La gastrite è un’infiammazione acuta o cronica della parete interna (mucosa) dello stomaco.
Può essere localizzata in un’area ristretta oppure interessare tutto lo stomaco.
Spesso i sintomi si presentano sotto forma di attacchi acuti, ma è assai frequente che evolvano in un disturbo cronico. Con il termine gastrite si cerca di indicare genericamente l’ infiammazione della parete interna dello stomaco ( mucosa ) a causa di vari eventi lesivi.
L’ infiammazione ( flogosi ) può essere di varie tipologie e quindi può passare dal semplice rossore , a vere e proprie escoriazioni.
E’ una patologia molto frequente nel mondo occidentale e la sua comparsa aumenta con l'età delle persone.
Attualmente negli adulti la prevalenza varia dal 37 al 63%.
La gastrite non va assolutamente sottovalutata dato che può incorrere in complicazioni croniche ed evolversi in forme più gravi.
Ricordiamo naturalmente che ormai questo tipo di malattia non è più incurabile.
Analizzando più attentamente questa patologia possiamo scoprire che essa viene suddivisa in due differenti tipologie a seconda delle cause che la generano : acuta e cronica.
Acuta: La gastrite acuta è un tipo di infiammazione di breve durata e spesso si risolve senza lasciare lesioni o conseguenze.
Per questa tipologia di gastrite le cause sono da attribuire ad un danno tossico e farmacologico.
L’ ingerenza di alcune sostanze irritanti per la mucosa dello stomaco come i farmaci antidolorifici e antinfiammatori, i FANS che inibiscono la produzione di un enzima, la COX1, che protegge la mucosa gastrica.
Anche il grande abuso nel tempo di alcool, caffeina, il fumo e alcune malattie respiratorie, epatiche e renali possono causare questo tipo di gastrite.
Altre cause possono essere ricercate nella cattiva alimentazione basata su grassi e anche allo stress. Quest’ ultimo provocherebbe la secrezione di acido da parte dello stomaco stesso.
Di frequente si può manifestare in pazienti ricoverati in terapia intensiva sotto forma di emorragia gastrointestinale.
Spesso le persone danneggiate da gravi ustioni possono essere colpiti da una forte gastrite acuta. In base a queste differenti cause, che possono colpire le pareti dello stomaco, possiamo ulteriormente suddividere il male in:
- Gastrite ischemica
- Gastrite da farmaci
- Gastrite corrosiva.
Per la gastrite acuta i sintomi principali sono costituiti da bruciore, o dolore localizzato nella parte centrale dell‘addome, oppure in alto a sinistra.
Spesso il dolore accusato allo stomaco può essere avvertito, di riflesso, alla schiena.
Questi sintomi possono essere accompagnati da senso di gonfiore, nausea, digestione lenta e vomito, accompagnato da febbre.
Soprattutto negli individui più anziani può colpire con episodi di emorragia allo stomaco e quindi con la presenza del sangue nelle feci e nel vomito. In genere i sintomi si alleviano lontano dai pasti o dopo aver ingerito del cibo secco ( pane,pasta ).
Cronica: Al contrario di quella acuta, la gastrite cronica in genere non dà sintomi e quindi spesso non è diagnosticata.
Spesso possono essere avvertiti malesseri come debolezza e difficoltà della respirazione, sintomi tipici dell’ anemia, ma in genere i disturbi più comuni sono legati alla digestione.
In alcuni casi vi può essere una diminuzione della vitamina B12 che provoca l’anemia megaloblastica.
Quando la mucosa dello stomaco presenta lesioni piuttosto serie, la gastrite cronica evolve in ulcera gastro-duodenale (solo nel 10% dei casi ). Solo un bassissimo numero di individui vanno in contro a degenerazioni importanti, come il cancro allo stomaco.
Per una corretta diagnosi della gastrite, di qualsiasi genere sia, è consigliato effettuata un esame fisico dell’addome e in seguito anche una gastroscopia.
In questo caso l’ esame è concentrato allo stomaco e viene fatto tramite uno strumento chiamato gastroscopio che, grazie a delle fibre ottiche, potrà effettuare una accurata analisi della parete dello stomaco.
Questo esame, che viene praticato su pazienti a digiuno da almeno dodici ore e il cui ultimo pasto sia stato essenzialmente a base di liquidi, permette anche di prelevare un piccolo pezzettino di mucosa gastrica (biopsia ) grazie alla quale è possibile intensificare le analisi ( esame istologico ).
In caso di effettiva gastrite verranno effettuati anche degli appositi esami del sangue e delle feci, mirati a controllare che non vi sia la presenza di emorragie all‘ interno del corpo o altri tipi di complicazioni ancora più serie.
Dobbiamo assolutamente precisare che la diagnosi viene fatta dal medico in base ai sintomi.
In ogni caso la cosa fondamentale per curare una gastrite è eliminare tutte quelle sostanze che possono irritare la mucosa dello stomaco.
Se la patologia è dovuta ad un disordine alimentare, il primo passo sarà quello di correggere l’alimentazione.
Mangiare regolarmente eliminando tutti i cibi troppo difficili da digerire, eliminare o ridurre il fumo e l’alcol.
Vi sono naturalmente dei farmaci antiacidi che possono aiutare il processo di guarigione.
Proteggono quindi la mucosa dello stomaco (sucralfato), diminuiscono l'acidità dello stomaco ( bicarbonato, idrossido di magnesio ) o riducano la secrezione di acido da parte dello stomaco (anti H2 e inibitori di pompa protonica).
Questo tipo di terapia può essere chiamato La terapia eradicante.
Per quanto riguarda la gastrite cronica, dovuta quindi al batterio Helicobacter pyilori, sarà necessaria anche la somministrazione di opportuni antibiotici e di specifiche vitamine ( B12 e folati ) per prevenire l’ anemia.
Infine spesso viene usato il sempre valido sale basico di allumino del saccarosio solfato (sucralfato).
sabato 8 maggio 2010
La gastrite
Acuta: La gastrite acuta è un tipo di infiammazione di breve durata e spesso si risolve senza lasciare lesioni o conseguenze.Per questa tipologia di gastrite le cause sono da attribuire ad un danno tossico e farmacologico.L’ ingerenza di alcune sostanze irritanti per la mucosa dello stomaco come i farmaci antidolorifici e antinfiammatori, i FANS che inibiscono la produzione di un enzima, la COX1, che protegge la mucosa gastrica.Anche il grande abuso nel tempo di alcool, caffeina, il fumo e alcune malattie respiratorie, epatiche e renali possono causare questo tipo di gastrite.Altre cause possono essere ricercate nella cattiva alimentazione basata su grassi e anche allo stress. Quest’ ultimo provocherebbe la secrezione di acido da parte dello stomaco stesso.Di frequente si può manifestare in pazienti ricoverati in terapia intensiva sotto forma di emorragia gastrointestinale.Spesso le persone danneggiate da gravi ustioni possono essere colpiti da una forte gastrite acuta. In base a queste differenti cause, che possono colpire le pareti dello stomaco, possiamo ulteriormente suddividere il male in:- Gastrite ischemica- Gastrite da farmaci- Gastrite corrosiva.
Per la gastrite acuta i sintomi principali sono costituiti da bruciore, o dolore localizzato nella parte centrale dell‘addome, oppure in alto a sinistra.Spesso il dolore accusato allo stomaco può essere avvertito, di riflesso, alla schiena.Questi sintomi possono essere accompagnati da senso di gonfiore, nausea, digestione lenta e vomito, accompagnato da febbre.Soprattutto negli individui più anziani può colpire con episodi di emorragia allo stomaco e quindi con la presenza del sangue nelle feci e nel vomito. In genere i sintomi si alleviano lontano dai pasti o dopo aver ingerito del cibo secco ( pane,pasta ).
