miércoles, 28 de mayo de 2008

Caos y Sistemas Biologicos-L.Romanelli


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viernes, 23 de mayo de 2008

COMPLEJIDAD, CAOS Y SISTEMAS BIOLÓGICOS

NTRODUCCIÓN

La medicina ha tenido un enorme desarrollo tecnológico, alcanzando un profundo nivel en el conocimiento durante el presente siglo. Para que se diera este proceso, un elemento fundamental fue la intervención de distintas disciplinas en aplicaciones específicas para resolver problemas.

Las matemáticas, han estado involucradas, sin duda, en estos avances, desde la aplicación de fórmulas sencillas (como el cálculo de la superficie corporal), hasta el procesamiento digital de imágenes de resonancia magnética.

A pesar de este protagonismo, ellas han sido para la mayoría de los médicos, un tema espinoso, árido y poco comprendido, mientras que para muchos otros, se ha convertido en una de sus más valiosas herramientas.

La teoría del caos y los fractales son términos cada vez mas encontrados en diversos ámbitos, y la medicina no es una excepción. Es así como en las últimas dos décadas han aparecido grupos que investigan en este campo, y recientemente se comenzaron a ver con mayor frecuencia, artículos de estudios clínicos relacionados con este tema en publicaciones de revistas de gran reconocimiento como el Journal of the American College of Cardiology (JACC), Journal of the American Medical Asociation (JAMA) y New england Journal of Internal Medicine y IEEE Engineering in Medicine and Biology entre otras.

Con este artículo se pretende dar a conocer de manera sencilla y breve, los principales conceptos de la teoría de caos, mostrar la importancia que tiene esta herramienta para la medicina, indicar algunas aplicaciones médicas prácticas y generar inquietud e interés en el tema por parte de la comunidad médica.

A lo largo de la historia, el hombre ha intentado comprender, explicar los fenómenos que observaba y lo ha hecho principalmente a través de la filosofía y de la física.

Según Aristóteles, las matemáticas se originaron porque la clase sacerdotal de Egipto tenía el tiempo necesario para dedicarse a su estudio. Esto fue corroborado dos mil años mas tarde, cuando se encontró un papiro escrito por el sacerdote Ahmes en la época de 1700 a.C. titulado “Orientaciones para Conocer todas las Cosas Oscuras”. (J.R. Newman, 1994)

Un modelo matemático puede entenderse como una simplificación de la realidad que nos da una visión parcial de ésta, pero que es lo suficiente mente simple para ser manejado en la práctica con un error aceptablemente pequeño.

Sin embargo, los modelos no son completos; de lo contrario serían tan complejos como la realidad misma.

A lo largo de la historia fueron apareciendo modelos que en muchos casos sirvieron de base en la construcción de otros posteriores. Es así como a nuestra manera de ver, la teoría del caos y lo s fractales, no son mas que una herramienta (un modelo), que nos permite entender mejor el comportamiento de los sistemas dinámicos complejos.

EL NACIMIENTO DEL CAOS DETERMINISTICO

James Clerk Maxwell (1831 – 1879), es recordado mejor por sus contribuciones al campo del electromagnetismo, pero su trabajo en la teoría de gases fue también muy importante. Vivió en una época en la que el mundo intelectual estaba regido por el concepto de un universo predecible, pero en su trabajo científico y en sus escritos más filosóficos, mostró ser la primera persona en entender lo que hoy llamamos “caos determinístico”, al reconocer la importancia de los sistemas que dependen de las condiciones iniciales.

Poincaré, hizo eco a las ideas de Maxwell, llegando a la conclusión de que en muchos sistemas no es posible predecir con exactitud su evolución futura, ya que aunque se conocen las reglas que gobiernan dicho sistema, las condiciones iniciales sólo se conocen de manera aproximada, y aparecen perturbaciones impredecibles en su comportamiento. Una de las tantas preguntas que estimularon su trabajo científico fue la siguiente:

“Porqué las tormentas y las lluvias parecen venir por casualidad, de manera que la gente ve muy natural rezar para que llueva o para que haya buen clima, mientras que considerarían ridículo rezar para que haya un eclipse?” (Newman, 1994)

Los sistemas biológicos exhiben un comportamiento denominado “no lineal”, por lo tanto, frecuentemente resulta difícil predecir su comportamiento frente a un estímulo dado (Godberger A., Rigney D et al, 1991).

El análisis en sistemas biológicos ha sido tradicionalmente estadístico, ante el fracaso de los modelos determinísticos.

Existen muchos modelos matemáticos que sirven para describir el comportamiento de sistemas, valiéndose de distintas ecuaciones Sin embargo, muchos de estos modelos no se ajustan adecuadamente al comportamiento de los sistemas reales debido a que, como se mencionó, ellos tienen una dinámica no lineal.

Para tratar de solucionar el problema de la modelación matemática de ésta dinámica, se han desarrollado técnicas alternativas entre la que se encuentra la “Teoría de Caos” y los “Fractales”.
TEORÍA DE CAOS

Un modelo que nació el siglo pasado, cuya adolescencia se dio con el advenimiento de los computadores, está hoy en día, en una etapa de madurez temprana la cual lo convierte en un método válido y promisorio para estudiar el comportamiento de los sistemas biológicos.

Generalidades:

Hasta hace no menos de 50 años, se pensaba que el comportamiento de la mayoría de sistemas era determinista, es decir, obedece a leyes determinadas, y por lo tanto puede ser predicho fácilmente (Solé R. And Manrubia S., 1993). Dicho concepto está fundamentado en el modelo de Homeostasis propuesto por Claude Bernard y desarrollado posteriormente por Walter Canon.

Fruto de éste modelo homeostático – determinístico, es el concepto de la enfermedad como un desequilibrio o pérdida de la estabilidad del sistema. Dicho modelo resultaba interesante en lo teórico, pero inaplicable en lo práctico.

Por lo anterior, la herramienta primordial para tomar describir los fenómenos y tomar decisiones sobre éllos (diagnósticos o tratamientos), fueron y siguen siendo, los métodos estadísticos.

