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Modello 1: nesso causale tra entropia e malattia

Sistemi Delta-S    Modello 2   Considerazioni   Verifiche   Assunto 1   Assunto 2

La naturale espressione visibile che lega energia ed entropia nella vita biologica e' l'invecchiamento. L' apporto di energia chimica introdotto dall' alimentazione comporta una perdita di conversione, legata al lavoro metabolico, che si esplica in un aumento dell' entropia globale del sistema biologico. Questo concetto puo' essere espresso in maniera analitica da:

DeltaSt= DeltaSm +/-DeltaSa

Dove: DeltaSt= var. entropia globale (sempre positiva, esprime l' invecchiamento ed il costo energetico dei processi omeostatici)

DeltaSm=var. entropia dovuta al metabolismo (sempre positiva )

DeltaSa=var. entropia dovuta all' energia chimica proveniente dall' alimentazione (positiva o negativa a seconda della biocompatibilita' di quanto introdotto )

Appare chiaro che il solo termine che puo' introdurre un DeltaS negativo e' l' apporto di energia chimica dalla catena alimentare, in accordo con la termodinamica ed i principi dell' omeostasi.

Altrettanto evidente che la somma di DeltaSm con DeltaSa e' sempre positiva e cresce nel tempo per effetto dell' invecchiamento (o di un processo patologico irreversibile), che culminera' nell'impossibilitą di mantenere i processi omeostatici e conseguenzialmente nel cessare della vita.

Esprimendo in termini strettamente biologici quanto esposto, sarą necessario introdursi nella patologia cellulare ed in particolare nella patologia dei mitocondri.

E' nozione comune che la cellula, unita' fondamentale degli organismi viventi, svolge diverse forme di lavoro, pertanto consuma energia per vivere. I compiti tipici riguardano il movimento, il trasporto di ioni, di sostanze semplici contro gradienti di concentrazione, la generazione di potenziali elettrici, la sintesi di molecole.

Da un punto di vista termodinamico la cellula e' un sistema aperto poiche' scambia continuamente materia con l'ambiente circostante. Benche' i costituenti sono apparentemente costanti in concentrazione e disposizione spaziale, nella realta' siamo in presenza di un equilibrio dinamico con continua degradazione e parallela sintesi di molecole.

E' proprieta' della cellula evolvere verso forme di organizzazione piu' complesse, cioe' di differenziare. Durante la differenziazione il sistema passa da uno stato probabile ad uno meno probabile, cioe' diminuisce l' entropia a spese di energia. In sintesi, le cellule, e di conseguenza i tessuti e gli organismi, mantengono la loro omeostasi chimica, strutturale, e differenziano in quanto consumano energia.

Appare quindi evidente il ruolo centrale della disponibilita' di energia "compatibile" non solo per il mantenimento della vita, ma perche' i processi rigenerativi possano avvenire in maniera corretta. Questo aspetto e' centrale nella terapia proposta, come sara' chiarito in seguito.

 

 

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