Miguel Ángel Martínez Iradier
HOLISMO Y REDUCCIONISMO EN LAS CIENCIAS DE LA VIDA
La física, tan sólidamente apoyada en las matemáticas, sigue siendo considerada la reina madre de las ciencias experimentales y por tanto modelo para todas las demás, incluyendo la biología y la biomedicina modernas. Es también común asumir que la física es una ciencia reduccionista capaz de de explicar las cosas por sus mecanismos, aunque esto está muy lejos de ser cierto y de hecho, como recordaba Poincaré, los principios de acción en que se basa por su misma naturaleza no admiten mecanismos unívocos y sí analogías matemáticamente precisas.
Esta ambigüedad de fondo de la ciencia física es motivo de toda suerte de confusiones, más todavía cuando la física sale al rescate de otras disciplinas inmersas desde el principio en la complejidad para intentar encontrar sus aspectos más simples.
Seguramente una de estos malentendidos es que la física sólo puede ser relevante para los sistemas vivos a nivel de sus bloques constituyentes —iones, moléculas, células, etcétera, a través de las disciplinas que le corresponden, tales como la física química o la biología molecular. Sin embargo acabamos de notar que los mismos átomos, partículas y sus campos asociados están calibrados por sus respectivos principios de acción que son sus auténticos elementos invariantes. Estos principios de acción son integrales por principio y por naturaleza, por más que la física, en su afán predictivo, los utilize continuamente como expediente para derivar soluciones locales.
Como siempre, es lo que hacemos lo que determina lo que pensamos, igual que es la aplicación lo que determina la interpretación.
Cabe retrotraer el origen de la biofísica, y aun de la psicofísica, a las escuelas de Leipzig y Berlín en tiempos de Helmholtz. Ya en la primera mitad del siglo XX, y mucho antes de la eclosión de este vasto campo, tenemos a pioneros como el matemático Lotka y Nicolas Rashevsky, gran impulsor de la biología teórica. Mucha agua ha corrido desde entonces, pero aún podemos tomar estos dos nombres como formas contrapuestas de entender la disciplina: aferrándose a los datos biométricos o especulando con las relaciones matemáticas que pueden desarrollarse a partir de ellos.
¿Dónde estamos hoy? El hecho de que la biofísica actual se acuerde más del Schrödinger de ¿Qué es la vida? que de los autores mencionados ya es bastante elocuente. Nos habla, con independencia de los méritos del gran físico austriaco, del predominio de la biología molecular y de las ideas constructivistas de bloques constituyentes.
A pesar de la presente hegemonía de lo molecular la biofísica se resiste a ser reducida a una sola perspectiva, es demasiado vasta y multiforme para eso. Y ahora que la informática y la inteligencia artificial están ampliando de forma exponencial su poder de correlación estadística, son muchos los físicos teóricos que están pasándose a este campo con la esperanza de darle una universalidad de la que ahora carece. Ellos estarían llamados a salvar la gran falla que ya separaba a Rashevsky de Lotka y que no ha dejado de agrandarse, pues se requiere algo más que informática o estadística para cerrarla.
Ante esta llegada de aire fresco y jóvenes talentos, poco puede decir un viejo espectador como yo salvo para saludarlos. Sin embargo y con todo no me resisto a hacer algunas observaciones totalmente extemporáneas en este momento tan interesante; y está claro que es sólo por extemporáneas que podrían aportar algo, aun si sólo fuera la distancia.
Por más que pueda sorprender a muchos, la idea que aquí se defiende es que para que la biofísica sea más holística o global lo que necesita no es principios con grados crecientes de abstracción sino, por el contrario, ser más fiel a lo que entrañan los fundamentos de la biomecánica, o incluso de la mecánica a secas, entendida como mecánica del continuo. Ésta tiene bien poco de trivial, hasta el punto de que podemos suponer que tiene casi todo lo que la biofísica pueda necesitar, y también algunas más.
Y puesto que en el presente momento es tan recomendable proceder por contraste, vamos a tocar un caso que es completamente secundario en la biología moderna pero que tuvo gran importancia en otra época.
UNA SIMETRÍA OCULTA
Descubierto para la ciencia por Richard Kayser en 1895, el ciclo nasal de alternancia en el flujo respiratorio sigue siendo un enigma a pesar de la abundante literatura del tema. Mucho antes de eso, diversos textos antiguos de yoga asumían implícitamente su importancia para la regulación general de funciones orgánicas y mentales. La idea básica sostenida por el yoga, de un eje de simetría oculto en el organismo que da lugar a una corriente alterna "sol/luna" o activación/relajación incluso admite una versión actualizada en consonancia con nuestros presentes conocimientos de la organización dual de nuestro organismo y del sistema nervioso autónomo (SNA) en particular con sus subsistemas simpático y parasimpático, señales sensoriales y motoras, anabolismo y catabolismo, e incluso los dos hemisferios cerebrales.
Puesto que ya hay muchos estudios dedicados a la fisiología y bioquímica de este fenómeno inexplicado, y a pesar de su gran trabajo de recolección de datos no aportan evidencias concluyentes ni arrojan una luz clara sobre su naturaleza, me gustaría proponer aquí brevemente un enfoque más básico del tema, que sin embargo conecta mejor con el tratamiento físico y matemático de señales biológicas.
La circulación o alternancia existe cuando dos condiciones no pueden satisfacerse simultáneamente. Esta verdad elemental es igualmente cierta para todo tipo de sistemas, ya sean físicos, químicos, biológicos, o socioeconómicos. La vida es una situación alejada del equilibrio, o desequilibrio que de todas formas tiene que encontrar algún equilibrio parcial con su entorno para tener cierta estabilidad. Sin desequilibrio no habría diferenciación, y sin algún tipo de equilibrio no habría persistencia ni duración.
Pero este equilibrio no puede fundarse sólo en las condiciones de frontera entre el interior y el exterior de un sistema, en su superficie limítrofe, puesto que en tal caso el límite mismo sería el atractor e impediría el desarrollo y diferenciación de un territorio interno relativamente autónomo. De modo que el balance entre lo interior y lo exterior tiende a reproducirse en lo interior como "centro", aun cuando en realidad suponga la virtual cancelación de ambos.
Buen ejemplo de esta dinámica es la misma organización de la célula, que forzosamente ha tenido que comenzar con una membrana lipídica o filtro que divide un recinto interior del exterior —el "lenguaje de base"- para permitir gradualmente el pliegue, agregación y recombinación de moléculas más complejas que desembocaría finalmente en proteínas globulares, enzimas y ácidos nucleicos capaces de replicarse gracias a la acción de éstas —siendo estas macromoléculas el "lenguaje de alto nivel".
Visto de esta forma elemental, el desequilibrio necesita descansar para sobrevivir. Y en realidad, si nos paramos a pensarlo, el ADN o herencia biológica corresponde a una fase pasiva de estabilidad o reposo que de nada serviría sin las enzimas que las activan y modulan de formas muy variables y dependientes del medio en cada ocasión de expresión.
