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ARTÍCULO ESPECIAL MEDICINA (Buenos Aires) 2016; 76: 45-54 ISSN 0025-7680 LA MEDICINA “AL BORDE DEL CAOS”. VIDA, ENTROPÍA Y COMPLEJIDAD EDUARDO L. DE VITO* Instituto de Investigaciones Médicas Alfredo Lanari, Universidad de Buenos Aires, Argentina Resumen El objetivo de este artículo es contribuir a que los médicos y otros profesionales de la salud, que buscan diariamente mejorar su conocimiento para beneficio del ser humano enfermo, incorporen nuevas herramientas conceptuales y metodológicas para entender la complejidad inherente al campo de la medicina. Este artículo desarrolla conceptos que no son familiares a los profesionales de la salud, a fin de que sean pensados y aprehendidos. Plantea la necesidad de definir la vida desde el punto de vista termodinámico y situarla en estrecha relación con los sistemas complejos, la dinámica no lineal y el comportamiento caótico, redefinir los mecanismos convencionales de control fisiológico basados en el concepto de homeostasis y recorrer el camino que va desde la búsqueda de vida extraterrestre hasta exponer a la medicina “al borde del caos”. La complejidad trasciende los aspectos biológicos; incluye la dimensión subjetiva y simbólico-social. Visualizar la enfermedad como un fenómeno heterogéneo y multicausal puede dar origen a nuevos enfoques para el enfermo. Palabras clave: vida, entropía, complejidad, teoría del caos, homeostasis Abstract Medicine at the “edge of chaos”. Life, entropy and complexity. The aim of this paper is to help physicians and health professionals, who constantly seek to improve their knowledge for the benefit of the ill, to incorporate new conceptual and methodological tools to understand the complexity inherent to the field of medicine. This article contains notions that are unfamiliar to these professionals and are intended to foster reflection and learning. It poses the need to define life from a thermodynamic point of view, linking it closely to complex systems, nonlinear dynamics and chaotic behavior, as well as to redefine conventional physiological control mechanisms based on the concept of homeostasis, and to travel the path that starts with the search for extraterrestrial life up to exposing medicine “near the edge of chaos”. Complexity transcends the biological aspects; it includes a subjective and symbolic/social dimension. Viewing disease as a heterogeneous and multi- causal phenomenon can give rise to new approaches for the sick. Key words: life, entropy, complexity, chaos theory, homeostasis Recibido: 12-VIII-2015 Aceptado: 29-XII-2015 Dirección postal: Dr. Eduardo L. De Vito, Combatientes de Malvinas 3150, 1427 Buenos Aires, Argentina e-mail: [email protected] *Investigador Adjunto, Carrera de Investigador Clínico, CONICET Si tu única herramienta es un martillo, tiendes a tratar cada problema como si fuera un clavo. ABRAHAM H. MASLOW (1908-1970) La mayoría de las intervenciones médicas parecen ser simples, algunas aparentan ser complicadas, pero otras, son ciertamente complejas como lo es el comportamiento real de nuestros pacientes. Somos sistemas adaptativos complejos y como tales, bajo ciertos contextos, la tra- dicional metodología de carácter lineal es insuficiente. Necesitamos algo más que un martillo. Todos nosotros vivimos lejos del equilibrio termodiná- mico, consumiendo y disipando energía en un proceso que llamamos metabolismo y el fenómeno emergente resultante es que lidiamos a diario con la salud y la en- fermedad. Nuestra compleja fisiología fluctúa continuamente y esta variabilidad ha sido denominada el condimento de la vida (the spice of life). La investigación de este fenómeno es clínicamente relevante y podría plantearse la hipótesis que la enfermedad es la consecuencia de moverse muy cerca o muy lejos del equilibrio termodinámico. El estudio integrado de las interacciones entre molé- culas, genes, células y sistemas biológicos puede permitir una mejor comprensión de los fenómenos emergentes denominados salud y no salud. La separación entre la investigación biomédica básica y su aplicación clínica ha crecido paulatinamente, y a pesar de una explosión en el conocimiento sobre los mecanismos de los procesos biológicos, esto no se ha traducido en el incremento correspondiente de nuevos tratamientos 1 . Con el objeto de facilitar la transición de la investigación básica en aplicaciones clínicas que redunden en beneficio de la salud surge la medicina traslacional. De manera similar, nuevos saberes sobre la naturaleza compleja de la en-

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MEDICINA, ENTROPÍA, COMPLEJIDAD Y CAOS 45

ARTÍCULO ESPECIAL MEDICINA (Buenos Aires) 2016; 76: 45-54

ISSN 0025-7680

LA MEDICINA “AL BORDE DEL CAOS”. VIDA, ENTROPÍA Y COMPLEJIDAD

EDUARDO L. DE VITO*

Instituto de Investigaciones Médicas Alfredo Lanari, Universidad de Buenos Aires, Argentina

Resumen El objetivo de este artículo es contribuir a que los médicos y otros profesionales de la salud, que buscandiariamentemejorar suconocimientoparabeneficiodel serhumanoenfermo, incorporennuevas herramientas conceptuales ymetodológicas para entender la complejidad inherente al campo de lamedicina.Esteartículodesarrollaconceptosquenosonfamiliaresalosprofesionalesdelasalud,afindequeseanpensadosyaprehendidos.Plantealanecesidaddedefinir lavidadesdeelpuntodevistatermodinámicoysituarlaenestrecharelacióncon lossistemascomplejos, ladinámicano linealyelcomportamientocaótico,redefinirlosmecanismosconvencionalesdecontrolfisiológicobasadosenelconceptodehomeostasisyrecorrerelcaminoquevadesdelabúsquedadevidaextraterrestrehastaexponeralamedicina“albordedelcaos”.Lacomplejidad trasciende losaspectosbiológicos; incluye ladimensiónsubjetivaysimbólico-social.Visualizar laenfermedadcomounfenómenoheterogéneoymulticausalpuededarorigena nuevos enfoques para el enfermo.