De otro lado, se pueden observar sistemas con un comportamiento global determinístico, y un comportamiento local impredecible. Por ejemplo: se sabe que la frecuencia cardíaca de una persona normal en reposo se puede encontrar entre 60 y 100 latidos por minuto, pero es imposible predecir con exactitud, la frecuencia cardíaca en el próximo instante, a partir de un registro histórico. (Bassingthwaighte et al, 1994) (Goldberger A., 1996)

Este tipo de comportamiento se observa en sistemas que tienen componentes físicos determinísticos, pero que se encuentran influidos por factores externos variables e impredecibles.

Dicho comportamiento es aparentemente aleatorio, sin embargo, pueden ser modelados matemáticamente por ecuaciones que tienen un componente claramente determinístico, pero que involucran la incertidumbre como parte del sistema. Este tipo de comportamiento de apariencia desordenada, con un componente determinístico subyacente, se denomina comportamiento caótico.

El caos no significa desorden absoluto, significa un comportamiento regido por factores determinísticos, pero con un nivel significativo de incertidumbre en la evolución de su comportamiento.

La teoría matemática de caos pretende, entre otras cosas, dar herramientas cuantitativas para poder hacer un trabajo fundamentado en el método científico.

Términos importantes en la teoría de Caos:

- Espacio de Fase: Es una representación del comportamiento de un sistema.

Existen varias técnicas para elaborarlos. Una de ellas se logra, graficando las principales variables del sistema unas, contra otras (por ejemplo, presión contra volumen en el ciclo cardíaco); otra es relacionando una función, contra la su derivada (por ejemplo, las curvas de flujo – volumen durante el ciclo respiratorio); también se puede representar una función, contra sí misma, introduciendo un desfase (Fig. 1)

- Atractor: Es la estructura que se genera en el espacio de fase (E. Mosekilde et al, 1991, A Goldberger 1996)

Existen varios tipos de atractor ( Piekowsky I., 1992):

Atractor Puntual: Cuando las variables de un sistema tienden a un valor estable o al reposo, por ejemplo en el caso de un péndulo que se le da un estímulo y oscila hasta detenerse. (Fig. 2)

Atractor de Ciclo Límite: Se observa cuando se estudian sistemas con un comportamiento cíclico regular. Este atractor se confina a un subespacio del espacio de fase, pero las trayectorias que describen las variables son siempre iguales, siendo predecible su comportamiento en el tiempo. (Fig. 3.)

Atractor Toroidal: Cuando el sistema es cuasiperiódico genera un atractor similar al de ciclo límite, pero las trayectorias no siempre pasan por los mismos puntos, apreciándose así, el comportamiento no uniforme. (Fig. 4.)

Atractor Extraño: Es el atractor característico de los fenómenos de comportamiento caótico. Tiene formas muy variadas con trayectorias impredecibles localmente, pero circunscritas en un subespacio, presentándose así, la llamada estabilidad global con inestabilidad local. (Fig. 5.)

Dimensión del Atractor: Es una cifra que permite cuantificar las características de un atractor, y que se calcula por diferentes métodos como la dimensión de correlación porpuesta por P. Grassberger e I. Procaccia (1983).

Con la dimensión de correlación, lo que se hace es establecer, que tanta correlación existe entre un punto del atractor con sus vecinos. Un sistema de baja complejidad, exhibirá comportamientos bastante regulares, por lo cual los cambios en sus variables mostrarán gran correlación entre un dato con los anteriores o los siguientes. Por el contrario, en un sistema totalmente aleatorio un dato, no tiene ninguna correlación con sus vecinos. En los sitemas dinamicos no lineales, tambien llamados sistemas complejos, la dimensión de correlación varía según su grado de complejidad.

Se puede decir que la dimensión de correlación mide la complejidad global del sistema(Hoyer D. Et al, 1997), y tiene la grán virtud de que,permite establecer el número de variables independientes que determinan el comportamiento del sistema.

FRACTALES

Según B. Mandelbrot, se denomina fractal a aquel objeto o estructura que consta de fragmentos de orientación y tamaño variable pero de aspecto similar (Grassberger and Procaccia, 1983, Goldberger, 1991).

Sus características le confieren propiedades geométricas especiales en cuanto a su longitud, y la relación entre el área de superficie y su volumen. Estas propiedades especiales hacen que se requieran otras herramientas matemáticas diferentes a las convencionales para cuantificar sus características.

En el cuerpo humano existen muchas estructuras con geometría fractal, como son la red vascular, el árbol bronquial, la red de neuronas, la mucosa intestinal, la disposición de las glándulas, etc. (Bassingthwaighte et al, 1994)

La importancia de la geometría fractal en el organismo es que permite optimizar la función de los sistemas ya que tienen una gran superficie sin ser órganos demasiado voluminosos. Los pulmones, por ejemplo, tienen un área de dintercambio de aproximadamente 100 metros cuadrados (una cancha de basketball), mientras que el volumen total es de unos 7 a 8 litros.

Así como existen estructuras con geometría fractal, existen fenómenos con características fractales, ya que poseen patrones de comportamiento que se repiten en diferentes escalas de tiempo. Estos fenómenos pueden ser caracterizados con el uso de las herramientas matemáticas de la geometría fractal.

La teoría fractal es por lo tanto, una herramienta válida y útil para el estudio de fenómenos dinámicos en el cuerpo humano, y permite una aproximación más acorde con la complejidad y la no linealidad de dichos procesos. (H. P. Koch, 1993)

Dimensión Fractal: Por medio de este índice matemático, se pueden cuantificar las características de los objetos o fenómenos fractales.

Hay varios métodos para calcular la dimensión fractal como el exponente de Hurst (R. Solé and S. Manrubia, 1993, Bassingthwaighte et al., 1994)

Interpretación de la Dimensión Fractal:

El término “dimensión”, en geometría, se refiere generalmente a la dimensión euclidiana clásica en la que una dimensión es una línea, dos dimensiones conforman un plano y tres dimensiones un volumen.