En un orden muy diferente de cosas, algo similar ha de ocurrir con la alternancia del flujo del aire por las dos fosas nasales, por más que este ciclo varíe mucho de individuo a individuo e incluso en un mismo sujeto a lo largo del tiempo —sin esa variabilidad difícilmente podría ejercer como amortiguador en medio de circunstancias cambiantes. La sospecha de que el predominio por una u otra fosa ha de corresponder a un predominio del simpático o el parasimpático, de respuesta activa o de reposo en el SNA, parece simplemente razonable y está en buena medida avalada por numerosos estudios.
Esta es sin embargo todavía una alternancia relativamente trivial, aunque no para nosotros en las circunstancias más ordinarias —del mismo modo que no nos parece trivial, ni biológica ni psicológicamente, la diferencia entre que algo esté dentro o fuera de nuestro cuerpo. En los cambios de fase o en el sueño profundo sin sueños el flujo se haya equilibrado y en tales circunstancias las poderosas inercias de la biología involuntaria quedarían en cierto modo suspendidas. Es una pena que no podamos hacernos más eco de estos momentos privilegiados de nuestra agenda diaria y nuestro calendario biológico, pues si en verdad hubiera algún tipo de biorritmo, no podría basarse en números fijos sino en fluctuaciones constatables y medibles en tiempo real.
Irónicamente, el originador de la teoría de los biorritmos tan justamente olvidada fue el famoso otorrinolaringólogo berlinés Wilhelm Fliess, alabado por su amigo Freud como "el Kepler de la biología", y que recomendaba la extracción de los cornetes nasales por los que se manifiesta este ciclo respiratorio —apenas unos años antes de que Kayser hiciera su poco publicitado descubrimiento.
Lo que este designaría este eje virtual de simetría entre ambas fases, este shushumna o medio invariable, es un centro que es centro porque no está ni en el interior ni el exterior, sino que es más bien medida de referencia para ambos extremos.
Y lo que implícitamente se predica para el sistema nervioso autónomo también podría aplicarse, por via de la analogía, del sistema nervioso central y sus impulsos aferentes y eferentes, las vías de percepción y acción. También aquí tendemos a contraponer un sujeto pensante y un objeto pensado, cuando es obvio que el sujeto pensante no deja de ser otro pensamiento u objeto más interpuesto por la actividad general del pensar, que sería el logos inmanente del que nuestra lógica se habría desgajado.
BIOFÍSICA Y BIOMECÁNICA
La biofísica vive actualmente un gran momento y sus ramas se dividen y conectan constantemente; no hay dos investigadores que tengan exactamente la misma percepción de la disciplina, pero pocos dudan de que la luz que la física pueda arrojar sobre los complejos sistemas biológicos ha de ser al nivel de la física aplicada en lugar de la física fundamental. Sin embargo, la misma física básica es inseparable de la estadística, signatura esencial de aquello que se entiende por física aplicada. Quisiéramos mostrar aquí cómo la física básica, debidamente considerada, tiene cosas importantes que decir sobre los aspectos más globales la vida.
Retomando el ciclo nasal, desde Kayser mismo cae por su propio peso que la cuestión entera es un asunto de tono, y de tono vital, podríamos decir, puesto que ya él mismo lo definió como "la alternancia del tono vasomotor por toda la periferia en los dos lados del cuerpo". El mecanismo local conlleva cambios en en el tono simpático del tejido venoso eréctil de la mucosa nasal.
El tono es algo característico del sistema vascular, los músculos, la piel y el nervio vago, tan importante en su efecto regulador general que incluso ha sido denominado el "nervio de la vida". Este nervio vago influye a su vez en el tono vasomotor y la presión sanguínea, la musculatura y la piel —además de otros muchos aspectos como la respiración, el latido cardiaco, el funcionamiento de las vísceras abdominales, las emociones, y un largo etcétera.
El mismo nervio vago es doble y bilateral y transmite señales sensoriales y motoras; aunque clasificado dentro del sistema parasimpático, bien puede decirse que ejerce como mediador entre las fases simpática y parasimpática, y es tan fundamental para el sistema autónomo como la médula espinal lo es para el sistema nervioso central. Empero no hay una forma directa e inequívoca de medir el tono vagal, tan sólo métodos indirectos derivados de la variabilidad cardiaca y la arritmia del ciclo respiratorio elemental.
La forma más fiable y tangible de medir una signatura tan eminentemente global como el tono vital del organismo es a través del pulso sanguíneo en la arteria radial, tal como se ha hecho en distintos pueblos y culturas desde hace miles de años. Esto comportaba antes una semiología empírica y un medio, el tacto, con una fuerte componente subjetiva, si bien las técnicas modernas tales como la tonometría de aplanamiento hacen perfectamente accesible una medida precisa y automatizada. Naturalmente no estamos hablando aquí del pulso como mero índice del sistema circulatorio, sino de la fisiología individual en su integridad.
Una gota mantiene su particularidad gracias a su tensión superficial que marca la condición física del límite con su entorno, y del mismo modo puede caracterizarse el tono individual de una célula y aun un organismo superior como el ser humano. Toda la diferencia está en la gran complejidad del intercambio con el medio de un organismo, pero, aun así, la respiración y su continuación en la circulación deberían ser suficientes para definir este tono en lo que tenga de más característico.
Se tiende a pensar que al pasar de la tensión de una gota a las señales biológicas del cuerpo humano el aumento de complejidad es tal que se pierden de vista los aspectos mecánicos más fundamentales, pero los hechos y las ecuaciones desmienten este prejuicio. Por otro lado, también se tiende a pensar que la física trata de aspectos puramente locales o reduccionistas cuando todas las teorías de calibre o gauge, desde Maxwell han surgido desde un planteamiento integral del que luego se deducen aspectos locales.
El caso del electromagnetismo clásico en Maxwell es paradigmático, pues inicialmente se trataba de una teoría expresada en en ecuaciones integrales y enteramente basada en las nociones de flujo y circulación, con un tubo de flujo como el caso básico. Describe un sistema de una manera fenomenológica y orgánica, desde afuera hacia dentro, incluyendo las relaciones constitutivas que definen la permitividad y permeabilidad, las respectivas tensión y la deformación del campo eléctrico y magnético que nos remiten directamente a la mecánica de materiales. Hay por tanto un conjunto de simetrías básicas y una métrica que las limita a través de unas propiedades materiales atribuidas al espacio en el que se trasforman.
En definitiva, la electrodinámica de Maxwell no es sino una continuación de la hidrodinámica iniciada por Daniel Bernoulli al estudiar justamente los valores mecánicos de la circulación de la sangre; de esta podemos pasar a la ecuación de Laplace, la de Poisson, a la segunda de Maxwell, la de Poiseuille de flujo laminar y la ley de Ohm.
