<<< Προηγούμενη σελίδα

Ζήτημα ζωής ή θανάτου
MACKLEM PT
" Une question de vie ou de mort "
Rev Mal Respir 2002; 19: 135-139

Η σημασία της μεταβλητότητας των φυσιολογικών μεγεθών για την αναπνευστική φυσιολογία

Είναι εντυπωσιακό αν σκεφτεί κανείς ότι μέχρι πρόσφατα, ο Claude Bernard (1878-1913) ήταν ο μόνος γιατρός και ο μόνος φυσιολόγος, με εξαίρεση ίσως τον Georges Canguilhem, που έθετε το ερώτημα "τι είναι η ζωή;". Η βασική ερευνητική φροντίδα της καριέρας του, της ζωής του τελικά, ήταν να ανακαλύψει τα χαρακτηριστικά του "ζωντανού οργανισμού" που θα του επέτρεπαν να τον διακρίνει από τον "μη ζωντανό οργανισμό". Όπως γνωρίζουμε όλοι, ο Claude Bernard ανακάλυψε τη "σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος" ως ένα από αυτά τα χαρακτηριστικά. Το έκανε σε μια εποχή κατά την οποία η ευρωπαϊκή φυσική ήταν εντυπωσιασμένη από το εξελισσόμενο πεδίο της θερμοδυναμικής, και ιδιαίτερα από τις εκπληκτικές εφαρμογές του δευτέρου θερμοδυναμικού αξιώματος το οποίο αναφέρει ότι "η εντροπία του σύμπαντος τείνει προς μία μεγίστη τιμή". Δυστυχώς, η πλειοψηφία των γιατρών και των φυσιολόγων δεν είχε ιδέα περί του τι σήμαινε αυτό (κάτι που συμβαίνει ακόμη). Συνεπώς, και εις βάρος του επαγγέλματός μας, αποδειχθήκαμε σε μεγάλο βαθμό ανίκανοι να εφαρμόσουμε αυτό το θεμελιώδες αξίωμα στο χώρο της υγείας και της νόσου.
Αυτή δεν ήταν η περίπτωση του Claude Bernard. Αντελήφθη ότι τα άψυχα αντικείμενα βρίσκονται σε ισορροπία με το περιβάλλον τους, και ότι σε αυτό αντιτίθεται μία από τις σημαντικότερες ιδιαιτερότητες του ζωντανού οργανισμού, το γεγονός ότι "το ζωντανό σώμα δεν πίπτει ποτέ σε κατάσταση φυσικο-χημικής αδιαφορίας με το εξωτερικό περιβάλλον του". Αυτή θεωρήθηκε ως η θεμελιώδης συνεισφορά του στη γνώση, και η έννοια αυτή έγινε σύντομα παγκόσμια με το όνομα "ομοιοστασία" ή "ικανότητα αυτορρύθμισης ενός βιολογικού συστήματος όταν μεταβάλλονται οι φυσιολογικές συνθήκες του εσωτερικού περιβάλλοντός του". Ωστόσο, αυτό που κατά πάσα βεβαιότητα ήθελε να πει ο Claude Bernard με αυτήν τη φράση είναι ότι τα ζωντανά όντα δεν μοιάζουν να ανταποκρίνονται στο δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα. Και αυτό θα έπρεπε να του φαίνεται άκρως μυστηριώδες, εφόσον ήταν πεπεισμένος ότι "η ιατρική γνώση απορρέει από την ορθολογική παρατήρηση των αυθορμήτων ή προκλητών φαινομένων... κάθε βιολογικό φαινόμενο ρυθμίζεται από φυσικούς και προβλέψιμους νόμους".