Cronica: Al contrario di quella acuta, la gastrite cronica in genere non dà sintomi e quindi spesso non è diagnosticata.Spesso possono essere avvertiti malesseri come debolezza e difficoltà della respirazione, sintomi tipici dell’ anemia, ma in genere i disturbi più comuni sono legati alla digestione.In alcuni casi vi può essere una diminuzione della vitamina B12 che provoca l’anemia megaloblastica.Quando la mucosa dello stomaco presenta lesioni piuttosto serie, la gastrite cronica evolve in ulcera gastro-duodenale (solo nel 10% dei casi ). Solo un bassissimo numero di individui vanno in contro a degenerazioni importanti, come il cancro allo stomaco.Per una corretta diagnosi della gastrite, di qualsiasi genere sia, è consigliato effettuata un esame fisico dell’addome e in seguito anche una gastroscopia.In questo caso l’ esame è concentrato allo stomaco e viene fatto tramite uno strumento chiamato gastroscopio che, grazie a delle fibre ottiche, potrà effettuare una accurata analisi della parete dello stomaco.Questo esame, che viene praticato su pazienti a digiuno da almeno dodici ore e il cui ultimo pasto sia stato essenzialmente a base di liquidi, permette anche di prelevare un piccolo pezzettino di mucosa gastrica (biopsia ) grazie alla quale è possibile intensificare le analisi ( esame istologico ).In caso di effettiva gastrite verranno effettuati anche degli appositi esami del sangue e delle feci, mirati a controllare che non vi sia la presenza di emorragie all‘ interno del corpo o altri tipi di complicazioni ancora più serie.Dobbiamo assolutamente precisare che la diagnosi viene fatta dal medico in base ai sintomi.In ogni caso la cosa fondamentale per curare una gastrite è eliminare tutte quelle sostanze che possono irritare la mucosa dello stomaco.Se la patologia è dovuta ad un disordine alimentare, il primo passo sarà quello di correggere l’alimentazione.Mangiare regolarmente eliminando tutti i cibi troppo difficili da digerire, eliminare o ridurre il fumo e l’alcol.Vi sono naturalmente dei farmaci antiacidi che possono aiutare il processo di guarigione.Proteggono quindi la mucosa dello stomaco (sucralfato), diminuiscono l'acidità dello stomaco ( bicarbonato, idrossido di magnesio ) o riducano la secrezione di acido da parte dello stomaco (anti H2 e inibitori di pompa protonica).Questo tipo di terapia può essere chiamato La terapia eradicante.Per quanto riguarda la gastrite cronica, dovuta quindi al batterio Helicobacter pyilori, sarà necessaria anche la somministrazione di opportuni antibiotici e di specifiche vitamine ( B12 e folati ) per prevenire l’ anemia.Infine spesso viene usato il sempre valido sale basico di allumino del saccarosio solfato (sucralfato).
Acceleratori di particelle
Un acceleratore di particelle è una macchina il cui scopo è quello di produrre fasci di ioni o particelle subatomiche (elettroni, positroni, protoni, antiprotoni etc.) con "elevata" energia cinetica. Tali macchine vengono usate principalmente per scopi industriali (60%) (impiantazione di ioni, sterilizzazione), medici (35%) (produzione di isotopi radioattivi, terapia adronica, etc.), studio della struttura dei materiali (ad esempio sfruttando la radiazione di sincrotrone) o per scopi di ricerca (5%) in fisica delle particelle (un fascio di particelle di elevata energia permette di sondare oggetti di dimensioni molto piccole)[1].
I metodi per accelerare particelle sono basati sull'uso di campi elettrici e magnetici, di cui i primi forniscono energia alle particelle accelerandole e i secondi servono a curvarne la traiettoria (ad esempio negli acceleratori circolari: ciclotrone e sincrotrone) o a correggere dispersioni spaziali e di impulso dei fasci accelerati.
Acceleratori ad alte energie
Gli acceleratori più noti sono quelli usati nella ricerca dai fisici delle particelle per investigare la struttura della materia su scala subnucleare. Questi acceleratori, come per esempio LHC e Tevatron, che recentemente hanno raggiunto dimensioni gigantesche, sono estremamente costosi e solo pochi enti di ricerca al mondo sono in grado di procurarsi i finanziamenti necessari per la loro costruzione. In Italia è attualmente in progettazione un nuovo acceleratore ed un rivelatore con programma scientifico complementare a quello di LHC SuperB.
Acceleratori a bassa energia
I più numerosi sono gli acceleratori a bassa energia, come può essere un tubo catodico della televisione o gli apparecchi per le radiografie con raggi X. Questi semplici acceleratori usano la differenza di potenziale di qualche migliaia di volt per accelerare elettroni o ioni fino ad un'energia massima dell'ordine dei 100 MeV. Gli acceleratori a bassa energia sono usati per esempio per impiantare ioni nei circuiti integrati, nella ricerca di fisica nucleare, come preacceleratori per quelli più potenti, per creare isotopi instabili che non si possono sintetizzare nei reattori nucleari. Un importante utilizzo è quello nella medicina, nella radioterapia per la cura di tumo
Tipi di acceleratori
Gli acceleratori si posso distinguere in base alla traiettoria seguita dalle particelle, che di solito è lineare, oppure circolare o a spirale. Nel primo caso si parla di acceleratori lineari e sono di solito a bersaglio fisso, cioè il fascio di particelle è fatto collidere su un bersaglio fermo rispetto al laboratorio. Gli acceleratori circolari invece fanno scontrare due fasci di particelle tra di loro curvati mediante campi magnetici; il vantaggio in quest'ultimo caso è la maggiore energia disponibile nel centro di massa, indicata con s2, lo svantaggio principale è la radiazione di sincrotrone
Altre distinzioni si possono fare a seconda della tecnologia di accelerazione usata: campi elettrostatici, campi elettrici variabili, campi magnetici o tecniche particolari, come nei futuri acceleratori per esempio CLIC nel quale si vuole accelerare un fascio di particelle principale attraverso dei fasci secondari.
Un'ultima distinzione si può fare considerando il tipo di particella accelerata. Per quanto riguarda le macchine circolari quelle più comuni sono quelle elettrone-positrone e quelle adroniche, di solito protone-protone o protone-antiprotone. Per studi di fisica nucleare esistono acceleratori che accelerano nuclei pesanti.
Acceleratore elettrostatico o di Wan De Graaff
Tandem di Van De Graaff
Circuito moltiplicatore o Cockcroft-Walton
Betatrone
Ciclotrone
Ciclotrone focalizzato a settore
Sincrociclotrone
Protosincrotrone
Protosincrotrone a focalizzazione forte
CERN
L'Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare comunemente conosciuta con l'acronimo CERN, è il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle. Si trova al confine tra Svizzera e Francia alla periferia ovest della città di Ginevra. La convenzione che istituiva il CERN fu firmata il 29 settembre 1954 da 12 stati membri. Oggi ne fanno parte 20 stati membri più alcuni osservatori, compresi stati extraeuropei.
Scopo principale del CERN è quello di fornire ai ricercatori gli strumenti necessari per la ricerca in fisica delle alte energie. Questi sono principalmente gli acceleratori di particelle, che portano nuclei atomici e particelle subnucleari ad energie molto elevate, e i rivelatori che permettono di osservare i prodotti delle collisioni tra fasci di queste particelle. Ad energie sufficientemente elevate, i prodotti di queste reazioni possono essere radicalmente differenti dai costituenti originali dei fasci, e a più riprese sono state prodotte e scoperte in questa maniera particelle fino a quel momento ignote.
Il complesso degli acceleratori del CERN comprende sette acceleratori principali, costruiti in vari periodi a partire dalla fondazione dell'istituto. Fin dal principio, è stato previsto che ogni nuova e più potente macchina avrebbe utilizzato le precedenti come "iniettori", creando una catena di acceleratori che porta gradualmente un fascio di particelle ad energie sempre più elevate. Difatti, ogni tecnologia di accelerazione delle particelle ha dei ben precisi limiti di energia operativa massima e minima, e nessuna macchina del CERN oltre agli acceleratori lineari può accettare particelle "ferme".
Per consentire il funzionamento di questa catena, tutte le funzioni degli acceleratori sono coordinate
da un unico segnale di riferimento, generato da un sistema di orologi atomici e distribuito per tutta l'installazione, con una precisione dell'ordine del nanosecondo.
Due LINAC, o acceleratori lineari, che generano particelle a basse energie, che successivamente vengono immesse nel PS Booster. Uno fornisce protoni a 50 MeV, l'altro ioni pesanti. Sono noti come Linac2 e Linac3, rispettivamente. Tutta la catena di acceleratori successiva dipende da queste sorgenti.
Il PS Booster, che aumenta l'energia delle particelle generate dai LINAC prima di iniettarle nel PS. (fino a 1500 MeV per i protoni, ovvero 1.5 GeV). Viene inoltre utilizzato per esperimenti separati, come ad esempio ISOLDE che studia nuclei instabili di isotopi molto pesanti ed è dotato di un suo piccolo LINAC dedicato chiamato REX-ISOLDE.
Il Proton Synchroton da 28 GeV (PS), costruito nel 1959.
Il Super Proton Synchrotron (SPS), un acceleratore circolare di 2 km di diametro, costruito in un tunnel, che iniziò a funzionare nel 1976. Originariamente aveva un'energia di 300 GeV, ma è stato potenziato più volte fino agli attuali 450 GeV per protone. Oltre ad avere una propria linea di fascio rettilinea per esperimenti a bersaglio fisso, ha funzionato come collisionatore protone-antiprotone e come booster finale per gli elettroni e i positroni da iniettare nel Large Electron Positron Collider (LEP). Riprenderà questo ruolo per i protoni e gli ioni piombo richiesti da LHC.