La caída del flujo laminar en la ecuación de Poiseuille origina una función de Bessel de primera clase que refleja los modos de vibración de la sección transversal, del mismo modo que puede observarse en la membrana de un tambor. Aquí vuelve a emerger con toda nitidez el elemento acústico y del tono que en realidad nunca se ha perdido en la lógica del continuo ("ante la tensión tangencial el sólido se deforma, y el líquido fluye".
La pulsología de alguna de las medicinas tradicionales, como la china, trataba de representar esta sección transversal en su clasificación de pulsos característicos. Si nos planteamos el ciclo de alternancia nasal en términos de gradiente o cantidad de flujo, cabe preguntarse si esa variación se traduce también en términos cuantitativos al pulso en la arteria radial de la muñeca derecha e izquierda, e incluso, si es permisible superponerlas en un patrón de interferencia o hacer un promedio. También puede extrapolarse la función a coordenadas esféricas si buscamos una expresión tridimensional.
Una representación tradicional de los tres ejes del cuerpo humano contempla una polaridad continua y una correspondencia entre el lado izquierdo y el derecho, la parte inferior y superior, y la cara anterior y posterior; siendo los extremos de los tres ejes un despliegue en el espacio de una dualidad fundamental actividad/receptividad o activación/reposo. En términos mecánicos podemos generalizarlos como tensión/deformación o fuerza/adaptación. ¿Se puede pasar de la correspondencia cualitativa a la correlación estadística?
LA FASE GEOMÉTRICA Y EL CICLO RESPIRATORIO BILATERAL
La fase geométrica es más conocida como fase de Berry en el ámbito de la mecánica cuántica pero sabido es que existe igualmente en la electrodinámica clásica e incluso tiene análogos exactos en ondas sobre la superficie del agua.
Esto obliga a pensar que no existe nada especial en los potenciales cuánticos, y sólo separando la partícula del campo podría pensarse lo contrario. La fase geométrica es un efecto global sin cambio local, y sólo puede concebirse en los términos del continuo; sólo los patrones de interferencia propios de sistemas ondulatorios muestran su desplazamiento.
Después de que Berry mostrara el caso más simple para procesos adiabáticos cíclicos se han sucedido las generalizaciones para procesos no adiabáticos, no cíclicos, y también disipativos o no conservativos. Independiente de los aspectos dinámicos de los sistemas, la fase geométrica ha demostrado una profunda universalidad, que a pesar de todo, y por el hecho mismo de no estar ligada a las fuerzas, queda siempre en segundo plano.
Esta "anholonomía" tampoco es ajena a los seres vivos y a su locomoción. Inevitable el ejemplo del gato que se revuelve al caer o "gato de Maxwell", el más feliz ejemplo de como un ser vivo protege su invariancia frente a los esfuerzos contrarios; o la cifra no menos universal del movimiento de las serpientes. Shapere y Wilczek mostraron su relevancia en la autopropulsión celular en fluidos viscosos describiendo un circuito de formas partiendo de deformaciones infinitesimales en cilindros y esferas.
Podríamos llamar al "gato de Maxwell", la contorsión global del sistema, "la quinta ecuación del electromagnetismo" —la quinta de Maxwell, claro- aunque se entiende que esta curvatura adicional no añade nada a su perfil dinámico, sino solo a su configuración global. El estatuto de la fase geométrica es ambiguo y no ha de extrañar que los físicos no pierdan las oportunidades para afirmar que en nada altera la mecánica cuántica o el electromagnetismo clásico. ¡Faltaría más!
El único problema es si estas otras leyes tan fundamentales son sólo emergentes, la aplicación local de una teoría intrínsecamente global —lo que sin duda ya es el caso de la primera teoría gauge, la de Maxwell. Entonces la fase geométrica sería un nudo corredizo con que el continuo sujeta al sistema. La anholonomía desde el punto de vista del cálculo y la integrabilidad es una holonomía desde el punto de vista de la mera continuidad.
Ha habido también un abuso del término no-local para el potencial cuántico en la interpretación de Bohm. En los casos de fase geométrica en electrodinámica clásica y hidrodinámica lo único que tenemos es la restricción de la misma configuración global del sistema. Esto es algo muy diferente de la total vaguedad de la expresión "no local". En tales casos, ignorando los precedentes clásicos, los que propugnan interpretaciones no locales parecen ponerles las cosas demasiado fáciles a la mayoría siempre inclinada hacia la aplicación local.
La demostración de Shapere y Wilczek reposa enteramente en la aplicación de los argumentos de los campos gauge de la física fundamental —campos en que el calibre o invariante es el lagrangiano- a la deformación de los cuerpos. Este enfoque de un circuito de formas o deformaciones es idóneo para seguir la evolución de la volumetría en la expansión y contracción de los pulmones. La analogía se establece entre la electrodinámica y la teoría de la elasticidad, que como es sabido se superponen fácilmente. Expliquemos esto un poco.
Cualquiera que estudie en sí mismo la respiración puede comprobar de la forma más directa que hay una correspondencia entre la profundidad de la respiración y el despejamiento de las vías nasales. La respiración profunda abdominal sostenida por un tiempo tiende a eliminar la alternancia bilateral; y por otro lado la respiración más alta o superficial acentúa la alternancia y el bloqueo de una de las vías.
Puesto que el aumento de la actividad voluntaria suele acentuar de la respiración alta o superficial, es de suponer que el SNA tiende a compensar estos desequilibrios; lo que a su vez supone que la alternancia lateral también compensa de alguna manera la altura y la profundidad de la respiración en el eje vertical. En cuanto al eje anterior-posterior, aparte de la diferencia en el llenado del volumen pulmonar cuando se hace desde la base, ya hemos mencionado la polaridad entre la médula espinal y el nervio vago en cuanto a los dos sistemas nerviosos, central y autónomo.
Por supuesto todo esto ocurre en un contexto de transformaciones continuas del que solo cabe tener grados de evidencia estadística. Sin embargo la idea del calibre o gauge tal como ya se presenta en la electrodinámica clásica está perfectamente adaptada para describir esto, incluyendo naturalmente la conexión con la acústica.
En las variaciones de la respiración y el movimiento pulmonar, de más profunda a más superficial, no sólo tenemos cambios de volumen y forma, también de llenado de ese volumen, es decir, de la presión del aire y la tensión superficial de los pulmones. Hay una correlación y posiblemente también un circuito presión-tensión/deformación/volumen. Todo esto son cuestiones eminentemente mecánicas.
Esta presencia primaria de la mecánica la tenemos también a nivel de las células e incluso de las macromoléculas tales como el ADN, sin que por otro lado haya aquí necesidad de plantear mecanismos jerárquicos de subordinación entre los distintos niveles, puesto que estamos hablando de problemas inherentes a la mecánica del continuo, y por tanto, de continuidad. Veamos esto un poco más de cerca.