Si un cubo se parte en 2 por cada una de sus caras, aparecen 8 cubos. Si se dividiera en 3 partes en cada una de sus caras, aparecerían 27 cubitos. Se puede generalizar éste fenómeno con una ley potencial representada por la siguiente ecuación:

N= F D

Donde N es el número de piezas que aparecen.

F es el factor de escala

D es la dimensión del objeto.

Para el caso del cubo, 8=23 y 27=33.

Desde este punto de vista, el cubo tiene una dimensión de 3.

La geometría clásica, a pesar de su gran utilidad, tiene limitaciones cuando se pretenden medir estructuras naturales.

Quien quiera medir la superficie de una piedra, trataría de aproximarla a una esfera o a un cubo; de igual manera, si se desea saber cuál es la superficie de absorción del intestino, la medida cambiará según la resolución que utilice para hacerlo, debido a que el intestino presenta pliegues desde el nivel macroscópico hasta el microscópico.

Una línea irregular que tiende a llenar un espacio bidimensional tiene una dimensión fraccionaria entre 1 y 2, así como un plano que se pliega, tiende a llenar un espacio tridimensional, teniendo una dimensión fractal entre 2 y 3.

Muchas cosas en la naturaleza (como las estructuras porosas, interfases o límites entre estructuras, superficies rugosas, objetos que se ramifican, etc.) tienen características fractales. (H.P. Koch, 1993).

De esta manera, la dimensión fractal es un índice que permite cuantificar mejor las características geométricas de los objetos que tienen geometría fractal (P.Grassberger, 1983)

Los fenómenos con comportamiento fractal se pueden representar por medio de gráficos de tendencia; a estos gráficos se les puede medir la dimensión fractal, logrando así cuantificar la complejidad de su dinámica. (R. Eberhart, 1969)
Jorge Farbiarz F.* y Diego Luis Alvarez M.
Médico, Especialista en Ingeniería Biomédica, estudiante de la maestría en Bioingeniería en la
línea de Bioseñales e Inteligencia Artificial.
Profesor de fisiología de la Universidad de Antioquia y de la Universidad Pontificia Bolivariana.
Profesor del postgrado de Ingeniería Biomédica U.P.B.
Profesor de la Maestría en Biofísica de la Universidad de Antioquia
Investigador del Centro de Investigaciones en Salud de la Facultad de Medicina U.P.B.
Grupo de Bioseñales e Inteligencia Artificial U. de A. – U.P.B




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jueves, 22 de mayo de 2008

Conceptos Básicos de la Teoría General de Sistemas

Conceptos Básicos de la Teoría General de Sistemas

AMBIENTE

Se refiere al área de sucesos y condiciones que influyen sobre el comportamiento de un sistema. En lo que a complejidad se refiere, nunca un sistema puede igualarse con el ambiente y seguir conservando su identidad como sistema. La única posibilidad de relación entre un sistema y su ambiente implica que el primero debe absorber selectivamente aspectos de éste. Sin embargo, esta estrategia tiene la desventaja de especializar la selectividad del sistema respecto a su ambiente, lo que disminuye su capacidad de reacción frente a los cambios externos. Esto último incide directamente en la aparición o desaparición de sistemas abiertos.

ATRIBUTO

Se entiende por atributo las características y propiedades estructurales o funcionales que caracterizan las partes o componentes de un sistema.

CIBERNETICA

Se trata de un campo interdisciplinario que intenta abarcar el ámbito de los procesos de control y de comunicación (retroalimentación) tanto en máquinas como en seres vivos. El concepto es tomado del griego kibernetes que nos refiere a la acción de timonear una goleta (N.Wiener.1979).

CIRCULARIDAD

Concepto cibernético que nos refiere a los procesos de autocausación. Cuando A causa B y B causa C, pero C causa A, luego A en lo esencial es autocausado (retroalimentación, morfostásis, morfogénesis).

COMPLEJIDAD

Por un lado, indica la cantidad de elementos de un sistema (complejidad cuantitativa) y, por el otro, sus potenciales interacciones (conectividad) y el número de estados posibles que se producen a través de éstos (variedad, variabilidad). La complejidad sistémica está en directa proporción con su variedad y variabilidad, por lo tanto, es siempre una medida comparativa. Una versión más sofisticada de la TGS se funda en las nociones de diferencia de complejidad y variedad. Estos fenómenos han sido trabajados por la cibernética y están asociados a los postulados de R.Ashby (1984), en donde se sugiere que el número de estados posibles que puede alcanzar el ambiente es prácticamente infinito. Según esto, no habría sistema capaz de igualar tal variedad, puesto que si así fuera la identidad de ese sistema se diluiría en el ambiente.

CONGLOMERADO

Cuando la suma de las partes, componentes y atributos en un conjunto es igual al todo, estamos en presencia de una totalidad desprovista de sinergia, es decir, de un conglomerado (Johannsen. 1975:31-33).

ELEMENTO

Se entiende por elemento de un sistema las partes o componentes que lo constituyen. Estas pueden referirse a objetos o procesos. Una vez identificados los elementos pueden ser organizados en un modelo.

ENERGIA

La energía que se incorpora a los sistemas se comporta según la ley de la conservación de la energía, lo que quiere decir que la cantidad de energía que permanece en un sistema es igual a la suma de la energía importada menos la suma de la energía exportada (entropía, negentropía).

ENTROPIA

El segundo principio de la termodinámica establece el crecimiento de la entropía, es decir, la máxima probabilidad de los sistemas es su progresiva desorganización y, finalmente, su homogeneización con el ambiente. Los sistemas cerrados están irremediablemente condenados a la desorganización. No obstante hay sistemas que, al menos temporalmente, revierten esta tendencia al aumentar sus estados de organización (negentropía, información).