Palabras clave:vida,entropía,complejidad,teoríadelcaos,homeostasis

Abstract Medicine at the “edge of chaos”. Life, entropy and complexity. Theaimofthispaperistohelp physiciansandhealthprofessionals,whoconstantlyseektoimprovetheirknowledgeforthebenefitof the ill, to incorporatenewconceptualandmethodological tools tounderstandthecomplexity inherent to thefieldofmedicine.Thisarticlecontainsnotionsthatareunfamiliartotheseprofessionalsandareintendedtofosterreflectionandlearning.Itposestheneedtodefinelifefromathermodynamicpointofview, linkingitcloselytocomplex systems, nonlinear dynamics and chaotic behavior, aswell as to redefine conventional physiologicalcontrolmechanisms based on the concept of homeostasis, and to travel the path that startswith the searchforextraterrestrial lifeup toexposingmedicine“near theedgeofchaos”.Complexity transcends thebiologicalaspects;itincludesasubjectiveandsymbolic/socialdimension.Viewingdiseaseasaheterogeneousandmulti-causalphenomenoncangiverisetonewapproachesforthesick.

Key words:life,entropy,complexity,chaostheory,homeostasis

Recibido: 12-VIII-2015 Aceptado: 29-XII-2015

Dirección postal: Dr. Eduardo L. De Vito, Combatientes de Malvinas 3150,1427BuenosAires,Argentina

e-mail:[email protected]*InvestigadorAdjunto,CarreradeInvestigadorClínico,CONICET

Si tu única herramienta es un martillo, tiendes a tratar cada problema como si fuera un clavo.

AbrAhAm h. mAslow (1908-1970)

La mayoría de las intervenciones médicas parecen ser simples,algunasaparentansercomplicadas,perootras,son ciertamente complejas como lo es el comportamiento real de nuestros pacientes. Somos sistemas adaptativos complejos y como tales, bajo ciertos contextos, la tra-dicionalmetodologíade carácter lineal es insuficiente.Necesitamosalgomásqueunmartillo.

Todosnosotrosvivimoslejosdelequilibriotermodiná-mico,consumiendoydisipandoenergíaenunprocesoque llamamosmetabolismo y el fenómenoemergente

resultante es que lidiamos a diario con la salud y la en-fermedad.

Nuestracompleja fisiologíafluctúacontinuamenteyestavariabilidadhasidodenominadaelcondimentodelavida (the spice of life).Lainvestigacióndeestefenómenoesclínicamenterelevanteypodríaplantearselahipótesisque la enfermedad es la consecuencia de moverse muy cercaomuylejosdelequilibriotermodinámico.

Elestudiointegradodelasinteraccionesentremolé-culas,genes,célulasysistemasbiológicospuedepermitirunamejorcomprensiónde los fenómenosemergentesdenominadossaludynosalud.Laseparaciónentre lainvestigaciónbiomédicabásicaysuaplicaciónclínicahacrecidopaulatinamente,yapesardeunaexplosiónenel conocimiento sobre los mecanismos de los procesos biológicos, esto no se ha traducido en el incrementocorrespondiente de nuevos tratamientos1. Con el objeto de facilitar la transición de la investigación básica enaplicaciones clínicas que redundenenbeneficio de lasaludsurgelamedicinatraslacional. De manera similar, nuevossaberessobrelanaturalezacomplejadelaen-

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fermedadsepuedenincorporaralcentrodeatencióndenuestros pacientes.

Este artículo contiene conceptos que no son familiares para los profesionales de la salud. No lo escribo como ex-pertoentermodinámica,complejidadysistemascaóticos,sinocomounmédicocuriosoque,conciertaincursiónfor-mal en el tema, se siente atraído y fascinado por las ideas quesehanempezadoaproponerenesos terrenos,eintuyequeenellaspuedeencontrarsealgunaherramientametodológicaparanuevasintervencionesquepermitanayudar a nuestros pacientes. Este es el recorrido que va desde la búsqueda de vida extraterrestre, la ciencia de la complejidadhastalamedicina“albordedelcaos”.

Entropía y vida extraterrestre

Nodebehaberserhumanoquenosehayapreguntadoso-bre la posibilidad de vida en otros planetas. La búsqueda sistemáticadeinteligenciaextraterrestreestálideradaporel proyecto SETI (Search for ExtraTerrestreal Intelligence) delaNASA.Sebasaenelanálisisdeseñaleselectromag-néticas capturadas por radiotelescopios, o bien enviando mensajesconlaesperanzaqueseancontestados.Parabuscarvidahayquedefinirla,eldebatesobresudefiniciónes fascinante2-4.

SegúnelProgramadeExobiologíadelaNASA,vidaesunsistemaquímicoautosostenidocapazdeexpe-rimentar evolucióndarwiniana4.Pero la definiciónmásaceptadaporlacomunidadcientíficaestábasadaenlatermodinámica:Lossistemasvivossonunaorganizaciónespecialylocalizadadelamateria,dondeseproduceuncontinuo incremento del ordensinintervenciónexterna5. Estadefinición,consideradahoylamáscompleta,nacedelamejorcomprensióndelUniversoenlosúltimos100añosysebasaenelsegundoprincipiodelatermodinámi-ca: la entropía o desorden de un sistema aislado siempre aumenta.Laentropíaesposiblementeelmásimportanteeinsuficientementeconocidoconceptoenfisiología.Esunamagnitudfísicaquepermitedeterminarlapartedelaenergíaquenopuedeutilizarseparaproducirtrabajoyestáligadaconelgradodedesordendeunsistema.La cantidad de entropía del universo tiende a aumentar, peroenlosorganismosvivosseproduceunincrementocontinuodelgradodeorden,contradiciendo–aparente-mente–esteprincipio.Lavidaesunaconstante luchacontralaentropíaydehecho,sonlossistemasbiológicosquienes tienden a reducirla.