El problema de la cadena de mando y control en biología está lejos de ser resuelta porque se supone que actúa fundamentalmente mediante señales nerviosas y químicas cuando lo que ocurre es que éstas emergen de las condiciones mecánicas del medio en una medida mucho mayor de la que suponemos. También ocurre, claro está, que la relación entre estas condiciones y los elementos particulares, como moléculas, son muy difíciles de calcular. Pero también en ello tiene parte la fase geométrica, que después de todo muestra cómo depende la propagación de las propiedades del medio, y es en tal sentido que resulta más reveladora.
Se puede medir igualmente la fase geométrica en polímeros como el ADN, y de hecho sin su contribución no se llega a una solución exacta en los problemas de retorcimiento y elasticidad. Ahora, la misma lógica elastodinámica puede extenderse al espacio de parámetros de los pulmones en una secuencia temporal de respiración suficientemente larga.
Puede verse la fase geométrica como una torsión del mismo modo que puede verse la torsión como un cambio en la densidad. Si en medio originalmente homogéneo imaginamos la aparición de un grumo más denso y una burbuja, ambos no podrían surgir sin más sin una torsión o vorticidad que los conecte. Esto puede extenderse a otros tipos de no homogeneidad.
Verdaderamente, la respiración superficial, entrecortada y alterada que casi todos tenemos supone una contorsión en toda la regla de un ciclo respiratorio homogéneo. Pero tampoco ayuda nada caracterizarlo como patológico, puesto que en realidad sólo es un reflejo interno o adaptación a la actividad que el medio externo demanda del organismo. Como dijimos, la alternancia bilateral también debería reflejar cómo el SNA compensa los desequilibrios originados por la actividad voluntaria.
A la fase geométrica también se la ha llamado memoria de fase o memoria del sistema, puesto que las propiedades del medio o su potencial aporta una restricción adicional en la evolución de los parámetros dinámicos que hace que no vuelvan a su estado original. De hecho, la forma más básica de describirla es como la evolución de esos parámetros de la onda en el entorno de un agujero o singularidad en la topología. Afortunadamente aquí no hay que vérselas con cantidades infinitas.
El cambio de signo es un rasgo típico de la fase geométrica revelado de la forma más clara en las formas diferenciales exteriores que de paso son también la forma más compacta y elegante de representar los aspectos integrales del electromagnetismo. Tienen también una traducción gráfica que nos devuelve otra vez a la acústica: el circuito de formas de los modos de vibración de una membrana cuyos límites varían también dentro de un circuito, descubierto por Arnold en 1978. Esto conecta naturalmente con las funciones de Bessel que advertimos en el pulso.
La fase geométrica también se hace presente en la intersección cónica de superficies de energía potencial que definen paisajes globales para las reacciones químicas. En cualquier caso, no sería sorprendente una correlación lo bastante fuerte entre los modos del pulso y el circuito calibrado de formas de la mecánica pulmonar, si tenemos presente no sólo que el sistema circulatorio y el respiratorio están íntimamente asociados —algo ya suficientemente reconocido-, sino que el sistema respiratorio en sí mismo contribuye en gran medida al impulso total responsable de la circulación sanguínea.
En ese impulso total hay que contar por supuesto la medida del retorno de la circulación venosa, que es mucho mayor con respiración abdominal o profunda y mucho menor con respiración alta o superficial; factor que incide además de forma muy directa, a través de la congestión capilar, en el índice de tensión sanguínea —y estando ésta conectada en bucle a su vez con la respuesta cardíaca.
No hay que perder de vista que la causa inmediata de la alternancia en el paso del aire por la nariz es la congestión por vasodilatación y descongestión por vasoconstricción del tejido venoso por la modificación del tono simpático con mediadores químicos como la noradrenalina, que también afecta al corazón y se considera igualmente una hormona del estrés.
Todos los resultados que se obtienen en la teoría electromagnética tienen análogos en la teoría de flujo potencial. En el caso hidrodinámico más simple de fase geométrica para ondas en un medio en movimiento, los parámetros son la velocidad de flujo y su torsión o vorticidad; habría que ver si esto puede aplicarse al hilo de la respiración, a su continuidad ideal tan continuamente perturbada.
En definitiva, en sistemas biológicos la fase geométrica es o tendría que ser una medida del grado de contorsión (forzada) del sistema con respecto a un estado fundamental no forzado, y como tal debería ser robusta frente a diversos tipos de ruido. Por otro lado, está por ver si tanto los elementos dinámicos como el desplazamiento de fase tienen una traducción acústica continua, y por tanto, inmediata, en términos de tensión, tono o timbre.
Este modelo de calibración del movimiento inspirado en los campos gauge debería tener múltiples usos en biología y biomecánica; por poner sólo un ejemplo, podría servir para determinar el grado de estrés, a corto plazo y con efectos acumulativos, que sufren las células expuestas a diferentes intensidades y frecuencias de radiación electromagnética —gauge sobre gauge.
DOS PRINCIPIOS
Puede parecer increíble que nadie antes de Arnold Ehret definiera la vitalidad —y con ella la salud-, como el poder menos la obstrucción (V = P - O); pero más increíble todavía es que ni la medicina ni la biología teórica hayan hecho un uso posterior de un planteamiento tan básico, el mismo que hubiera podido suscribir un yogi o un taoísta dos mil años antes de Ehret.
Increíble, puesto que después de todo la definición de Ehret es la única elementalmente mecánica que se ha dado, y, a principios del siglo XX, aún se suponía que la ciencia y los tiempos hacían gala de mecanicismo. Nada más lejos de la verdad, si juzgamos por el éxito que tuvo su fórmula, que no es sino la aplicación más directa posible de la idea de rendimiento de una máquina. "El principio para la construcción de la máquina ideal es trabajar con el mínimo de fricción". No parece que haya ningún problema en entender esto. Ni tampoco tiene dificultad aplicarlo al cuerpo humano.
La ley de Ehret puede recordar a la de Lotka, algo posterior, conocida como "principio de la máxima potencia", pero ambas surgen de un contexto diferente; sus interpretaciones, por lo demás, apuntan en direcciones muy divergentes, si no diametralmente opuestas.
Lotka quería aportar un principio físico al mecanismo de selección natural darwinista, algo que luego han intentado otros muchos en general con poca o nula fortuna. Pero el principio de Lotka maximiza el consumo y el flujo de energía, no la eficencia como el de Ehret, en el que el calibre del flujo se maximiza sólo cuando se maximiza la eliminación —de la obstrucción, se entiende. También discurren en paralelo la sección o calibre de entrada en las vías respiratorias y el calibre del cilindro torácico en respiración espontánea o no voluntariamente forzada. Por otra parte, el principio de Lotka parece invitar a el ejercicio de la fuerza siempre que sea posible.
Dejando a un lado su sentido completamente diferente, el principio de Ehret aun siendo tan general puede medirse de forma bastante local y directa, mientras que el de Lotka, como todo lo que apela a la selección natural, solo admite estadísticas globales en la dinámica de poblaciones. El primero es realmente mecánico y fácil de verificar, el segundo no es ni lo uno ni lo otro.
