal- vatoare. Ea esteapiritorul
meuin
lupta contra oboselii care m-a cuprins din nou.Daci nu
vi
este prea cald,vi invit si vi turnali
o ceaqci de cafea; ceai saualti biuturi fierbinte la
alegere, pe care oputeli
sorbiin linigte, in vreme
celecturali urmitoarele
paragrafe. Nuexisti
modalitate maibuni
de aprM
lumea in molecule ca obiuturi
caldi. Cindimi
pun ceagcaaburindi in
fafa mea, pemasi, in
scurttimp
se vaincilzi
gi masa. $i daci agtept maimult,
cafeaua se varici.
V-a!iintrebat
unde se ducecildura?
Cu
intrebarea
astatocmai am atins una dintre
temele melepreferate: modelul particulelor.
Poatenu
parefoar- te interesant
momentan,dar aveli un pic
deribdare
givi
garantez
ci veti fi
fascinafi.Modelul particulelor
spuneci
fiecare
substanli
din univers este compusi din particule. Potfi
atomi, molecule - de fapt, nicimicar
nu conteazi cumarati
exact. in pofida acestui mod simplist de a
privi
lucrurile,prin intermediul
acestui model putem, pe de o parte (saupirticici, particuli,
ha ha ha),si
descriemsurprinzitor
de bine lumea.De exemplu, cafeaua mea.
Cind beau cafea, beau particule de cafea. Sau particule de ceai, in
funclie
debiutura
aleasi. Si neimaginim
aceste par- ticule ca pe nigtebilule invizibile
cu ochiul liber.in
realitate, este vorbain principal
de molecule de api, un pic decofeini
(sau
teini,
defapt
aceeagimoleculi)
giciteva alte
molecu- le, cum arfi
aromele. Acesteparticule
semigci
incontinuu.Putem vedea asta, chiar
daci
nu putemprivi
cu ochiulliber
moleculele.Cum? Simplu:
luali
un pahar de apipotabili
gipuneliin
el un strop de cafea (cerneala e gi maipotriviti,
dar daci totbeli
cafea...). Chiar daci nu migcim paharul de pe masi gi nu ames-
tecim
lichidul, este doar o chestiune detimp pini cind stro- pul
de cafea seva rispindi
pestetot. Nu mi
agteptsi vi
impresionez cu observalia asta. Vreau doar si
vi
atragatenlia cite
seintimpli intr-un
simplu pahar cu api. O debandadi gio forfoti,
ce mai,o adevirati
petrecere aparticulelor!
Ag vreasi vi invit la
aceastisirbitoare - pentru ci
exact aici incepe chimia.De
?ncercat acas5 - erperirnevrtul nr.
1N
.dWt ,
-;.n_::g-l*
t*1rl
Pelrecerea particulelor
Uvr strop de ca1ea sau de
ceyneale
Caleaua sau cerveala adZugal ?r,rtr-un pahar cuape.
se ?rvrprSgtiein
apZ.Apropo:
paharul
cuapi,
ceagca de cafea, masa, podeaua pe caresti
masa, aerul gi desigur, chiar gi noi,tu
gi cu mine, suntemalcituifi
din particule. $i ele se migci! Practic nuexis-
Eti
repaus. Exactin
acest moment, pestetot - in
ceagci,sub
frpicioarele tale
giin
corpultiu -
sedi
o petrecere aparticule- ;
lor, doar
citunule pofivedea.
5Ai si
teintrebi
ce rost aresi-!i
inchipui o lume dinmulte
Eparticule
minuscule,daci oricum nu le poli
observa?(Nu :
punem
la
socotealifaptul ci
eu, celpufin,
considerci este ,i
foarte
taresi
i1i inchipui asa ceva.)in
acest felifi poli expli- ;
ca cum se
formeazi
diverselestiri
de agregare:solidi, fluidi
3I
v
I2fl.]
z
F
E d,o
gi gazoasi.
in funclie
demobilitatea particulelor,
substanla estesolidi, lichidi
sau gazoasi.Ceagca mea de cafea este
solidi, pentru ci particulele
ei semigci pufin.