Esta propiedad fue aprovechada por un grupo deinvestigadoresparadetectarlapresenciadeseresvivosenplanetasdistantes,aunconunabiologíadistintadelaterrestreoinclusoinimaginable6.¿Cómopodemosde-tectarvidacuyacomposiciónnoconocemos?Cualquierforma de vida prevista debe compartir el atributo de ser entidades que disminuyen su entropía interna a expensas

delaenergíalibreobtenidadesuentorno.Medianteelusodeanálisismatemáticofractal(unametodologíadeanálisisnolinealqueestudiasistemasfísicoscomplejos),sepuedecuantificarelgradodediferenciadeentropíay la complejidad de los procesos vivos como entidades distintasyseparadasdesuentornoabiótico7.Para ello, es necesariotenerunafuentedeenergíadesdeelambiente(gradiente)yunmecanismoquelacaptureparaquelaentropíadelsistemabióticodisminuya.Setratadeunacarrera cuesta arriba.

AunqueenunaescalainsignificanteparaelCosmos,lacomplejidadbiológicapermite (en forma restringida)“desviar”laflechadeltiempohaciaunaumentodelor-den, pero el impulso natural de las cosas es del orden al desorden.Entonces,hayalgoquepareceserinevitable:Eluniversotiendealamáximaentropíaycuandoéstaseamáxima (equilibrio entre todas las temperaturas ypresiones),llegarálamuertetérmicadeluniverso.Muchoantesqueestoocurra,todosnosotroshabremosalcan-zadoelgradomáximodeentropía.Endefinitiva,laflechadeltiempoexisteporquevamoshacialaentropíayestoparecenotenervueltaatrás7, 8.

Nuestroplanetaesúnico:estárebosantedevida.Des-deelespaciopodríamosregistrarenélunadisminuciónnotabledelaentropía.ElproyectoSETInohahalladoindiciosdecivilizacionescontecnologíadeemisióndeondas de radio y la búsqueda en el espacio de sectores condisminucióndelaentropíaestáenetapaembrionaria.Somosmateriaestelarhechaconciencia,venimosdelasestrellasyvamoshaciaellas;encontrarvidaextraterrestresería maravilloso, tan maravilloso como no encontrarla.

Sistemas simples, complicados y complejos

¿Pero,quésignificalafrasela entropía del universo tiende a un máximo? Podemos, de forma alternativa, sustituirla por los sistemas tienden a evolucionar a partir de una configuración precisa, configuraciones estadísticamente improbables, hacia un estado menos ordenado, estadís-ticamente más probable.Elnúcleodeestadefiniciónesque,adiferenciadelasmuyfrecuentesconfiguracionesdesordenadas,lasrarasconfiguracionesordenadaspue-den replicarse y, a diferencia de los sistemas inanimados, los sistemas vivos son capaces de incorporar a largoplazolamemoriadelaseleccióndarwinianamediantelaherenciagenética9-11.

Elhumoexhaladoenformadeanillotieneunacon-figuraciónaltamenteordenadayestadísticamentemuyimprobable(Fig.1).Coneltiempo,laspartículasdehumosedispersanalazar.Elanillodehumodesaparece,nuncareapareceráespontáneamenteyestoesintuitivamentemuyrazonable.Sienunahabitaciónllenadehumolaspartículascomenzaranatomarlaformadeuncírculo,nopodríamos creer lo que ven nuestros ojos. Diríamos que

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lasegundaleydelatermodinámicanosecumple.Peroesto es exactamente lo que ocurre todos los días durante eldesarrollodeunbebédespuésdelafecundacióndeunóvulo;lovemosenladiversidaddelavidaysuseco-sistemas,resultadodeloquepasódurantevariosmilesdemillonesdeañosdeevolucióndarwinianaapartirdela sopa primordial8.

¿Porquélosorganismosvivossoncapacesdedismi-nuirlaentropíayaumentarelorden?Unacaracterísticaexcluyente de todos ellos es su complejidad. Se adjudican aKarlLudwigvonBertalanffy(1901-1972),unbiólogoyfilósofoaustríaco,losprincipiosdelaCienciadelaCom-plejidad12.Basadoenlamássólidadelasciencias,lasmatemáticas,focalizasuinterésenprocesosqueresultanenlaemergenciadeunnuevopatróncomountodo13, 14. La consideracióndeladinámicadelossistemascomplejospermiteunenfoquemásconsistenteparaladefinicióndela vida que meramente un “replicador expuesto al aire” desdelosorígenesdelavida7.

Lejosde lacomplejidadestán lossistemassimplesy los complicados, pertenecen al dominio de lo ordena-do, donde la relación causaefecto esperceptible y elresultadofinalesmeramentelasumadelaspartes.Esposibleanalizarlosdividiendocadaunadeellas,nohaynadaoculto(Fig.2).Encambio,lossistemascomplejosestán compuestospor variaspartes interconectadasoentrelazadascuyosvínculoscreaninformaciónadicionalno visible antes por el observador. Como resultado de las interaccionesentreelementos,surgenpropiedadesnue-vas que no pueden explicarse a partir de las característi-cas de los elementos aislados, estas son las propiedades emergentes,unconceptoestrechamenterelacionadoconlos de autoorganización (propiedad de los sistemas de generarordenapartirdelcaos)14.

El comportamiento colectivo de insectos y aves es un ejemplo de un orden emergente en la naturaleza.Losinsectossonorganismosmuysimples,elrepertoriode comportamientos individual es limitado, pero juntos

Fig. 1.– Configuraciones ordenadas y desordenadas. El panel A: partículas dehumo exhalado en forma de anillo, una configuración ordenada y estadística-mente improbable.Conel tiempo, laspartículasdehumosedispersanalazar,adoptan una configuración desordenada y altamente probable (panel B). Si elhumodispersoretornaraalaconfiguraciónenformadeanillo,lasegundaleydelatermodinámicanosecumpliría.