EQUIFINALIDAD

Se refiere al hecho que un sistema vivo a partir de distintas condiciones iniciales y por distintos caminos llega a un mismo estado final. El fin se refiere a la mantención de un estado de equilibrio fluyente. "Puede alcanzarse el mismo estado final, la misma meta, partiendo de diferentes condiciones iniciales y siguiendo distintos itinerarios en los procesos organísmicos" (von Bertalanffy. 1976:137). El proceso inverso se denomina multifinalidad, es decir, "condiciones iniciales similares pueden llevar a estados finales diferentes" (Buckley. 1970:98).

EQUILIBRIO

Los estados de equilibrios sistémicos pueden ser alcanzados en los sistemas abiertos por diversos caminos, esto se denomina equifinalidad y multifinalidad. La mantención del equilibrio en sistemas abiertos implica necesariamente la importación de recursos provenientes del ambiente. Estos recursos pueden consistir en flujos energéticos, materiales o informativos.

EMERGENCIA

Este concepto se refiere a que la descomposición de sistemas en unidades menores avanza hasta el límite en el que surge un nuevo nivel de emergencia correspondiente a otro sistema cualitativamente diferente. E. Morin (Arnold. 1989) señaló que la emergencia de un sistema indica la posesión de cualidades y atributos que no se sustentan en las partes aisladas y que, por otro lado, los elementos o partes de un sistema actualizan propiedades y cualidades que sólo son posibles en el contexto de un sistema dado. Esto significa que las propiedades inmanentes de los componentes sistémicos no pueden aclarar su emergencia.

ESTRUCTURA

Las interrelaciones más o menos estables entre las partes o componentes de un sistema, que pueden ser verificadas (identificadas) en un momento dado, constituyen la estructura del sistema. Según Buckley (1970) las clases particulares de interrelaciones más o menos estables de los componentes que se verifican en un momento dado constituyen la estructura particular del sistema en ese momento, alcanzando de tal modo una suerte de "totalidad" dotada de cierto grado de continuidad y de limitación. En algunos casos es preferible distinguir entre una estructura primaria (referida a las relaciones internas) y una hiperestructura (referida a las relaciones externas).

FRONTERA

Los sistemas consisten en totalidades y, por lo tanto, son indivisibles como sistemas (sinergia). Poseen partes y componentes (subsistema), pero estos son otras totalidades (emergencia). En algunos sistemas sus fronteras o límites coinciden con discontinuidades estructurales entre estos y sus ambientes, pero corrientemente la demarcación de los límites sistémicos queda en manos de un observador (modelo). En términos operacionales puede decirse que la frontera del sistema es aquella línea que separa al sistema de su entorno y que define lo que le pertenece y lo que queda fuera de él (Johannsen. 1975:66).

FUNCION

Se denomina función al output de un sistema que está dirigido a la mantención del sistema mayor en el que se encuentra inscrito.

HOMEOSTASIS

Este concepto está especialmente referido a los organismos vivos en tanto sistemas adaptables. Los procesos homeostáticos operan ante variaciones de las condiciones del ambiente, corresponden a las compensaciones internas al sistema que sustituyen, bloquean o complementan estos cambios con el objeto de mantener invariante la estructura sistémica, es decir, hacia la conservación de su forma. La mantención de formas dinámicas o trayectorias se denomina homeorrosis (sistemas cibernéticos).

INFORMACION

La información tiene un comportamiento distinto al de la energía, pues su comunicación no elimina la información del emisor o fuente. En términos formales "la cantidad de información que permanece en el sistema (...) es igual a la información que existe más la que entra, es decir, hay una agregación neta en la entrada y la salida no elimina la información del sistema" (Johannsen. 1975:78). La información es la más importante corriente negentrópica de que disponen los sistemas complejos.

INPUT / OUTPUT (modelo de)

Los conceptos de input y output nos aproximan instrumentalmente al problema de las fronteras y límites en sistemas abiertos. Se dice que los sistemas que operan bajo esta modalidad son procesadores de entradas y elaboradores de salidas.

Input

Todo sistema abierto requiere de recursos de su ambiente. Se denomina input a la importación de los recursos (energía, materia, información) que se requieren para dar inicio al ciclo de actividades del sistema.

Output

Se denomina así a las corrientes de salidas de un sistema. Los outputs pueden diferenciarse según su destino en servicios, funciones y retroinputs.

ORGANIZACIÓN

N. Wiener planteó que la organización debía concebirse como "una interdependencia de las distintas partes organizadas, pero una interdependencia que tiene grados. Ciertas interdependencias internas deben ser más importantes que otras, lo cual equivale a decir que la interdependencia interna no es completa" (Buckley. 1970:127). Por lo cual la organización sistémica se refiere al patrón de relaciones que definen los estados posibles (variabilidad) para un sistema determinado.

MODELO

Los modelos son constructos diseñados por un observador que persigue identificar y mensurar relaciones sistémicas complejas. Todo sistema real tiene la posibilidad de ser representado en más de un modelo. La decisión, en este punto, depende tanto de los objetivos del modelador como de su capacidad para distinguir las relaciones relevantes con relación a tales objetivos. La esencia de la modelística sistémica es la simplificación. El metamodelo sistémico más conocido es el esquema input-output.

MORFOGENESIS

Los sistemas complejos (humanos, sociales y culturales) se caracterizan por sus capacidades para elaborar o modificar sus formas con el objeto de conservarse viables (retroalimentación positiva). Se trata de procesos que apuntan al desarrollo, crecimiento o cambio en la forma, estructura y estado del sistema. Ejemplo de ello son los procesos de diferenciación, la especialización, el aprendizaje y otros. En términos cibernéticos, los procesos causales mutuos (circularidad) que aumentan la desviación son denominados morfogenéticos. Estos procesos activan y potencian la posibilidad de adaptación de los sistemas a ambientes en cambio.

MORFOSTASIS

Son los procesos de intercambio con el ambiente que tienden a preservar o mantener una forma, una organización o un estado dado de un sistema (equilibrio, homeostasis, retroalimentación negativa). Procesos de este tipo son característicos de los sistemas vivos. En una perspectiva cibernética, la morfostasis nos remite a los procesos causales mutuos que reducen o controlan las desviaciones.