Δυστυχώς, η Ιατρική και η Φυσιολογία έχασαν από το οπτικό τους πεδίο τόσο αυτό το μήνυμα, όσο και τον πραγματικό στόχο της έρευνας του Claude Bernard, την ανακάλυψη δηλαδή αυτού που διακρίνει το ζωντανό από το μη ζωντανό. Επειδή δεν αντιληφθήκαμε αυτό που ο Claude Bernard εννοούσε κατά βάθος, η κληρονομιά του συρρικνώθηκε στην έννοια της ομοιοστασίας. Αν και η σημασία αυτού του επιστημονικού δρόμου είναι τεράστια, το ζήτημα που ο Claude Bernard προσπάθησε να διαλευκάνει, και που εμείς δεν αντιληφθήκαμε στις πραγματικές του διαστάσεις, ήταν ακόμη σπουδαιότερο. Για να έχουμε ένα μέτρο των συνεπειών αυτής της παρανόησης, είναι απαραίτητο να επαναδιατυπώσουμε το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα με τέτοιο τρόπο, ώστε να μπορούν όλοι να το κατανοήσουν. Τη διατύπωση "η εντροπία του σύμπαντος τείνει προς ένα μέγιστο", μπορούμε, εναλλακτικά, να τροποποιήσουμε σε "τα συστήματα τείνουν να εξελιχθούν από μια δεδομένη, ιεραρχημένη μορφή, στατιστικά μη πιθανή, προς μορφές λιγότερο ιεραρχημένες, στατιστικά πιθανότερες". Πάρτε για παράδειγμα έναν καπνιστή, ο οποίος φυσώντας τον καπνό, του δίνει το σχήμα ενός κύκλου. Τα σωματίδια του καπνού βρίσκονται, λοιπόν, σε έναν σχηματισμό αυστηρά ιεραρχημένο, στατιστικά σχεδόν απίθανο, με τη μορφή ενός δαχτυλιδιού. Καθώς κυλά ο χρόνος, τα σωματίδια του καπνού διαχέονται και κατανέμονται τυχαία μέσα στο δωμάτιο. Το δαχτυλίδι του καπνού εξαφανίζεται και δεν θα εμφανισθεί ποτέ ξανά αυθόρμητα. Αν βρισκόμασταν καθισμένοι σε ένα δωμάτιο γεμάτο καπνό και ξαφνικά τα σωματίδια ομαδοποιούνταν, ώστε να πάρουν τη μορφή ενός δαχτυλιδιού, δεν θα πιστεύαμε στα μάτια μας. Και ο λόγος που δεν θα πιστεύαμε στα μάτια μας θα ήταν ότι ένα τόσο αναπάντεχο γεγονός θα παραβίαζε το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα. Αλλά η αυθόρμητη ανάπτυξη αξιοθαύμαστων συστημάτων με εκπληκτική εσωτερική ιεραρχία είναι ακριβώς αυτό που συνέβη κατά το πέρασμα εκατομμυρίων χρόνων δαρβίνειας εξέλιξης, ή αυτό που συμβαίνει καθημερινά κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης ενός εμβρύου, μετά τη γονιμοποίηση ενός ωαρίου από ένα σπερματοζωάριο. Και στις δύο περιπτώσεις παρατηρούμε την εξέλιξη από έναν καθόλου ή ελάχιστα οργανωμένο σχηματισμό, στατιστικά πιθανότερο, προς έναν σχηματισμό εξαιρετικά οργανωμένο, στατιστικά απίστευτο. Ποια είναι η πηγή όλης αυτής της "οργάνωσης"; Οργάνωση που βλέπουμε παντού, όπου αγγίζει το βλέμμα μας: η ομορφιά των πουλιών, των λουλουδιών, των πεταλούδων, η ευγένεια των δέντρων, του λιονταριού και του αετού, η απίστευτη πολυπλοκότητα του ανθρώπου που προκύπτει από την απλή ένωση δύο κυττάρων, ο πλούτος και η ποικιλία της ζωής και των οικοσυστημάτων της, που έχουν τις απαρχές τους εδώ κι εκατομμύρια χρόνια μέσα σε κάποια πρωτόγονη σούπα. Που βρίσκεται το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα μέσα σε όλα αυτά;