Il Large Hadron Collider (LHC), entrato in funzione il 10 settembre 2008, che ha rimpiazzato il LEP. 27 chilometri di circonferenza e 7000 GeV di energia massima per fasci di protoni, la più alta della storia. Il 21 settembre l'LHC ha presentato una fuga di Elio con il conseguente innalzamento della temperatura sopra i -270 gradi centigradi. Il guasto ha costretto i ricercatori a spegnere l'acceleratore almeno per due mesi ovvero il tempo necessario per riparare il guasto e riportare la temperatura ai valori necessari. L' LHC è ripartito il 20 novembre 2009
I metodi per accelerare particelle sono basati sull'uso di campi elettrici e magnetici, di cui i primi forniscono energia alle particelle accelerandole e i secondi servono a curvarne la traiettoria (ad esempio negli acceleratori circolari: ciclotrone e sincrotrone) o a correggere dispersioni spaziali e di impulso dei fasci accelerati.
Acceleratori ad alte energie
Gli acceleratori più noti sono quelli usati nella ricerca dai fisici delle particelle per investigare la struttura della materia su scala subnucleare. Questi acceleratori, come per esempio LHC e Tevatron, che recentemente hanno raggiunto dimensioni gigantesche, sono estremamente costosi e solo pochi enti di ricerca al mondo sono in grado di procurarsi i finanziamenti necessari per la loro costruzione. In Italia è attualmente in progettazione un nuovo acceleratore ed un rivelatore con programma scientifico complementare a quello di LHC SuperB.
Acceleratori a bassa energia
I più numerosi sono gli acceleratori a bassa energia, come può essere un tubo catodico della televisione o gli apparecchi per le radiografie con raggi X. Questi semplici acceleratori usano la differenza di potenziale di qualche migliaia di volt per accelerare elettroni o ioni fino ad un'energia massima dell'ordine dei 100 MeV. Gli acceleratori a bassa energia sono usati per esempio per impiantare ioni nei circuiti integrati, nella ricerca di fisica nucleare, come preacceleratori per quelli più potenti, per creare isotopi instabili che non si possono sintetizzare nei reattori nucleari. Un importante utilizzo è quello nella medicina, nella radioterapia per la cura di tumo
Tipi di acceleratori
Gli acceleratori si posso distinguere in base alla traiettoria seguita dalle particelle, che di solito è lineare, oppure circolare o a spirale. Nel primo caso si parla di acceleratori lineari e sono di solito a bersaglio fisso, cioè il fascio di particelle è fatto collidere su un bersaglio fermo rispetto al laboratorio. Gli acceleratori circolari invece fanno scontrare due fasci di particelle tra di loro curvati mediante campi magnetici; il vantaggio in quest'ultimo caso è la maggiore energia disponibile nel centro di massa, indicata con s2, lo svantaggio principale è la radiazione di sincrotrone
Altre distinzioni si possono fare a seconda della tecnologia di accelerazione usata: campi elettrostatici, campi elettrici variabili, campi magnetici o tecniche particolari, come nei futuri acceleratori per esempio CLIC nel quale si vuole accelerare un fascio di particelle principale attraverso dei fasci secondari.
Un'ultima distinzione si può fare considerando il tipo di particella accelerata. Per quanto riguarda le macchine circolari quelle più comuni sono quelle elettrone-positrone e quelle adroniche, di solito protone-protone o protone-antiprotone. Per studi di fisica nucleare esistono acceleratori che accelerano nuclei pesanti.
Acceleratore elettrostatico o di Wan De Graaff
Tandem di Van De Graaff
Circuito moltiplicatore o Cockcroft-Walton
Betatrone
Ciclotrone
Ciclotrone focalizzato a settore
Sincrociclotrone
Protosincrotrone
Protosincrotrone a focalizzazione forte
CERN
L'Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare comunemente conosciuta con l'acronimo CERN, è il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle. Si trova al confine tra Svizzera e Francia alla periferia ovest della città di Ginevra. La convenzione che istituiva il CERN fu firmata il 29 settembre 1954 da 12 stati membri. Oggi ne fanno parte 20 stati membri più alcuni osservatori, compresi stati extraeuropei.
Scopo principale del CERN è quello di fornire ai ricercatori gli strumenti necessari per la ricerca in fisica delle alte energie. Questi sono principalmente gli acceleratori di particelle, che portano nuclei atomici e particelle subnucleari ad energie molto elevate, e i rivelatori che permettono di osservare i prodotti delle collisioni tra fasci di queste particelle. Ad energie sufficientemente elevate, i prodotti di queste reazioni possono essere radicalmente differenti dai costituenti originali dei fasci, e a più riprese sono state prodotte e scoperte in questa maniera particelle fino a quel momento ignote.
Il complesso degli acceleratori del CERN comprende sette acceleratori principali, costruiti in vari periodi a partire dalla fondazione dell'istituto. Fin dal principio, è stato previsto che ogni nuova e più potente macchina avrebbe utilizzato le precedenti come "iniettori", creando una catena di acceleratori che porta gradualmente un fascio di particelle ad energie sempre più elevate. Difatti, ogni tecnologia di accelerazione delle particelle ha dei ben precisi limiti di energia operativa massima e minima, e nessuna macchina del CERN oltre agli acceleratori lineari può accettare particelle "ferme".
Per consentire il funzionamento di questa catena, tutte le funzioni degli acceleratori sono coordinate
da un unico segnale di riferimento, generato da un sistema di orologi atomici e distribuito per tutta l'installazione, con una precisione dell'ordine del nanosecondo.
Due LINAC, o acceleratori lineari, che generano particelle a basse energie, che successivamente vengono immesse nel PS Booster. Uno fornisce protoni a 50 MeV, l'altro ioni pesanti. Sono noti come Linac2 e Linac3, rispettivamente. Tutta la catena di acceleratori successiva dipende da queste sorgenti.
Il PS Booster, che aumenta l'energia delle particelle generate dai LINAC prima di iniettarle nel PS. (fino a 1500 MeV per i protoni, ovvero 1.5 GeV). Viene inoltre utilizzato per esperimenti separati, come ad esempio ISOLDE che studia nuclei instabili di isotopi molto pesanti ed è dotato di un suo piccolo LINAC dedicato chiamato REX-ISOLDE.
Il Proton Synchroton da 28 GeV (PS), costruito nel 1959.
Il Super Proton Synchrotron (SPS), un acceleratore circolare di 2 km di diametro, costruito in un tunnel, che iniziò a funzionare nel 1976. Originariamente aveva un'energia di 300 GeV, ma è stato potenziato più volte fino agli attuali 450 GeV per protone. Oltre ad avere una propria linea di fascio rettilinea per esperimenti a bersaglio fisso, ha funzionato come collisionatore protone-antiprotone e come booster finale per gli elettroni e i positroni da iniettare nel Large Electron Positron Collider (LEP). Riprenderà questo ruolo per i protoni e gli ioni piombo richiesti da LHC.
Il Large Hadron Collider (LHC), entrato in funzione il 10 settembre 2008, che ha rimpiazzato il LEP. 27 chilometri di circonferenza e 7000 GeV di energia massima per fasci di protoni, la più alta della storia. Il 21 settembre l'LHC ha presentato una fuga di Elio con il conseguente innalzamento della temperatura sopra i -270 gradi centigradi. Il guasto ha costretto i ricercatori a spegnere l'acceleratore almeno per due mesi ovvero il tempo necessario per riparare il guasto e riportare la temperatura ai valori necessari. L' LHC è ripartito il 20 novembre 2009
Acceleratore di particelle
Acceleratore di particelle:
Un acceleratore di particelle è una macchina il cui scopo è quello di produrre fasci di ioni o particelle subatomiche (elettroni, positroni, protoni, antiprotoni etc.) con "elevata" energia cinetica. Tali macchine vengono usate principalmente per scopi industriali , medici , studio della struttura dei materia, per scopi di ricerca.
I metodi per accelerare particelle sono basati sull'uso di campi elettrici e magnetici, di cui i primi forniscono energia alle particelle accelerandole e i secondi servono a curvarne la traiettoria o a correggere dispersioni spaziali e di impulso dei fasci accelerati.
Il principio fisico delle generazione di nuove particelle in Fisica delle Particelle è quello semplice degli urti: facendo collidere tra di loro particelle ad alta energia il prodotto è, per l'uguaglianza tra massa ed energia, una nuova particella a massa superiore che eventualmente decade in altre particelle figlie. Dall'analisi di tali decadimenti è possibili risalire alle caratteristiche della particella padre. In generale sono possibili due modi per rilevare nuove particelle subatomiche:
• rivelatori passivi che sfruttano le collisioni ad alta energia tra i raggi cosmici ad alta energia e l'atmosfera terrestre.
• uso di acceleratori di particelle cariche per produrre fasci di particelle ad altissima energia in quantità degni di nota fatti poi scontrare tra di loro rilevandone i prodotti in appositi rilevatori.
