Doctor Jorge Valenzuela Rendón
INTRODUCCIÓN
Los cambios ambientales han representado formidables retos para la supervivencia del ser humano. Por ejemplo, a través de la historia ha quedado claro que el calor ambiental, combinado con la sequía, puede provocar aumento de la temperatura corporal, acompañado de deshidratación; y si esto continúa, lleva a la muerte.
MAR EXTERNO PRIMITIVO
Podemos imaginar que un organismo unicelular que vive en un mar está rodeado totalmente por agua y otras sustancias, mientras que un organismo pluricelular, como el humano, ha “introducido” ese mar en su propio cuerpo, de tal manera que posee un mar interior que baña y rodea totalmente las células del cuerpo con agua y otras sustancias. ¿Quién empezó a investigar formalmente este mar interior?
Fue el doctor Claude Bernard, el gran médico francés, quien introdujo el término medio interno a la fisiología. Con este concepto se refería al líquido extracelular; es decir, el líquido que está fuera de todas las células y que podríamos llamar el mar interior. Probablemente, este concepto es la piedra angular de la fisiología moderna.
Este líquido permite transportar hacia todas las células importantes sustancias para su adecuado funcionamiento; a la vez, permite retirar productos de desecho, y sirve como un distribuidor de propiedades físicas y químicas. ¿Qué característica dinámica esencial tiene el medio interno?
HOMEOSTASIA
Volviendo al organismo unicelular en el mar, es fácil entender que cualquier cambio químico o físico de su entorno puede constituir un cambio importante para él y amenazar su supervivencia. Algo similar nos ocurre a nosotros, los humanos, frente a los cambios (falta/exceso de calor, falta/exceso de agua, falta/exceso de sal, falta/exceso de actividad física, etcétera). Es decir, también son retos para nosotros, los cuales debemos superar para seguir vivos y saludables.
Siguiendo con la ruta de pensamiento establecida en Francia por Bernard, el doctor Walter B. Cannon, fisiólogo norteamericano, acuñó el término homeostasia, para referirse a la persistencia de las condiciones casi constantes del medio interno. Probablemente, ésta es la segunda piedra fundamental en la fisiología moderna.
Podemos entender la homeostasia como la tendencia que tenemos a estabilizar el líquido que rodea todas nuestras células y, por lo tanto, a estabilizar los trillones de células en nuestro cuerpo, para mantenernos sanos y aumentar así nuestras posibilidades de supervivencia. ¿Cómo llegamos a la homeostasia?
SISTEMAS DE RETROALIMENTACIÓN
Nuestro cuerpo cuenta con mecanismos de retroalimentación positiva (círculos viciosos) y negativa (círculos virtuosos). (Tabla 1). En general los mecanismos de retroalimentación positiva nos alejan de la salud, y nos acercan a la enfermedad y hasta la muerte, aunque hay excepciones.
Por otro lado, los sistemas de retroalimentación negativa nos permiten vivir en estado de salud o regresar a éste, ya que pueden estabilizar el medio interno. ¿Cómo está formado un sistema de retroalimentación negativa?
RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA
Un sistema fisiológico de retroalimentación negativa está formado básicamente por:
1) Sensores, que detectan los valores cuantitativos de la variable fisiológica en cuestión (por ejemplo: presión arterial, frecuencia respiratoria, temperatura corporal, etcétera); reúnen información y la envían al controlador central.
2) Controlador Central, que procesa la información recibida desde los sensores. Ahí se calcula la respuesta fisiológica adecuada frente a los cambios de la variable fisiológica y se envían impulsos a los efectores.
3) Efectores: modifican su actividad fisiológica induciendo el retorno de la variable en cuestión hacia valores cuantitativos normales (control o línea de base). En pocas palabras, ¿para qué sirve un sistema de retroalimentación negativa?
UTILIDAD DE UN SISTEMA DE RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA
Por lo anteriormente expuesto, queda claro que un sistema de retroalimentación negativa monitorea una variable fisiológica, detecta cambios en su valor cuantitativo y, al desviarse, regresa la variable a valores normales, y de esta manera nos permite vivir dentro de estados de salud (si las variaciones son menores) o nos regresa desde la enfermedad a la salud (si las desviaciones son mayores).
¿Es posible saber que tan eficiente es un sistema de retroalimentación?