Πρώτοι οι φυσικοί έθεσαν αυτό το ερώτημα. Προς μεγάλη μας ντροπή, δεν αντιληφθήκαμε αυτό που έψαχνε στην πραγματικότητα ο Claude Bernard. Έτσι, ο φυσικός Erwin Schrodinger (βραβείο Νobel φυσικής του 1933 για τις εργασίες του στην κυματική μηχανική) ξανάρχισε την έρευνα και έγραψε ένα κλασικό πλέον βιβλίο, με τίτλο "Τι είναι η ζωή;". Ο Schrodinger αντελήφθη ότι η ζωή έμοιαζε να παραβιάζει το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα, κι ενδιαφέρθηκε να κατανοήσει πώς αυτό μπορεί να συμβαίνει. Δεν βρήκε την απάντηση, αλλά ένας από τους μαθητές του, ο Ilya Prigogine (βραβείο Nobel χημείας του 1977 για τις εργασίες του πάνω στη θερμοδυναμική μακριά από τις συνθήκες ισορροπίας), την βρήκε. Ο Prigogine έθεσε το παρακάτω ερώτημα "Πώς μπορούμε να συμφιλιώσουμε την δαρβίνεια εξέλιξη - τη στατιστική επιλογή σπανίων συμβάντων - με την στατιστική εξαφάνιση όλων των σπανίων σχηματισμών, όπως την προβλέπει το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα;" Με άλλους όρους, "ο Carnot και ο Δαρβίνος μπορούν να έχουν δίκιο και οι δύο ταυτόχρονα;"
Για να απαντήσει σε αυτές τις ερωτήσεις, ο Prigogine πραγματοποίησε πειράματα σε απλά φυσικοχημικά συστήματα, και έδειξε ότι, προσθέτοντας σε αυτά ενέργεια (για παράδειγμα θερμότητα), μπορεί αυθόρμητα και ως δια μαγείας να εμφανισθεί οργάνωση. Ένα απλό παράδειγμα είναι σε όλους μας γνωστό: κάθε φορά που αφαιρούμε το πώμα της μπανιέρας για να την αδειάσουμε από το νερό, εμφανίζεται ένας μικρός στρόβιλος, στο εσωτερικό του οποίου βρίσκεται ένας αντεστραμμένος κώνος αέρα, που παραβιάζοντας τους κανόνες της βαρύτητας επεκτείνεται και κάτω από την επιφάνεια του νερού προς το στόμιο της οπής απ' όπου αδειάζει το νερό. Πρόκειται για έναν σχηματισμό εξαιρετικά οργανωμένο, στον οποίο ο κώνος του αέρα περιβάλλεται από εκατομμύρια μόρια νερού που περιστρέφονται ενωμένα σαν μια σπείρα, ενώ μόλις μια στιγμή πριν το καθένα "ζούσε τη ζωή του", ακολουθώντας μια ανεξάρτητη και τυχαία πορεία. Εάν κάποιος άνοιγε τη βρύση της μπανιέρας, έτσι ώστε το νερό να τη γεμίζει με την ίδια ταχύτητα που αδειάζει, ο στρόβιλος θα ήταν συνεχής. Ο στρόβιλος δημιουργείται όταν ανοίγουμε το πώμα, γιατί μετατρέπουμε τη δυνητική ενέργεια του νερού σε κινητική. Εάν ανοίξουμε ταυτόχρονα και τη βρύση, η ποσότητα του νερού που γεμίζει την μπανιέρα με συνεχή ροή παρέχει μια συνεχή ενέργεια που αντικαθιστά αυτήν που χάνεται, καθώς το νερό εγκαταλείπει την μπανιέρα, και το φαινόμενο διαιωνίζεται. Όπως δεν θα πιστεύαμε στα μάτια μας αν βλέπαμε ένα δαχτυλίδι καπνού να σχηματίζεται αυτόματα μέσα σ' ένα δωμάτιο, έτσι θα νιώθαμε και αν βλέπαμε έναν στρόβιλο να σχηματίζεται μέσα στη μπανιέρα μας, χωρίς το νερό να αδειάζει από κάπου. Αυτό που έδειξε ο Prigogine είναι ότι, όταν ένα σύστημα απομακρύνεται από τη θερμοδυναμική ισορροπία καταναλώνοντας και παράγοντας ενέργεια, η εντροπία μειώνεται. Καθώς η εντροπία είναι ανάλογη του βαθμού αταξίας του συστήματος, η μείωσή της σημαίνει ότι το σύστημα αυτό καθίσταται πιο οργανωμένο. Η οργάνωση μπορεί να αναπτυχθεί αυθόρμητα, αν ένα σύστημα, καταναλώνοντας και παράγοντας ενέργεια, απομακρύνεται επαρκώς από τη θερμοδυναμική ισορροπία. Στον Prigogine απονεμήθηκε το βραβείο Nobel για τις εργασίες του της ποσοτικοποίησης των σχέσεων μεταξύ της κατανάλωσης και της παραγωγής ενεργείας, της απομάκρυνσης από τη θερμοδυναμική ισορροπία και της ταχύτητας παραγωγής της εντροπίας.
Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί λειτουργούν πολύ μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία. Παράγουμε συνεχώς ενέργεια καταναλώνοντας οξυγόνο και καίγοντας την τροφή μας μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζουμε μεταβολισμό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είμαστε όντα με "υψηλό βαθμό οργάνωσης". Για εμάς, η θερμοδυναμική ισορροπία είναι η υπέρτατη ανωμαλία, η υπέρτατη νόσος. Δεν φθάνουμε σε αυτή την κατάσταση παρά μετά τον θάνατό μας. Εάν η ζωή προϋποθέτει ότι είμαστε μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία, και ο θάνατος επέρχεται όταν πλησιάζουμε αυτή την ισορροπία, μπορεί να θεωρηθεί πιθανό ότι, για να είναι κανείς σε καλή υγεία, πρέπει να βρίσκεται ακριβώς στην κατάλληλη απόσταση από τη θερμοδυναμική ισορροπία. Αυτή η υπόθεση δεν είναι πολύ πρωτότυπη, εφόσον γνωρίζουμε ότι καταστάσεις που αυξάνουν ή μειώνουν τον μεταβολισμό μας, όπως ο υπερ- ή ο υποθυρεοειδισμός, ο πυρετός, ή η φλεγμονή, μας καθιστούν ασθενείς. Πώς να γνωρίζουμε αν ένας ιστός ή ένα όργανο είναι ή όχι στη σωστή απόσταση από τη θερμοδυναμική ισορροπία, και άρα είναι υγιής ή ασθενής; Θα μπορούσαμε να μετρήσουμε τον μεταβολισμό, αλλά αυτό θα μας έθετε άλυτα προβλήματα, εάν εφαρμόζαμε αυτήν τη μέτρηση σε όργανα ή ιστούς. Όσον αφορά στο αναπνευστικό και στο καρδιαγγειακό σύστημα, θα μπορούσε να υπάρχει μια απλούστερη προσέγγιση, η οποία θα μπορούσε να αποτελέσει μοναδική ευκαιρία για την ιατρική.
Τα συστήματα που λειτουργούν μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία πάλλονται διαρκώς μέσα σε αποδεκτά όρια. Αυτό ισχύει ασφαλώς και για τον μικρό στρόβιλο στην μπανιέρα μας. Η δομή του είναι ο,τιδήποτε άλλο εκτός από στατική, αλλά ο κυματισμός του (η αυξομείωση των φυσικών μεγεθών που το χαρακτηρίζουν) φαίνεται να διατηρείται μέσα σ' ένα εύρος αποδεκτό από κάποιον μηχανισμό (ίσως ακόμα και ένα φυσικό νόμο;). Η παρατήρηση αυτή ισχύει για πολλές βιολογικές μεταβλητές που ελέγχονται ομοιοστατικά, όπως η καρδιακή συχνότητα, ο αερισμός και οι συνιστώσες του, η αρτηριακή πίεση, η αιματική ροή στους νεφρούς, ο αριθμός των λευκοκυττάρων, η αντίσταση των αεροφόρων οδών. Είναι σημαντικό να υπογραμμίσουμε ότι πρόκειται για μεταβολές που αφορούν το ίδιο άτομο και όχι μεταβολές μεταξύ των ατόμων. Η ομοιοστασία δεν είναι σε καμιά περίπτωση στατική. Ένας καταλληλότερος όρος θα ήταν ομοιοκινησία, που θα μπορούσαμε να ορίσουμε ως εξής: "η ικανότητα ενός οργανισμού που εξελίσσεται σε ένα μεταβαλλόμενο εξωτερικό περιβάλλον, να διατηρεί ένα εσωτερικό περιβάλλον εξαιρετικά οργανωμένο μέσα σε αποδεκτά επίπεδα διακυμάνσεων, παράγοντας ενέργεια σε κατάσταση μη ισορροπίας". Εάν το νερό αδειάζει αργά από την μπανιέρα μας, ο στρόβιλος είναι μικρότερος και οι διακυμάνσεις του μικρότερες. Στα ποτάμια και στους ωκεανούς, οι στρόβιλοι και οι διακυμάνσεις τους μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτεροι, τόσο ώστε να καταστούν επικίνδυνοι για τον κολυμβητή που τους πλησιάζει. Το μέγεθος των διακυμάνσεων μοιάζει να είναι συνάρτηση της ποσότητας της ενέργειας που παράγεται και καταναλώνεται.