Tipi di acceleratori
Gli acceleratori si posso distinguere in base alla traiettoria seguita dalle particelle, che di solito è lineare, oppure circolare o a spirale. Nel primo caso si parla di acceleratori lineari e sono di solito a bersaglio fisso, cioè il fascio di particelle è fatto collidere su un bersaglio fermo rispetto al laboratorio. Gli acceleratori circolari invece fanno scontrare due fasci di particelle tra di loro curvati mediante campi magnetici; il vantaggio in quest'ultimo caso è la maggiore energia disponibile nel centro di massa, lo svantaggio principale è la radiazione di sincrotrone
Altre distinzioni si possono fare a seconda della tecnologia di accelerazione usata: campi elettrostatici, campi elettrici variabili, campi magnetici o tecniche particolari, come nei futuri acceleratori.
Un'ultima distinzione si può fare considerando il tipo di particella accelerata. Per quanto riguarda le macchine circolari quelle più comuni sono quelle elettrone-positrone e quelle adroniche, di solito protone-protone o protone-antiprotone. Per studi di fisica nucleare esistono acceleratori che accelerano nuclei pesanti.
• Acceleratore elettrostatico o di Wan De Graaff
• Tandem di Van De Graaff
• Circuito moltiplicatore o Cockcroft-Walton
• Betatrone
• Ciclotrone
• Ciclotrone focalizzato a settore
• Sincrociclotrone
• Protosincrotrone
Un acceleratore di particelle è una macchina il cui scopo è quello di produrre fasci di ioni o particelle subatomiche (elettroni, positroni, protoni, antiprotoni etc.) con "elevata" energia cinetica. Tali macchine vengono usate principalmente per scopi industriali , medici , studio della struttura dei materia, per scopi di ricerca.
I metodi per accelerare particelle sono basati sull'uso di campi elettrici e magnetici, di cui i primi forniscono energia alle particelle accelerandole e i secondi servono a curvarne la traiettoria o a correggere dispersioni spaziali e di impulso dei fasci accelerati.
Il principio fisico delle generazione di nuove particelle in Fisica delle Particelle è quello semplice degli urti: facendo collidere tra di loro particelle ad alta energia il prodotto è, per l'uguaglianza tra massa ed energia, una nuova particella a massa superiore che eventualmente decade in altre particelle figlie. Dall'analisi di tali decadimenti è possibili risalire alle caratteristiche della particella padre. In generale sono possibili due modi per rilevare nuove particelle subatomiche:
• rivelatori passivi che sfruttano le collisioni ad alta energia tra i raggi cosmici ad alta energia e l'atmosfera terrestre.
• uso di acceleratori di particelle cariche per produrre fasci di particelle ad altissima energia in quantità degni di nota fatti poi scontrare tra di loro rilevandone i prodotti in appositi rilevatori.
Tipi di acceleratori
Gli acceleratori si posso distinguere in base alla traiettoria seguita dalle particelle, che di solito è lineare, oppure circolare o a spirale. Nel primo caso si parla di acceleratori lineari e sono di solito a bersaglio fisso, cioè il fascio di particelle è fatto collidere su un bersaglio fermo rispetto al laboratorio. Gli acceleratori circolari invece fanno scontrare due fasci di particelle tra di loro curvati mediante campi magnetici; il vantaggio in quest'ultimo caso è la maggiore energia disponibile nel centro di massa, lo svantaggio principale è la radiazione di sincrotrone
Altre distinzioni si possono fare a seconda della tecnologia di accelerazione usata: campi elettrostatici, campi elettrici variabili, campi magnetici o tecniche particolari, come nei futuri acceleratori.
Un'ultima distinzione si può fare considerando il tipo di particella accelerata. Per quanto riguarda le macchine circolari quelle più comuni sono quelle elettrone-positrone e quelle adroniche, di solito protone-protone o protone-antiprotone. Per studi di fisica nucleare esistono acceleratori che accelerano nuclei pesanti.
• Acceleratore elettrostatico o di Wan De Graaff
• Tandem di Van De Graaff
• Circuito moltiplicatore o Cockcroft-Walton
• Betatrone
• Ciclotrone
• Ciclotrone focalizzato a settore
• Sincrociclotrone
• Protosincrotrone
venerdì 7 maggio 2010
CERN
L'Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare , comunemente conosciuta con l'acronimo CERN, è il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle. Si trova al confine tra Svizzera e Francia alla periferia ovest della città di Ginevra. Scopo principale del CERN è quello di fornire ai ricercatori gli strumenti necessari per la ricerca in fisica delle alte energie. Il complesso degli acceleratori del CERN comprende sette acceleratori principali, costruiti in vari periodi a partire dalla fondazione dell'istituto. Fin dal principio, è stato previsto che ogni nuova e più potente macchina avrebbe utilizzato le precedenti come "iniettori", creando una catena di acceleratori che porta gradualmente un fascio di particelle ad energie sempre più elevate.ino a quel momento ignote.
Il Large Electron-Positron (LEP) collider è la macchina che è in grado di accelerare elettroni e positroni fino a 100 GeV, un'energia cinetica che corrisponde a velocità prossime a quelle della luce.
Large Hadron Collider è la macchina che viene utilizzato per pre-accelerare i protoni che in seguito vengono immessi nell'LHC.
Il Large Electron-Positron (LEP) collider è la macchina che è in grado di accelerare elettroni e positroni fino a 100 GeV, un'energia cinetica che corrisponde a velocità prossime a quelle della luce.
Large Hadron Collider è la macchina che viene utilizzato per pre-accelerare i protoni che in seguito vengono immessi nell'LHC.
L'amore
Parlando dell'innamoramento si possono prendere parecchie strade differenti. Tutte, prima o poi, tendono però a mettere in secondo piano l'aspetto fisico dell'emozione: "Non è solo che lui (lei) mi fa battere il cuore ma…". Il fatto è che invece l'innamoramento, il desiderio o come lo si voglia chiamare è proprio solo quello. Certamente non solo il batticuore, ma la serie completa delle reazioni "fisiche" che si è soliti etichettare come le manifestazioni dell'emozione (quindi non soltanto del desiderio). Insomma, secondo il senso comune, esiste prima un'idea, una rappresentazione dalla quale nasce l'emozione puramente intellettuale e poi scatterebbero le manifestazioni fisiche. Sembra sensato, almeno a prima vista, ma non sembrò così a uno dei più geniali psicologi statunitensi: William James, che già alla fine del secolo scorso aveva messo a punto la cosiddetta teoria periferica delle emozioni.
Nella visione di James, in realtà la parte intellettuale dell'emozione non esiste, o meglio non esiste se non come coscienza del fatto che si stanno sperimentando dei fenomeni fisici. In altre parole, per restare al colpo di fulmine, la dinamica sarebbe questa: si vede la persona, il polso accelera, le mani sudano, il respiro si fa corto ed è impossibile o quasi spiccicare parola, ci si accorge di quanto avviene al corpo e si conclude, quindi dopo e a causa dei fenomeni fisici, che si è innamorati.La cosa effettivamente lasciò perplessi i contemporanei di James, e le obiezioni non mancarono di certo. Per esempio, il fatto che fosse comunque possibile ricordare un'emozione e, sostenevano questi critici, riviverla. Vero rispondeva lo psicologo, ma questa rievocazione, se era davvero emotiva non poteva prescindere dal ritorno del corredo di "sintomi" concreti. Un'altra conferma, secondo James, veniva anche dal fatto che in tutte le emozioni, per esempio l'ira o la tristezza, il perseverare delle manifestazioni esteriori rinforza l'emozione stessa: "ogni singhiozzo ne richiama un altro più forte" scriveva, così come, in un attacco d'ira, alzare volontariamente ancor più la voce rinforza l'arrabbiatura. Di converso, notava ancora James, gli episodi di depressione e malinconia vengono rinforzati da un'attitudine fisica rinunciataria (spalle piegate, muscoli rilassati, respiro contratto), ma basta raddrizzare la schiena, espandere il torace ed è difficile che non cambi qualcosa anche nell'assetto emotivo. Sembra troppo facile? Eppure funziona così buona parte della psicoterapia, senza contare i validati studi scientifici che provano come chi fa attività fisica-sportiva sia meno soggetto alla depressione.