A B

Fig.2.–Sistemacomplicadoycomplejo.Esposibleentenderelcomplicadofuncio-namientodeunrelojatravésdeldesmontajecompletodesuspiezas(panelA).El comportamiento colectivo de las aves no puede verse como sumatoria de partes. Cada interacción cambia o elimina la posición de las piezas, que nopueden entenderse simplemente como las partes de un reloj a través de des-montaje completo (panel B).

A B

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llevan a cabo actuaciones colectivas imposibles para un únicoindividuo.Laproduccióndemieldelasabejasylosmovimientos colectivos de las aves son ejemplos de un ordenemergentedesistemascomplejos.Noesposiblesaber cómosegenera lamiel o la nubeordenadadeavesdisecandounaabejaounave(Fig.2).Elconceptodeorganizacióncomplejatomaencuentatantoeltodocomo el comportamiento de las partes.

Losecosistemas,losgobiernos,lasfamilias,elcuerpohumano,lossistemaseconómicoshumanos,elcerebro,la conciencia, el tiempo atmosférico, la liberación deneurotransmisoresylaeleccióndeunnuevopresidentesonalgunosejemplosdesistemascomplejos14.

Es evidente que en los sistemas lineales las variables sonsimples, sehallandirectamente relacionadasyesposibleentendersuevolucióncasiintuitivamente:aunacausa, corresponde un efecto, a mayor causa, mayor efec-to;nossentimoscómodosconlalinealidad.Encambio,unsistemanolinealestáformadoporunaomásvariablesque evolucionan con el tiempo y no es sencillo, a primera vista,predecirsuevolución.Sideseamoscomprenderlabiología,porejemplo, lossistemas lineales tienenunalimitadaaplicación.Elfenómenodelavidaseajustamejoraunadinámicanolinealpropiadelossistemascomplejos.

Metodológicamente, la física clásica considera elestudio de una variable aislada, intenta el control de las condiciones experimentales, analiza, separa, diseca.Establece así relaciones causa-efecto, hay linealidad,a pequeños cambios corresponden pequeños efectos(segunda ley deNewton). Virtualmente todo nuestrocorpus de conocimiento deriva de este tipo de enfoque. Lamedicinahaseguidoestemodelonewtonianoque,pararesolverproblemassimplesocomplicados,hade-mostradosuutilidad.Lassesionesanátomo-clínicassonel ejemplo de la predominancia del pensamiento lineal enel sigloXX y hoy son losmétodosque incorporanla evidencia epidemiológica en la práctica clínica (malllamada medicina basada en la evidencia)15. De manera similar,lasleyesdelamecánicalinealpermitenunanálisis

preciso del movimiento de las bolas de billar en una mesa depañoverde(Fig.3A).

A diferencia de la física clásica, la física cuánticamaneja conceptos aparentemente ilógicos y confusos(difusos, borrosos).Existe una dualidad onda partícula, las relaciones no son lineales, hay incertidumbre.Enmedicina,esteenfoquemetodológicoeseldeunamira-daenconjunto,quetrasciendeelcampobiológico.Losproblemascomplejosyauncaóticosseencuentrandentrode esta categoría.Hay tanto objetividad clínica comosubjetividadclínica.Imaginemoslastrayectoriasdelasbolasdebillar,peroahoraflotandoenelagua(Fig.3B).

El dominio de lo lineal y ordenado corresponde al modelohipocráticoactualmentehegemónico.Eldominiode lo incierto y no ordenado corresponde al enfoque de Asclepio,eldiosdelasanacióndelaGreciadelsigloIVa. C.16, 17. El médico debe desarrollar saberes y actitudes parapoderofrecer,segúncorresponda,ambosmodelos,elhipocráticoyelasclepiano;estonoesdicotómico,escomplementario.Losfenómenosvitalessoncomplejos,no lineales.

La vida es caos y el caos no es azar

Enestrecha relación con los sistemas complejos y ladinámicanolinealseencuentralayamencionadaTeoríadelCaos,consideradalatercerarevolucióndelafísicaenelsigloXX,reservandoparalateoríadelarelatividadylamecánicacuánticalosprimeroslugares18. Los sistemas complejos y los caóticos formanparte del dominio delo no-ordenado y la mayoría de los sistemas complejos soncaóticosyestosconceptosestánsiendoutilizadosenmedicina.Sibienseutilizanenepidemiologíadelasenfermedadesinfecciosas,organizacióndesistemasdesalud,biomedicina,cienciassocialesygeografíaysure-laciónconlasalud,losconceptosdesistemascomplejosy caos son vistos como lejanos para la mayoría de los profesionales de la salud19.

A B

Fig.3.–Bolasdebillarenunamesayenelagua.PanelA:Lastrayectoriasde lasbolas de billar en unamesa lisa son fáciles de predecir, respondena leyes dela física clásica.PanelB: las trayectoriasde lasbolasdebillar enel agua sondifícilesdepredecir,hayincertidumbre.

Las Figuras pueden apreciarse en color en www.medicinabuenosaires.com

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Caos no significa necesariamente desorden en elsentidoliteralypopulardelapalabra;esunfenómenodinámicoqueocurrecuandoalgocambia,peroladefini-cióntécnicanoesfácildeentender.Formalmente,caospuededefinirsecomolaaparenteausenciadeordenenunsistema que es altamente sensible a las condiciones ini-ciales(pequeñasfluctuacionesquedisturbanunsistemapuedenproducirgrandescambios)14. El comportamiento caóticopareceazaroso(comoelresultadodearrojarunpar de dados), pero tiene patrones sutiles dentro de su estructuraysinembargosonmuydifícilesdepredecir.

Elcaosnoesazar,esunsistemadeterminista,perodifícildeprever.Esposiblepredecirelcambioclimáticodelplanetaparalospróximos40000añosconnotableexactitudperoconocemoslasimprecisionesdelpronós-ticometeorológicoparalospróximos3-4días.Elcambioclimáticotieneunadinámicalineal,encambio,eltiempoatmosféricoesunsistemacaóticoaltamentecomplejo.

