REVISTA COLOMBIANA DE CIRUGÍA

Las Teorías de Caos y de Complejidad en Cirugía

 

CAOS, COMPLEJIDAD Y CIRUGÍA 

La medicina es un arte y una ciencia, una actividad intelectual, un sistema teórico con bases en las ciencias exactas, física y naturales. Pero, según William Osler, “la buena medicina clínica siempre sabe unir el arte de la incertidumbre con la ciencia de la probabilidad.” La cirugía es la más compleja de las actividades médicas, y la incertidumbre, la probabilidad, lo impredecible, son fenómenos especialmente acentuados en la práctica de la cirugía.

La condición de cualquier vida es la incertidumbre y la contingencia (Briggs y Peat 1999, págs. 10-11). Soñamos con la posibilidad de eliminar la incertidumbre mediante el control de la naturaleza, controlando los procesos vitales por medio de la tecnología. Pero la teoría caos nos enseña que esto es imposible. Los sistemas caóticos están más allá de nuestra capacidad de predecirlos, manipularlos o controlarlos, y que en vez de resistir las incertidumbres de la vida, más bien hay que aceptarlas, adaptándose a ellas.    

En vez de la búsqueda e investigación de las más pequeñas partículas -lo que hace el reduccionismo tradicional-, la teoría caos se preocupa del todo, de la complejidad, investiga el comportamiento, el flujo, la formación y la disolución, la transformación, la evolución; reconoce que el mundo no es estable, sino que está pleno de evolución, de lo inesperado, de incertidumbre, de cambio constante

Tal perspectiva implica una nueva teoría de los sistemas vivos, una nueva comprensión científica de la vida en todos los niveles de los sistemas vivientes:

- organismos
- sistemas sociales
-  ecosistemas

La teoría de los sistemas vivos, según Capra (1996) se refiere a:

- Patrón de Organización
 
forma, orden, cualidad

- Estructura
  substancia, materia, cantidad

- Proceso
  vínculo entre Patrón y Estructura

Los organismos vivos, entre ellos el ser humano, como todo en el universo, tienden a degradarse, a desordenarse, a deteriorarse y desaparecer como sistemas de equilibrio dinámico inestable, o sea a aumentar su entropía.

La vida, su mantenimiento, es disminución o inversión de la entropía. Esto se logra por el fenómeno de la homeostasis. La vida es un fenómeno compuesto por sistemas abiertos o continuos capaces de reducir su entropía interna a expensas, bien de sustratos y sustancias nutrientes, o bien de energía libre que toman de su entorno, devolviéndolas a éste en forma degradada. 

La medicina en general, y la cirugía en particular, con “su campo de actividad que es distinguido y distinguible como ciencia, arte y praxis”, “se fundamenta en una serie de conceptos que determina tanto su carácter -es decir, su método y práctica- como su ethos, ética e ideología (García Barreno 1997, pág. 25). Su objeto es el organismo humano, ese maravilloso sistema de muy alta complejidad, al cual atiende en un contexto de materialismo cientificista y de sobrecogedora capacidad tecnológica, pero, al mismo tiempo, de imposibilidad de predicción en cuanto a su comportamiento más allá de un ámbito de probabilidad estadística (Patiño 1996-2000).

Aunque los procesos biológicos obedecen a leyes de la física y la química bien establecidas, y aunque la biología molecular ha esclarecido los fenómenos  básicos de la vida a nivel celular, todavía esto se limita a una concepción estructural y a una comprensión de funciones básicas. Las «propiedades emergentes» de los seres vivos, que son de carácter adaptativo y propias de los sistemas de alta organización, o sea de los sistemas no lineales, los ahora denominados sistemas caóticos, no pueden ser explicadas por la simple observación de los componentes estructurales y las funciones básicas de las partes que constituyen un organismo viviente. El organismo viviente es un sistema complejo de adaptación a condiciones externas, cuya supervivencia se debe a un conjunto de fenómenos que se desarrollan de manera impredecible dentro de sus altos niveles de organización funcional jerárquica, muy sensibles a las condiciones iniciales, a un comportamiento no periódico -o aperiódico- y a la recurrencia de ciertos patrones a diferentes escalas espaciales y temporales. 

