Organismi sotto pressione

Il personaggio storico col quale si apre questo articolo è uno scienziato italiano: Evangelista Torricelli. Lo vediamo nella foto a fianco in un ritratto in cui tiene il simbolo per cui le sue ricerche sono passate alla storia: il barometro a mercurio.
In questo articolo ci occupiamo infatti di pressione e in particolare di come gli organismi viventi si siano adattati a gestire i fenomeni ad essa legati.

Il lavoro di Torricelli sulla pressione risale al 1644, anno in cui pubblica la “Opera Geometrica” dove viene descritto uno strumento atto a misurare quella che oggi chiamiamo comunemente pressione atmosferica.
A quell’epoca la scienza era prevalentemente orientata verso la teoria aristotelica dell’horror vacui che negava l’esistenza in natura del vuoto, ma era comunque molto acceso il dibattito contro gli atomisti che consideravano invece il vuoto addirittura una necessità filosofica.
L’opera di Torricelli fornisce per la prima volta un mezzo per misurare e quantificare l’effetto che i fluidi hanno sui corpi. Il barometro di Torricelli ha fatto nascere una unità di misura detta mmHg (millimetro di mercurio) o Torr in suo onore.
Oggi è conoscenza comune il fatto che, sul livello del mare, la misura della pressione atmosferica valga 760mmHg.

Successive conferme alla teoria di Torricelli, che l’altezza della colonnina di mercurio nel suo barometro dipendesse dalla pressione atmosferica, arrivarono più tardi dagli studi di Blaise Pascal nel 1647, ma la dimostrazione più spettacolare e definitiva la si deve al famoso esperimento organizzato da Otto von Guericke nel 1654.
Egli realizzò un esperimento che suscitò viva impressione sui suoi contemporanei – la “Grande Esperienza di Magdeburgo” di cui vediamo qui a fianco una illustrazione dell’epoca (fonte Wikipedia).
Von Guericke unì due semisfere di ottone, rifinite con molta cura, in modo da formare una sfera di circa 80 cm di diametro; all’interno di essa fu fatto il vuoto con una macchina pneumatica inventata dallo stesso Guericke. Le due semisfere si trovarono allora saldate l’una contro l’altra con una tale forza che un doppio tiro di sedici cavalli non riuscì a separarle. Infatti moltiplicando la superficie di una semisfera per la pressione atmosferica, si trova che le due semisfere sono tenute l’una contro l’altra da una forza di circa 10 tonnellate!
Ciò che aveva reso possibile il prodigio, all’epoca di Otto von Guericke, era la disponibilità di una macchina che potesse creare finalmente una differenza di pressione in due ambienti separati. Solo in questo modo appare evidente l’azione di una forza della quale in condizioni normali non ci rendiamo conto poichè è sempre bilanciata dal fatto che l’atmosfera riesce ad infiltrarsi un po’ ovunque lasciandoci in una situazione di equilibrio idrostatico.
Senza raggiungere però la condizione estrema realizzata da von Guericke, in cui l’ambiente interno alle due semisfere aveva raggiunto addirittura il vuoto, gli organismi viventi devono comunque fare i conti con gli effetti della pressione.
Vediamo alcuni esempi nei paragrafi che seguono.