Podemosdisfrutarde lassiguientesdefiniciones:El caos es la complejidad de la supuesta causalidad en la relación entre eventos, sin que se observe una traza lineal que relacione la causa con el efecto. O bien, caos es la ocurrencia aperiódica de eventos aparentemente al azar de un sistema determinista. Caos es orden y en el orden subyace el caos.

Esposible ahora relacionar el espectro de los sis-temas termodinámicos abiertos en relación al gradodecomplejidadyequilibriotermodinámico(Fig.4).Lossistemasbiológicosoperanlejosdelequilibrioporque,encondiciones de salud, son sistemas disipativos abiertos regidospordinámicasnolineales,conunaltogradodeorganización,muyflexibles,capacesdemantenerunam-

bienteinternoaltamenteorganizadoperofluctuantedentrodeciertoslímitesenestadodesaludydisipandoenergíaenunestadoalejadodelequilibriotermodinámico20. Le correspondeaIlyaPrigogine(1917-2003)ladescripcióndeestasestructurasdisipativas;selasasociaalanocióndepérdidayevoluciónhaciaeldesorden,ysinembargo,se convierten, lejos del equilibrio, en fuente de orden.

Debeserparadójico,paraquienesdecidimosseguirmedicinapormuchasmotivacionesyhuyendoquizádelasmatemáticasdelaescuelasecundaria,queelsujetode estudio en cuanto persona enferma, es complejo y caótico.¿Cuántosdenosotrossabíamosenesosañosenquedecidimosnuestraprofesiónquelas“ecuacionesdelavida”eranmuchomáscomplejasquelas“ecuacionesdelafísica”delasquehuíamosdespavoridos?Lavidaes caos.

Seguirlospasosdeunarecetadecocinaessimple,enviar una nave espacial a Marte es complicado, criar unniñoescomplejo;ciertasenfermedadesagudassonsimples, otras son complicadas, pero las enfermedades crónicas son complejas. Losmédicos y profesionalesdelasaludengeneralseenfrentantodoslosdíasconsituaciones que creen complicadas pero que obedecen enrealidadaunadinámicacompleja21.Sinembargo,noinfrecuentemente, en sus rutinas y normas predomina el pensamiento lineal.

Aestaalturadelalecturaesfácilsuponerlarelevan-cia de decidir con qué tipo de sistema (o problema) nos enfrentamos (simple, complicado, complejo o caótico),porqueesta categorizacióndecidirá lametodologíadeanálisis.Noesrazonableefectuarelanálisisdeunsiste-macomplejoconbaseenmetodologíalineal(adecuada

Fig.4.–Sistemastermodinámicosabiertos,desdelossistemasordenados(izquierdayabajo)haciael“casi”caosylejosdelosestadosdeequilibrio(arribayderecha).Amedidaqueelconsumodeenergíaaumenta,elsistemasemuevedesdeelequilibrioypasaporunafasedetransicióncomprendidaentreelordenyelcaosdeterminístico. Los sistemas complejos como la vida, se ubican en esta fase de transición:lavidaesahíordenada,estable,adaptableyfluctuante.

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para los sistemas simples). El mundo real no es compli-cado, es complejo. Los sistemas complejos se encuentran en nuestro entorno cercano, estamos rodeados de ellos y formamos parte de ellos. Afortunadamente la vida es caos, alpuntoqueladinámicanolinealhapuestoendudalosmismosmecanismosconvencionalesdecontrolfisiológicobasadosenelconceptodehomeostasis.

La quimera de la homeostasis

Si hay una idea profundamente enraizadaen nuestropensamientomédicoesladehomeostasis:elorganismotienesistemasdecontrolquedetectanladesviacióndeciertosparámetroslejosdelosvalores“adecuados”ycon-secuentementeponeenmarchamecanismosprotectoresquedevuelvenlosparámetrosalosniveles“correctos”22. ClaudeBernard en1865 introdujoelconceptodeho-meostasis(delgriegohomos, “similar”, y stasis, “estado”), o constancia del medio interno (milieu intérieur), si bien el término no es suyo, sino de W. B. Cannon. Este modelo señala comocualidaddefinitoria de los seres vivos lacapacidad para mantener las condiciones físico-químicas del medio interno: “la fixité du milieu intérieur”

Pero los seres vivos funcionamos muy lejos del equi-libriotermodinámico,consumimosoxígenoyquemamosnutrientes en un proceso que llamamos metabolismo. Pero también somos muy “ordenados”23.Silavidasignifi-caestarlejosdelequilibriotermodinámico,ylamuerteseproduce cuando nos acercamos demasiado a ese equili-brio,sepuedeconsiderarqueestarsanoquizáseaestaraunadistanciaadecuadadelequilibriotermodinámico.

Sihayalgoquedebequedarclaroesquelahomeosta-sisnoesdeningunamaneraestática.EstofueclaramenteexplicitadoporPeterMacklem(1931-2011)desafiandoalacomunidadcientíficahaceunosañoseinvocandoalosclásicosescritosdeClaudeBernard8, 9, 24, 25. Bernard hablabade la “capacité d’autorégulation d’un système biologique lorsque varient des conditions physiologiques du milieu intérieur”(capacidaddeauto-regulacióndeunsistemabiológicocuandovaríanlascondicionesfisioló-gicasdelmediointerno),peroloqueenrealidadbuscabaeradescubrirloquedistinguealosvivosdelosnovivos.Lahomeostasisseconvertiríaenunaquimeraquedaríalugaral conceptodevariabilidaddeunsistemavivoeintroduciríalosconceptosdelatermodinámica.