NEGENTROPIA

Los sistemas vivos son capaces de conservar estados de organización improbables (entropía). Este fenómeno aparentemente contradictorio se explica porque los sistemas abiertos pueden importar energía extra para mantener sus estados estables de organización e incluso desarrollar niveles más altos de improbabilidad. La negentropía, entonces, se refiere a la energía que el sistema importa del ambiente para mantener su organización y sobrevivir (Johannsen. 1975).

OBSERVACION (de segundo orden)

Se refiere a la nueva cibernética que incorpora como fundamento el problema de la observación de sistemas de observadores: se pasa de la observación de sistemas a la observación de sistemas de observadores.

RECURSIVIDAD

Proceso que hace referencia a la introducción de los resultados de las operaciones de un sistema en él mismo (retroalimentación).

RELACION

Las relaciones internas y externas de los sistemas han tomado diversas denominaciones. Entre otras: efectos recíprocos, interrelaciones, organización, comunicaciones, flujos, prestaciones, asociaciones, intercambios, interdependencias, coherencias, etcétera. Las relaciones entre los elementos de un sistema y su ambiente son de vital importancia para la comprensión del comportamiento de sistemas vivos. Las relaciones pueden ser recíprocas (circularidad) o unidireccionales. Presentadas en un momento del sistema, las relaciones pueden ser observadas como una red estructurada bajo el esquema input/output.

RETROALIMENTACION

Son los procesos mediante los cuales un sistema abierto recoge información sobre los efectos de sus decisiones internas en el medio, información que actúa sobre las decisiones (acciones) sucesivas. La retroalimentación puede ser negativa (cuando prima el control) o positiva (cuando prima la amplificación de las desviaciones). Mediante los mecanismos de retroalimentación, los sistemas regulan sus comportamientos de acuerdo a sus efectos reales y no a programas de outputs fijos. En los sistemas complejos están combinados ambos tipos de corrientes (circularidad, homeostasis).

Retroalimentación negativa

Este concepto está asociado a los procesos de autorregulación u homeostáticos. Los sistemas con retroalimentación negativa se caracterizan por la mantención de determinados objetivos. En los sistemas mecánicos los objetivos quedan instalados por un sistema externo (el hombre u otra máquina).

Retroalimentación positiva

Indica una cadena cerrada de relaciones causales en donde la variación de uno de sus componentes se propaga en otros componentes del sistema, reforzando la variación inicial y propiciando un comportamiento sistémico caracterizado por un autorreforzamiento de las variaciones (circularidad, morfogénesis). La retroalimentación positiva está asociada a los fenómenos de crecimiento y diferenciación. Cuando se mantiene un sistema y se modifican sus metas/fines nos encontramos ante un caso de retroalimentación positiva. En estos casos se aplica la relación desviación-amplificación (Mayurama. 1963).

RETROINPUT

Se refiere a las salidas del sistema que van dirigidas al mismo sistema (retroalimentación). En los sistemas humanos y sociales éstos corresponden a los procesos de autorreflexión.

SERVICIO

Son los outputs de un sistema que van a servir de inputs a otros sistemas o subsistemas equivalentes.

SINERGIA

Todo sistema es sinérgico en tanto el examen de sus partes en forma aislada no puede explicar o predecir su comportamiento. La sinergia es, en consecuencia, un fenómeno que surge de las interacciones entre las partes o componentes de un sistema (conglomerado). Este concepto responde al postulado aristotélico que dice que "el todo no es igual a la suma de sus partes". La totalidad es la conservación del todo en la acción recíproca de las partes componentes (teleología). En términos menos esencialistas, podría señalarse que la sinergia es la propiedad común a todas aquellas cosas que observamos como sistemas.

SISTEMAS (dinámica de)

Comprende una metodología para la construcción de modelos de sistemas sociales, que establece procedimientos y técnicas para el uso de lenguajes formalizados, considerando en esta clase a sistemas socioeconómicos, sociológicos y psicológicos, pudiendo aplicarse también sus técnicas a sistemas ecológicos. Esta tiene los siguientes pasos:

a) observación del comportamiento de un sistema real, b) identificación de los componentes y procesos fundamentales del mismo, c) identificación de las estructuras de retroalimentación que permiten explicar su comportamiento, d) construcción de un modelo formalizado sobre la base de la cuantificación de los atributos y sus relaciones, e) introducción del modelo en un computador y f) trabajo del modelo como modelo de simulación (Forrester).

SISTEMAS ABIERTOS

Se trata de sistemas que importan y procesan elementos (energía, materia, información) de sus ambientes y esta es una característica propia de todos los sistemas vivos. Que un sistema sea abierto significa que establece intercambios permanentes con su ambiente, intercambios que determinan su equilibrio, capacidad reproductiva o continuidad, es decir, su viabilidad (entropía negativa, teleología, morfogénesis, equifinalidad).

SISTEMAS CERRADOS

Un sistema es cerrado cuando ningún elemento de afuera entra y ninguno sale fuera del sistema. Estos alcanzan su estado máximo de equilibrio al igualarse con el medio (entropía, equilibrio). En ocasiones el término sistema cerrado es también aplicado a sistemas que se comportan de una manera fija, rítmica o sin variaciones, como sería el caso de los circuitos cerrados.

SISTEMAS CIBERNETICOS

Son aquellos que disponen de dispositivos internos de autocomando (autorregulación) que reaccionan ante informaciones de cambios en el ambiente, elaborando respuestas variables que contribuyen al cumplimiento de los fines instalados en el sistema (retroalimentación, homeorrosis).

SISTEMAS TRIVIALES

Son sistemas con comportamientos altamente predecibles. Responden con un mismo output cuando reciben el input correspondiente, es decir, no modifican su comportamiento con la experiencia.