Κατά τη διάρκεια της συμφορητικής καρδιακής ανεπάρκειας, στην οποία η απόδοση ενέργειας στους ιστούς είναι τόσο μικρή, που μπορεί να καταστεί ανεπαρκής να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες, οι διακυμάνσεις της καρδιακής συχνότητας είναι επίσης μειωμένες. Η διαπίστωση της μειωμένης διακύμανσης της καρδιακής συχνότητας σε αυτό το πλαίσιο αποτελεί δείκτη κρισιμότητας της κατάστασης και κινδύνου αιφνίδιου θανάτου. Με παρόμοιο τρόπο στο κώμα, η διακύμανση της αναπνευστικής συχνότητας είναι μικρότερη απ' ό,τι σε φυσιολογικές συνθήκες, και η αναπνευστική συχνότητα καθίσταται ολοένα και πιο κανονική, στο μέτρο που το βάθος του κώματος αυξάνεται.
Από άλλη οπτική γωνία, όταν η παραγωγή ενέργειας είναι υπερβολική, η διακύμανση μπορεί να καταστεί επίσης μεγάλη. Είναι η περίπτωση του άσθματος, στο οποίο ο μεταβολισμός στο επίπεδο των λείων βρογχικών μυών αυξάνεται παράλληλα με τη δραστηριότητά τους. Η σημαντική μεταβλητότητα της διαμέτρου των αεροφόρων οδών είναι κεντρικό χαρακτηριστικό αυτής της νόσου. Η ποσοτικοποίηση, λοιπόν, της διακύμανσης αυτής θα μπορούσε να προσφέρει μια πληροφορία σχετικά με το αν κάποια δεδομένη νόσος χαρακτηρίζεται από μη κανονική παραγωγή και κατανάλωση ενεργείας. Οι διακυμάνσεις των τιμών των μεγεθών που ελέγχονται ομοιοκινητικά περιέχουν πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του συστήματος που οφείλουμε να προσπαθήσουμε να αποκωδικοποιήσουμε. Πρέπει να κατανοήσουμε αυτό που ο οργανισμός προσπαθεί να μας πει. Οι διακυμάνσεις είναι οργανωμένες μεταβολές. Τα πράγματα που διακυμαίνονται μετακινούνται από κοινού. Συνεπώς, προκαλούν μείωση της εντροπίας και άρα μεγαλύτερη παραγωγή ενεργείας και μεγαλύτερη απόσταση από τη θερμοδυναμική ισορροπία. Θα μπορούσαν να αποτελούν τον δείκτη του μεταβολισμού ενός συστήματος. Τα συστήματα που καθίστανται αυθορμήτως οργανωμένα και που έχουν νεοεμφανιζόμενες ιδιότητες οι οποίες δεν μπορούν ούτε να προβλεφθούν, ούτε να κατανοηθούν δια της μελέτης των συστατικών τους κατά τρόπο μεμονωμένο, ονομάζονται σύνθετα συστήματα (systemes complexes) και αποτελούν το αντικείμενο της επιστήμης της συνθετότητας (science de la complexite).
Oι γιατροί και οι φυσιολόγοι μελετούν ενεργητικά τα χαρακτηριστικά που διακρίνουν τον ζωντανό, λαμβάνοντας υπ' όψιν τη νέα έννοια, σύμφωνα με την οποία η ζωή περιέργως έχει κοινά χαρακτηριστικά από τη μία πλευρά με άλλα σύνθετα συστήματα που δεν είναι εξατομικευμένοι οργανισμοί, αλλά ομάδες οργανισμών με κοινό στόχο την επιβίωση μέσα στο περιβάλλον τους (οικοσυστήματα), και από την άλλη με συστήματα μη ζωντανά που τα διαχειρίζονται ζωντανά όντα (οικονομικά και πολιτικά συστήματα, η χρηματαγορά). Οι αρχές της προσφοράς και της ζήτησης και η επιβίωση του ικανότερου φαίνεται ότι εφαρμόζονται σε όλα τα συστήματα. Το να κατανοήσει λοιπόν κανείς τη συμπεριφορά αυτών των συστημάτων θα μπορούσε να έχει βαθιές συνέπειες για την κατανόηση του σώματός μας και των ανωμαλιών στη συμπεριφορά.