El paciente quirúrgico en su respuesta neuroendocrina y metabólica al trauma o a la agresión biológica mayor, es un modelo de adaptación, extremadamente sensible a las condiciones iniciales, adaptación que permite la supervivencia. El manejo del paciente quirúrgico significa la exploración y comprensión, el entendimiento en términos de John Locke o de G.W. Leibiniz, del funcionamiento adaptativo cuando la capacidad y la reserva funcional de una estructura, de un sistema biológico, se altera por trauma o por enfermedad. Es la estabilidad de la misma estructura del sistema, la sintaxis de las operaciones que en ella se producen, lo que se explora y se entiende.

La adaptación es una secuencia de fenómenos integrados e integradores que suceden a diferentes escalas, tanto en el espacio como en el tiempo. 

El concepto de estrés como fenómeno adaptativo fue planteado originalmente por el Nobel Hans Selyé en su obra clásica The Physiology and Pathology to Stress. A Treatise Based on the Concepts of the General Adaptation Syndrome and the Diseases of Adaptation (Fisiología y Patología del Estrés. Un Tratado Sobre los Conceptos del Síndrome de Adaptación General y las Enfermedades de la Adaptación, 1950).

En tal contexto conceptual del estrés como síndrome de adaptación, se ha planteado una nueva visión de la respuesta metabólica en el estado crítico prolongado artificialmente con el soporte vital en las unidades de cuidado intensivo, lo que se llama la “fase crónica”: con anterioridad a la medicina moderna, el organismo habría sobrevivido o habría muerto ante un trauma o una injuria biológica mayor y, por lo tanto, no existió presión para la evolución de una fase crónica. La fase crónica (definida como la permanencia en la unidad de cuidado intensivo por más de 10 días) que vemos hoy puede, por lo tanto, representar un estado fisiológico que reacciona a circunstancias para las cuales no ha habido adaptación evolutiva, y las respuestas pueden ser inapropiadas o aun deletéreas para la supervivencia (Jenkins & Ross 1999. Pág. 1). En la fase aguda del estado crítico (definida como la de las primeras horas o días en la unidad de cuidado intensivo), la actividad secretoria de la hipófisis anterior aparece amplificada, o por lo menos sostenida, en tanto que las hormonas anabólicas que actúan sobre órganos blanco (target organs) pronto resultan inactivadas. Los niveles plasmáticos de cortisol están elevados, acorde con la secreción de ACTH. En la fase crónica del estado crítico (los pacientes dependientes por semanas de la unidad de cuidado intensivo), la actividad secretoria de la hipófisis anterior está deprimida y los niveles circulantes de las hormonas anabólicas quedan reducidos a valores subnormales. Sólo el cortisol se mantiene elevado, bajo estímulos de carácter periférico, aunque esto, con el tiempo, también puede fallar. El comienzo de la recuperación se manifiesta por restauración de la sensibilidad secretoria de la hipófisis anterior a los mecanismos de retroalimentación (Van den Berghe et al 1999).

Todo lo anterior corresponde a una concepción cibernética del ser humano como un sistema organizado para la adaptación, donde la aplicación de la teoría de los sistemas vivos y la visión de sus niveles de organización, o sea de complejidad, determinan no sólo la estructura y función del cuerpo, la homeostasis, sino su estado de bienestar o de enfermedad. Es la percepción cibernética de Foss y Rothenberg (1987), la concepción informática que plantea una transición conceptual de la biomedicina a la infomedicina, una variación de una estrategia de ingeniería a una estrategia claramente cibernética, de un modelo de ingeniería celular a un modelo de comunicaciones, a un modelo informático (Foss y Rothenberg 1987; Patiño 1994, 1999).

Cibernética se refiere a la teoría del control aplicada a los sistemas complejos.