SUBSISTEMA

Se entiende por subsistemas a conjuntos de elementos y relaciones que responden a estructuras y funciones especializadas dentro de un sistema mayor. En términos generales, los subsistemas tienen las mismas propiedades que los sistemas (sinergia) y su delimitación es relativa a la posición del observador de sistemas y al modelo que tenga de éstos. Desde este ángulo se puede hablar de subsistemas, sistemas o supersistemas, en tanto éstos posean las características sistémicas (sinergia).

TELEOLOGIA

Este concepto expresa un modo de explicación basado en causas finales. Aristóteles y los Escolásticos son considerados como teleológicos en oposición a las causalistas o mecanicistas.

VARIABILIDAD

Indica el máximo de relaciones (hipotéticamente) posibles (n!).

VARIEDAD

Comprende el número de elementos discretos en un sistema (v = cantidad de elementos).

VIABILIDAD

Indica una medida de la capacidad de sobrevivencia y adaptación (morfostásis, morfogénesis) de un sistema a un medio en cambio.

miércoles, 21 de mayo de 2008

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Por Darío Aranda
Malformaciones, cáncer y problemas reproductivos tienen vinculación directa con el uso y la exposición a contaminantes ambientales, entre ellos los agrotóxicos utilizados en los agronegocios. “Los hallazgos fueron contundentes en cuanto a los efectos de los pesticidas y solventes”, afirma Alejandro Oliva, médico y coordinador de la investigación que abarcó seis pueblos de la Pampa Húmeda y que confirma, en esas localidades, la existencia de diferentes tipos de cánceres –de próstata, testículo, ovario, hígado, páncreas, pulmón y mamas– muy por encima de la media nacional. El estudio también detalla que cuatro de cada diez hombres que consultaron por infertilidad habían sido expuestos a químicos agropecuarios y alerta que el efecto sanitario de los agrotóxicos puede manifestarse en las generaciones futuras. “Hijos o nietos de los trabajadores rurales, y las poblaciones cercanas, son los que dentro de décadas pueden sufrir las consecuencias”, advierte la investigación.

El estudio fue realizado entre 2004 y 2007 por un equipo del Hospital Italiano de Rosario, conducido por Oliva, con el respaldo del Centro de Investigaciones en Biodiversidad y Ambiente (Ecosur), la Universidad Nacional de Rosario, la Federación Agraria local y el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). La hipótesis de estudio del grupo multidisciplinario (conformado por ecólogos, epidemiólogos, agrónomos, endocrinólogos y sociólogos) señalaba que ciertos agroquímicos podrían perturbar la fisiología hormonal. El relevamiento en terreno confirmó que las funciones reproductivas, tanto femeninas como masculinas, son altamente sensitivas a diferentes agentes químicos utilizados en la actividad agrícola. “Existen relaciones causales de casos de cáncer y malformaciones infantiles entre los habitantes expuestos a factores de contaminación ambiental, como los agroquímicos”, afirma el trabajo, realizado por etapas durante tres años y cuyos resultados finales acaban de ser publicados en los Cuadernos de Salud Pública de Brasil.
La investigación remarca que los factores ambientales, como la exposición a pesticidas y solventes, contribuyen a la severidad de la infertilidad y pueden empeorar los efectos de factores genéticos preexistentes. El relevamiento constata que el 40 por ciento de los hombres que consultaron por infertilidad habían sido expuestos a agrotóxicos y resalta que el sistema reproductivo masculino puede padecer severas alteraciones debido a causas ambientales, entre las que se destaca un aumento del cáncer de testículo, malformaciones urogenitales, disminución en la calidad seminal y disfunción eréctil.
La investigación recuerda que toda la zona se fumigó por años con “organoclorados” (como se denomina a productos como DDT, heptacloro, lindano y HCH), que de 1960 a 1978 tuvieron amplia difusión junto a los “organofosforados”, como el Parathion. Del ’78 al ’94 la tendencia introdujo nuevos químicos, como monocrotofós, endosulfán y piretroides. Y desde el ’94 se aplicaron estos dos últimos más el clorpirifós. “Sin olvidar la rotunda aparición del glifosato y sus agregados”, recuerda el científico. Justamente las organizaciones campesinas e indígenas acumulan denuncias contra ese producto, cuyo nombre comercial es Roundup, de la estadounidense Monsanto, el agrotóxico más utilizado en la agricultura actual. Sólo en el último año, y a razón de diez litros de glifosato por hectárea, las tierras más productivas de Argentina fueron rociadas con 165 millones de litros del cuestionado veneno. “Según cifras de la FAO, Argentina ha aumentado en más de un 200 por ciento el uso de agroquímicos, principalmente en la Pampa Húmeda, debido a los herbicidas que se utilizan en la soja transgénicas”, explica la investigación.
El grupo de profesionales remarca que la incidencia del cáncer en áreas rurales es menor que en las zonas urbanas, pero en su estudio detectaron lo opuesto: que algunos tipos de cánceres se encuentran con mayor incidencia en el mundo agrícola, tal es el caso de los linfomas no-Hodgkin y los de próstata, asociados con la fabricación y el empleo de agroquímicos. También sobresalen los cánceres de testículo y ovario, mostrando una incidencia tres veces mayor en el primer caso, y de casi dos veces en el segundo, comparados con las estimaciones a nivel nacional. Los cánceres de hígado fueron casi diez veces más y los de páncreas y pulmón, el doble de lo esperado. En cuanto a la mujer, se registra un aumento significativo de cáncer de mama. También sobresalieron los cánceres de tipo digestivo. “Esto puede ser por haber sido estas zonas muy expuestas a los clorados, y ahora son zonas expuestas al glifosato, que sabemos produce irritaciones digestivas permanentes”, explican.
En un apartado especial se explica que el efecto de los agrotóxicos puede manifestarse mediante dos mecanismos: el contacto directo con la sustancia o que los padres la hayan absorbido y trasmitido a través de sus espermatozoides y óvulos a los hijos. “En diferentes publicaciones se ha demostrado la existencia de casos de cáncer con pacientes que no habían estado expuestos directamente a los agroquímicos, pero si lo habían sido sus padres o sus abuelos. Se produce cuando el químico impacta en la trama genética y se va reproduciendo de generación en generación. O bien pasa a través del útero de la madre”, afirma Oliva. Y advierte: “En materia de salud pública, se está comprometiendo en forma directa a varias generaciones”.
Además del uso de agroquímicos, se señaló como fuentes fijas de contaminación a las plantas de acopio de cereales, los depósitos de plaguicidas, los lugares donde se lavan y guardan los equipos de fumigaciones, basurales y transformadores con PCB. El relevamiento demostró que más del 90 por ciento de los casos de cáncer se encontraron dentro de los 300 metros de esos focos contaminantes.
El trabajo tomó como muestra de estudio áreas consideradas representativas del modelo de agronegocios predominante en la Pampa Húmeda: localidades rurales de hasta cinco mil habitantes, regiones donde la soja abarca el 95 por ciento de la tierra cultivable y con antecedentes de haber estado dedicadas a la producción agropecuaria al menos desde la década de 1950. Se trata de Pérez Millán, en el norte bonaerense, y Alcorta, Carreras, Máximo Paz, Santa Teresa y Bigand, todas localidades de Santa Fe.
Justamente en Bigand, el Ministerio de Salud de Nación realizó un estudio con el objetivo de “determinar factores de vulnerabilidad en poblaciones expuestas a los plaguicidas”. En el marco del Plan Nacional de Gestión Ambiental, con intervención de la Cátedra de Toxicología y Química de la UBA, las conclusiones detallaron: “Más de la mitad de los encuestados y el 100 por ciento de los fumigadores refieren que ellos o conocidos estuvieron intoxicados alguna vez. El 90 por ciento señala que no existen personas resistentes a las intoxicaciones”. El trabajo confirma efectos agudos como alergias, dolor de cabeza, mareos, irritación respiratoria, dérmica y de ojos. En el aspecto laboral, precisa que los trabajadores “en su inmensa mayoría no tienen contrato de trabajo, ni cobertura médica, y cobran a destajo”. “Son mencionados más de 40 pesticidas, predominando el uso de glifosato”, remarca el relevamiento. La fecha de publicación fue 2002. Nunca más el Ministerio de Salud difundió información sobre los agrotóxicos.