Untérminomásadecuadoalarealidadseríahoméo-cinesis,quepodríadefinirsecomo“lacapacidaddeunorganismo(operandoenunavariabledeentornoexterno)demantener altamente organizado elmedio interno,dentrodeloslímitesaceptablesdelasfluctuacionesdedisipaciónde energía en un estadodeno-equilibrio”8. Las fluctuaciones son las modificaciones ordenadas quepuedensercuantificadas26. Este tipo de variabilidad compleja,lejanadelequilibrio,enlugardeunsoloestado

deequilibriohomeostático,parecedefinir lacapacidaddefuncionamientolibredemuchossistemasbiológicos.

Rudolf Clausius,coetáneodeBernard,habíaesta-blecidolasegundaleydelatermodinámicaylaideadeentropía que llevaría al desarrollo de las ya mencionadas estructurasdisipativas dePrigogine.Sin embargo, laspublicacionessobreestostemassefragmentaronenlosdiferentesequiposdeinvestigaciónquenoteníancono-cimientodelorealizadoporotros.Comoconsecuencia,elconocimientoyutilizacióndeestoshallazgosporuncírculomásamplioseretrasóconsiderablemente27. Sea comofuere,lahomeostasisseconvertiríaenunaquimeray, con la creciente separación no comunicante de lasdisciplinas,suintegraciónseríaenlasdécadasveniderastan solo una ilusión28.

Naturaleza compleja de la enfermedad, variabilidad biológica

Ademásdenuestraaversiónalasmatemáticasynuestroamoralalinealidad,losmédicosestamosmuycómodoscon las clasificaciones y los puntos de corte que, porconsenso, definen salud y enfermedad.Nos sentimosinsegurosconlaszonasgrisesyconlostérminospocoprecisos o difusos. Esto es especialmente cierto durante losprimerosañosdelaprofesiónyesindudablequelamayoríade losmétodosactualesdeanálisisdedatosutilizanmodeloslineales,quesebasanenlaproporcio-nalidad entre dos variables y / o relaciones descritas por ecuaciones diferenciales lineales29. Pero el comportamien-tocomplejodelserhumanonopuedesercompletamentedescrito por modelos lineales30, 31.

Lospatronescaracterísticosdevariacióneneltiempo(losritmos),representanunacaracterísticadefinitoriadelossistemascomplejos,ysonsinónimodevida.Debidoa lanaturalezacomplejade laenfermedad,esposiblehallardiversasrespuestasindividualesyexcepcionesalasreglasgenerales.Heterogeneidad(nouniformidad)noessimplemente“ruido”,bienpuedeservariabilidadbioló-gica29.Elanálisisdelavariabilidadrepresentaunnuevomedio para evaluar y tratar a pacientes individualmente y esposibleestudiarlamediantediversasmetodologías.Elanálisiscontinuodelavariabilidadindividual,sumadoalainvestigaciónepidemiológicaanalíticapuedeproporcionarelementos fisiopatológicos, diagnósticos, pronósticosrelevantes.Existenotrosenfoquesmásrealistasquelospuntos de corte de los consensos de expertos26, 30, 32-36.

Estasherramientasnuevasypoderosaspermitiríanllegaralalmadelaenfermedad.Sinelcontexto,laca-racterizacióndelestadodesaludodeenfermedadespuramente descriptiva y arbitraria32. En palabras de PT Macklen,sipudiéramoscomprenderlainformaciónconte-nida en la variabilidad de un sistema homeocinéticamente controlado(enlugardehomeostáticamentecontrolado),

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los conceptos depronóstico y prevenciónpodrían serredefinidos8, 26.

Lacomprensióndelavidaenestostérminospuedeproporcionar nuevos conocimientos sobre lo que consti-tuyelasaludydarlugaranuevasteoríasdelaenferme-dad. En tiempos relativamente recientes, diversos temas médicosestánsiendoanalizadosdesdeestaperspectiva:el cerebro, la conciencia, la epilepsia, entre otros37, 38, la regulacióndelaexpresióndegenes39, el envejecimiento40, lamenstruaciónylaperimenopausia41,elpatrónrespi-ratorio42, 43,larespuestainflamatoriasistémica32, 44, 45. En pacientesconinsuficienciacardíacacrónicaoluegodeun infartodemiocardio, la reducciónde lavariabilidaddelafrecuenciacardíacahasidoasociadaconaumentodelriesgodefibrilaciónytaquicardiaventricular.Reduc-cionessimilaresocurrendurantelaexposiciónalhumode tabaco46-48.

Podríamosesquematizarquevariabilidadessinónimodesalud,yrigidezdeenfermedad;lamáximasaludpuedeserrepresentadacomolamáximacomplejidadfuncionalylaenfermedadcomounapérdidadelaflexibilidadcaó-ticaylaadopcióndeunpatrónrígido49, 50. El equilibrio no siempre es saludable42-48.Unsistemaestáenequilibriocuando tiende a mantener su statu quo,comoenalgunasescuelas médicas tradicionales14.

La vida al borde del caos

¿Cómoesposiblequesistemasmáscomplejosemerjandesistemasmenoscomplejos?Unaexplicaciónesqueesas transiciones ocurran al borde del caos. La posibilidad deautoorganizaciónyemergenciadenuevospatronesadaptativos (complex adaptative systems) esmáximajustamentealbordedelcaosporqueahíexisteunconjuntoampliodeposibilidadeshaciadondepuedeevolucionarunsistema. Esto es lo denominado adyacente posible (adja-cent possible)14, un espacio crítico de posibilidades, pero dondenoesfactiblepredecirevolucionesconcerteza51-53. Porejemplo,nadiepodíaimaginarelcocheoeltrenhastaqueseinventólarueda.Lainvencióndelaruedaabrióun abanico enorme de nuevas posibilidades en forma de carreta, carruaje, carreteras, etc., todo derivado de la circularidad. La vida es solo posible al borde del caos ybajoreglasmuyestrictas.Laselecciónnaturallograysostiene tal estado en forma ordenada. Los sistemas con regímenesdemasiadoordenadosodemasiadocaóticosparecen no ser capaces de comportamiento complejo ni deevolución(Fig.4).Enunrégimenrelativamenteorde-nado, las mutaciones causan solo leves cambios, pero en unrégimenmuycaótico,ligeroscambioscausancambiosdramáticosenelcomportamiento.Porlotanto,essoloalbordedelcaosquelaevoluciónesposible54. Si nosotros notuviésemosmutacionesgenéticasnoseríamosnoso-tros. Necesitamos del error para abrir la puerta a esa po-

sibilidadadyacente,esehorizonteoespaciodemovilidadcuyadinámicanopuedeentendersesinosenombranlosatractores, las trayectorias y las bifurcaciones.