Sin duda hay formas bien inmediatas de apreciar la potencia y la obstrucción en distintas señales fisiológicas, como por ejemplo en el pulso, donde son prácticamente sinónimas de la presión y la tensión, o resistencia a la presión. La inclusión del otro factor constitutivo básico, la deformación, permite ahondar en el análisis.
Por lo demás no es difícil conectar directamente el principio de Ehret con el problema del ciclo nasal. Por regla general el flujo total de aire, y la sección o calibre de entrada, tienden a permanecer constantes a lo largo del ciclo, tanto cuando predomina un lado u otro como cuando ambos se encuentran momentáneamente equilibrados.
Sin embargo, la experiencia en primera persona parece indicar que el calibre total tiende a aumentar si el equilibrio no es transitorio y persiste por intervalos crecientes de tiempo. Esto viene acompañado, también en grado creciente, por una respiración más profunda pero con un flujo decreciente de aire que llega a hacerse imperceptible. Tal circunstancia se manifiesta en las fases de sueño sin sueños, así como en periodos de gran absorción o concentración dentro de la vigilia, siempre que unos y otros tengan una duración suficiente.
Lo que se aprecia en tales casos es un aumento de la eficiencia energética, y un efecto general, y no meramente nasal, de limpieza o descongestión. Cabe entonces suponer que si estos periodos tuvieran la duración suficiente llegarían a tener un efecto profundo sobre el balance global del organismo. Y esta es la razón, en consonancia con otras, por la que siempre se consideró que la meditación prolongada tiene un efecto igualmente profundo sobre la salud.
Podemos desestimar esta idea cuanto queramos, pero lo cierto es que, debidamente considerada, es la única que se basa en un principio enteramente mecánico de arriba abajo: el principio de eficiencia de Ehret.
Ya durante las horas del sueño, incluso con ensueños, puede apreciarse un cambio de pautas en el flujo respiratorio y el ciclo nasal; esto es algo que las ciencias del sueño pueden documentar suficientemente. Si durante la vigilia nos vemos obligados a actuar en un mundo que percibimos como exterior a nosotros, en los sueños, por el contrario, es el mundo el que entra en nosotros. En el sueño sin sueño ambos tropismos se cancelan y la conciencia queda vacía de contenidos, aunque, no hay ni que decirlo, lo que entendemos por conciencia es justamente aquello que no depende de contenido alguno.
Según esto, idealmente toda la actividad cerebral/mental así como la misma respiración tenderían a su cese en el fondo del sueño profundo, que haría las veces de estado fundamental. Tendríamos una suerte de espectro asintótico para las fluctuaciones de la respiración y de la mente que tradicionalmente se han contemplado como estrechamente unidas.
Por otra parte, el hecho de que el cuerpo se adentre en grados más intensos de eliminación física, que es un trabajo que demanda energía, cuando la actividad física y mental se reduce a mínimos, plantea el interesante asunto de cómo definir aquí el trabajo realizado, la energía disponible, y la energía potencial.
Incluso cuando parece que la respiración ronda su cese es siempre de suponer que ésta no llega a tener lugar, sino que sólo se ha hecho tan profunda que apenas deja señales en la superficie; nada indica por lo demás que el cuerpo tenga problemas de suministro de oxígeno.
Volvemos así al tema del potencial ya hecho patente con la inclusión de la fase geométrica. Por lo demás no hay que buscar las razones muy lejos. El cuerpo en reposo está haciendo tanto trabajo como durante su actividad —la diferencia es que ahora invierte su energía en hacer ese trabajo dentro, limpiando y eliminando obstrucciones. Esto se tiene que traducir necesariamente en el tono fundamental del organismo, ya lo interpretemos a través del pulso, de la respiración o como fuere.
El principio de máxima potencia de Lotka se aplica generalmente a la resistencia externa, pero también podría aplicarse a la resistencia interna. Del mismo modo, el principio de eficiencia de Ehret debería tener una traducción externa, aunque no siempre estemos en condiciones de seguirla.
Siguiendo la estela de Lotka, T. Odum, ha estirado a veces el principio de máxima potencia a términos de producción y eficencia, pero de este modo pierde su poder restrictivo. Para J. DeLong, lo que el principio dice en su pureza es que "los sistemas biológicos se organizan para aumentar su potencia siempre que las restricciones lo permitan". En el contexto de selección natural se considera siempre que estas restricciones son de carácter externo.
El principio de eficiencia no puede ignorar los aspectos internos, y aunque su simplicidad es una guía tan segura como pueda haberla para este tipo de factores, también puede resultar demasiado limitado. Es evidente que cualquier fórmula tan general ha de admitir letra pequeña y una expansión de términos si quiere tratar más en detalle de las complejidades sin cuento de la vida.
Aunque la fórmula (V = P - O) invita inequívocamente a identificar sin más la potencia P con la vida y a O, la obstrucción, con el elemento negativo que se le opone, está claro, por poner el ejemplo más elemental, que los mismos alimentos que la sostienen pueden actuar sucesivamente como fuente de potencia y de obstrucción. P se tiende a identificar con la presión y la energía, O con la tensión y la materia, y entre ambos, a nivel constitutivo, tenemos toda la línea divisoria de la deformación. Pero esta deformación no afecta igual a ambas partes, del mismo modo que en el electromagnetismo tenemos tensiones sin deformación y deformaciones sin tensión.
Probablemente el principio de máxima eficiencia podría escribirse como la máxima presión (interna) con la mínima tensión y la mínima deformación.
Como materia y energía, P y O son continente y contenido; puesto que no sabemos de ninguna vida que pueda existir sin continente, aquí tenemos al huevo y la gallina, o al huevo y la serpiente. Pero la misma energía puede ejercerse hacia afuera o hacia adentro, y también y paralelamente, hacia la formación de estructuras o hacia la creación de espacio y libertad interna.
Como ya apuntamos, seguramente no hay forma más fiel ni más mecánica de identificar el estado de O y P, continente y contenido, que el análisis acústico de los signos vitales. Tanto la acústica, como nuestra disposición orgánica, como la hidrodinámica y la electrodinámica, se modelan de forma natural en torno a la idea de un tubo de flujo. No hay ni que decir que no suena igual un tubo vacío que uno lleno, ni uno grueso que uno delgado. La teoría del potencial nos remite a este mismo contexto y circunstancias. El metabolismo puede darnos una medida biológica de la potencia, pero mucho más indirecta y problemática.
Un potencial cuántico es también un potencial del campo de onda, y en este sentido no debería ser diferente del potencial clásico. Este potencial cuántico parece igual que el tensor de presión de la ecuación de Madelung, equivalente hidrodinámico de la función de onda de Schrödinger. También aquí pueden distinguirse continente y contenido.
