ORGANISMO
CRISTALINO LÍQUIDO Y TERAPIA NEURAL
Hacia una termodinámica de la complejidad organizada.
Dr. Jorge Kaczewer (médico
neuralterapeuta) – con la colaboración del
Dr.
Roberto Castro (médico veterinario neuralterapeuta) – Argentina
Trabajo de investigación presentado
en setiembre de 2007 en el Primer Encuentro Colombiano de Terapia Neural,
Odontología Neurofocal y Pensamiento Complejo, organizado en Bogotá por CIMA y
ACONMB, y en abril de 2008 en el Primer Curso Argentino de Odontología
Neurofocal en el marco de la formación continuada en Terapia Neural, dictado en
Buenos Aires por la Prof.
Dra. Odont. Yoseth Osorio Díaz, presidenta de ACONMB
(Colombia), organizado en Buenos Aires por el Instituto Argentino de Terapia
Neural y Medicina Integral.
“Estas son las medicinas de una ciencia
que todavía nos falta descubrir”.
Richard
Grossinger, 1980.
(Medicina Planetaria)
“Enfrentamos el reto de buscar conductores de memoria que transporten
información según el lugar en que se encuentren y según su propia estructura
cuántica molecular. Esos sistemas de transporte son los cristales líquidos. La
pregunta a hacernos es el papel que juegan los cristales de procaína en este
proceso sistémico de memoria fluyente. Hay pocos estudios al respecto pero allí
tenemos un gran campo de investigación”.
Julio César Payan de la Roche, 2003.
(Terapia Neural: el futuro -
Encuentro Mundial de Terapia Neural y Odontología Neurofocal)
Comencé este trabajo tras escuchar al doctor
Payan mencionar por primera vez en el congreso mundial del 2003 en Bogotá (1)
el vínculo entre cristales líquidos y TN. Llevaba un año conduciendo en la Universidad Maimónides
de Buenos Aires la Unidad
de Terapia Neural del Departamento de Medicinas Complementarias e Integrativas
fundado por el recientemente fallecido doctor Ignacio Fojgel, a quien muchos de
los presentes conocieron. Trabajábamos bajo la constante presión del
establishment médico que consideraba que la TN carecía de fundamento científico. Para colmo,
mi bagaje curricular era políticamente insuficiente. Nunca me preocupé por
juntar diplomas. Pero ahora estaba haciendo TN en un hospital universitario y
me exigían explicar “la ciencia detrás de esta
medicina”. No les importaba que en nuestro consultorio externo los pacientes
mejoraran.
Poco después de aquel congreso, conozco en
Montevideo, Uruguay, a Mae-Wan Ho, genetista y bióloga molecular china que
dirige en Inglaterra el Instituto de Ciencia en Sociedad, institución
independiente dedicada a denunciar los peligros del uso irresponsable de la
tecnología transgénica. Ella llevaba varios años estudiando la naturaleza
cristalino-líquida de los seres vivos y acababa de publicar su libro “El arco
iris y el gusano” (2), un replanteo actualizador de la biofísica y una síntesis
de hallazgos y concepciones acerca de la intercomunicación y autoorganización
biológicas, fruto del trabajo de investigadores independientes excluidos y rechazados por la ortodoxia
científica. Cuando apenas hojeé el ejemplar que la Dra. Ho en persona me
obsequió, supe que volvería a casa pertrechado de mejores preguntas para
continuar mi investigación.
¿Dónde estaba almacenada la memoria del
traumático pasaje por 14 días de internación en terapia intensiva que atravesó
Alicia, a consecuencia de la sepsis posterior a una histerectomía que intentó
detener las severas hemorragias generadas por grandes fibromas? Me consultaba a
sus 49 años, tras cuatro años de depresión, trastornos menopáusicos e
hipotiroidismo detonados luego de esa cirugía. Su Fannenstil era una profunda
grieta fibrosada de dos cm de profundidad, dos de altura y más de 20 cm de ancho. A la
inyección de su tiroides y esta impresionante cicatriz, esta mujer respondió
cayendo en cama durante tres días con altísima fiebre, y un sopor durante el
cual revivió no sólo el proceso atravesado entonces sino que también “recordó” vívidamente las conversaciones, las oraciones y el contacto de
las manos de su médico, que durante los 14 días se pasó varias horas sentado a
su lado en la terapia intensiva.
Tras una
semana me visita maravillada por su mejoría. No más sofocos, cansancio,
angustia ni llanto. Tuvimos tres
encuentros más en los que sucesivamente fue recordando viejos eventos
traumáticos o quirúrgicos luego de cada correspondiente tratamiento: luego de
tratar un dolor en una várice en pierna izquierda, recordó un severo traumatismo cefálico. Y tras una
corona de cuero cabelludo y supra e infraorbitario, cedió totalmente una
conjuntivitis crónica y revivió su cirugía de adenoides. Dos meses después de la última
consulta, me llamó para compartir su bienestar, parte del cual respondía “a que
pudo separarse tras 14 años de una
pésima relación matrimonial”.
Mejores preguntas... Hay 200 billones de
células en nuestro cuerpo, conformadas por cantidades astronómicas de moléculas
diferentes. ¿Cómo puede este enorme conglomerado de células y moléculas
dispares funcionar tan perfectamente como un todo coherente? ¿Cómo pudo mi
paciente acceder a la energía con la que
cambió el rumbo de su vida? Insistimos, ¿dónde quedaron archivadas sus
irritaciones? ¿En el SNC, en el SNA o acaso fuera del ámbito neural?
La visión del organismo como red de canales
de información propuesta por Payán en “Información, Entropía y Terapia Neural”
(3) sugiere mecanismos de memoria adicionales a la engramabilidad del sistema
nervioso autónomo y la participación del SNC. Este trabajo surge de la
invitación que Payán nos hace también en
“Ciencia y TN” (4) a investigar la permanencia de irritaciones y nos conduce a
un excitante planteo: la posibilidad de que el “campo interferente” sea un
fenómeno que combine una fuerte participación extra-neural. Entonces, el SN
podría no estar siendo nuestro principal interlocutor en el diálogo que con la Terapia Neural
intentamos establecer con esa red de canales de información que es nuestro
paciente, sino solamente un socio al 50%.
Esta investigación sugiere que
el otro socio podría ser el sistema conformado por todas las proteínas del
organismo que se comportan como cristales líquidos. De hecho, existe una continuidad
dinámica y cristalino-líquida
de tejidos conectivos (piel,
huesos, tendones, ligamentos, cartílago y diversas membranas que cubren órganos
principales y delimitan espacios internos)
y matriz extracelular en conexión directa con el igualmente cristalino líquido
citoplasma en el interior de cada simple célula del cuerpo. Los tipos de
sustancias y tejidos que conforman este continuo cristalino líquido incluyen
todos los principales componentes del organismo: los lípidos anfifílicos, las
glicoproteínas, las integrinas y otras proteínas integrales de las fronteras
celulares, el ADN de los cromosomas, todas las proteínas, especialmente las
cito esqueléticas, las musculares, los colágenos y los proteoglicanos de los
tejidos conectivos.
Trataremos de ver la forma en que la cristalinidad líquida confiere a los organismos su flexibilidad
característica, su sensibilidad y capacidad de respuesta exquisitas,
optimizando por ende la rápida y silenciosa intercomunicación que le permite al
organismo funcionar como un todo coherente y coordinado. Adicionalmente,
veremos que el continuo cristalino líquido provee interconexiones eléctricas
sutiles que son sensibles a cambios en la presión, el pH y otras condiciones
físico-químicas; en otras palabras, también es capaz de registrar (memoria
tisular). Y que posee todas las cualidades de una conciencia corporal
conformando un sistema de comunicación que podría quizás ser tan o más sensible
a los efectos de la terapia neural que
el sistema nervioso (5).
Antes de adentrarnos de lleno en este “nuevo
mundo” del organismo cristalino líquido, les advierto que todo vestigio de
nuestro apego a las bio-visiones mecanicistas que heredamos del industrialismo
cartesiano atravesará una especie de terremoto. Veremos que
la célula no esta ensamblada como un juego de nano-Mecano, y tampoco como
interminables piezas de nano-Rasti o nano-Lego, lo cual depende así de muchas
acciones mecánicas fragmentadas del tipo empujar-tirar, conducir-ser conducido
y bloquear-desbloquear. Gerald Pollack, en su libro “Células, geles y las
maquinarias de la vida: un enfoque nuevo y unificador sobre la función celular”
(2001), propone que el hardware molecular en verdad existe, pero los mecanismos
explicativos podrían estar totalmente errados. Especialmente si hacemos Terapia Neural, sentiremos el
peso de la concepción de los biólogos moleculares que nos ha
metido en un verdadero embrollo de innumerables engranajes y ruedas, puentes
colgantes, receptores de membrana, canales, interruptores, transductores de
señales, tornillos y tuercas moleculares engullendo energía como nuestros
propios aparatos mecánicos, mientras todavía nos seguimos preguntando de dónde
podría provenir toda esa energía.