Quindi si vede lei (lui) scattano tutti i sistemi e gli apparati e c'è l'emozione, l'innamoramento. Ma perché proprio quel lui e quella lei? Ci sarà un'idea che guida questo scelta. Può darsi, ma bisogna vedere che cosa si intende. James raccontava che, ancora bambino, ebbe una reazione (emozione) fortissima alla vista del sangue di un cavallo, eppure nessuno gli aveva mai spiegato il valore simbolico del sangue o che cosa rappresentasse (la morte, il pericolo…). Quindi esiste uno schema ma è a sua volta per così dire genetico, ovvero incorporato nella specie e attivo da subito fisicamente (si tenga presente che le teorie di Darwin sull'evoluzione della specie cominciavano allora ad affermarsi). Si potrebbe obiettare che questo vale per l'attrazione tra uomo e donna in generale, ma non per quella donna, quell'uomo particolari (perché Carlo? Perché Donatella?). La risposta è che anche se tutti hanno due occhi non tutti li hanno azzurri, e anche questa è una circostanza determinata se si vuole geneticamente. Come visione può sembrare materialistica e filistea, ma anche la visione freudiana non è poi così distante: il desiderio dell'altro, di quello specifico altro, è già determinato dai primi rapporti affettivi che si hanno nell'infanzia (la madre, il padre) e in certo senso, quando poi si è "in caccia" i giochi sono già fatti. Ma basta innamorarsi, amare, per condividere un'esistenza? Se invece che all'oroscopo lo si chiede a Freud la risposta sarà no: i rapporti di coppia senza alcuna caratteristica del rapporto d'amore sono cosa comune, così come l'inverso.Infine un corollario della teoria di James: anche di fronte all'insulto più cocente, al desiderio più travolgente, se si conta fino a dieci prima di parlare, se si agisce su respiro e muscolatura, tutto sembra svanire: l'offesa è un sciocchezza, l'oggetto amato diventa ordinario e banale. Ma perché farlo?
Strappo e stiramento muscolare del quadricipite
Il quadricipite è il muscolo più voluminoso della regione anteriore della coscia ed è composto da quattro capi:- retto femorale
- vasto mediale
- vasto laterale
- vasto intermedio
La loro funzione principale è di estendere la gamba (solo il retto femorale partecipa anche alla flessione della coscia sul bacino). Il quadricipite è formato prevalentemente da fibre bianche (che consentono movimenti potenti ed esplosivi). Proprio durante queste violente contrazioni il quadricipite può rompersi in prossimità della giunzione muscolotendinea. Si parla in questo caso di strappo muscolare, un evento traumatico che può causare la rottura di un ridotto numero di fibre (strappo di primo grado), o interessare una parte più importante del muscolo (strappo di secondo grado) fino alla sua completa lacerazione (strappo muscolare di terzo grado). Altre volte la rottura delle fibre è causata da un trauma che colpisce il quadricipite quando è contratto, in questi casi il muscolo viene violentemente compresso contro l'osso sottostante e può lesionarsi. Uno strappo può colpire il quadricipite anche quando il muscolo viene eccessivamente allungato e qui non si verifica una vera e propria rottura ma una semplice elongazione delle fibre muscolari che, pur superando il loro limite di sopportazione, si danneggiano ma non si lacerano. Si parla di stiramento muscolare, una lesione di media entità, spesso dovuta ad uno squilibrio tra la forza del quadricipite e quella dei muscoli posteriori della coscia.
Effetti benefici della risata
Una risata non ci seppellirà, anzi. Stando a quanto afferma una recente ricerca americana, ridere avrebbe una seria di conseguenze positive sul nostro organismo, non solo per le proprietà rilassanti e anti-stress. Secondo una ricerca fatta in California, ridere produrrebbe gli stessi effetti di un esercizio fisico moderato. Concedersi una risata infatti contribuisce a ridurre lo stress, migliora il sistema immunitario, fa diminuire pressione e colesterolo aumentando quello buono, e stimola l' appetito. Si tratta quindi di una sorta di fitness del buon umore con vantaggi evidenti evidenti in termini di salute.LE FIBRE MUSCOLARI
La fibra muscolare è l 'unità morfologica del muscolo scheletrico o, più semplicemente, una delle tante cellule che lo compongono. Ogni muscolo è infatti formato da un certo numero di fascicoli, a loro volta costituiti da cellule chiamate, appunto, fibre muscolari. Grazie a queste unità cilindriche, l 'energia chimica liberata dalle reazioni metaboliche si trasforma in energia meccanica che, agendo sulle leve osse, realizza il movimento.
Le fibre muscolari, raggruppate in fasci, hanno lunghezza variabile da pochi millimetri a diversi centimetri, per questo motivo l 'anatomia le descrive come lunghe cellule cilindriche, polinucleate, perchè contengono numerosi nuclei in prossimità della loro supefice. Al loro interno si trovano invece migliaia di filamenti, detti miofibre, contenenti unità contrattili chiamate sarcomeri. Le fibre muscolari scheletriche sono le più grandi cellule dell 'organismo. I fisiologi che si occupano di muscoli, ci dicono che le varie fibre differiscono tra loro, non solo dal punto di vista anatomico, ma anche ma anche per alcune precise caratteristiche fisiologiche:
all 'interno di ogni muscolo si riconoscono diversi tipi di fibre, classificate in base alla velocità di contrazione e alla resistenza alla fatica.
Le fibre muscolari, raggruppate in fasci, hanno lunghezza variabile da pochi millimetri a diversi centimetri, per questo motivo l 'anatomia le descrive come lunghe cellule cilindriche, polinucleate, perchè contengono numerosi nuclei in prossimità della loro supefice. Al loro interno si trovano invece migliaia di filamenti, detti miofibre, contenenti unità contrattili chiamate sarcomeri. Le fibre muscolari scheletriche sono le più grandi cellule dell 'organismo. I fisiologi che si occupano di muscoli, ci dicono che le varie fibre differiscono tra loro, non solo dal punto di vista anatomico, ma anche ma anche per alcune precise caratteristiche fisiologiche:
all 'interno di ogni muscolo si riconoscono diversi tipi di fibre, classificate in base alla velocità di contrazione e alla resistenza alla fatica.
martedì 4 maggio 2010
I microscopi
I microscopi si dividono sommariamente, a seconda del sistema adoperato per indagare il campione, in microscopi ottici, microscopi elettronici, microscopi a scansione di sonda, microscopi di altro tipo:
· Il microscopio ottico utilizza come sorgente la luce, intesa in senso generale come radiazione elettromagnetica dal vicino infrarosso all'ultravioletto, anche se i microscopi più diffusi utilizzano proprio la radiazione visibile, ha risoluzione tipicamente minore rispetto al microscopio elettronico, ma è generalmente economico e fornisce immagini a colori anche di organismi viventi. Con il microscopio ottico si possono ad esempio distinguere i batteri. Una descrizione a sé merita tuttavia lo SNOM (Scanning Near-Field Optical Microscope), descritto in seguito, che permette di raggiungere risoluzioni fino a 200 nm. In pratica migliora la visione a occhio nudo di 500 volte.
· Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) utilizza come sorgente un fascio doppio di elettroni di un certo potenziale, ha risoluzione molto maggiore di quello ottico e permette di rilevare, oltre all'immagine, anche numerose altre proprietà fisiche del campione, ma è molto complesso e costoso, deve funzionare in assenza d'aria, inoltre non fornisce immagini in vivo. Le immagini, ottenute al di fuori del campo del visibile, possono essere in bianco e nero o a falsi colori. Permette con i maggiori ingrandimenti di distinguere gli atomi. È quasi mille volte più potente del microscopio ottico ed ha un potere di risoluzione fino a 0,2 nanometri.
· Il microscopio a scansione di sonda esplora il preparato in maniera analoga a quello che fa una puntina grammofonica, basandosi su diversi fenomeni fisici di scala molecolare e atomica come l'effetto tunnel e le forze di Van der Waals. Ha un potere di risoluzione limitato,di 10 nm, ma permette rappresentazioni tridimensionali di cellule e di strutture cellulari.
· Altri tipi di microscopi sfruttano diverse radiazioni, le onde acustiche e differenti fenomeni fisici .
Il microscopio a forza atomica permette di effettuare analisi non distruttive di superfici, con una risoluzione inferiore al nanometro. Una sonda di dimensioni dell'ordine del micrometro, detto cantilever, esplora la superficie da analizzare a brevissima distanza da essa (circa 10 Angstrom). Interagendo con gli atomi del campione, per effetto delle forze di Van der Waals, subisce microscopiche deflessioni che, attraverso sensibilissimi dispositivi (leva
ottica ed altri), vengono tradotte nei dettagli di un'immagine topografica tridimensionale della superficie del campione. Rispetto allo Scanning Electron Microscope (SEM) e allo Scanning Tunnelling Microscope (STM), il microscopio a forza atomica ha il vantaggio di consentire analisi non distruttive, su campioni non trattati e di adattarsi anche a campioni di materiale non conduttore fornendone una reale mappa tridimensionale, a fronte di un'area ed una profondità di scansione limitate e di un tempo necessario all'indagine relativamente lungo. Tipicamente viene impiegato per esaminare macromolecole biologiche, parti di microorganismi, dispositivi a semiconduttore.
Altre tipologie di microscopio
Microscopio acustico
Si tratta d'uno strumento che impiega frequenze ultrasoniche. Opera non distruttivamente penetrando molti solidi al pari d'un ecografo. La nozione di microscopia acustica risale al 1936, quando S. Ya. Sokolov lo propose per la produzione di immagini ingrandite a mezzo di frequenze acustiche di 3 GHz. Fino al 1959, quando Dunn Fry effettuò i primo prototipi, non fu possibile costruirne alcuno. Strumenti di reale utilità applicativa arrivarono solo negli . Attualmente sono tre le tipologie di strumenti usati:
· microscopio a scansione acustica (SAM)
· microscopio a scansione laser acustica (SLAM)
· microscopio a scansione acustica in modalità C (C-SAM), il tipo più diffuso.