Ladefinicióngeneraldeatractorseríael comporta-miento al que tiende un sistema después de un tiempo deevolución,eslarutinapropiadelsistema,elcompor-tamiento que siempre acaba teniendo, el punto de equi-librioenelcualelcomportamientodelsistemadinámicotiendeaestabilizarse55.Esunpatróndeactividaddondelastrayectoriasconvergen,entiempoyenespacio.Unametáforaútilparaentenderunatractoresverlocomounlago(ocuenco)enunvalledondelalluviavierteaguapordiferentesvíasperoelaguaesatraídapreferentementehaciaellago14. Los estados saludables son estos atracto-res puntuales pero también lo son las enfermedades. Los factoresperturbadorestiendenaempujaralorganismofuera de su estado saludable y cuando su resistencia es vencida,elsistemacaeenotrocuencodeatracción,quebien puede dar una determinada enfermedad56.

Ciertos atractores tienen una tendencia a desarrollar cicloscuasi-periódicos,similares,nuncaidénticos(ritmoscircadianos, ciclo cardiaco y respiratorio, pico ovulatorio deliberacióndegonadotrofina),otrossonextremadamen-terobustosymuyestablesaunfrenteaunrangomuyampliodeestímulos(termorregulación,glucorregulación).Losatractoresbiológicossonunaformamuyeficazdeamortiguardinámicasreverberantesoresonantesyevitancaerenpatronesfijos.Elcánceryelsíndromemetabólicopueden ser explicados en el marco de los atractores; de acuerdo a él, el proceso causal que conduce al estado de enfermedadpuedeserconceptualizadocomounatransi-ciónentredosatractoresproducidaporunaperturbación.Estatransicióncorrespondeaunatrayectoriaqueescapaalcuencodeatraccióndelatractorsaludableyconvergehaciaunnuevoatractor-enfermedad57.

Una trayectoriapuedeevolucionarhaciauncambioabruptoqueocurrecuandounparámetro(s)alcanzasunivel crítico (lejos del equilibrio y al borde del caos); y como resultadodeestoemergeunnuevoestadoypatrón(yunnuevo atractor)14, 57. Este cambio no lineal y abrupto se denominabifurcaciónymodificaelrepertoriodelsistema.Lavidapareceseratraídahaciaestadoscomplejosdondehaysuficientedesordenparacrearcosasnuevas.Debehaber una tasademutaciones lo suficientemente altapara que sucedan nuevas e interesantes innovaciones, perono“másdelacuenta”alpuntoquetodalanuevageneraciónseainmediatamenteinviable.

Silavidasoloesviablealfilodelcaos,¿Cómoespo-siblequelossistemasbiológicosseantanreproducibles?¿Cómoconsiguenevitarentrarenzonasdelespaciodefasesdominadasporatractoresextrañosquedenlugarauncomportamientocaótico?Esposiblequelosseresvivosseencuentrenenlasproximidadesdeesaszonasdominadaspor atractores extraños, y queesta carac-terísticaeslaresponsabledelaadquisicióndeniveles

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crecientesdeorganizaciónydeemergenciadepropieda-desnuevasalolargodelaevolución:lavidanaceyseorganizaprecisamentealbordedelcaos,precisamenteenzonasdonde la transiciónentredistintosatractoresseasiempresuaveygradual,evitandolaposibilidaddetransicionesbruscasquepuedandesestabilizaroinclusoaniquilar al sistema18.

Solo al borde del caos es posible mantener las opcio-nesabiertasdeevoluciónporpartedelosseresvivosyalmismo tiempocontrolarsusestadosfisiológicos.Enesta situaciónestánmásabiertas las posibilidadesdetraspasar los límitesde losestadosqueelsistemahaexperimentadohastaelmomentoyalcanzaralgunonuevoque le permita adaptarse a las nuevas situaciones que puedan plantearse en el futuro.

De la ciencia clásica hacia el pensamiento complejo, dimensión subjetiva y social

En los tiempos de Bernard la mayoría de los médicos y fisiólogosnohabíanincorporadolavisióntermodinámicadelavida,enlostiemposdeMacklem-nuestrotiempo-meatrevoadecirquelamayoríadelosmédicosyfisiólogoshemosaprehendidoquelavidaesunaconstanteluchacontralaentropía(unaluchaperdida),quelatantranqui-lizadorapalabrahomeostasisesunaquimera,quesomossistemas adaptativos complejos y desde esta perspectiva, variabilidadessinónimodesalud,yrigidez,deenferme-dad.Estoesciertoparatodoslosorganismosvivos,peronosotros (encuantomateriaestelarhechaconciencia)tenemosunadimensiónsubjetivayvivimosenunasocie-dad.Yestotrasciendeloscomponentestermodinámicosybiológicosyesnecesarioseñalarquenohayunasolaecuaciónquenosfacilitenuestrarelaciónconlapersonaenferma.Escuriosa lasimilituden laevoluciónde lasideas respecto del término stress(acotadoalabiología)ysuposteriorre-significaciónconlaincorporacióndelaresiliencia(ampliadoalasociología)58.