Tómese el llamado efecto túnel, que está originalmente ligado a la mecánica ondulatoria de de Broglie; si se piensa en términos de partículas puntuales, estamos obligados a pensar en un efecto exclusivo del dominio cuántico. En una onda con dimensiones reales no cuesta trabajo explicarlo como un efecto clásico, que encuentra equivalentes incluso con una goma elástica dentro de un recipiente, tal como a Paul Marmet le gustaba mostrar. El modelo clásico incluso ofrece el mismo patrón de dispersión que el revelado por la mecánica cuántica.
En el equivalente clásico no sólo cuenta el grosor de las paredes del pozo potencial sino también su altura. Una animación pixelada muestra en detalle cómo la masa entera de un líquido puede saltar una barrera mucho más alta y salir por completo de su confinamiento manteniendo la altura de su centro de gravedad —y su potencial- invariantes. Aunque el proceso no requiere en absoluto que los pasos sean discretos, este de animaciones recuerdan inevitablemente las asociaciones entre mecánica cuántica y autómatas celulares, no menos que la interpretación del potencial cuántico por Bohm y Hiley como un potencial de información.
Las sutilezas que pueden derivarse de las diferentes teorías del potencial no deberían hacernos perder nunca de vista lo más básico. Nuestro método debería ser no sólo buscar lo simple en lo complejo, sino retornar siempre y percibir lo difícil en lo fácil, en lo que ya creemos ganado.
El principio de máxima potencia y el de eficiencia deberían tener algo que decir sobre la orientación general de la economía y la sociedad. En efecto, en las sociedades modernas el principio de eficiencia queda reducido a las economías locales de costos y producción, totalmente subordinado a la supremacía general del principio de máxima potencia, que igualmente maximiza el consumo, la acumulación y el desequilibrio en lugar de la circulación y la distribución. Tampoco es difícil ver que librado a sí mismo el principio de máxima potencia tiende al agotamiento más rápido posible de los recursos y al colapso global del sistema.
Esto explica también por qué en nuestras sociedades se promueve el modelo de evolución darwinista externo basado en la competencia, frente a toda evidencia y frente a la plausibilidad del modelo de desarrollo interno; de tal modo que incluso cuando se considera este último, suele ser sólo para subordinarlo mejor al primero.
El principio de eficiencia tendría que cumplirse siempre, mientras que el de máxima potencia es sólo opcional para los sistemas que quieren expandirse y autodestruirse lo más rápidamente posible.
¿HACIA UNA CIENCIA DE LA SALUD?
La ley de Ehret no ocupa hoy ningún lugar, ni principal ni secundario, en las ciencias de la salud, pero esto no debería extrañarnos ya que como todos sabemos la moderna biomedicina no se ocupa en absoluto de la salud y sí de las innumerables enfermedades y dolencias. Si realmente existiera una ciencia de la salud el principio de eficiencia tendría que ser no sólo el más sólido punto de partida sino tan bien el punto de retorno.
Es verdaderamente notable que la ciencia moderna lleve más de cuatro siglos obsesionada con encontrar patrones mecánicos en el mundo externo y en nuestra anatomía y sin embargo haya sido incapaz de atender y poner en contexto un argumento tan puramente funcional como éste. De hecho, uno podría apostar a que esta omisión tiene un significado profundo en la economía general de las cosas y en el gobierno de lo humano.
Naturalmente somos conscientes de que en el cuerpo humano, que es un sistema abierto y no uno conservativo, hay que aplicar las categorías de la mecánica con particular cuidado y discernimiento; pero aun así no se puede negar que muchos aspectos de los sistemas conservativos siguen teniendo vigencia y relevancia. Un punto particularmente crucial, especialmente si consideramos cuestiones como la eficiencia en el cuerpo, es cómo pasar de los sistemas cerrados y sin fricción a los sistemas abiertos y con fricción que operan con fuerzas externas. Esto también tiene una gran trascendencia en nuestro entendimiento global de la mecánica.
En la mecánica clásica es el Tercer Principio de acción-reacción el que define lo que es un sistema cerrado y por lo mismo un sistema mecánico propiamente dicho. La situación es muy curiosa porque Newton concibió sus tres principios para salvaguardar la teoría de la gravedad y la mecánica celeste pero es en las mismas órbitas de los planetas donde menos puede ser verificado —si pensamos, por ejemplo en el tercer principio. Desde entonces este tercer principio no ha dejado de ser controvertido, también en el caso de la fuerza de Lorentz y otros aspectos de la electrodinámica, así como en la misma Mecánica Cuántica y la Relatividad General.
Como recuerda Mario Pinheiro, por el teorema de Noether, al que se atiene toda la física moderna, la conservación del momento ha de ser siempre válida pero la ley de acción y reacción no siempre se cumple. Tal vez esto sea una forma de admitir que en la práctica y al nivel más fundamental no podemos caracterizar explícitamente los sistemas como cerrados, y han de tener distintos grados de interacción con el medio continuo o vacío físico.
Pinheiro, desarrollando un poco una idea de Landau y Lifshitz, considera un conjunto simple de ecuaciones para sistemas fuera de equilibrio con un balance entre la variación mínima de la energía y la máxima producción de entropía que tendrían que ser de gran interés para la apreciación general de la interfaz mecánica-termodinámica; estas ecuaciones, que también describen un componente topológico de torsión con un mecanismo de conversión de movimiento angular en movimiento lineal, muestran un momento muy distinto del que se sigue sistema newtoniano y predicen "interacción mutua entre sistemas y un intercambio de energía que se autorregula", algo que parece sencillamente imprescindible en los sistemas vivos. La energía libre es por lo demás un término esencial para el comportamiento mecánico del continuo.
Sin embargo en un organismo biológico encontramos restricciones y circunstancias que pueden ser aún muy diferentes. Habría que distinguir entra la entropía interna del organismo y la que exporta al ambiente; por no hablar del principio de máxima potencia que parece contradecir abiertamente al de variación mínima de la energía.
Si buscamos dentro de la ciencia moderna un equivalente para los tres principios de la mecánica de Newton en sistemas abiertos como los organismos biológicos, no lo vamos a encontrar. Para encontrar algo parecido tenemos que mirar hacia atrás, para buscar luego una traducción cuantitativa y matemática.
Realmente, el triguna del Samkya indio —la filosofía de la que se deriva el yoga- y su aplicación al cuerpo humano como tridosha en el Ayurveda es lo que encuentra más semejanza para el caso. El triguna, como si dijéramos, es el sistema de coordenadas para modalidades del mundo material en términos cualitativos. Las tres cualidades básicas, Tamas, Rajas y Satwa, y sus formas reactivas en el organismo, Kapha, Pitta y Vata se corresponden muy bien con la masa o inercia, la fuerza o energía, y el equilibrio por transmisión del movimiento. Pero es evidente que en este caso hablamos de cualidades y los sistemas se consideran abiertos sin necesidad de definición.