Ele sunt prinseintre
eleprin legituri
mole- culare. Vom discutamai tirziu in detaliu
desprelegiturile
chimice,dar deocamdati si ne imaginim aceasti
situafiemoleculari:
te inghesui la un concertintr-o
mare de oameni gi abia tepofi
migca, dar asta nu teimpiedici si lopii cit te lin
puterile. Asa este gi cu particuleledintr-o substanli soli- di
cum este ceagca de cafea.in confinutul lichid
al cegtii, cafeaua, particulele sunt mai mobile, chiardaci
si eleinteraclioneazi mult.
Este zonadin
fala scenei la concert, acolo unde oamenii sedezlinfuie
gi sarincontinuu. Dar
celemai silbatice sunt
moleculele de aer, cele gazoase. Ele semigci firi si lini
cont de vecinelelor.
Pentru ele
trebuie si-!i indipui
ozoni
de concertextinsi,
pe care
participanlii
potsi
alerge gi chiarsi
se dea peste capnestinjenifi.
Ca
si treci dintr-o stare
de agregarein alta trebuie si
rnodifici
temperatura.$tim
astadin
exemplul clasic cu apa.Daci
incilzim
apasolidi, adici
gheafa, se topegte gi setrans- formi in lichid. Daci
oincilzim
gimai mult,
seevapori ;i
se
transformi in
gaz. Daciin
acest moment aburii deapi
se lovesc de osuprafati
rece, ca oglinda din baie, ei se conden- seazi,adici
apa devinedin
noulichidi. Daci continuim si ricim
apa, ea va inghefa.La
mintea
cocogului, de cevi mai
povestesc oare asta?Pentru
ci
am omici surprizi pentruvoi:
temperaturanu este nimic altcevadecit
miscareaparticulelor.
Cucit
maifierbin-
te, cuatit
mairapidi,
cucit
mailenti,
cuatit
mai rece. Nu este extraordinarsi
ai o definitiemoleculari
atemperaturii?
(\l N
Nu
vi
satisface maimult decit
otemperaturi misurati
cu un termometru?Daciprivigi
acum ceagca de cafeaaburindi,infelegeli mult
maibineci,
atuncicind lichidul
este fierbinte, moleculele deapi
sem$ci
repede gi se lovesc unele de altele. Cele care setransformi in
aburi sunt atAt de rapide gi au nevoie deatit
Ioc,
ci
ininghesuiali
ies din ceagci gi setransformi in
aburi.Cum se
transmite cildura din
cafeain
ceagci gi apoi pe masadin bucitirie? Transmiterea cildurii
esterezultatul coliziunii dintre
particule gi atransferului
de energiecineti- ci.
Particulele de cafea o iau raznain
ceagci, iarin
migcarealor dezordonati
setot lovesc de marginea recipientului.
inchipuifi-vi
nigte maginufeintr-un
parc dedistracfii.
CAnd particulele de cafea se lovesc de margine, particulele cegtii se activeazi gi ele gi incepsi
vibreze mai repede. Larindul lor,
ele se lovesc de particulele mesei dinbucitirie
gi le fac gi pe acestea sa* vibreze mai puternic. Deoarececildura
setrans- mite
mereu mai departecitre
un loc mai rece, masa de sub ceagci seincilzegte.
Acum
inlelegem
de ce cafeaua sericegte la un
momentdat: din
acelagimotiv pentru
careun
pendulpornit
se va opri cindva. Ca la maginu$e,particulele
sefrineazi
unele pe alteleprin
coliziune,pini cind
toate ajung la temperatura, respectiv la viteza din spafiu.Toate particulele, dar
qiintregul
Univers, cutot
ce confineel, se supun primului principiu din termodinamici.
Estevorba
despreprincipiul
care spuneci
energia seconservi in timp,
ea nu poatefi creati
saudistrusi,
ci doartransfor- mati dintr*o formi in
alta. Putem spune gi aga: cantitatea de energie aunui
sistemrimine
mereuconstanti. Cind
o par-ticuli preia mai multi
energie,atunci
aceeagicantitate
demN
PJ
E U pl J FJ
oF.
"-i N
&
n o