Pero sobre todo, la visión del organismo
cristalino-líquido nos brindará herramientas nuevas para entender mejor la exquisita sensibilidad de los seres
vivos ante señales débiles, es decir, para imaginar más floridamente cómo se
universaliza en el paciente el influjo de nuestra pequeña inyección de
procaína, presentándose curaciones inexplicables. Esta amplificación de
impulsos poco intensos hacia resultados macroscópicos tan sorprendentes
justamente plantea la necesidad de renovar nuestra concepción termodinámica de
la vida. Hoy ya sabemos que la mayoría de hallazgos de Prigogine son sólo
aplicables a un grupo de sistemas sumamente restringido. En realidad, todavía
no existe una termodinámica general de sistemas alejados del equilibrio y
tampoco una teoría de la auto-organización (6).
Según Mae-Wan Ho, ninguna parte
del sistema tiene que ser empujada o dirigida hacia la acción, ni sujeta a
regulación mecánica y control. En vez de ello, la acción coordinada de todas
las partes depende de la veloz intercomunicación a través de todo el sistema.
Para Goodwin, el organismo es un sistema de “medios excitables” (7), o células
y tejidos excitables capacitados para responder específica y
desproporcionadamente (por ejemplo, no linealmente) a señales débiles gracias a
la gran cantidad de energía almacenada, la cual puede entonces amplificar la
señal débil hacia una acción macroscópica. Es en virtud de su autosuficiencia
energética, por ende, que un organismo es un ser sensible –un sistema de partes
sensitivas todas dispuestas para intercomunicarse, para responder y para actuar
apropiadamente como un todo ante cualquier contingencia.
CRISTALES LÍQUIDOS: HISTORIA Y BIOQUÍMICA
Los cristales líquidos fueron descubiertos
hace más de cien años (1888) por el botánico y químico austriaco Friedrich Richard Reinitzer (1857-1927), quien encontró que algunos
compuestos orgánicos derivados del colesterol parecían tener dos puntos de
fusión. Más
específicamente, observó que al calentar los cristales de estas sustancias a
145° C, el sólido se transformaba en un líquido turbio; pero éste a su vez, se
convertía en un líquido totalmente claro y transparente precisamente a 179° C. Reinitzer también realizó el proceso
inverso y enfrió el líquido transparente observando que exactamente a las
mismas temperaturas anteriores ocurrían las transformaciones opuestas. Vio además que los cambios observados iban
acompañados de absorción o emisión de calor, dependiendo de si la temperatura
aumentaba o disminuía y, asimismo, cómo el volumen del sistema cambiaba en
forma abrupta (8).
Al
poco tiempo de estas primeras observaciones (1889), el cristalógrafo alemán F.
Lehmann descubrió que el líquido turbio intermedio entre los cristales y el
líquido transparente poseía propiedades ópticas y una estructura molecular muy
parecida a la de un cristal sólido, y acuñó el nombre de cristal líquido (9).
Aun sin darse plena cuenta, lo que en realidad habían descubierto era un nuevo
estado de la materia: las fases intermedias o mesofases, término acuñado por
DeGennes en 1974 (10).
El químico Georges Gray, quien ha estudiado
los cristales líquidos por muchos años, se refiere a éstos como “sistemas
sensitivos afinables”, y como tales, resultan ideales para construir organismos
(11). Ya se ha
reconocido que todos los constituyentes principales de los organismos vivos
pueden llegar a ser cristalino-líquidos. Estas distintas especies moleculares
pueden constituir una multiplicidad de mesofases que pueden resultar
fundamentales para la estructura y el funcionamiento biológicos en todos los
niveles de la organización, desde procesar metabolitos en la célula hasta la
determinación de los patrones durante el desarrollo, y el funcionamiento
coordinado de organismos enteros.
Pero fue Joseph Needham (12) quien, en 1936, propuso que todas
las propiedades del protoplasma pueden explicarse en términos de cristales
líquidos. “...Los cristales líquidos, debe destacarse, resultan importantes
para la biología y la embriología porque manifiestan ciertas propiedades que
pueden ser consideradas como análogas a aquellas que manifiestan los sistemas
vivos (modelos), pero debido a que los sistemas vivos en realidad son cristales
líquidos...”
Propiedades de las mesofases
Las
mesofases tienen propiedades de anisotropía óptica, eléctricas y magnéticas, además
de propiedades
mecánicas (13). Un cristal líquido fluye, se escurre y
toma la forma del recipiente que lo contiene, de la misma manera que un líquido
ordinario como, por ejemplo, el agua. Pero a diferencia de ésta, cuyas
moléculas son relativamente simples y prácticamente esféricas, las moléculas de
un cristal líquido son, por lo general, muy alargadas en forma de barra o
aplanadas en forma de disco. Esta asimetría molecular tiene una consecuencia
muy importante:
los átomos dentro de la molécula se sitúan preferentemente a lo largo del eje
de la molécula o bien en el plano definido por la molécula misma, dando lugar a
una estructura molecular complicada.
Características electromagnéticas
Cuando
dos moléculas se acercan entre sí, sus nubes electrónicas son las primeras en
entrar en contacto y se repelen por tener cargas del mismo signo, de modo que a
distancias comparables con las dimensiones moleculares mismas, las fuerzas
intermoleculares son repulsivas y tienden a alejar a las nubes electrónicas y
en consecuencia a las moléculas. Pero esta repulsión también produce el
desplazamiento relativo de las nubes electrónicas con respecto a sus núcleos.
Como esto ocurre en cada átomo, en las
moléculas alargadas el efecto neto podemos describirlo imaginando que la presencia
de una molécula de cristal líquido produce una distorsión en la distribución de
carga eléctrica de la otra molécula, de modo que la carga positiva neta de los
núcleos queda separada una cierta distancia de una carga negativa de igual
magnitud. Como es sabido, esta configuración de carga se denomina dipolo
eléctrico, y a la línea que une ambas cargas se le llama eje del dipolo,
que coincide entonces con el eje largo de la molécula. Así que podemos concluir
que una molécula de cristal líquido induce la formación de dipolos eléctricos
en las moléculas vecinas.
Sin
embargo,
es más fácil que la nube electrónica se desplace con respecto al núcleo
positivo a lo largo del eje de la molécula que transversalmente a él —a lo
largo del eje corto— aunque esto último también es posible, dependiendo de la
estructura molecular. Ahora
veremos a qué conduce esta formación de dipolos en todo el cristal líquido.
Formación de dipolos
Sabemos que cada configuración de cargas
eléctricas crea un campo eléctrico E en el espacio que la rodea. La estructura
espacial específica de cada campo (posición y dirección), es una propiedad de cada
configuración de cargas,
pero es precisamente a través de este campo como cada configuración ejerce
fuerzas sobre otras cargas eléctricas.
En el caso del dipolo eléctrico, la
estructura de este campo está representada por líneas de fuerza y
sus propiedades son tales que, si en la región ocupada por este campo se coloca
otro dipolo, las fuerzas que produce el campo del primero obliga a que los dipolos se orienten contiguamente. Es decir, la mayor parte de los
átomos de una molécula trata de situarse al lado de los átomos de otra, de modo
que las cargas del mismo signo se sitúen lo más cerca unas de otras. El
resultado neto es que así se genera una fuerza de atracción entre los dipolos.
Debido
a la estructura de sus moléculas y, en especial, debido a la asimetría de las mismas, un cristal líquido
adopta configuraciones altamente ordenadas. Aunque el mecanismo de interacción
molecular descrito es básicamente el mismo que genera el orden en los cristales
sólidos,
no debe olvidarse
una diferencia esencial entre ambos sistemas: en todo momento los cristales
líquidos permanecen en estado líquido, lo cual implica que los centros de masa
de sus moléculas no forman una red periódica sino que fluyen manteniendo el
orden en la orientación común de sus ejes moleculares.
Propiedades ópticas de las mesofases
Hemos
visto cómo la arquitectura molecular de los cristales líquidos favorece, a
temperaturas y densidades moderadas, la aparición de una dirección especial a
lo largo de la cual se orientan las moléculas alargadas y perpendicularmente a
ella en las moléculas en forma de disco. La peculiaridad de este tipo de
materiales es que la existencia de una dirección preferida afecta el
comportamiento de los rayos luminosos en el material cambiando su intensidad,
color y dirección de propagación. Por esta razón a esta dirección especial se
le llama el eje óptico del material y es la causa de muchos fenómenos
ópticos importantes.