ElpadredelpensamientocomplejoesEdgarMorin,quecursasus94años (1921)59, 60,filósofoysociólogofrancéscoetáneodeMacklem.SegúnMorin,hayhuma-nidadenelpensamientocomplejoylafórmulaparaquesurja es disolver(creoqueesmásapropiadalapalabradeconstruir)loscuatropilaresdelacertezaquesusten-taronlacienciaclásica:

Principio de Orden.Postula ununiverso regidoporleyes deterministas.

Principio de la Separabilidad. Aconseja descomponer cualquierfenómenoenelementossimplescomocondiciónparaseranalizados.Estepilarfueelresponsabledelaseparaciónnocomunicante(disciplinas).

Principio de Reducción. Fortalece al de Separabilidad ysegúnelcualloselementosdelabasedelconocimientosecircunscribenalosdominiosfísicosybiológicos,dejan-

doenunsegundoplanolacomprensióndelconjunto,delcambio y de la diversidad. Como consecuencia de esto seignoracualquierconceptoquenopuedasermedido.

Principio de la Razón. Se asentaba en él la ciencia clásica.Todoloquenopasaporlarazóneseliminadodelaciencia.Eseprincipioprivilegiaalordenyaloquesepuedeinferirapartirdeunsistemadepremisas.Unatallógica,diceMorin,nopuedeconcebirlastransformacionescualitativasolosfenómenosemergentesqueaparecenapartir de las interacciones58.

De acuerdo a este enfoque, se puede concluir que la en-fermedadsevertebraentornoaunatripledimensión50, 59-61.

a) Dimensión biológica: se sustenta en la anormali-dadodisfunciónfisiológicaoestructuralorgánica.Enlaterminologíainglesaseconocecomodisease.Serefierealaenfermedadpropiamentedichaavaladaporuncono-cimientoobjetivodesignosysíntomas.

b) Dimensión subjetiva: es aquella que aborda la enfer-medad desde el punto de vista propio: Trata de responder cómosesienteelsujeto,cuálessonsusvivencias,cómoafectaasuvida.Hacereferenciaalaexperienciaculturalypersonaldelaenfermedad,lacualpuedesermásim-portanteparalapersonaqueelpropioestadopatológico.Eninglésseempleaeltérminoillness.

c) Dimensión simbólico-social:Estadimensiónsedefi-ne como malestar, y se asocia con las construcciones so-ciales que la sociedad elabora en torno a la enfermedad. Eninglésseutilizaeltérminosickness.Estadimensióndebeutilizarseparadesignarelprocesodesocializaciónde la disease y de la illness, permitiendo analizar losdiscursos,comportamientosyprácticassocialesantelaenfermedad.

Elpensamiento complejo integra la incertidumbre yescapazdeconcebirunaorganizaciónquereúne,con-textualiza,globalizapero reconociendo losingulary loconcreto.Asícomonoesposiblesabercómosegenerala miel o la nube ordenada de aves disecando una abeja o un ave, tampoco es posible entender la disnea total o el dolortotalconlasoladescripcióndeuncircuitoneuronal62.

Sipudiéramosincorporarherramientasconceptualesymetodológicasparaabordarlacomplejidadinherentealcampo de la medicina, nos acercaríamos a la estructura realdelosprocesosqueinvestigamos.Lacomplejidadnecesariamente trasciende la dimensión biológica eintroduceladimensiónsubjetiva,losimbólicosocialyelsufrimientoexistencial.Paraincorporarestasherramien-tas, es necesario llevar a la medicina “al borde de caos”.

La medicina al borde del caos

Silavidaessoloposiblealbordedelcaos,laevoluciónde la medicina también lo es porque justamente allí exis-teunconjuntodeposibilidadeshaciadondesepuedeevolucionar.Esnecesariobrindara laprácticamédica

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la posibilidad adyacente, es decir, el siempre presente conjunto de posibilidades a los límites de nuestro alcance y un espacio de posibilidades para las diferentes formas dehacerlascosas.

¿Es posible usar los “ladrillos” ya disponibles, pero combinarlosenuna formanovedosa?Lascondicionesinicialesdenuestraenseñanzafueronfundamentalmentepositivistas,linealesymecanicistas-newtonianas.Esatrayectoriainiciadaestáencrisis,haynuevosatractoresy la forma de evolucionar es mediante bifurcaciones en nuestrastrayectorias,haciendousoplenodenuestraposi-bilidad adyacente. Solo el camino de las bifurcaciones se mantieneabiertoalaesperanzayestoesposiblellevandoalamedicinaalbordedelcaos,haciaestadoscomplejosdondehaysuficientedesordenparacrearcosasnuevas,que le permita adaptarse a las nuevas situaciones que puedan plantearse en el futuro.

Soloalbordedelcaos,manteniéndoseahíyexplo-tando esa situación de privilegio, lamedicina puedesercapazde facilitar laadaptacióna lasfluctuacionescon las que se encuentra en su funcionamiento normal (variabilidad). Existimos porque estamos muy alejados delequilibrio,peroallídondelatransiciónentredistintosatractoresessuaveygradual;evitandolaposibilidaddetransicionesbruscasquepuedandesestabilizaroinclusoaniquilar al sistema.

Esteartículo espera generar inquietud e interés enelmédico de hoy, que busca diariamentemejorar suconocimientoparaelbeneficiodelserhumanoenfermo.Laconcienciadelacomplejidadesquizáelprimerpasoparaelcambioculturalyepistemológico.Esposibleiniciaruncaminodeevolucióndelconocimientocientíficoqueresulte en un proyecto transdisciplinario, que permita en-focaralaenfermedadcomounfenómenoheterogéneoymulticausal,queasuvezgeneraránuevosenfoquesparalas personas enfermas. El autor desafía al pensamiento complejoycaóticodellectorparaquegenereunordenemergentequecontengaestoselementosparamejorarlas intervenciones en sus pacientes. Porque si la única herramienta que tenemos es un martillo, ciertos pacientes podrían parecer un clavo.

Conflicto de intereses:Ningunoparadeclarar

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