Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

...Y al principio fue el caos

En la Cosmología griega las primeras nociones sobre el caos lo asimilaban a la oscuridad del inframundo, de modo que fue Caos quien engendró a Erebo (obscuridad) y a Nyx, quien a su vez dio lugar a Éter (el brillante aire superior) y a Día, antes de que originase los aspectos negros y horrendos del universo: Sueño, Muerte, Guerra y Hambre.

En la Metamorfosis de Ovidio, el Caos adquiere su consideración clásica de materia confusa y previa para todas las cosas que habían de ser creadas con posterioridad. Sin embargo, en la Genealogía de los dioses paganos, escrita por Giovanni Bocaccio, durante los años que mediaron entre la terminación del Decamerón, en 1350, y su muerte, acaecida en 1365, aparece otro concepto. Se relata que para quienes, como Teodoncio, creían que la Tierra era la creadora de todas las cosas, estaba establecido que dentro de ella existía una mente divina denominada Demogorgón. Es decir, el padre y origen de todos los dioses paganos, cuyos compañeros eran la Eternidad y el Caos.

CAOS. Es evidente que en la actualidad el caos puede ser abordado de un modo menos misterioso y cosmológico, de una forma incluso literariamente tan deliciosa como lo ha hecho en un artículo mi buen amigo, psiquiatra y escritor, el doctor Francisco Carles. Pero ahora hemos de referirnos a los aspectos científicos del caos, definido, en principio, como una cualidad de un sistema matemático determinista en el que existe una extrema sensibilidad a las condiciones iniciales. El término determinista significa que el sistema considerado está sujeto a las normas y reglas científicas establecidas, por lo que es posible que, respecto a la evolución inmediata del mismo, se puedan hacer predicciones seguras mediante la aplicación de esas leyes. Claro que la segunda característica, la de la extrema sensibilidad, hace que para plazos o tiempos prolongados, se produzca una complejidad del tratamiento, lo que convierte en totalmente impredecible su evolución o situación a largo plazo. Por eso, un sistema de este tipo se denomina caótico, debiendo quedar claro, desde ahora, que nos estamos refiriendo a un caos determinista, que matemáticamente se corresponde a lo que se denomina una dinámica no lineal, aunque ello no tiene nada que ver con la acepción gramatical de nuestra Real Academia Española del concepto caos como confusión, desorden.

Lo que resulta realmente interesante es que muchos sistemas físicos y, por ende, biológicos e incluso fisiológicos posean esa cualidad de sistemas caóticos, cualidad que quizá comprendamos más fácilmente con un ejemplo. Supongamos que vertemos una pequeña cantidad de colorante rojo alimenticio en una masa pastosa de caramelo en elaboración, masa que una máquina va extendiendo y doblando sucesivamente. A partir de la situación inicial, y conociendo los parámetros del sistema y de la máquina, es evidente que, con bastante aproximación, se podría calcular donde estarán situadas las partículas del colorante en la siguiente vuelta. Pero, también resulta claro que, al cabo de poco tiempo, será imposible conocer el rastro de tales partículas coloreadas conforme se extiendan a través de la masa. La trayectoria se pierde porque sería imposible generalizar las funciones matemáticas precisas que permitiesen predecir en cada momento el paradero de cada partícula de colorante. Para conseguirlo se requeriría una precisión fuera de toda comprensión.

MECANICISMO. Este ejemplo nos sirve para evidenciar la imposibilidad de que en la práctica sea viable alcanzar el mecanicismo total expresado en 1814 por Laplace: "Una inteligencia que conociera todas las fuerzas que animan la naturaleza, así como la situación respectiva de los seres que la componen...podría abarcar en una sola fórmula los movimientos de los cuerpos más grandes del universo y los del átomo más ligero; nada le resultaría incierto y tanto el futuro como el pasado estarían presentes a sus ojos".

La realidad es que este mecanicismo radical de Laplace hizo aguas por varias razones: en primer lugar, porque existen sistemas complejos con tantas variantes que resulta totalmente imposible seguir la huella de cada una de ellas a lo largo del espacio o del tiempo. En tales casos, únicamente cabe acudir a la ayuda de las leyes estadísticas, estocásticas o probabilistas. En segundo término, porque las partículas elementales, los núcleos, los átomos y las moléculas constituyen sistemas cuánticos, cuyas leyes difieren de las de Newton extrapoladas por Laplace. Y, en tercer lugar, el aspecto que nos interesa hoy, la existencia de los sistemas denominados caóticos, que a pesar de presentar un aspecto simple y con pocos grados de libertad poseen, sin embargo, un comportamiento muy complejo que los hace ser simultáneamente deterministas (a corto plazo) e impredecibles(a mayor tiempo).

La causa radica en que, aunque están sujetos a las leyes físicas deterministas, también presentan otras trayectorias o cambios complejos. En tal situación, lo que podríamos considerar como errores, crecen de una manera violenta e incontrolada. Como es imposible conocer el estado actual de un sistema de este tipo con total precisión (matemáticamente el equivalente a infinitas cifras decimales), ello hace que al cabo de un tiempo el error acumulado sea tan grande que no tenga sentido cualquier predicción al respecto. La razón radica en que al transformarse el sistema se va destruyendo información por la acumulación de errores, por lo que pronto existe una total inseguridad respecto a los números que pudieran expresar matemática y físicamente el estado del sistema. Es a este fenómeno al que se refería el Premio Nobel Prigogine al afirmar que estamos condenados a ver el mundo a través de una ventana temporal.

SISTEMAS BIOLÓGICOS. De gran importancia es que, desde el comienzo de la década de los 80, se haya ido comprobando que muchos sistemas biológicos, incluso fisiológicos básicos, se comportan como sistemas caóticos, por lo que en los últimos 5 años se han ido desarrollando reglas para aplicar la teoría del caos a la Biología y a la Medicina. Ya parece evidente que es hora de abandonar creencias tradicionales como que la salud está asociada a sistemas periódicos y ordenados, mientras que la enfermedad o el envejecimiento lo estarían en alteraciones de ese orden. Más bien existen muchos ejemplos demostrativos de lo contrario, de que los procesos fisiológicos en situación de salud pueden constituir un rico muestrario para los estudios sobre el caos, los fractales y las dinámicas no lineales. La Investigación sobre estos temas, aparentemente tan esotéricos, puede derivar en consecuencias inmediatas e interesantes sobre el conocimiento de los efectos de las enfermedades y otras disfunciones. Tanto es así que Rossler, uno de los pioneros en estos campos, ha llegado a decir que "la Fisiología es la madre del caos", mientras que para Henry Adams "el caos engendra vida, mientras el orden crea hábito".

Tendremos que volver a insistir en alguna de estas cuestiones. Hasta tanto, puede servirnos de referencia la consideración de que la importancia del caos biológico descansa en el hecho de que las variables que gobiernan su geometría espacial y temporal pueden ser muy pequeñas en cuanto a su número y fraccionales en cuanto a sus dimensiones. Se abren así las posibilidades de que si, en un momento y lugar adecuados, se introduce en el sistema una variación de pequeña energía se pueden ocasionar importantes y complejas consecuencias deterministas, previsibles. Recientemente así ha sido comprobado por el grupo del Dr. Spano, en sus estudios sobre la dinámica de los latidos cardíacos, sistema asimilable a los caóticos. Analizadas sus características, con un pequeño impulso eléctrico individual aplicado, han sido capaces de cambiar la dinámica cardíaca desde el estado de ritmicidad al de arritmicidad, y viceversa. También resulta muy sugestivo el que la dinámica del caos parece aplicable a procesos biológicos tan important