I campi d'applicazione spaziano dagli utilizzi tecnologici nei controlli di qualità di elementi meccanici ed elettronici, fino ad indagini di biologia cellulare, investigando comportamento meccanico e caratteristiche di strutture
· Il microscopio ottico utilizza come sorgente la luce, intesa in senso generale come radiazione elettromagnetica dal vicino infrarosso all'ultravioletto, anche se i microscopi più diffusi utilizzano proprio la radiazione visibile, ha risoluzione tipicamente minore rispetto al microscopio elettronico, ma è generalmente economico e fornisce immagini a colori anche di organismi viventi. Con il microscopio ottico si possono ad esempio distinguere i batteri. Una descrizione a sé merita tuttavia lo SNOM (Scanning Near-Field Optical Microscope), descritto in seguito, che permette di raggiungere risoluzioni fino a 200 nm. In pratica migliora la visione a occhio nudo di 500 volte.
· Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) utilizza come sorgente un fascio doppio di elettroni di un certo potenziale, ha risoluzione molto maggiore di quello ottico e permette di rilevare, oltre all'immagine, anche numerose altre proprietà fisiche del campione, ma è molto complesso e costoso, deve funzionare in assenza d'aria, inoltre non fornisce immagini in vivo. Le immagini, ottenute al di fuori del campo del visibile, possono essere in bianco e nero o a falsi colori. Permette con i maggiori ingrandimenti di distinguere gli atomi. È quasi mille volte più potente del microscopio ottico ed ha un potere di risoluzione fino a 0,2 nanometri.· Il microscopio a scansione di sonda esplora il preparato in maniera analoga a quello che fa una puntina grammofonica, basandosi su diversi fenomeni fisici di scala molecolare e atomica come l'effetto tunnel e le forze di Van der Waals. Ha un potere di risoluzione limitato,di 10 nm, ma permette rappresentazioni tridimensionali di cellule e di strutture cellulari.
· Altri tipi di microscopi sfruttano diverse radiazioni, le onde acustiche e differenti fenomeni fisici .
Il microscopio a forza atomica permette di effettuare analisi non distruttive di superfici, con una risoluzione inferiore al nanometro. Una sonda di dimensioni dell'ordine del micrometro, detto cantilever, esplora la superficie da analizzare a brevissima distanza da essa (circa 10 Angstrom). Interagendo con gli atomi del campione, per effetto delle forze di Van der Waals, subisce microscopiche deflessioni che, attraverso sensibilissimi dispositivi (leva
ottica ed altri), vengono tradotte nei dettagli di un'immagine topografica tridimensionale della superficie del campione. Rispetto allo Scanning Electron Microscope (SEM) e allo Scanning Tunnelling Microscope (STM), il microscopio a forza atomica ha il vantaggio di consentire analisi non distruttive, su campioni non trattati e di adattarsi anche a campioni di materiale non conduttore fornendone una reale mappa tridimensionale, a fronte di un'area ed una profondità di scansione limitate e di un tempo necessario all'indagine relativamente lungo. Tipicamente viene impiegato per esaminare macromolecole biologiche, parti di microorganismi, dispositivi a semiconduttore.Altre tipologie di microscopio
Microscopio acustico
Si tratta d'uno strumento che impiega frequenze ultrasoniche. Opera non distruttivamente penetrando molti solidi al pari d'un ecografo. La nozione di microscopia acustica risale al 1936, quando S. Ya. Sokolov lo propose per la produzione di immagini ingrandite a mezzo di frequenze acustiche di 3 GHz. Fino al 1959, quando Dunn Fry effettuò i primo prototipi, non fu possibile costruirne alcuno. Strumenti di reale utilità applicativa arrivarono solo negli . Attualmente sono tre le tipologie di strumenti usati:· microscopio a scansione acustica (SAM)
· microscopio a scansione laser acustica (SLAM)
· microscopio a scansione acustica in modalità C (C-SAM), il tipo più diffuso.
I campi d'applicazione spaziano dagli utilizzi tecnologici nei controlli di qualità di elementi meccanici ed elettronici, fino ad indagini di biologia cellulare, investigando comportamento meccanico e caratteristiche di strutture
IL MICROSCOPIO
Il microscopio è uno strumento che serve a ingrandire oggetti di piccole dimensioni per permetterne l'osservazione diretta o indiretta tramite fotografia e sistemi elettronici. Può essere ottico, e quindi basato sull'osservazione nell'ambito dello spettro elettromagnetico della luce in senso lato, elettronico basato sull'osservazione tramite fasci di elettroni, o di altro tipo.
I primi strumenti efficaci vennero prodotti in Olanda alla fine del XVI secolo, ma l'invenzione vera e propria è tuttora controversa.
Costituenti
Il microscopio è formato da una parte meccanica, strutturale e una parte tradizionalmente chiamata ottica, funzionale.
Parte meccanica
La parte meccanica deve essere robusta e relativamente pesante per consentire la necessaria stabilità al sistema. Lo stativo rappresenta il corpo principale del microscopio ed ha la funzione di fare da supporto ai meccanismi di movimento e di messa a fuoco ed alla parte ottica.
La parte meccanica del microscopio alloggia anche il sistema di illuminazione, in caso di sistemi con illuminazione incorporata. Il preparato da osservare si pone sul tavolino portaoggetti, dotato di un carrello traslatore per mezzo del quale il preparato può essere spostato agevolmente eventualmente con movimenti meccanici micrometrici nelle direzioni destra-sinistra e avanti-indietro. Al di là del tavolino portaoggetti, verso l'illuminazione si trova un supporto meccanico che ospita il condensatore ed il diaframma di apertura. Ancora oltre, prima dell'illuminatore, si trova il diaframma di campo. Il microscopio deve essere dotato di un sistema molto accurato di messa a fuoco sia del preparato che del sistema di illuminazione. Il tavolino portaoggetti viene spostato verticalmente rispetto all'obiettivo tramite i comandi di messa a fuoco macrometrici e micrometrici (o alternativamente si può spostare l'ottica rispetto al tavolino). Il condensatore focalizza correttamente l'illuminazione sul preparato, il collettore focalizza la sorgente luminosa in un particolare piano ottico del condensatore.
Tipologie
I microscopi si dividono sommariamente, a seconda del sistema adoperato per indagare il campione, in microscopi ottici, microscopi elettronici, microscopi a scansione di sonda, microscopi di altro tipo:
• Il microscopio ottico utilizza come sorgente la luce, intesa in senso generale come radiazione elettromagnetica dal vicino infrarosso all'ultravioletto, anche se i microscopi più diffusi utilizzano proprio la radiazione visibile, ha risoluzione tipicamente minore rispetto al microscopio elettronico, ma è generalmente economico e fornisce immagini a colori anche di organismi viventi. Con il microscopio ottico si possono ad esempio distinguere i batteri. Una descrizione a sé merita tuttavia lo SNOM , che permette di raggiungere risoluzioni fino a 200 . In pratica migliora la visione a occhio nudo di 500 volte.
• Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) utilizza come sorgente un fascio doppio di elettroni di un certo potenziale, ha risoluzione molto maggiore di quello ottico e permette di rilevare, oltre all'immagine, anche numerose altre proprietà fisiche del campione, ma è molto complesso e costoso, deve funzionare in assenza d'aria, inoltre non fornisce immagini in vivo. Le immagini, ottenute al di fuori del campo del visibile, possono essere in bianco e nero o a falsi colori. Permette con i maggiori ingrandimenti di distinguere gli atomi. È quasi mille volte più potente del microscopio ottico ed ha un potere di risoluzione fino a 0,2 nanometri.
• Il microscopio a scansione di sonda esplora il preparato in maniera analoga a quello che fa una puntina grammofonica, basandosi su diversi fenomeni fisici di scala molecolare e atomica come l'effetto tunnel e le forze di Van der Waals. Ha un potere di risoluzione limitato,di 10 nm, ma permette rappresentazioni tridimensionali di cellule e di strutture cellulari.
• Altri tipi di microscopi sfruttano diverse radiazioni, le onde acustiche e differenti fenomeni fisici .
I primi strumenti efficaci vennero prodotti in Olanda alla fine del XVI secolo, ma l'invenzione vera e propria è tuttora controversa.
Costituenti
Il microscopio è formato da una parte meccanica, strutturale e una parte tradizionalmente chiamata ottica, funzionale.
Parte meccanica
La parte meccanica deve essere robusta e relativamente pesante per consentire la necessaria stabilità al sistema. Lo stativo rappresenta il corpo principale del microscopio ed ha la funzione di fare da supporto ai meccanismi di movimento e di messa a fuoco ed alla parte ottica.