GANANCIA DE UN SISTEMA
El doctor Arthur C. Guyton, fisiólogo norteamericano, introdujo a la medicina el concepto de ganancia con el objetivo de cuantificar el poder de un mecanismo de retroalimentación negativa para estabilizar la variable fisiológica que regula. La ganancia es igual a compensación (o corrección) que lleva a cabo el sistema de retroalimentación negativa dividido entre el llamado error; es decir, la porción que no es capaz de corregir, de manera que:
ganancia = compensación/ error
En un extremo el valor numérico de la ganancia de un sistema de retroalimentación, está el cero; es decir, ese sistema no puede producir ninguna compensación sobre esa variable fisiológica. En el otro extremo existen sistemas de retroalimentación que pueden corregir totalmente los errores de la variable en cuestión y, por lo tanto, la ganancia tiene un valor igual a infinito; es decir, estos sistemas representan lo máximo en compensación.
Antes del uso de ganancia en medicina, no había ninguna cuantificación precisa del poder de estabilización de un sistema fisiológico. El uso del concepto de ganancia ha sido extraordinariamente útil en medicina, ya que ha permitido distinguir claramente entre sistemas de retroalimentación débiles (con baja ganancia) y aquéllos que son poderosos (con alta ganancia), y ha permitido asimismo, prioridades cuantitativas en nuestro entendimiento de la regulación fisiológica.
Esto ha tenido gran impacto en medicina; por ejemplo, guiando investigaciones en la búsqueda de nuevas formas terapéuticas basadas en la manipulación farmacológica, quirúrgica, o mediante otros medios de sistemas fisiológicos poderosos, lo cual permite acercar al paciente hacia el estado de salud.
ACLIMATIZACIÓN
El término adaptación puede usarse para designar una característica que favorece la supervivencia en un medio ambiental específico. Cuando un sujeto es expuesto a un cambio ambiental crónico, su habilidad para responder a este estímulo no es fijo, sino variable; es decir, puede aumentar cuantitativamente a través del tiempo. A este tipo de adaptación se le llama aclimatización.
Debe señalarse que el proceso de aclimatización es habitualmente reversible; sin embargo, si ocurre durante el período critico del desarrollo de una estructura orgánica o una respuesta fisiológica (aclimatización del desarrollo), entonces puede ser irreversible. Esta capacidad aumentada para responder a los cambios ambientales durante la aclimatización, involucra cambios fisiológicos, incluyendo aumento en el número, tamaño o sensibilidad de diversas células involucradas en el sistema homeostático.
¿No se toma en cuenta la conducta?
MÁS ALLÁ
El doctor Curt Richter trabajó en el mismo laboratorio de psiquiatría durante más de 60 años, combinó los conceptos de Bernard y Cannon e incluyó la perspectiva de la conducta en los procesos regulatorios. Una de sus mayores contribuciones a la medicina fue expander el concepto de defensa del medio interno, incluyendo lo que él llamaba los “reguladores del organismo total.
Entendió que los seres pueden regular el medio interno en distintos contextos, utilizando la conducta de manera primordial; vio a la conducta como un elemento integral de la fisiología regulatoria.
THANATOS VERSUS EROS
Podemos concebir la vida como una continua lucha entre las fuerzas destructivas y las fuerzas constructivas; una especie de partida de cartas. Así, por ejemplo, las fuerzas destructivas podrían inducir el caos, provocando calor ambiental intenso y llevándonos a la enfermedad.
Después de un tiempo, las fuerzas constructivas provocarían en nuestro cuerpo sudoración y evaporación, regresando así nuestra temperatura corporal a niveles normales. En otro momento, las fuerzas destructivas podrían buscar la muerte a través del frío, y las fuerzas constructivas podrían ayudarnos provocando temblores; es decir, contracciones musculares; en otras palabras, movimiento de fibras musculares acompañadas de fricción que genera calor, y así nuestra temperatura corporal regresaría a niveles sanos.
Esta infinita partida de barajas se ha venido jugando a través de los siglos diariamente en el ser humano, y seguirá. El trabajo del profesional de la salud consiste en ayudarles a las fuerzas constructivas a elegir la mejor baraja para ganar una vez más la partida.
EN PERSPECTIVA
A través de la historia, la supervivencia del ser humano ha dependido de su capacidad de enfrentarse a múltiples cambios y superarlos; para lograrlo, debe modificar de manera muy dinámica diversos procesos fisiológicos, incluso cambios conductuales, y así estabilizar variables fisiológicas estratégicas, manteniendo la salud y aumentando las probabilidades de supervivencia individual y colectiva.
Entender cada vez más claramente los procesos involucrados permitirá ofrecer mejores alternativas terapéuticas a nuestros futuros pacientes.