Es necesario subrayar aquí que la existencia
del eje óptico es un fenómeno colectivo que se da en forma espontánea en los
cristales líquidos. Así, por ejemplo, si un rayo de luz blanca incide sobre el
cristal líquido formando un ángulo con el eje óptico puede transformarse en luz
de color al transmitirse a través del líquido pues la velocidad de la luz en el
fluido depende de la dirección de propagación respecto al eje óptico. Pero,
además de este cambio en el color, también puede ocurrir que el rayo saliente
se divida en dos rayos luminosos cuyas intensidades relativas varíen
dependiendo de la dirección del rayo incidente con el eje óptico. A este
fenómeno se le llama birrefringencia.
Además los cristales líquidos
tienen propiedades polarizantes de la luz y además su eje óptico cambia con
facilidad frente a fuerzas externas básicamente electromagnéticas.
Clasificación de las mesofases
De acuerdo con el tipo de arreglos
moleculares que pueden formar, el científico francés Georges Friedel (1922) clasificó los cristales
líquidos en tres grandes clases: nemáticos, esmécticos y colestéricos:
a. Nemáticos
La fase nemática exhibe orden en la
orientación de sus moléculas y al mismo tiempo desorden en la posición de sus
centros de masa. Las moléculas pueden moverse lateralmente, girar alrededor del
eje común o deslizarse paralelamente a él.
b. Esmécticos
En contraste con los nemáticos,
que son la fase más desordenada de los cristales líquidos, los esmécticos
constituyen la fase más ordenada. Tienden a organizarse en capas planas
paralelas entre sí, como las hojas de un libro pero con sus ejes moleculares
perpendiculares a estos planos y paralelos entre sí. Éste es, por ejemplo, el
arreglo de las moléculas en las capas superficiales de una pompa de jabón y es
el que le proporciona la cohesión necesaria para formarse. De hecho, esméctico
deriva del vocablo griego que designa una sustancia de propiedades similares al
jabón.
Las
moléculas de esméctico también pueden girar alrededor de la dirección común, pero no pueden hacerlo fuera de la
capa en que se encuentran. En cada plano las moléculas pueden acomodarse en
filas con diferentes grados de orden de posición de sus centros de masa. En el
caso más ordenado se produce un arreglo regular muy parecido al de la red de un
sólido, en el que hay orden y repetición en cada dirección.
c. Colestéricos
Poseen
una estructura molecular característica de muchos compuestos que contienen
colesterol.
Como en los esmécticos, las moléculas de colestérico también pueden acomodarse
en capas superpuestas, pero con una diferencia crucial: los ejes moleculares se
orientan en una dirección paralela al plano mismo de las capas. Más aún, esta
dirección cambia ligeramente de capa a capa en virtud de
la peculiar estructura
molecular.
Como consecuencia, el eje de orientación, al pasar de un
plano a otro, describe una trayectoria
helicoidal.
LOS CRISTALES LIQUIDOS COMO CANAL DE INFORMACIÓN
Roberto atiende tiempo atrás un
canino macho pastor francés de 16 años de edad. El motivo de la consulta
era ataxia de tren posterior, incoordinación y paresia, amen de un gran
decaimiento y anorexia. Venía con tratamientos antiinflamatorios y diagnóstico
de lesión de Haz de Gold y Bulrrach (conducción propioceptiva a nivel medular),
y llevaba dos meses de tratamientos sin resultado.
En la anamnesis la dueña dice que nunca
había tenido nada anteriormente y que la aparición del problema fue gradual. Se
revisa la boca sin encontrar problemas. Roberto inyecta en zonas de Head lumbosacra y
toracolumbar, y le indica que retire toda medicación. A la semana siguiente, el
perro entra a la veterinaria subiendo las escaleras sin problemas y sin
síntomas de incoordinación. La dueña, asombrada, dice que aumentó el apetito y mejoró
el ánimo. Roberto le contesta que ya está bien y no habría que hacer nada más
por ahora. La dueña del pastor francés insiste en que le repita las
aplicaciones ya que se iban de vacaciones. Y al repetirlas (craso y asumido
error), al otro día el animal no puede caminar y cuando lo hace es sólo en
círculos, dejó de comer y sacude la cabeza, además de presentar nistagmo.
En el consultorio, Roberto profundiza la
historia de vida del can y se entera que de chico tuvo muchas otitis, lo cual
no se había mencionado en la primera consulta. Realiza segmento de ambos oídos,
y aplica también en las alas del atlas tocando periostio. Siete días después el
perro vuelve a la normalidad, camina bien, buen apetito, pero presenta otitis
ceruminosas que son tratadas únicamente con alcohol boricado durante 15 días.
Hoy, pasados 6 meses, el pastor no presenta ninguna sintomatología mas allá de
la de llevar la carga de 16 años de vida.
Teniendo en cuenta que Roberto no inyectó
procaína en ningún ganglio del vegetativo tanto en la primera como en la
segunda consulta, nuevamente nos preguntamos dónde estaría almacenada la
memoria irritativa de esas otitis a repetición.
El rol del colágeno
La clave para la función de
intercomunicación de los tejidos conectivos yace en las propiedades del colágeno,
que constituye hasta un 70% o más de todas las proteínas de los tejidos
conectivos. Asimismo, los tejidos conectivos conforman la mayor parte del
cuerpo de la mayoría de
animales multicelulares.
El colágeno es, por lo tanto,
la proteína más abundante en
el reino animal.
Existen muchos tipos de colágenos,
compartiendo todos una secuencia repetitiva general del tripéptido X-Y-glicina,
donde X e Y usualmente son prolina o hidroxiprolina (14). También comparten una
estructura molecular en la cual tres cadenas polipeptídicas se hallan
entreveradas en forma de triple hélice con el aminoácido compacto glicina en el
eje central de la hélice, mientras que los aminoácidos voluminosos prolina e
hidroxiprolina están cerca de la superficie externa.
En las formas fibrosas, las
moléculas triple-helicoidales se agregan cola con cabeza y lado a lado
conformando fibrillas largas, y manojos de fibrillas se ensamblan a su vez
formando fibras más gruesas y otras estructuras tridimensionales cristalino
líquidas más complejas. Algunos colágenos se estructuran formando membranas
conformadas por una abierta malla cristalino líquida de moléculas.
Pero los colágenos no son simples fibras y
compuestos de función mecánica.
Poseen propiedades eléctricas y conductivas que los hacen sensitivos a
presiones mecánicas, pH, composición iónica y a campos electromagnéticos (15).
Agua asociada a
proteínas
Las propiedades eléctricas
dependen, en un alto grado, de las moléculas de agua ligadas dentro y alrededor
de la triple hélice de colágeno. Estudios de difracción de rayos X revelan
rodeando la triple hélice un cilindro de agua que se halla ligada a las cadenas
laterales de hidroxiprolina mediante uniones de hidrógeno. Estudios de
resonancia magnética nuclear y de espectroscopia infrarroja Fourier modificada
(FTIR) han evidenciado ambos tres poblaciones de moléculas de agua asociadas al
colágeno:
a. agua intersticial: Ligada de forma muy firme en el
interior de la triple hélice de la molécula de colágeno, e interactuando
fuertemente con las uniones peptídicas de las cadenas polipeptídicas.
b. agua ligada: correspondiente al cilindro acuoso más
sueltamente estructurado sobre la superficie de la triple hélice.
c. agua libre: llena los espacios entre fibrillas y entre fibras.
Típicamente, existe una capa de
agua de alrededor de 4 a
5 moléculas de profundidad separando las triples hélices vecinas. Esta agua
biológica es integral a la cristalinidad líquida de los colágenos (16) y otros
componentes de la matrix extracelular, la “frontera” y el citoplasma celulares.
Conducción por salto
de protones
La existencia de una red ordenada
de moléculas de agua, conectada por uniones de hidrógeno, y entreverada con la
matriz fibrilar proteica de los colágenos es capaz de apoyar una rápida
conducción por salto de protones (por ejemplo: átomos de hidrógeno sin su
electrón), los cuales constituyen cargas eléctricas positivas.
¿En qué consiste esta conducción
por salto de protones?
Si las moléculas de agua se hallan alineadas en una cadena paralela a las
moléculas cristalino líquidas, con sus cargas positivas y negativas alternadas,
o sea, si las moléculas de agua adyacentes están unidas por puentes de
hidrógeno, entonces, puede ocurrir una conducción “por salto” de electricidad
positiva. Esto involucra que la carga positiva del núcleo del
hidrógeno - un protón – descienda rápidamente por la cadena como en una especie
de cadena de margaritas, sin que el protón se mueva realmente. El
protón libre asume el control vinculándose con el oxígeno de la primera
molécula de agua en la cadena, creando un segundo protón libre que desplaza a
su vecino por la cadena hasta que el último protón sale por el otro extremo
(17).