La parte meccanica del microscopio alloggia anche il sistema di illuminazione, in caso di sistemi con illuminazione incorporata. Il preparato da osservare si pone sul tavolino portaoggetti, dotato di un carrello traslatore per mezzo del quale il preparato può essere spostato agevolmente eventualmente con movimenti meccanici micrometrici nelle direzioni destra-sinistra e avanti-indietro. Al di là del tavolino portaoggetti, verso l'illuminazione si trova un supporto meccanico che ospita il condensatore ed il diaframma di apertura. Ancora oltre, prima dell'illuminatore, si trova il diaframma di campo. Il microscopio deve essere dotato di un sistema molto accurato di messa a fuoco sia del preparato che del sistema di illuminazione. Il tavolino portaoggetti viene spostato verticalmente rispetto all'obiettivo tramite i comandi di messa a fuoco macrometrici e micrometrici (o alternativamente si può spostare l'ottica rispetto al tavolino). Il condensatore focalizza correttamente l'illuminazione sul preparato, il collettore focalizza la sorgente luminosa in un particolare piano ottico del condensatore.
Tipologie
I microscopi si dividono sommariamente, a seconda del sistema adoperato per indagare il campione, in microscopi ottici, microscopi elettronici, microscopi a scansione di sonda, microscopi di altro tipo:
• Il microscopio ottico utilizza come sorgente la luce, intesa in senso generale come radiazione elettromagnetica dal vicino infrarosso all'ultravioletto, anche se i microscopi più diffusi utilizzano proprio la radiazione visibile, ha risoluzione tipicamente minore rispetto al microscopio elettronico, ma è generalmente economico e fornisce immagini a colori anche di organismi viventi. Con il microscopio ottico si possono ad esempio distinguere i batteri. Una descrizione a sé merita tuttavia lo SNOM , che permette di raggiungere risoluzioni fino a 200 . In pratica migliora la visione a occhio nudo di 500 volte.
• Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) utilizza come sorgente un fascio doppio di elettroni di un certo potenziale, ha risoluzione molto maggiore di quello ottico e permette di rilevare, oltre all'immagine, anche numerose altre proprietà fisiche del campione, ma è molto complesso e costoso, deve funzionare in assenza d'aria, inoltre non fornisce immagini in vivo. Le immagini, ottenute al di fuori del campo del visibile, possono essere in bianco e nero o a falsi colori. Permette con i maggiori ingrandimenti di distinguere gli atomi. È quasi mille volte più potente del microscopio ottico ed ha un potere di risoluzione fino a 0,2 nanometri.
• Il microscopio a scansione di sonda esplora il preparato in maniera analoga a quello che fa una puntina grammofonica, basandosi su diversi fenomeni fisici di scala molecolare e atomica come l'effetto tunnel e le forze di Van der Waals. Ha un potere di risoluzione limitato,di 10 nm, ma permette rappresentazioni tridimensionali di cellule e di strutture cellulari.
• Altri tipi di microscopi sfruttano diverse radiazioni, le onde acustiche e differenti fenomeni fisici .
lunedì 3 maggio 2010
La cistite
La cistite è una infiammazione della vescica urinaria, ossia l'organo dedicato alla raccolta dell urina, può presentarsi con una uretrite, se si estende anche nelle vie urinarie, si può parlare in questo caso di uretrocistite. Nella maggior parte dei casi, la cistite è riconducibile ad infezioni batteriche Colpisce con maggiore frequenza le donne poiché la loro uretra è più corta (circa 5 cm) di quella degli uomini (16 cm circa) e quindi è più alto per le donne il rischio di una contaminazione da parte dei batteri fecali che possono più facilmente risalire l'uretra fino alla vescica. Si calcola che circa il 25% delle donne adulte soffre di cistite almeno una volta l'anno. In particolare, l'incidenza aumenta con l'età: è molto bassa fino ai 20 anni, dipende dall'elevata frequenza dell'attività sessuale e con le gravidanze aumenta fino a dopo la menopausa.I fattori di rischio della cistite nella donna possono essere vari: l'età, i rapporti sessuali (che favoriscono il passaggio di batteri patogeni nella vagina, poi nell'uretra ed infine nella vescica), la stitichezza, l'uso del diaframma e delle creme spermicide. I fattori di rischio per l'uomo sono spesso riconducibili a ipertrofia o a stati infiammatori della prostata.
Vari tipi di muscoli
Il tessuto di cui sono formati i muscoli è particolarmente elastico ed è costituito da cellule di forma allungata. Secondo la loro forma i muscoli si dividono in:
CORTI (ad esempio delle mani e dei piedi)
LUNGHI (ad esempio quelli delle braccia e delle gambe)
PIATTI (ad esempio quelli del petto e dell ' addome)
CIRCOLARI (ad esempio quelli attorno all ' occhio)
SFINTERICI (ad esempio l ' ano il pilro e le labbra)
CORTI (ad esempio delle mani e dei piedi)
LUNGHI (ad esempio quelli delle braccia e delle gambe)
PIATTI (ad esempio quelli del petto e dell ' addome)
CIRCOLARI (ad esempio quelli attorno all ' occhio)
SFINTERICI (ad esempio l ' ano il pilro e le labbra)
La caccia alle balene
La caccia alle balene è una caccia, mediante navi e barche, in generale aq tutti i cetacei di grandi dimensioni. La caccia alle balene ha origini antiche risalenti almeno a 6000 a.C. , ma si sviluppo soprattuto dal XVI Secolo nell'oceano Atlantico e dal XIX Secolo nell'oceano Pacifico. Fra i primi balenieri commerciali furono i Baschi. Le navi adatte alla caccia sono le baleniere. La caccia in genere avviene con baleniere di grandi dimensioni che, lanciano scialuppe o altre navi più piccole, si avvicinano al cetaceo e lo colpiscono con un arpione. Dopo che il cetaceo muore viene riportato alla baleniera e li lavorato per dividere il grasso da tutti gli altri prodotti. Nel XIX il prodotto principale delle balene era il grasso che, veniva convertito in olio per le lampade, ma l'intero animale veniva utilizzato, compresi i fanoni, per corsetti e l'olio fragrante del capodoglio per profumi. In tempi moderni l'uso principale è la carne che è un prodotto tipico e spesso prediletto di molte località con lunghe tradizioni baleniere, compresi il Giappone e l'Islanda, e molte popolazioni comprese negli Stati Uniti e nel Canada.
Automobili a Idrogeno
Automobile ecologica
L’ automobile è la principale fonte di inquinamento dell’ aria nelle grandi città. La soluzione a questo grave problema va ricercata in nuovi motori a basso impatto ambientale. Scartato il motore elettrico a batterie per la scarsa autonomia, la ricerca si è concentrata sull’ auto ibrida e sull’ auto a idrogeno.
Auto a idrogeno
Questa auto ha un motore elettrico ed è dotata di grande autonomia. In pratica il serbatoio contiene idrogeno liquido, che alimenta la cella a combustione, che genera elettricità, il quale alimenta il motore elettrico. L' impatto ambientale da risolvere è quasi nullo. Tuttavia ci sono dei problemi da risolvere:
- Le celle a combustione, che producono energia elettrica, sono oggi troppo costose
- Va risolto il problema della sicurezza dell’ idrogeno a bordo dell’ auto
- Si deve creare ex novo, una rete di distribuzione dell’idrogeno liquido.
I tecnici stimano in 10 o 20 anni il tempo necessario per vedere almeno l’ 1℅ di auto a idrogeno sul totale del parco circolante nel mondo.
Muscoli Lisci e Striati
Il tessuto muscolare liscio è principalmente responsabile della muscolatura degli organi interni: le cellule sono fusiformi, il nucleo è centrale, ma i miofilamenti sono disposti in maniera irregolare e per questo motivo non notiamo le striature che caratterizzano il muscolo scheletrico. Per quanto riguarda l'attività del muscolo liscio notiamo molte differenze rispetto al tessuto analizzato in precedenza:
*contrazione lenta e meno potente ma più prolungata.
*contrazione involontaria: il muscolo può contrarsi per innervazione del sistema nervoso autonomo o sotto stimolo ormonale.
*contrazione che avviene per tutto il muscolo contemporaneamente: questa è la caratteristica più importante del muscolo liscio. Il muscolo si comporta proprio come se si trattasse di un'unica fibra, anche se nella realtà ci sono più fibre che si susseguono l'una all'altra. In questo caso si dice che questo tipo di tessuto si comporta come un sincizio funzionale.
Il muscolo striato è detto così per la più facile individuazione delle fibre che lo costituiscano.
La fibra muscolare è una cellula polinucleata di forma allungata. È costituita da fasci di miofibrille deputate alla contrazione e al rilassamento del muscolo.A un esame microscopico si può individuare nelle fibrille diverse zone, bande chiare e bande scure che si ripetono regolarmente. Queste bande sono poi delimitate da due linee sottili, linee Z, costituite da proteine di ancoraggio.