La teoría de la complejidad, aplicada a la medicina y, en forma muy particular a la cirugía, plantea que en la raíz de la totalidad de los sistemas complejos, o sea de los sistemas caóticos, desde el comportamiento de las moléculas hasta la acción integradora que mantiene el equilibrio de la vida en su hábitat y en sociedad, se encuentra un cuerpo de reglas todavía no identificadas, las cuales darán lugar a una teoría unificada de los sistemas no lineales, y que serán tan trascendentes como la ciencias “duras” -las ciencias físicas, químicas y matemáticas- que explican bien los fenómenos adaptativos y de comportamiento de los sistemas lineales.

Esta es la base para el planteamiento de toda una nueva teoría quirúrgica.

 

BIBLIOGRAFÍA Y LECTURAS RECOMENDADAS 

1.   Alonso M (Editor): Organization and Change in Complex Systems. Paragon House. New York, 1990

2.   Briggs J, Peat FD: Las Siete Leyes del Caos. Las Ventajas de una Vida Caótica. Grijalbo Barcelona, 1999;  (Edición en castellano de: Seven Life Lessons. Timeless Wisdom from the Science of Change. Harper-Collins Publishers Inc. New York, 1999)

3.   Capra F: La Trama de la Vida. Una nueva perspectiva de los sistemas vivos. Editorial Anagrama. Barcelona, 1996

4.   Foss L, Rothenberg K: The Second Medical Revolution. From Biomedicine to Infomedicine. New Science Library. Shambhala. Boston & London, 1987

5.   García Barreno P: Medicina Virtual. En los bordes de lo real. Editorial Debate, SA. Madrid, 1997.

6.   Gleick J: Chaos. Making a New Science. Penguin Books. New York, 1987

7.   Horgan J: The End of Science. Broadway Books. New York, 1996.

8.   Jenkins RC, Ross RJM: The Endocrine Response to Acute Illness. Karger, Basel, 1999

9.   Lewin R: Complejidad. El Caos como Generador del Orden. Metatemas 41. Tusquets Editores SA. Barcelona, 1995

10. Lorenz EN: La Esencia del Caos. Un campo de conocimiento que se ha convertido en parte importante del mundo que nos rodea. Editorial Debate SA. Madrid, 1995

11. Mandelbrot BB: La Geomatría Fractal de la Naturaleza. Tusquets Editores SA. Barcelona, 1997

12. Mendoza-Vega J: La Salud, un “fractal” abstracto. Bases para una propuesta de definición. Academia Nacional de Medicina de Colombia, 1998; (en proceso de publicación).

13. Patiño Restrepo JF: La medicina del futuro: paradigmas y dilemas. Rev Fac Med U Nal 1994; 42:52.

14. Patiño JF: El computador, la cibernética y la teoría de la información: de la biomedicina a la infomedicina. Medicina 1996;  68(44): 5

15. Patiño Restrepo JF. El computador, la cibernética y la teoría de la información. De la biomedicina a la infomedicina. La Tadeo 1997; No. 54 (Jul-Sep): 14-25

16. Patiño JF: Infomedicina: el nuevo paradigma. Rev Fac Med U Nal 1999;  47 (1): 1

17. Patiño JF: Caos y complejidad: las ciencias del siglo XXI. Lecturas de Nutrición  2000;  6 (3):35-42

18. Patiño JF: El Computador, la Cibernética y la Teoría de la Información: de la Biomedicina a la Infomedicina. En proceso de impresión, 2000

19. Prigogine I: ¿Tan Solo Una Ilusión? Una exploración del Caos al Orden. Tusquets Editores SA. Barcelona, 1993

20. Prigogine I: El Fin de las certidumbres. Editorial Andrés Bello. Santaigo, 1997

21. Selyé H: Stress. General-Adaptation-Syndrome and the Diseases of Adaptation. Acta Inc Medical Publishers. Montreal, 1950

22. Van den Berghe G, de Zegher F, Bouillon R: Acute and prolonged illness as different neuroendocrine paradigms. J Clin Endocrinol Metab 1998;  83:1827. 

 

 

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