El mecanismo usual de la movilidad protónica
se denomina, en honor a quien “intuitivamente” lo describiera por primera vez
en 1806, “mecanismo de Grotthus”, en el cual los protones van de una molécula
de agua a la otra vía ligadura de hidrógeno. Este es un mecanismo similar al de
la auto ionización, el mecanismo que hace que los iones (H+, OH+) se separen
inicialmente (18).
La conducción por salto de
protones en el colágeno ha sido confirmada por mediciones dieléctricas. La
conductividad del colágeno aumenta fuertemente con la cantidad de agua
absorbida (de 0,1 a
0,3 g /g
de colágeno), relación estudiada mediante ecuaciones constantes cuyas variables
son el contenido de agua y una función de la estructura fibrilar del colágeno
(19), teniendo
en cuenta que el nivel de hidratación normal del tendón es de alrededor del
65%.
Estos resultados sugieren que las
cadenas continuas de moléculas de agua ordenadas reúnen sitios vecinos
generadores de iones permitiendo así que ocurran saltos de protones. El alto
valor de la exponencial muestra que estarían involucrados en la conducción por
salto hasta 5 o 6 sitios vecinos. Sobre la base de estos hallazgos, se estima
que la conductividad a lo largo de la fibra de colágeno es 100 veces más
rápida que en la fibra nerviosa.
Estamos hablando de una forma de semiconducción
en la materia condensada mucho más rápida que la conducción de señales
eléctricas por los nervios. Y que, por ende, la sustancia básica de todo el
cuerpo puede proveer un sistema de intercomunicación mucho más rápido y eficaz
que el sistema nervioso. Inclusive, según la Dra. Ho, es posible que una de las funciones
del sistema nervioso sea enlentecer la intercomunicación a través de esta
matrix de sustancia básica. Los animales inferiores que no poseen un
sistema nervioso son aún así sensitivos.
La conducción por salto es más rápida
que la electricidad ordinaria que atraviesa un cable de metal, lo cual implica
que los electrones se muevan realmente, y mucho, muchísimo más rápidamente que
la conducción a través de iones cargados que difunden por el agua. Pero
necesita tener cadenas de agua en un estado suficientemente ordenado y
ciertamente las superficies de proteínas y membranas pueden imponerle al agua
este tipo de orden. ¿Será que la influencia del campo electromagnético de los
cristales de procaína tiene un efecto de ordenamiento de la red de proteínas
cristalino-líquidas? Y, por ende, ¿será este desorden en las interacciones
agua-proteína cristalino-líquida el asiento físico de las memorias irritativas?
En los últimos años, una legión de
científicos se abocó a estudiar a fondo la relación entre el agua biológica y
las superficies con las que interactúa, al punto de que hoy ya hablamos
directamente de “agua interfacial” (20).
¿Qué rol juega el agua interfacial en la
vida de un organismo? Todos, tal como
parece. El agua interfacial constituye alrededor de un 70 por ciento del peso
de la mayoría de los organismos incluyendo los seres humanos, y se la denomina
así porque, excepto la de grandes reservorios y conductos tales como la vejiga,
el intestino, el estómago y vacuolas dentro de algunas células, raramente se
halla lejos de la superficie de una membrana o de macromoléculas, tales como
proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos como el almidón o el glucógeno.
Dentro de la célula, la concentración citoplasmática
de proteínas es de 170 a
300 mg / ml, lo cual sugiere que entre 7 y 9 capas de agua (cubiertas de
hidratación) cubren las superficies disponibles, correspondiendo a una
distancia de 4 a
5 nm (nanómetro, 10-9 m) entre las
superficies. Una fracción sustancial del agua se halla bastante cercanamente
asociada (a una distancia de 0,5 nm a las proteínas, ácidos nucleicos,
polisacáridos y ensambles de moléculas más pequeñas que conforman un organismo,
y es esencial para su buen funcionamiento.
Hasta hace poco tiempo atrás, se pensaba que
consistía en una a como máximo varias capas de moléculas de agua de grosor.
Pero varios informes publicados en la década de los 90’ sugieren que las
superficies hidrófilas podrían extender su influencia hasta distancias mucho
mayores desde la interfase. Según Zheng y Pollack (21), la influencia
alcanzaría hasta 106 capas de agua.
Al mismo tiempo, la microscopía electrónica
de alto voltaje y otras técnicas de medición físicas revelan que la célula es
más un “estado sólido” que la “bolsa de enzimas disueltas” que generaciones de
bioquímicos habían supuesto previamente (22). No sólo casi todas las enzimas se
hallan ligadas a una intrincada “grilla microtrabecular” (GMT), sino que
también una gran proporción de metabolitos así como moléculas de agua están
estructurados sobre las enormes superficies disponibles. Hoy se piensa que la GMT, además de cumplir
variadas funciones vitales, podría constituir el verdadero “cerebro” celular.
Incluso Stuart Hameroff ha propuesto un modelo de procesamiento informacional
en el cual la GMT
atravesaría “excitaciones coherentes”, lo cual generaría en conjunto con el
agua interfacial y los iones presentes (en especial el calcio) un
comportamiento holográfico, un verdadero “infoplasma”. Y si analizamos los
componentes de la GMT,
veremos que todas estas proteínas presentan un comportamiento “cristalino
líquido”.
El componente arquitectónico básico de la GMT es la actina. Las
células no musculares contienen actina en una cantidad del 5 al 10% de la
proteína total, mientras que las células musculares contienen alrededor del
20%. La actina es convertida por el ATP de una molécula monomérica de libre
rotación (G-actina; cerca de 4 - 6 nm de diámetro) a un filamento proteico
polimérico helicoidal doble, estático y derecho (F-actina; de hasta varias micras de largo). Pero muchas
de sus propiedades surgen al combinarse la actina con una variedad de otras proteínas
de la GMT:
fimbrina (soporte estructural), miosina (contractilidad), talina, espectrina,
vinculina, anquirina y fodrina (conexión con proteínas de membrana),
calmodulina (mediación de efectos sobre la GMT del calcio), proteína cobertora de actina
(promueve estado “gel”) y profilina (mantiene estado “sol”).
La “red
neuro-protónica”
A esta altura ya podemos ver que
la naturaleza estructurada y orientada de las fibras cristalino-líquidas de
colágeno constituye un importante factor contribuyente a la eficacia de la
intercomunicación. Cada tejido conectivo posee su característica orientación de
estructuras fibrosas, las cuales se hallan claramente ligadas a los estreses y
tensiones a los que está sujeto el tejido.
Esta misma orientación podría
también ser crucial para la intercomunicación, y el tema merece una aclaración
porque desde
que las intervenciones electromagnéticas se utilizan para estimular la
regeneración o la curación, existe una gran controversia respecto de los
resultados. Parte del problema puede haber radicado en que las potencias de los
campos electromagnéticos utilizadas fueron por lejos mayores que las de los
campos endógenos. Otro factor importante que ha recibido poca atención podría
ser la orientación del campo electromagnético aplicado respecto a la alineación
de las fibras de colágeno en el sitio de la injuria. Si la orientación del
campo es inapropiada, entonces la aplicación del campo externo probablemente no
será efectiva, y podría aún retardar la recuperación.
En síntesis, cada fibra de la matriz
viviente, tanto adentro como afuera de las células y su núcleo, se halla
rodeada por una capa de agua ordenada que puede servir como un medio
independiente de comunicación y flujo energéticos. Si bien los electrones
fluyen por las fibras (electricidad), los protones pueden hacerlo por las capas
de agua ordenada que las rodean. El fenómeno fue denominado “proticidad” por
Mitchel en 1976 (24).
¿Acaso será esta proticidad la que permite
que cada molécula esté
informada del estado general del organismo entero, como plantea Lorenz Fischer
en su extrapolación de los principios de termodinámica de Prigogine al ámbito
de sistemas energéticamente abiertos no lineales como los organismos complejos
(25)? Fischer sostiene en ese trabajo que la “autoorganización informativa
básica se comporta como fractales a diferentes niveles pero auto parecidos:
circuitos de regulación entretejidos, auto organizándose en el organismo, en
sistemas orgánicos, en la célula, en organelos celulares, etc... No existen
sistemas aislados, todos los circuitos de regulación están interconectados”.
Tomando en cuenta que el sistema nervioso no llega al interior de la célula, y
más allá de las sendas bioquímicas de regulación que transducen impulsos
neurales a cambios intracelulares, ¿será posible que una red de “cables
protónicos” constituya el equivalente fractal intracelular del sistema
nervioso?