Aquí la tercera ley de la mecánica ha de dejar paso a la conservación del momento y admite implícitamente un grado variable de interacción con el medio. En armonía con esto, el Ayurveda considera que Vata es el principio-guía de los tres ya que tiene autonomía para moverse por sí solo además de mover a los otros dos. Vata define la sensibilidad del sistema en relación con el ambiente, su grado de permeabilidad o por el contrario embotamiento con respecto a él. Es decir, el estado de Vata es por sí mismo un índice del grado en que el sistema es efectivamente abierto.
En el cuerpo humano forma más explícita y continua de interacción con el medio es la respiración, y por lo tanto está en el orden de las cosas que Vata gobierne esta función de forma más directa. Aunque los doshas son modos o cualidades, en el pulso encuentran su fiel traducción en términos de valores dinámicos y de la mecánica del continuo que en ningún momento perdemos de vista —siempre que nos conformemos con grados de precisión muy modestos, pero seguramente suficientes para darnos una idea de la dinámica y sus patrones básicos.
Y puesto que los otros dos modos son lo que mueve y lo que es movido, y los tres en su conjunto nunca están en el mismo plano, la dinámica básica sólo puede ser una escala en ascenso o descenso en la que ciertas relaciones se mantengan invariantes. Sólo con la coexistencia de los tres modos pueden darse los seres compuestos; lo que varían es la proporción y el grado de actividad de cada uno de ellos. Esta escala ascendente o descendente es también una escala de sensibilidad más amplia o de embotamiento progresivo, de restricciones más sutiles o de restricciones cada vez más materiales.
Realmente, no tendría que ser demasiado difícil hallar el suelo común que tienen las semiologías india y china del pulso más allá de las diferencias de terminología y categorías, y pasar de este suelo común al lenguaje cuantitativo, pero extremadamente fluido, de la mecánica de medios continuos. Así tendríamos un método consistente para pasar de aspectos cualitativos a cuantitativos, y viceversa. Nuestro mundo y nuestra cultura le darían la bienvenida a esto.
Seríamos entonces capaces de concebir dinámicas y patrones que ahora mismo nos pasan desapercibidos por inherentes, igual que nos pasan desapercibidos muchos aspectos globales de nuestra biomecánica.
La salud del organismo parece buscar la máxima presión y la mínima tensión internas. Fuera de la actividad exigida por el medio, y a menudo también en esa actividad, busca también la menor deformación posible que la adaptación a un esfuerzo exija. Todo esto son problemas de optimización dentro de un dominio dado, y pueden aplicarse tanto a estados de reposo como de actividad fisiológica. Lo que propongo es que el pulso como signatura ya tiene la suficiente información para darnos un el modelo global de flujo y circulación al que llamamos vida; sólo hay que poner sus distintos aspectos en orden.
También se le pueden evaluar en el pulso funciones de respuesta al impulso bastante similares a las funciones de Green que ya aparecen en hidrodinámica, electrodinámica o aeroacústica y que incorporan a su vez las funciones de Bessel ya comentadas. Estas funciones proporcionan un acercamiento limpio y lleno de significado físico, pero aún necesitaríamos definir adecuadamente el impulso en circunstancias diversas, así como el grado de apertura del sistema en consonancia con ecuaciones como las de Pinheiro u otras parecidas.
De hecho estas funciones u otras relacionadas, como las funciones de respuesta lineal, se han estado usando desde hace mucho tiempo en teoría de la información o para estudiar la respuesta sináptica de las neuronas. Naturalmente en los chequeos médicos están a la orden del día las pruebas de esfuerzo, en las que también es relevante la función de recuperación de los valores de reposo, no necesariamente simétrica respecto a la anterior. Ahora de lo que se trata es de trasladar estas técnicas bien conocidas a unas categorías cualitativas y de eficiencia.
Cabe suponer que el sistema de acupuntura de los doce meridianos o canales, que después de todo también reposa en las ideas de flujo y circulación, sea una proyección al nivel de la piel, y teniendo en cuenta la asimetría en la disposición de los órganos y otras circunstancias anatómicas, de un grupo de simetría elemental basado en los tres ejes del espacio. A este respecto nunca hay que olvidar que los meridianos sólo conforman un nivel entre los contemplados por la medicina china, y no precisamente el más profundo.
Todas las medicinas paliativas, ya sean de oriente u occidente, "holísticas" o "reduccionistas", se las arreglan para buscar un compromiso entre una verdad incómoda y la capacidad del cliente/paciente. Aun si Ehret tuviera toda la razón, apenas encontraríamos una persona entre mil en condiciones de seguir al pie de la letra sus recomendaciones. Mucho más que la salud positiva, que en nuestras actuales circunstancias requieren medidas drásticas y más que reñidas con el mundo, la gente quiere simplemente un alivio para sus dolencias. Sin embargo es indudable que las medicinas antiguas se preocuparon más de la salud y las actuales de la enfermedad. No es sólo que la enfermedad dé más dinero —al menos dentro del moderno "sistema de enfermedad", sino que nuestra circunstancia así como nuestra relación con el ambiente es cada vez más patógena, si no es patológica en sí misma.
Sin embargo a nivel teórico las verdades más simples como el principio de eficiencia son una guía inestimable para desenredar la más que compleja casuística de enfermedades y enfermos en su irreductible individualidad. Puesto que vivimos en el mundo en que vivimos, está claro que no podemos ignorar ni un extremo ni el otro: no podemos renunciar a la simplicidad de la verdad como tampoco podemos ignorar la complejidad de los hechos.
Los texto canónicos de la medicina china o india, por no hablar de otros como los antiguos griegos o Avicena, muestran explícitamente pautas para la clasificación de los individuos según tipologías cualitativas; estas tipologías se reflejaban igualmente y de forma muy significativa en la semiología o interpretación de los pulsos, sus tipos y su evolución a lo largo del tiempo en la salud y la enfermedad. Estas tipologías, reveladoras de una combinatoria elemental, eran útiles aunque naturalmente su alcance estaba muy limitado por los aspectos subjetivos y fenomenológicos de la evaluación. Si podemos tender aquí el puente entre los aspectos cualitativos y la medida continua, accederíamos a un dominio combinatorio continuo de una amplitud incomparablemente mayor dentro de la cual subsumir las cantidades crecientes de datos, ya sean de un tipo de medicina o de otra. Esto en lo que hace a "el camino de la complejidad" hacia el que compulsivamente nos empuja nuestra sobreabundancia de medios.
Desde este punto de vista de la complejidad, todo lo que podamos obtener por la vía de la biología molecular, ya sea a nivel de genes o de cualquier otro tipo de marcadores químicos, sigue teniendo un valor muy limitado porque no puede enmarcarse de forma natural en un cuadro macroscópico observable en tiempo real. Lo que quiere decir que la biomedicina moderna difícilmente puede cumplir con sus promesas de una "medicina personalizada" que tenga sentido para el propio médico; y sin esto, más que de medicina habría que hablar de un oráculo electrónico. El rol del médico en esta situación, sino cada vez más accesorio, se parecería al de un atribulado intérprete.
