"Las ideas no duran mucho; hay que hacer algo con ellas".

D. Santiago Ramón y Cajal


viernes, 19 de junio de 2009

LA IRREVERSIBLIDAD TEMPORAL Y LOS PROCESOS FISIOLÓGICOS.

Los sistemas biológicos operan lejos del equilibrio porque, en condiciones de salud, son sistemas disipativos abiertos que están sujetos a continuos cambios de masa, energía, entropía e información con el medio que le rodea. Los seres vivos, por tanto, se comportan como sistemas complejos regidos por dinámicas no lineales
Los sistemas complejos tienen como característica su organización a múltiples escalas, tanto a nivel espacial como temporal, y con propiedades fractales. Esta propiedad se observa también en las dinámicas de los procesos fisiológicos que en sujetos sanos son las más complejas y están reguladas por mecanismos de control que carecen de una escala de tiempo única y sencilla.
Este grado de complejidad permite a los seres vivos ajustarse a los continuos cambios experimentados por todas las variables tanto internas como externas. Sin embargo, la complejidad se pierde con la enfermedad y con el envejecimiento, de forma que es en situaciones extremas (próximas a la muerte) cuando se alcanza un estado que se acerca al máximo equilibrio.
La capacidad de auto-organización de los seres vivos está relacionada con la uni-direccionalidad del flujo de energía a través de los límites del sistema y, por tanto, con la irreversibilidad de los procesos subyacentes. Dado que la pérdida de esta capacidad se asocia a la enfermedad y al envejecimiento, la pérdida de irreversibilidad en el tiempo puede ser un marcador de patología.
En la práctica, en lo que a señales fisiológicas se refiere, la irreversibilidad temporal consiste en la pérdida de consistencia de las propiedades estadísticas de una señal cuando se invierte en el tiempo su lectura, de forma que se crean dos “trayectorias” asimétricas. Bajo la hipótesis de que la irreversibilidad temporal es una propiedad fundamental de los sistemas biológicos que operan lejos del equilibrio, Madalena Costa ha demostrado que el índice de asimetría es mayor en los sistemas fisiológicos sanos (que exhiben las dinámicas más complejas) y que disminuye con la patología y con el envejecimiento.
Por otra parte, las series de tiempo fisiológicas generan fluctuaciones complejas en múltiples escalas de tiempo dependientes, como ya hemos dicho, de la existencia de diferentes sistemas reguladores jerarquizados e interrelacionados. Por tanto, es importante que la medida de irreversibilidad tenga en cuenta esta múltiple escala inherente a los sistemas fisiológicos, dando lugar a lo que se denomina Irreversibilidad Temporal Multiescala (MTI).
Estas ideas desafían claramente los mecanismos tradicionales de control basados en la homeostasis clásica, poniendo en crisis nuestras “seguridades” para entender los procesos fisiológicos. Sin embargo, es posible que tengamos que revisar nuestra forma de pensar y considerar el hecho de que la homeostasis clásica podría no ser más que un estado particular de una situación dinámica mucho más compleja.

1 comentario:

  1. Hola Pepe:
    Me gustaría hacer algunos comentarios al respecto.
    Los organismos como seres vivos que son,, están en continuo movimiento, esto les supone un desequilibrio físico, cuya respuesta es un desequilibrio fisiológico (interno) que trata de dar respuesta a lo que sucede en el espacio físico externo. De igual forma, al estar vivo se respira, lo cual supone un desequilibrio, pues es un estado continuo de materia que entra y materia que sale, acoplado a un continuo cambio de estado entre inspiración y espiración que arrastra fenomenalmente a todo componente del aparato respiratorio, músculos inspiradores y espiradores, musculatura lisa tal como pulmones, etc, lo cual arrasta al resto del organismo, de forma ordenada pero provocando un caos en el organismo, pues arrastra al funcionamiento del sistema circulatorio que a su vez arrastra al sistema hormonal, conectado a otros sistemas como el digestivo...en fin una locura o un caos, y esto es solo al respirar. Bueno, todos estos sistemas y procesos estan conectados y acoplados y están formados por componentes desde los más simples a los más complejos (grupos hemo beta y alfa+globinas que forman hemoglobina que junto a otros componentes microscópicos forman la sangre que junto con arterias y venas forman el sistema circulatorio que comienzan en el corazón y acaban de nuevo aquí pero estando conectado al sistema respiratorio dan respuesta al desequilibrio causado por las sustancias que interactúan al entrar en el sistema con este mismo y que son puestas en contacto con otros sistemas provocando el caos allí por donde pasam...por ejemplo) De esta forma sucede con practicamente todo en el organismo y este caos, a su vez, observado desde una perspectiva muy lejana, da una visión de tendencia al orden, tendencia a resolver los problemas que van surgiendo continuamente debido a que hemos movido un pie o hemos levantado una pierna, el problema que supone inspirar, o correr 60 o 300 metros a la mayor intensidad posible, el problema que supone coger unas cajas de cartón, colocar una bombilla o comer una manzana, estos problemas ofrecen lo que sería la tendencia al caos, y la tendencia al orden que en cada respuesta ofrecida por el organismo y sus sistemas al problema es pretendida sería la homeostásis, o más bien regulación homeostática, pues nunca llega a alcanzarse a no ser que se muera el organismo o se paralice por congelación (cosa actualmente imposible) y por tanto es una tendencia a la estabilidad, una regulación continua que pretende dar respuesta y resolver los problemas que supone que p.ej. un gramo de glucosa pase de la sangre al músculo cuando el cerebro está al mismo tiempo pidiendo (solicitando) "con la boca abierta" ese mismo gramo de glucosa, y que a su vez deberá ser repuesto con inmediatez a la sangre para evitar el colapso del sistema (pues el desequilibrio es continuo).
    Un saludo Dr. Naranjo

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