En los últimos años, la evidencia sobre la
conducción por salto de protones a través de cadenas de moléculas de agua
ordenadas surgió de diversas fuentes. Ahora
revisemos algunos hallazgos recientes que confirman la existencia de proticidad
no sólo a través del agua adosada al colágeno extracelular, sino también a
través de la frontera celular y dentro de la célula, llegando incluso al ámbito
intranuclear.
Según los textos de bioquímica, los protones son
transportados a través de las membranas biológicas por proteínas especiales de
la membrana llamadas "bombas protónicas". Los protones bombeados cuesta arriba (hacia
un estado de energía más alta), merced a una fuente de energía externa, tal
como la oxidación de sustancias alimenticias, o la absorción de la luz del sol,
vuelven cuesta abajo vía otra enzima también incluida en la membrana, la ATP-sintetasa, la
cual utiliza la energía para fabricar ATP, intermediario universal energético
que impulsa todas las actividades vivientes. Esta hipótesis “quimio-osmótica”
le brindo un premio Nóbel al bioquímico británico Peter Mitchel, el primero en
proponerla.
Se supone que los protones existen en
solución a granel a ambos lados de la membrana, y que la diferencia en la
concentración entre los dos compartimientos separados por la membrana es lo que
impulsa la síntesis de ATP. Estudios estructurales sobre estas bombas
protónicas realizados durante los últimos diez años demuestran que forman un
canal a través de la membrana celular que es atravesado desde un lado de la
membrana hacia el otro por una cadena de moléculas de agua vinculadas mediante
puentes de hidrógeno (26).
Nanotubos, transporte de agua y cable protónico
El modelo de cadena de agua conductora de protones o "cable
protónico" surgió a partir de una fuente adicional inesperada: estudios
sobre nanotubos de carbono. Un nanotubo de carbono es una nueva forma de
carbono descubierta en 1991 en la cual los átomos de carbono se ensamblan conformando
un largo tubo fino. Tales tubos son típicamente de un diámetro de magnitud
nanométrica, y su longitud podría ser de unos pocos micrones. Científicos de los Institutos Nacionales de
Salud de Maryland, y de la
Universidad de Maine en los Estados Unidos simularon
resultados experimentales en la computadora (27). Demostraron que un nanotubo
conformado por una única pared de 1,34 nm de largo y 0,81 nm de diámetro se
llenó rápidamente de agua del reservorio circundante, y permaneció ocupado por
una cadena de cerca de 5 moléculas de agua en promedio durante todo el
transcurso de la simulación que fue de 66 nanosegundos (un nanosegundo es 10-9s,
lo cual constituye un extenso período en la vida de una molécula).
Este resultado fue sorprendente, porque el carbono no tiene una alta
afinidad por el agua. Pero parece que al ingresar las moléculas de agua en
espacios estrechos se restringe su distribución de energías, quedando por ende
con una energía media más baja que la que tendrían en agua a granel, y por esto
para el agua se torna energéticamente favorable el ingresar en los nanotubos. Los
enlaces del hidrógeno entre las moléculas de agua dentro del nanotubo se
encuentran protegidos de fluctuaciones en el ambiente, y son mucho más
estables. Las moléculas de agua no solamente penetran en los nanotubos, sino
que también son conducidas a través de ellos.
¿Conducen protones estos canales llenos de agua? La respuesta es que sí. Si hay un exceso de protones en un extremo
del canal, una corriente de electricidad positiva fluirá rápidamente hacia el
otro, en menos de un pico segundo, una velocidad de alrededor de 40 veces mayor
que la de la similar conducción protónica en el agua a granel, según Gerhard
Hummer, el líder del equipo que realizó los estudios de simulación sobre
nanotubos (28).
“Cables protónicos”
a través de la frontera celular
La trama de agua ligada por enlaces de
hidrógeno en los tejidos conectivos se halla realmente conectada con el agua
ligada por puentes de hidrógeno en los canales iónicos de la “frontera celular” que permiten a los
iones inorgánicos entrar y salir de la célula. Existe, por lo tanto, un
relacionamiento eléctrico entre las señales distantes y la matriz intracelular
de cada una de las células del cuerpo, que conduce a cambios fisiológicos
dentro de éstas, incluyendo a todas las células nerviosas. Este canal eléctrico
de intercomunicación se suma y está acoplado a las interacciones de tensegridad mecánica de cada célula, como un continuo
que siempre cambia como un todo. Cualquier deformación mecánica de la red de
agua ligada a proteínas, automáticamente resultará en disturbios eléctricos y,
a su vez, los trastornos eléctricos resultarán en cambios mecánicos.
Ejemplos de estas proteínas son la
bacteriorodopsina, el pigmento cosechador de luz de la membrana púrpura
perteneciente a una bacteria, y la citocromo-oxidasa que cataliza la última
etapa de la oxidación de sustancias alimenticias en la membrana de las
mitocondrias, en las cuales el oxígeno es reducido a agua por combinación con
protones y electrones.
Y desde que la hipótesis quimio-osmótica fuese propuesta por primera
vez, el químico R. J. P. Williams de la Universidad de Oxford (29) y otros
posteriormente, sugirieron que los protones, más que acumularse en solución en
el grueso del compartimiento celular, en realidad difunden a lo largo de la
superficie de la membrana, más específicamente, en las capas de agua
inmediatamente cercanas a la superficie de la membrana; quizás directamente
desde las bombas protónicas como la enzima citocromo-C-oxidasa hacia la ATP-sintetasa
incluida en la misma membrana.
LA “MEMORIA
CRISTALINO-LÍQUIDA”
Wedensky replanteado
Si
tomamos en cuenta los componentes de la unidad fundamental del SBP, entonces,
¿cómo podemos rever a la luz de lo expuesto hasta aquí el fenómeno de
parabiosis? Podríamos tomar como ejemplo una úlcera cutánea de evolución
tórpida. Al inyectar procaína en el extracelular de los bordes sanos de dicha
herida, no sólo estamos obrando una influencia sobre las terminales del
autónomo. También podríamos estar trabajando en forma directa sobre la red
cristalino líquida de la matrix, o sea, sobre los colágenos, aminoglicanos y
proteoglicanos presentes. ¿Tendrá la frecuencia probable de la procaína, de 50
Hz. (30), un efecto ordenador de las mesofases mencionadas? Ya sabemos que los
anestésicos totales tienen un efecto disrruptor del salto protónico a través de
cadenas de agua ordenadas alrededor de la red protéica cristalino-líquida,
hecho confirmado por
evidencias recientes de que los anestésicos actúan reemplazando y liberando
agua ligada de proteínas e interfases de membrana, destruyendo por ende la red
de enlaces de hidrógeno que puede apoyar la conducción por salto de protones
(31). ¿Tendrá la procaína, como anestésico local, un efecto inverso?
¿Dispondrá entonces el organismo de
mecanismos extraneurales para registrar focos de excitación? ¿Cómo funcionarían
estos mecanismos no neurales de memoria?
Las proteínas en los cristales líquidos tienen movimientos coherentes
porque, en primer lugar, las moléculas están alineadas, de modo tal que no
todos los niveles de libertad de movimiento que las moléculas individuales
presentan estarán a disposición en la mesofase de cristal líquido (32). Los
movimientos proteicos involucran deformaciones vibracionales de ligaduras
peptídicas, las cuales generarán ondas de polarización a lo largo de las
proteínas, acompañadas por la conducción de protones en la cubierta de agua
estructurada. Fröhlich (33) predijo que las vibraciones (o excitaciones)
coherentes serían el resultado del bombeo metabólico en sistemas dieléctricos
como los organismos, donde se presume interactuarán fuerzas electromagnéticas y
electromecánicas. La cristalinidad líquida hace aún más probable que las excitaciones
coherentes puedan ocurrir. Señales débiles de presión mecánica, calor o
electricidad, podrían entonces ser fácilmente amplificadas y propagadas
mediante una modulación de corrientes protónicas u ondas de polarización
coherentes (34).
En realidad, la trama de agua “hidrógeno-ligada” de los tejidos
conectivos está vinculada a los dipolos de agua estructurada dentro de los
canales o poros de la membrana celular que permiten ingresar o salir de la
célula a los iones inorgánicos (35). Existe así un vínculo eléctrico directo
entre señales distantes y la matriz intracelular, generando cambios
fisiológicos dentro de las células, incluyendo neuronas y células gliales. Este
canal eléctrico de intercomunicación existe además de, y acoplado con, las
interacciones de tensegridad mecánica del continuo de tejido conectivo-matrix
intracelular antes mencionado. Toda deformación mecánica de la red de agua
ligada a proteínas resultará automáticamente en trastornos eléctricos y a la
inversa, trastornos eléctricos resultarán en efectos mecánicos.