lunes, 12 de mayo de 2008

Tecnicas de Terapia Neural en caninos y felinos-Dr.R.Castro


Carotida:Se debe tener en cuenta nunca realizarla en forma bilateral,no aplicar mas de 1 cc de proc al 0,5% cada 20 kgs de peso.Ademas estar seguros que se esta dentro de la arteria
para no afectar el nervio vago.
Otras Tecnicas que nos quedaria por ver son:
Intra-arteriales como :Femoral y Humeral
Perivenosas como:Safena-Cefalica antebraquial y en hembras :Pudenda externa y toracica posterior.
Bomba de Liquor:En espacio intervertebral Lumbo-Sacro,aguja con mandril,bisel hacia craneal,0,5 cc de proc al 0,5% c/20 kgs peso,se retira la cantidad de LCR igual a la proc a bombear.
Puntos gatillo.
Perilesionales y peritumorales.

Tecnicas de Terapia neural en caninos y felinos-Dr.R.Castro


Prostata:Se accede a la misma mediante la tecnica de prepubicos, o mediante tacto rectal, con las agujas por los laterales del ano(Para-rectal)

viernes, 9 de mayo de 2008

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos.Dr.R.Castro


Tiroides:Se aplica a cada lado de la traquea 2 dedos por debajo de la laringe con el cuello en hiperextension

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr.R.Castro


Plexo lumbosacro:Se encuentra por debajo de 4 , 5 lumbar.Se entra a traves de las transversas
2 a 3 cm hacia lateral de los cuerpos vertebrales dirigiendo la aguja hacia abajo y medial.

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr R.Castro



Prepubicos:Con el animal en decubito dorsal,miembros hacia atras y vejiga vacia.
Se aplica un punto de cada lado entrando hacia abajo y atras



Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr.R.Castro


Segmento de torax:Se realizan una serie de papulas en ambas parrillas costales.

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr.R.Castro


Segmento de abdomen:Se realizan una serie de papulas en abdomen,4 o 5 en linea media y 2 o 3 filas de papulas pararlelas a las de la linea media hacia los laterales.

jueves, 8 de mayo de 2008

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr.R.Castro



Troncal-simpatico o Celiaco-Abdominal:En ambas especies se entra con la aguja entre primera y segunda,o segunda y tercera lumbar lado derecho,recordar que las transversas lumbares son en forma de V,por lo que hay que adelantar un poco la aguja hacia adelante del espacio intervertebral.

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr.Roberto Castro




Ganglio Estrellado:Debemos tener en cuenta que su ubicacion difiere de caninos a felinos,en estos ultimos es mucho mas superficial.En ambos lo encontramos a la altura de primera y segunda vertebra toracica.Se entra en ambos por detras de la escapula con el animal de pie,o con el animal de laterolateral extendiendo bien el miembro anterior hacia atras para correr la escapula.

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr.R.Castro


Los puntos y tecnicas en la region de la cabeza son los siguientes:
1-Corona
2-Segmento Oido
3-Esfenopalatino
4-Gasser
5-G.Ciliar
6-Supra e infraorbitario
7-Intraescleral
8-Procesos Occipitales
9-Amigdalas
10-Paladar blando
Papula en esclerotica:Se utiliza la misma tecnica que en el tratamiento de Pannus.
Se anestecia el ojo con colirio anestesico,y luego se realiza la papula con 0,2 cc de proc al 0,5 % en lateral del globo ocular intra escleral.

Tecnicas terapianeural en caninos y felinos.