I sarcomeri (così si chiamano queste unità) sono poi costituiti da fasci di filamenti paralleli e alterni di due tipi:
*i filamenti sottili, costituiti da actina, una proteina ad alfa-elica, attorcigliati ad un filamento di una proteina regolatrice, la tropomiosina.
*i filamenti spessi sono invece costituiti principalmente da una proteina globulare, la miosina. La miosina è costituita da sei catene polipeptidiche, di cui due più lunghe, per la presenza di teste globulari. Quando un muscolo è rilassato, i filamenti sottili e quelli spessi, sono vicini, ma non collegati, mentre durante la fase di contrazione risulteranno collegati.
All' osservazione esterna il cuore appare lucido, in quanto avvolto da una sottile membrana detta pericardio, dello spessore di venti micron, costituito da due strati distinti: uno esterno, il pericardio fibroso, e uno interno, il pericardio sieroso che aderisce perfettamente a tutte le parti piane e a tutte le insenature del cuore. Il pericardio sieroso è costituito da due foglietti di origine celomatica di cui il primo (foglietto parietale) a livello dell'origine dei grossi vasi del peduncolo vascolare si riflette nel secondo (foglietto viscerale). Fra i due foglietti del pericardio sono presenti normalmente da 20 a 50 ml di liquido chiaro roseo che permettono il movimento del cuore minimizzando l'attrito.
Sotto al pericardio si trovano tre tonache una interna all'altra:
*l'epicardio
*il miocardio
*l'endocardio.
L'epicardio (che altro non è che il foglietto viscerale del pericardio sieroso) è costituito da tessuto connettivo, contenente capillari sanguigni, capillari linfatici e fibre nervose.
Al di sotto si trova il miocardio, costituito da fibre muscolari cardiache il cui spessore varia fra 5 e 15 mm (maggiore in corrispondenza dei ventricoli), ordinatamente orientate in modo da permettere la corretta contrazione.
L'endocardio è il rivestimento protettivo interno costituito da cellule endoteliali ha la funzione di favorire lo scorrimento del sangue all'interno del cuore per evitare coaguli del sangue.
Un muscolo è una forma contrattile di tessuto biologico.
La contrazione muscolare viene usata per muovere le parti del corpo, così come per muovere le sostanze all'interno del corpo. L'insieme dei muscoli costituisce l'apparato muscolare, che è annesso al sistema locomotore.
Ci sono diversi tipi di muscoli:
*Muscoli volontari (striati)
*Muscoli involontari (lisci)
*Il muscolo cardiaco (striato ma a contrazione involontaria)
Il tono muscolare non è dato da una gradualità di funzionamento, ma dal numero di fibre muscolari che entrano in azione. Se l’organo interessato deve svolgere una un’attività molto precisa, per ogni nervo presente in esso, ci saranno poche fibre muscolari; se invece l’organo deve svolgere un’azione che richiede potenza, ma poco precisa, ogni nervo presenterà più fibre muscolari.
*contrazione lenta e meno potente ma più prolungata.
*contrazione involontaria: il muscolo può contrarsi per innervazione del sistema nervoso autonomo o sotto stimolo ormonale.
*contrazione che avviene per tutto il muscolo contemporaneamente: questa è la caratteristica più importante del muscolo liscio. Il muscolo si comporta proprio come se si trattasse di un'unica fibra, anche se nella realtà ci sono più fibre che si susseguono l'una all'altra. In questo caso si dice che questo tipo di tessuto si comporta come un sincizio funzionale.
Il muscolo striato è detto così per la più facile individuazione delle fibre che lo costituiscano.
La fibra muscolare è una cellula polinucleata di forma allungata. È costituita da fasci di miofibrille deputate alla contrazione e al rilassamento del muscolo.A un esame microscopico si può individuare nelle fibrille diverse zone, bande chiare e bande scure che si ripetono regolarmente. Queste bande sono poi delimitate da due linee sottili, linee Z, costituite da proteine di ancoraggio.
I sarcomeri (così si chiamano queste unità) sono poi costituiti da fasci di filamenti paralleli e alterni di due tipi:
*i filamenti sottili, costituiti da actina, una proteina ad alfa-elica, attorcigliati ad un filamento di una proteina regolatrice, la tropomiosina.
*i filamenti spessi sono invece costituiti principalmente da una proteina globulare, la miosina. La miosina è costituita da sei catene polipeptidiche, di cui due più lunghe, per la presenza di teste globulari. Quando un muscolo è rilassato, i filamenti sottili e quelli spessi, sono vicini, ma non collegati, mentre durante la fase di contrazione risulteranno collegati.
All' osservazione esterna il cuore appare lucido, in quanto avvolto da una sottile membrana detta pericardio, dello spessore di venti micron, costituito da due strati distinti: uno esterno, il pericardio fibroso, e uno interno, il pericardio sieroso che aderisce perfettamente a tutte le parti piane e a tutte le insenature del cuore. Il pericardio sieroso è costituito da due foglietti di origine celomatica di cui il primo (foglietto parietale) a livello dell'origine dei grossi vasi del peduncolo vascolare si riflette nel secondo (foglietto viscerale). Fra i due foglietti del pericardio sono presenti normalmente da 20 a 50 ml di liquido chiaro roseo che permettono il movimento del cuore minimizzando l'attrito.
Sotto al pericardio si trovano tre tonache una interna all'altra:
*l'epicardio
*il miocardio
*l'endocardio.
L'epicardio (che altro non è che il foglietto viscerale del pericardio sieroso) è costituito da tessuto connettivo, contenente capillari sanguigni, capillari linfatici e fibre nervose.
Al di sotto si trova il miocardio, costituito da fibre muscolari cardiache il cui spessore varia fra 5 e 15 mm (maggiore in corrispondenza dei ventricoli), ordinatamente orientate in modo da permettere la corretta contrazione.
L'endocardio è il rivestimento protettivo interno costituito da cellule endoteliali ha la funzione di favorire lo scorrimento del sangue all'interno del cuore per evitare coaguli del sangue.
Un muscolo è una forma contrattile di tessuto biologico.
La contrazione muscolare viene usata per muovere le parti del corpo, così come per muovere le sostanze all'interno del corpo. L'insieme dei muscoli costituisce l'apparato muscolare, che è annesso al sistema locomotore.
Ci sono diversi tipi di muscoli:
*Muscoli volontari (striati)
*Muscoli involontari (lisci)
*Il muscolo cardiaco (striato ma a contrazione involontaria)
Il tono muscolare non è dato da una gradualità di funzionamento, ma dal numero di fibre muscolari che entrano in azione. Se l’organo interessato deve svolgere una un’attività molto precisa, per ogni nervo presente in esso, ci saranno poche fibre muscolari; se invece l’organo deve svolgere un’azione che richiede potenza, ma poco precisa, ogni nervo presenterà più fibre muscolari.
La meningite
La meningite è l'inffiammazione delle meningi, lamine di tessuto connettivo che rivestono completamente gli organi del sistema nervoso La meningite da meningococco è una delle varie forme di meningite,una malattia generalmente infettiva causata sia da batteri che da virus. Fra i virus piu comuni che causano la meningite ci sono quelli che si trovano nell'intestino quindi anche nelle feci e nelle acque nere. La meningite virale può svilupparsi attraverso: influenza,varicella, morbillo e anche dalla poliomelite. La meningite virale si può curare senza provocare conseguenze, mentre la meningite batterica risulta molto pericolosa. I sintomi della meningite sono indipendenti dal germe che causa la malattia,i sintomi più tipici includono:
*irrigidimento della parte posteriore del collo (rigidità nucale)
*febbre alta
*mal di tsta
*vomito e nausa
*alterazioni del livello di coscienza
*convulsoni
Scambi gassosi negli alveoli polmonari
Gli alveoli polmonari sono paragonabili a dei sacchetti che hanno una parete di fibre-muscolari, sono privi di cartilagine e sono ricoperti da sottilissimi capillari sanguigni che si immergono per metà nell'alveolo. Negli alveoli polmonari avvengono gli scambi gassosi: l'ossigeno (O2) che entra nei polmoni attraverso i movimenti respiratori (inspirazione) passa nel sangue, per diffusione, dagli alveoli polmonari grazie alla differente pressione di gas che è più elevata in questi che nel sangue; per la stessa ragione l'anidride carbonica (CO2) passa, dal sangue agli alveoli polmonari e quindi viene espulsa attraverso l'espirazione: in questo caso la pressione parziale di anidride carbonica è maggiore nel sangue che negli alveoli. A livello dei tessuti lo scambio si inverte: l'ossigeno passa dal sangue alle singole cellule mentre l'anidride carbonica passa da queste al sangue. Sia l'ossigeno che l'anidride carbonica sono trasportate dal sangue grazie alla molecola dell'emoglobina.
Iscriviti a:
Post (Atom)