Memoria cristalino-líquida
Muchos estudios sobre la conformación (forma tridimensional) de la
triple hélice de colágeno han mostrado que sus ínfimos detalles están
correlacionados con actividades biológicas específicas (36). Las células son
guiadas en su crecimiento y movimiento por el contacto con colágenos, y sitios específicos son reconocidos por
numerosas proteínas de la membrana celular. Las mutaciones que alteran las
secuencias de aminoácidos del colágeno producen cambios sutiles en la
conformación (37), los cuales se hallan asociados con enfermedades
hereditarias, tales como la osteogénesis imperfecta, las condrodisplasias y el
síndrome de Ehler-Danlos.
Los cambios en la conformación de la matrix cristalino-líquida
producidos por trauma físico, dolor y otros trastornos van a alterar el agua
ligada, y la enfermedad surgirá justamente en las porciones de la continuidad
vibratoria en las cuales los flujos de información se ven restringidos. La
matrix CL retiene así un registro de las influencias ejercidas sobre ella. Y
cuando la virtual “sinfonía” de vibraciones atraviesa los tejidos, éstas son, a
su vez, alteradas por la impronta de la información almacenada. Ya existe un
cúmulo de evidencia que sugiere mecanismos concretos que avalan la hipótesis de la memoria cristalino-líquida.
Las conformaciones proteicas no son para nada estáticas. Todas las
proteínas sufren una jerarquía de cambios conformacionales a lo largo de un
rango de escalas temporales, y los colágenos parecen no ser una excepción. Las
conformaciones son amontonadas en grupos de contenido energético casi idéntico,
con barreras de muy baja energía entre miembros individuales del grupo, pero
separados de otros grupos por barreras de alta energía (38). Cambios colectivos
en la conformación (o transiciones de fase) pueden dispararse fácilmente,
alterando a su vez la estructura cristalino líquida y la red de agua ligada,
tal como lo documentaron estudios dieléctricos sobre cristales líquidos
sintéticos (39). Como el agua ligada conforma conjuntamente con el colágeno un
sistema global, tendrá un cierto grado de estabilidad, o resistencia al cambio.
Esto constituye una memoria, la cual puede ser estabilizada ulteriormente por
enlaces cruzados y otras modificaciones químicas de los colágenos. La red conservará una memoria tisular
respecto de experiencias previas, pero también tendrá la capacidad de registrar
nuevas experiencias, ya que todos los tejidos conectivos, incluso los huesos,
no solo están intercomunicándose y respondientes constantemente, sino que
también sufren un recambio metabólico al igual que el resto del cuerpo. La
memoria se halla dinámicamente distribuida por este sistema estructurado y los
circuitos auto-reforzados de corrientes de protones a éste asociados, cuya suma
total constituiría el campo corporal de CC.
Una posibilidad todavía más interesante es que el continuo cristalino
líquido pudiese funcionar como un medio cuántico holográfico, grabando los
patrones de interferencia que surgen de interacciones entre actividades locales
y un campo globalmente coherente. Esto es exactamente análogo a la sugerencia
de Laszlo (40) respecto de que el “campo punto-cero” del universo funciona como
un medio universal holográfico, grabando las experiencias de todas las
partículas, cada una de las cuales se halla sujeta a influencias desde el resto
del universo así como también ocurre una retroalimentación desde las propias
actividades de cada partícula sobre el medio universal. Dada la coherencia del
organismo, entonces están dadas las condiciones para un almacenamiento cuántico
holográfico de memoria en el continuo cristalino líquido corporal por sí mismo.
La memoria holográfica en única por el hecho de que se halla distribuida
globalmente y, sin embargo, puede accederse a ella y ser recuperada localmente.
Ello captura un aspecto de la totalidad orgánica en biología del desarrollo que
ha eludido completamente la comprensión mecanicista. Se trata de aquello que
puede dar surgimiento al “sí mismo” subjetivo, o psique, que guía y regula
todas las actividades vitales hacia un fin específico. Es posible que el
desarrollo biológico esté basado en la misma memoria holográfica, de modo tal
que la totalidad del organismo pueda ser engendrada localmente a partir de una célula
germinal, a partir de la cual el organismo es a su vez recuperable.
En suma, las propiedades de este “sistema tisular tensegral matricial” que
es una red de elementos tensionales (ligamentos, tendones, fascias y
microfilamentos celulares) con elementos compresivos discontinuos (huesos y microtúbulos
celulares) y que es capaz de generar y conducir vibraciones tales como ondas
mecánicas o sonidos, llamados fonones, señales eléctricas, campos magnéticos,
campos electromagnéticos, calor y luz (fotones), son:
1.
SEMICONDUCCIÓN
2.
PIEZOELECTRICIDAD
3.
CRISTALINIDAD
LIQUIDA
4.
COHERENCIA
5.
HIDRATACIÓN
ORDENADA
6.
CONTINUIDAD
7.
MEMORIA
LA
TERMODINÁMICA DE LA
COMPLEJIDAD ORGANIZADA
Prigogine ampliado
Sabemos que los organismos son sistemas
abiertos dependientes del flujo de energía. La energía fluye hacia el interior
junto con la materia, y los productos de desecho son exportados, conjuntamente
con la energía gastada que va a conformar la entropía. Y esa es la forma en la
cual, en principio, los sistemas vivientes pueden escapar a la segunda ley de
la termodinámica. La segunda ley, como recordarán, encapsula la monótona y
común experiencia de la vida cotidiana: de que todos los sistemas físicos se
consumen, decayendo en última instancia hacia una homogénea desorganización
cuando toda energía útil es consumida, siendo convertida en entropía. Entonces
los organismos son anti-entrópicos, siempre y cuando estén vivos. No sólo
mantienen su organización intacta, sino que también se las arreglan para
disponer de gran cantidad de energía para sus actividades. Pero, ¿cómo hacen en
realidad para lograr esta existencia antientrópica? ¿Cómo sería una descripción
termodinámica de los organismos?
Para que la organización viviente
pueda beneficiarse del flujo de energía, debe poseer algún medio que le
posibilite capturar y almacenar la energía, para elevarla por sobre el
equilibrio termodinámico. La
Tierra puede capturar la energía solar a través de la
clorofila de los vegetales. Y las plantas tienen una impresionante red
metabólica que les permite almacenar la energía no sólo para la propia
utilización, sino también para pasarla a los otros organismos en la cadena
alimenticia. El ecosistema completo de nuestro planeta es un gran depósito de
energía mantenido lejanamente al equilibrio termodinámico.
Ya hace varias
décadas que Schrödinger (41) se hacía estas preguntas, al plantear su
“neguentropía”. Pero esta no es entropía con signo negativo, tal como a veces
hoy se considera, sino “energía libre”. No sólo describe la capacidad del organismo
de evadir los efectos de la producción de entropía (Segunda Ley), sino
justamente lo opuesto, su capacidad para aumentar la organización.
Pero la clave para
comprender la termodinámica de los organismos no es el flujo de energía ni su
disipación, sino el almacenamiento de energía bajo condiciones de flujo de
energía (42). El flujo de energía es inconsecuente a menos que la energía sea atrapada dentro del sistema
donde circula, para conformar estructuras para el almacenamiento de energía, y
para realizar un trabajo antes de ser disipada. Un organismo surge cuando el bucle
de energía circulante de algún modo se cierra sobre sí mismo para dar un ciclo
vital que se reproduce y regenera, dentro del cual la energía es movilizada, permaneciendo
almacenada mientras es movilizada. La energía es introducida hacia
complejas cascadas de procesos cíclicos acoplados dentro del sistema antes de
que le sea permitido disiparse hacia el exterior. Estas cascadas de ciclos
abarcan la totalidad de la gama espacio-temporal de lento a rápido, desde local
hasta global, lo cual, todo en conjunto, conforma el ciclo vital.
Cada ciclo es simplemente un dominio de
almacenamiento de energía coherente. La energía coherente es energía que puede
realizar un trabajo porque toda ella va y viene junta. Los ciclos dentro del
ciclo vital están todos interrelacionados de un modo muy especial, de manera
tal que alimenten el flujo energético unidireccional. El tiempo de residencia
promedio para la energía es, por lo tanto, una medida de la complejidad
organizada del sistema. Que los procesos vivientes se hallan organizados en
ciclos es intuitivamente obvio ante una revisión causal de los diagramas
metabólicos. Además de los ciclos prominentes tales como el del ácido
tricarboxílico y el de la ínter conversión cíclica de ATP/ADP, NADH/NAD y otros
intermediarios redox, muchos ciclos y epiciclos más se hallan entrelazados en
la red metabólica.