Papulas en paladar blando:Se realizan 2 o tres papulas en el paladar blando inmediatamente posterior al paladar duro.

miércoles, 7 de mayo de 2008

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr Roberto Castro



Ganglio Ciliar:Se entra por latero inferior del globo ocular(5 o 7),presionando levemente el globo hacia medial

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr R.Castro






Esfenopalatino:Por encima de la arcada cigomatica,se apunta la aguja al primer molar inferior del lado opuesto.Por la boca se entra a travez del orificio esfenopalatino .
Gasser:Por debajo de la arcada cigomatica se dirije la aguja hacia el oido opuesto.

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos-Dr R.Castro



Amigdalas:Se aplican las papulas en polos superior e inferior de amigdalas

Tecnicas de terapianeural en caninos y felinos




Segmento oido:Se aplica en 3 puntos.Por delante ,detras y debajo del conducto auditivo externo.
Se puede aplicar tambien en la bulla osea tocando periostio

Tecnicas de Terapianeural en caninos y felinos



Supraorbitario:Por encima del arco superciliar se palpa la escotadura por donde discurre el nervio.
Infraorbitario:Sobre el maxilar superior,se palpa el orificio por donde emerge la rama infraorbitaria

Tecnicas de Terapianeural en Caninos y Felinos-R.Castro





Corona
Son basicamente 6 u 8 puntos que recorren la circunferencia en dorsal del craneo,se aplican tocando periostio.

martes, 6 de mayo de 2008

Sistema Nervioso Autonomo Neurotransmisores


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Astrocitos-Nuevas Funciones


 Los astrocitos, un tipo de célula glial del sistema nervioso central (SNC), se han considerado clásicamente como células de soporte trófico, estructural y metabólico de las neuronas. Sin embargo, en los últimos años numerosas evidencias sugieren un papel más activo de los astrocitos en la fisiología neuronal, y es posible que estén involucrados en el procesamiento de información del SNC Los astrocitos poseen una forma de excitabilidad basada en variaciones de la concentración intracelular de Ca2+ y se comunican entre ellos mediante ondas de Ca2+ intercelulares. Además, neurotransmisores liberados sinápticamente son capaces de movilizar Ca2+ de los reservorios intracelulares de los astrocitos; es decir, la excitabilidad celular astrocitaria se desencadena por la actividad sináptica neuronal. Por último, los astrocitos pueden liberar el transmisor glutamato de manera dependiente de Ca2+ al medio extracelular, y modulan así la actividad eléctrica neuronal y la transmisión sináptica. Como consecuencia de estas nuevas vías de comunicación celular entre astrocitos y neuronas, se ha propuesto el concepto de sinopsis tripartita, que representa una nueva visión de la fisiología sináptica, según la cual la sinapsis está constituida funcionalmente por tres elementos: los elementos presinápticos y posinápticos y los astrocitos adyacentes. Conclusión. Los novedosos resultados que se discuten en la presente revisión demuestran la presencia de nuevas y complejas vías de información en el SNC basadas en la existencia de comunicación bidireccional entre los astrocitos y las neuronas, con relevantes consecuencias en los mecanismos celulares responsables del procesamiento de información por el SNC
 
Perea, G.; Araque, A.

lunes, 5 de mayo de 2008

Mis Creencias-A.Einstein


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Mentalismo,el nuevo argumento de R.Penrose-A.Enrique


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Pensamiento Complejo-L.Solis


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PASOS HACIA UNA ECOLOGIA DE LA MENTE-Gregory Bateson


La historia del DDT ilustra la falacia fundamental de las medidas circunstanciales. Cuando se lo inventó y
comenzó a aplicar, era él mismo una medida circunstancial. En 1939 se descubrió que esa substancia era
un insecticida (y el descubridor ganó el Premio Nobel). Los insecticidas hacían falta: a) para aumentar la
producción agrícola y b) para salvar a algunas personas, especialmente a las tropas que estaban en
ultramar, de la malaria. En otras palabras, el DDT era una cura sintomática para problemas conectados con
el incremento de la población.

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domingo, 4 de mayo de 2008

Terapianeural y Sistema Nervioso-J.C.Payan

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viernes, 2 de mayo de 2008

La imagen de la naturaleza en la fisica actual-W.Heisenberg


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jueves, 1 de mayo de 2008

Manifiesto por La Vida


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La crisis ambiental es una crisis de civilización. Es la crisis de un modelo económico, tecnológico y cultural que ha depredado a la naturaleza y negado a las culturas alternas. El modelo civilizatorio dominante degrada el ambiente, subvalora la diversidad cultural y desconoce al Otro (al indígena, al pobre, a la mujer, al negro, al Sur) mientras privilegia un modo de producción y un estilo de vida insustentables que se han vuelto hegemónicos en el proceso de globalización.

"Tus fuerzas naturales, las que están dentro de ti, serán las que curaran sus enfermedades."

"Tus fuerzas naturales, las que están dentro de ti, serán las que curaran sus enfermedades."

Paren de fumigar!

Paren de fumigar!

Master en Terapia Neural y Odontología Neurofocal


Curso 2011/13 5ª Edición
EUI Sant Joan de Déu (adscrita a la Universitat de Barcelona)

46 Créditos Universitarios
Reconocido de Interés Sanitario (IES-Generalitat de Catalunya)


Dirigido a Médic@s, Odontólog@s y Veterinari@s

Viernes y Sábados. 12 fines de semana (6 por curso académico)
Inicio: 11 y 12 de Noviembre 2011

Más información en www.terapianeural.com

Terapia Neural.Hacia un nuevo conocimiento

La Terapia Neural (T.N.), a través de su práctica y de los resultados obtenidos ha puesto en evidencia, como ha ocurrido con otras manifestaciones de la ciencia, que la racionalidad y los paradigmas que sustentan la ciencia ortodoxa son insuficientes y deben de ser ampliados, ya que en ellos no tienen cabida los fenómenos cambiantes, ni los comportamientos no lineales, impredecibles e irregulares aunque deterministas, que son propios del devenir de los seres vivos, cuya característica es el cambio constante, con intercambio continuo de materia, información y energía con su medio ambiente; esto es que son termodinámicamente abiertos, con capacidad de autopoyésis que les permite procesos de auto-eco-organización.