Además del chequeo de las principales estructuras y órganos, es imprescindible que tengamos un referente dinámico a nivel macroscópico que nos oriente sobre la posible evolución del organismo en el tiempo. Esto siempre se ha confiado al saber tácito del médico, a su apreciación de las diferencias individuales y a lo que llamamos su "ojo clínico"; este tipo de conocimiento no se puede transferir naturalmente a ningún sistema experto o de inteligencia artificial. En cambio los parámetros del pulso como signatura general del fenómeno de la vitalidad se puede transferir íntegramente y de forma natural porque son cantidades que pueden traducirse en matices.
Pero es más, creemos que el pulso ya está dando una información promedio sumamente valiosa sobre el estado del medio interno en el que tienen lugar todas las interacciones bioquímicas y biológicas, y esto es realmente decisivo en el paisaje interno que define la salud. Siguiendo con la analogía de la mecánica de medios continuos, hablaríamos así de una aproximación a las propiedades constitutivas de ese medio —más o menos como ahora hablamos de la permeabilidad, permitividad y susceptibilidad.
Si en las ecuaciones de Maxwell se puede perder una información preciosa al pasar de lo global a lo local con el análisis vectorial estándar, esto igualmente debería considerarse en el análisis mecánico de la circulación sanguínea, que debería mantener siempre el enfoque integral tanto como fuera posible. Este enfoque integral permite ver aspectos libres de métrica o dependientes de la orientabilidad.
E. J. Post insiste en cómo las integrales cíclicas, clásicas o no, tienen por sí mismas propiedades de recuento exacto de valores cuantizados independientes de métricas —incluso si partimos de la integral cíclica de Ampere-Gauss, lo mismo que con la de Aharonov-Bohm, modelo de fase geométrica. De hecho la determinación de e o h es mucho menos reproducible usando sólo la teoría de Scrhödinger-Dirac o la QED. Esta capacidad de recuento también puede ser relevante tanto para las referencias de medida como para aspectos de combinatoria continua que pueden surgir en las tipologías, perfiles y configuraciones de datos.
Ejemplos como el mencionado por Post, básicamente ignorados por la mayoría de los físicos, deberían convencernos del poder de resolución de los métodos integrales si sabemos qué buscar, ya sea en física o en cualquier otro caso que presente condiciones análogas como el que nos ocupa. Todo esto concuerda con nuestra visión de que no hay niveles ni sistemas fundamentales, sino emergencia de agrupaciones estadísticas, y que las leyes físicas, entendidas como campos, siempre han tenido un carácter integral pero una aplicación e interpretación diferencial.
En biología, medicina o fisiología siempre tenemos que habérnoslas con la débil consistencia de datos y medidas, razón de más para mirar siempre a la física como el estándar de referencia. Y si la biología o la medicina han sido modeladas por la física de abajo arriba, lo único por lo que estamos abogando es por su uso de arriba abajo, para ver en qué grado puede mejorar esa consistencia. Nada de esto tendría que resultarnos extraño, si no fuera por los inveterados hábitos de pensar y una inclinación prejuzgada por la idea de bloques constituyentes.
Entonces, la forma más directa de ofrecer consistencia a las crecientes constelaciones de datos médicos o fisiológicos es bajo la cobertura de los mismos aspectos globales/macroscópicos de la física, en el sentido que hemos descrito. La cuestión es que adoptando esta dirección descendente hay que desarrollar categorías nuevas, categorías que hasta ahora se han visto atrofiadas por el predominio del enfoque constructivo o ascendente. El presente artículo es sólo una introducción a esa problemática.
La misma entropía es una medida macroscópica, definida a menudo como el número de microestados consistentes con las cantidades macroscópicas constitutivas o de estado que caracterizan un sistema; aunque no hay que olvidar que sólo por la métrica estamos autorizados a hablar de macro y micro, y algunos aspectos muy importantes son independientes de métricas. Puesto que los términos entropía e información son intercambiables a casi todos los efectos, incluso desde la perspectiva de la teoría de la información la consistencia de los datos va a depender de forma crucial de la caracterización macroscópica del sistema —cuánto más en sistemas abiertos que mantienen un bucle de autorregulación con valores directamente observables. En la carrera en pleno curso por el uso masivo de datos en medicina, esto no sólo es totalmente pertinente, sino que es casi lo único que le da sentido. No es posible —ni deseable- una medicina sin fenomenología.
La historia de la medicina demuestra que es mucho más fácil proponer terapias que teorías consistentes sobre cómo funciona el cuerpo y la salud. También en este caso, con las propiedades mecánicas y acústicas del pulso, es fácil concebir estrategias terapéuticas extremadamente simples pero con un amplio abanico de grados de sofisticación y adaptación a las constituciones individuales; estaría por ver entonces si estas estrategias que asumen una perspectiva biomecánica global son además eficaces.
Aquí no podemos siquiera empezar a plantear las complejas relaciones entre la entropía, la restricción creciente en los organismos, el déficit de eliminación, envejecimiento, máxima potencia y eficiencia. Son temas apasionantes para la biología teórica. Pero para llegar al fondo de estos temas se necesita además un hilo adicional que sirva de guía. También en medicina, lo más importante de todo, más aún que cómo perciba el médico al organismo individual, es cómo éste se percibe a sí mismo. Aunque esto pueda parecer lo más inasible de todo, también es algo que deja huellas a todos los niveles.
También el ciclo nasal del que hablábamos antes sería una huella a un determinado nivel de cómo un ser organizado se siente a sí mismo; más aún, indicaría un balance entre percepción y acción que aún deja un hueco variable para la autopercepción. Dice Francois Chollet que "cuando se tiene acceso tanto a la percepción como a la acción, se está mirando un problema de IA", de forma que puede empezar a buscarse un bucle de optimización. Verdaderamente, la Inteligencia Natural del organismo ya efectúa un balance entre percepción y acción, pero es la autopercepción la que obstruye el camino o determina en cualquier caso el nivel al que tal equilibrio o desequilibrio puede tener lugar; y a su vez la autopercepción está limitada y desequilibrada porque la inteligencia, y siguiéndola a ella el organismo, están más ocupadas con la actividad en el entorno que con su percepción.
Referencias
A. L. Pendolino, V. J. Lund, E. Nardello, G. Ottaviano, The nasal cycle: a comprehensive review
M. Berry, Anticipations of the Geometric Phase
V. I. Arnold, Methods of Classical Dynamics
A. Shapere, F. Wilczek, Self-Propulsion at Low Reynolds Number
J. Samuel, S. Sinha, Molecular Elasticity and the Geometric Phase
Ershkovich Electromagnetic potentials and Aharonov-Bohm effect
P. Marmet, Reality of Waves in Particles
M. J. Pinheiro, On Newton’s Third Law and its Symmetry-Breaking Effects
M. J. Pinheiro, A reformulation of mechanics and electrodynamics
E. J. Post, A history of Physics as an exercise in Philosophy
F. Chollet, What worries me about AI, Medium Magazine
M. A. M. Iradier, Salud, vida, envejecimiento, evolución