Los organismos pueden aprovechar dos
diferentes maneras para la movilización de energía con máxima eficiencia: la
transferencia de no-equilibrio, en la cual la energía almacenada es transferida
antes de ser termalizada, y la transferencia de casi-equilibrio, que es
suficientemente lenta como para permitir que todas las energías termalizadas,
incluso otras en intercambio, se equilibren, para lo cual el cambio de energía
libre se aproxima a cero, en concordancia con las consideraciones
termodinámicas convencionales.
En virtud de que todas las modalidades de
actividad están emparejadas
conjuntamente, el ingreso de energía hacia cualquier modo puede ser
fácilmente compartido o deslocalizado por todos los modos, e inversamente, la
energía proveniente de todos los modos puede ser concentrada en cualquiera de
estos. Otra forma de expresar lo mismo, sería que la energía de cualquier punto
puede esparcirse a través de todo el sistema, o tornarse concentrada en
cualquier punto desde la totalidad del sistema. En términos técnicos, el
emparejamiento de energía en el sistema viviente es simétrico.
El emparejamiento simétrico de energía y los
flujos cíclicos son ambos predichos a partir de la termodinámica del estado
estable, en la forma, respectivamente, de la relación de reciprocidad de
Onsager y el teorema de Morowitz.
La relación de reciprocidad de Onsager es
una constatación sobre la simetría en un sistema de múltiples flujos lineales
acoplados bajo fuerzas conjugadas. El teorema de Morowitz afirma que el flujo
de energía a través del sistema desde una fuente hacia una pileta conducirá
hacia al menos un ciclo en el sistema a estado estable –el estado al cual se
mantendrá un equilibrio global- siempre que la energía sea atrapada y
almacenada dentro del sistema. Este teorema constituye el único intento de
evidenciar ciclos en el sistema viviente, implicando que el estado estable debe
abrigar procesos no lineales. También implica que el estado estable
necesariamente viola el principio de la reversibilidad microscópica, el cual,
tal como originalmente discutiese Onsager, es un principio extraordinario aún para
el equilibrio termodinámico.
La relación de reciprocidad de Onsager ha
sido extendida para el régimen lejano al equilibrio para sistemas conteniendo
muchas enzimas trabajando conjuntamente por Rothschild y col. en 1980 (43), y,
más recientemente, por Sewell en 1991 para sistemas cuánticos “infinitos” (o
suficientemente grandes) (44). Sin embargo, la validez y el basamento teórico
para extender la relación de reciprocidad de Onsager a los sistemas biológicos
todavía están en debate en el seno de la comunidad de bioquímicos.
Mae-Wan Ho cree que alguna forma de la
relación de reciprocidad de Onsager de hecho se da en los sistemas vivientes si
se trata de justificar por un lado la rápida movilización de energía –el hecho
de que podamos disponer de ella a voluntad- y, por otro lado, para las
relaciones lineales entre flujos de estado estable y fuerzas termodinámicas por
fuera del rango de equilibrio, lo cual
en realidad es observado en muchos sistemas biológicos (45).
De acuerdo con el
bioquímico Rothschild y sus colaboradores, la linealidad en procesos biológicos
puede darse en enzimas operando cerca de un “punto multidimensional de
inflexión” (por ejemplo, un mínimo o máximo local) muy lejos del equilibrio
termodinámico, si algunas de las constantes de tasa de diferentes reacciones
están vinculadas. Eso sucede en la práctica en sistemas vivientes de los cuales
hoy se sabe que poseen flujos altamente organizados en la matriz citoplasmática
debido a su compartimentación y micro compartimentación. El físico teórico
Geoffrey Sewell (44), por otro lado, muestra como la relación de reciprocidad
de Onsager es aplicable a combinaciones de fuerzas y flujos linealizados
localmente, las cuales aún así se comportan globalmente de forma no lineal.
Nuevamente, eso es relevante para el sistema viviente, donde los
compartimientos y micro compartimientos aseguran que muchos procesos puedan
operar localmente a un equilibrio termodinámico a pesar de que el sistema o el
subsistema como un todo se halla alejado del equilibrio termodinámico (46).
Como todos los procesos
se hallan interconectados en la red metabólica a través de concatenaciones de
espacio y tiempo, los efectos serán compartidos, o deslocalizados a través de
todo el sistema, de modo tal que la simetría aplicará a combinaciones
apropiadas de fuerzas y flujos en una escala espacio-temporal suficientemente
macroscópica. De otro modo no cerraría la relación de reciprocidad de
Onsager.
Entonces vemos que el
organismo no es más que heterogeneidad organizada, con estructuras dinámicas
anidadas a través de todas las escalas espacio-temporales. No hay homogeneidad
alguna, ninguna fase estática mantenida a ningún nivel. Incluso una única
célula tiene su forma y su anatomía característica, como ya vimos, y todas sus
partes están en constante actividad. De forma similar, sus potenciales
eléctricos y propiedades mecánicas están sujetos a cambios cíclicos y
no-cíclicos a medida que ella responde a e interactúa con las fluctuaciones
medioambientales. Espacialmente, la célula está particionada en numerosos
compartimentos por infinidad de membranas y organelos, cada uno con sus propios
“estados estables” de procesos que pueden responder directamente a estímulos
externos y señales de relevo de otros compartimentos celulares. Dentro de cada
compartimento, algunos microdominios pueden ser separadamente energizados para
dar circuitos locales, y proteínas enzimáticas solas, o complejos de dos o más
proteínas funcionar como “máquinas moleculares” que pueden realizar ciclos
autónomamente sin una referencia inmediata respecto de su derredor.
Los procesos están
también catenados respecto de ambos tiempo y espacio: los flujos
transitorios extremadamente rápidos, o sea, pulsos fugaces de sustancias
químicas o de energía, gatillados al recibir señales específicas, son
propagados a dominios de tiempo más y más extensos de minutos, horas, días,
etc., a través de procesos de enganche los cuales en última instancia cabalgan
transgeneracionalmente.
Los procesos, más que
constituir la “memoria” del sistema como podríamos pensar, son realmente
proyecciones hacia el futuro en cada etapa. Determinan la forma en que el
sistema responderá y se desarrollará en los tiempos por venir. Típicamente,
series de múltiples actividades son iniciadas a partir del foco de excitación.
Mientras el ensamble de cambios en la dirección positiva se está propagando,
una serie de procesos de feedback negativo también se está esparciendo, lo cual
tiene el efecto de apagar los cambios. Es necesario pensar en todos estos
procesos cayendo en cascada en paralelo en muchas dimensiones de espacio y
tiempo. En el caso de perturbaciones poco significativas para el cuerpo, tarde
o temprano se restaura la homeostasis al pasar el trastorno. Por otro lado, si
la señal es suficientemente significativa, una serie de eventos irreversibles
llevan al organismo a un nuevo “estado estable” mediante el desarrollo o la
diferenciación de nuevos tejidos. Incluso el organismo podría actuar para
alterar su ambiente apropiadamente. El secreto de la “neguentropía” yace
indudablemente en esta intrincada organización espacio-temporal. Pero, ¿cómo
podemos describirlo en términos de la segunda ley?
Denbigh (47)
define el estado estable como uno en el cual “los parámetros macroscópicos,
tales como temperatura, presión y composición, tienen valores independientes
del tiempo en cualquier punto del sistema, pese a la ocurrencia de procesos
disipativos”. Eso es muy restrictivo como para poder ser aplicado al sistema
viviente, el cual, como ya mencionamos, posee procesos emparejados abarcando
toda la gama de tiempos y volúmenes de relajación.
Una formulación
menos restrictiva –consistente con una “termodinámica de la complejidad
organizada”- sería definir al sistema viviente, como una primera aproximación,
como “un equilibrio dinámico en el cual los parámetros macroscópicos, tales
como temperatura, presión y composición, tienen valores tiempo-independientes
pese a la ocurrencia de procesos disipativos” (48). La
definición de Ho omite significativamente la frase “en cualquier punto del
sistema” basada en el hecho de que la homogeneidad microscópica no es crucial
para la formulación de cualquier estado termodinámico, ya que los parámetros
termodinámicos son parámetros macroscópicos bastante independientes de la
interpretación microscópica.
Ho propone
considerar al sistema viviente como una superposición de procesos cíclicos
no-disipativos y procesos disipativos irreversibles, de modo tal que la
relación de reciprocidad de Onsager sólo es aplicable para los primeros. En
otras palabras, es aplicable a procesos emparejados para los cuales la
producción neta de entropía es equivalente a cero.
Esto incluirá la
mayoría de procesos vivientes sobre la base de la ubicuidad de los ciclos
emparejados, para los cuales la producción neta de energía puede en verdad
llegar a cero. Los ciclos son estados de retorno perpetuo, por lo que la
entropía no se acumula, y tampoco se precisa generar entropía neta.
El principio de
balance de entropía neta se refiere a la unidad de ciclo más pequeña en el
sistema viviente –la catálisis enzimática- de la cual depende absolutamente
toda la transducción energética orgánica. Durante los últimos treinta años, el
especialista en química enzimática Rufus Lumry y sus colaboradores (49) han demostrado convincentemente cómo la
flexible molécula enzimática equilibra la entropía con entalpía para conservar
la energía libre (energía coherente o almacenada, en el presente
contexto) durante la catálisis, en concordancia con la relación para procesos
isotérmicos. También es posible equilibrar la entropía positiva directamente
con entropía negativa, como veremos enseguida.
En efecto, el organismo
puede ser considerado como un dominio energético autosuficiente cerrado de
procesos cíclicos no-disipativos acoplados a procesos disipativos
irreversibles. En el formalismo de la termodinámica convencional, el ciclo
vital, o más precisamente, el sistema viviente en equilibrio dinámico, consiste
en todos los procesos cíclicos para los cuales el cambio de entropía neta es
cero, acoplados a procesos disipativos necesarios para mantenerlo en marcha,
para los cuales el cambio de entropía neta es mayor que cero (decimos “cambio
de entropía” porque estamos midiendo la diferencia en la distribución de energía
“después” de algún evento versus el “antes”).
En otras palabras, hay
una compensación entrópica interna como asimismo conservación de energía
coherente debido a la predominancia de procesos cíclicos emparejados y a la
anidada organización espacio-temporal de los procesos. O sea que el sistema
mantiene su organización (o estado de entropía negativa) mientras está
metabolizando y transformando la energía. O mejor aún, somos sistemas
cerrados llenos de energía almacenada, alimentados por un circuito abierto.
El principio de compensación entrópica interna
Según el teorema de producción
mínima de entropía de Prigogine (50), la entropía exportada desde un
sistema alcanza un mínimo, o se torna cero, a equilibrio termodinámico y a
estados estables cercanos al equilibrio termodinámico. El teorema de Prigogine
es consecuencia directa de la relación de reciprocidad de Onsager, válida en
estados estables cercanos al equilibrio termodinámico. De hecho, Prigogine lo
acuñó estudiando sistemas homogéneos donde todos los elementos de volumen son
uniformes y se hallan localmente en equilibrio. Contrariamente, la compensación
entrópica interna es aplicable a sistemas con heterogeneidad organizada –tales
como organismos- de modo tal que la producción de entropía positiva en algunos
elementos espacio-temporales puede ser compensada por flujos de entropía
negativa en otros elementos. Alternativamente, flujos de entropía positiva en
alguna dirección pueden ser compensados por flujos de entropía negativa en
otras direcciones. Otra posibilidad es alguna forma de compensación de
entalpía-entropía, como mencionamos antes en conexión con la catálisis
enzimática, de modo tal que la energía coherente es conservada, sin que se
genere entropía alguna. El sistema podría estar arbitrariamente muy lejos del
equilibrio, siempre y cuando, en algún espacio-tiempo de interés
suficientemente macroscópico, el equilibrio general es alcanzado, y la
producción de entropía neta del sistema o bien desaparece o llega a un mínimo.
El balance interno de producción de entropía significa que el sistema mantiene
su heterogeneidad organizada u orden dinámico. Pero, en cambio, depende de que
el flujo de energía sea simétricamente emparejado y cíclicamente cerrado sobre
el sistema como un todo. En otras palabras, depende de la validez de la RRO en sistemas alejados del
equilibrio termodinámico.
Mientras la mayoría de
análisis termodinámicos corrientes ignoran la estructura espacio-tiempo, la
“termodinámica de la complejidad organizada” aplicada a sistemas vivientes
depende de la heterogeneidad espacio-temporal, la cual permite una “libre”
variación de estados microscópicos dentro de limitaciones macroscópicas. Por
ende, los criterios de estabilidad que se apliquen para el sistema como un todo
no necesitan ser satisfechos por elementos espacio-temporales individuales.
Volviendo al tema de la
neguentropía de Schrödinger, un concepto clave para comprenderla es el
de la “criticalidad auto-organizada” exhibida por grandes sistemas interactivos
y dinámicos (51) que se organizan en un estado “critico” globalmente
correlacionado y lejano al equilibrio. Este estado crítico es altamente
sensible, de modo que un pequeño evento local puede conducir a grandes
“avalanchas” de actividad esparciéndose por todo el sistema, cuando la
autosimilaridad en las actividades ocurre a lo largo y ancho de todo el
espectro de escalas espacio-temporales.
Esta
teoría afirma proveer una explicación natural para una cantidad de fenómenos
intermitentes geofísicos, incluyendo terremotos, erupciones volcánicas,
llamaradas solares, ruido en circuitos electrónicos, económicos y patrones de
extinción de especies en la evolución. El paralelismo con el panorama del
sistema viviente que estamos describiendo es sorprendente. Y lo es mucho más
con las “milagrosas” reacciones de nuestros pacientes al recibir nuestras
“pinceladas” neuralterapéuticas. Este mismo estado también puede ser descripto
en términos del “estado de coherencia cuántica” o estado “puro” en el cual
todas las posibilidades están superimpuestas e inmediatamente accesibles (52).
En palabras de
Mae-Wan Ho, la “neguentropía”, como energía movilizable almacenada en un
sistema estructurado espacio-temporalmente, puede comprenderse
intuitivamente de la siguiente forma: En un sistema en equilibrio, la energía
es fijada, lo cual a su vez fija la población de niveles de energía
característica de la temperatura del sistema. En un sistema alejado del
equilibrio como el organismo, la energía es almacenada en todos los dominios
espacio-tiempo. Para una temperatura dada, la energía almacenada ya no es
fijada, sino que a través del emparejamiento eficiente, es transferida a
dominios espacio-temporales aún mayores (comenzando a partir del fotón atrapado
en la fotosíntesis, o la energía en la comida) hasta que todos los dominios
característicos son igualmente poblados. Esto implica que el organismo en sí
mismo no tiene niveles preferidos, atravesando sus actividades desde lo
“cuántico” a lo “clásico”, desde lo “microscópico pasando por lo “mesoscópico”
hasta lo “macroscópico” en un cuasi-continuo de patrones auto-similares.
Esta formulación
termodinámica del organismo propuesta por Ho es coincidente formalmente con
otras representaciones de la organización viviente como las del concepto de la
vida como “autopoiesis” de los biólogos teóricos Maturana y Varela, de los
químicos teóricos Eigen y Schuster y su hiperciclo de síntesis protéica
dirigida por ARN que dirige a su vez la polimerización del ARN y la del cierre
catalítico de la formación polipeptídica en el origen de la vida del biólogo
teórico Kauffman. Sin embargo ninguna de estas representaciones se basa en
principios físicos, termodinámicos, como la de Ho. La visión de esta bióloga
molecular y genetista ofrece insights físicos importantes que trascienden lo
meramente biológico siendo relevantes también para ecosistemas y para sistemas
económicos sustentables. Provee imágenes acerca de la naturaleza
anti-mecanicista de los organismos. Los sistemas mecánicos funcionan merced a
una jerarquía de controladores y controlados que restaura el sistema a puntos
de partida. Uno puede reconocer semejantes sistemas mecánicos en las
instituciones predominantes en nuestra sociedad. Son antidemocráticos y no
participativos. Los patrones toman decisiones y los obreros trabajan, y entre
los extremos están los directores de “línea” retransmitiendo a la “cadena de
mando” unidireccional.
Los sistemas
orgánicos, en contraste, son verdaderamente democráticos, y trabajan mediante
la intercomunicación y una total participación. Todos trabajan y prestan
atención a cada uno de los demás. Cada uno es simultáneamente patrón y obrero,
coreógrafo y bailarín. Todos controlamos y somos sensibles y respondientes al
control de los demás. No hay puntos de partida a los cuales el sistema debe
retornar. En lugar de ello, los organismos viven y se desarrollan momento a
momento, libre y espontáneamente. Y todo esto es consecuencia de la energía
almacenada, ayudada y asistida por las especiales propiedades
cristalino-líquidas de la materia viviente.
Yo me siento
parte de un sistema así, al pertenecer a la familia neuralterapéutica...
¿Ustedes también?
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Desde el punto de vista de la medicina siempre es importante que se sepa en mayor medida sobre estas cosas, porque es importante ampliar los conocimiento no solamente a un campo reducido, por eso no solamente tengo información sobre como ser dentista sino medicina más general.
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