Ειδικότερα, οι οργανωμένες διακυμάνσεις που υφίσταται ένα σύστημα μπορούν να μας βοηθήσουν να προβλέψουμε το μέλλον δια του στατιστικού στοχασμού (υπολογισμός των πιθανοτήτων εφαρμοσμένος στη στατιστική που επιτρέπει τις σφαιρικές προβλέψεις). Σε όλες τις περιοχές του κόσμου συμβαίνουν, μέσα σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα, πολλές ασθενείς σεισμικές δονήσεις και ελάχιστοι μεγάλοι σεισμοί. Αυτοί οι τελευταίοι είναι συχνότεροι στην Ιαπωνία ή στην δυτική ακτή της Βόρειας Αμερικής, σε σύγκριση με τις ηπειρωτικές περιοχές αυτής της ηπείρου (Midwest). Ωστόσο, η σχέση μεταξύ του αριθμού των ισχυρών και των ασθενών σεισμών είναι ανεξάρτητη από το σημείο της γης όπου έγινε η μέτρηση. Σε όποιο σημείο της γης κι αν βρίσκεσθε, μια μέρα ένας ισχυρότατος σεισμός θα πλήξει την περιοχή σας. Οι πιθανότητες μπορούν να υπολογισθούν με σημαντική ακρίβεια. Οι πιθανότητες να συμβεί ένα τέτοιο γεγονός στο Midwest είναι μικρότερος για ένα δεδομένο αιώνα σε σύγκριση με το San Francisco. Το πρόβλημα είναι ότι δεν μπορούμε να προβλέψουμε πότε θα συμβούν οι σεισμοί και δεν μπορούμε να τους προλάβουμε, αλλά η εμφάνιση ισχυρών σεισμών αποτελεί εσωτερική ιδιότητα του συστήματος. Πρέπει λοιπόν να την περιμένουμε.
Κατ' αναλογία, η εξαφάνιση των ειδών του ζωντανού βασιλείου αποτελεί τμήμα των χαρακτηριστικών του σχήματος της δαρβίνειας εξέλιξης, και οι μεγάλες διακυμάνσεις ενίοτε αποτελούν εσωτερικό χαρακτηριστικό της αγοράς αξιών και της οικονομίας. Στο βαθμό που αυτές οι ιδιότητες εφαρμόζονται στους ανθρώπινους οργανισμούς, ο κίνδυνος μιας σοβαρής κρίσης άσθματος σε έναν ασθενή με άσθμα σταδίου ΙΙΙ μπορεί να συγκριθεί με τον κίνδυνο ενός σεισμού 8 Ρίχτερ στο San Francisco. Αντιθέτως, ο κίνδυνος μιας τέτοιας κρίσης σε έναν υγιή μπορεί να συγκριθεί με τις πιθανότητες ενός ισχυρού σεισμού στο Midwest. Ο πρώτος μπορεί να συμβεί αύριο, αλλά ο δεύτερος είναι ελάχιστα πιθανός στο διάστημα μιας ανθρώπινης ζωής. Η διαφορά ανάμεσα στο άσθμα και στον σεισμό είναι ότι, εάν μπορούσαμε να προβλέψουμε την εμφάνιση μιας σοβαρής κρίσης άσθματος, θα μπορούσαμε να την προλάβουμε, ή τουλάχιστον να εντατικοποιήσουμε τη διαχείρισή της.
Εάν μπορούσαμε να κατανοήσουμε την πληροφορία που υπάρχει στη διακύμανση ενός οργανωμένου ομοιοκινητικά συστήματος, οι έννοιες της πρόγνωσης και της πρόληψης θα μπορούσαν να εξελιχθούν θεαματικά. Το μόνο που γνωρίζουμε μέχρι αυτή την ώρα είναι ότι οι σημαντικές διακυμάνσεις έξω από τα αποδεκτά όρια προκαλούν σημαντική παραγωγή ενέργειας, και μειώνουν την εντροπία. Αντίθετα, οι πολύ μικρές διακυμάνσεις σημαίνουν κίνηση προς τη θερμοδυναμική ισορροπία, μεγάλη εντροπία, αποτυχία του σώματος να διατηρήσει την οργανωμένη του κατάσταση και συνεπώς κίνδυνο θανάτου. Εδώ βρίσκεται μια μοναδική ευκαιρία για τη μελέτη του αναπνευστικού συστήματος. Πράγματι, οι πνευμονολόγοι και οι φυσιολόγοι της αναπνοής μπορούν να μετρήσουν τις διακυμάνσεις των σημαντικών αναπνευστικών μεγεθών, πολύ ευκολότερα από ό,τι μπορούν να μετρήσουν, για παράδειγμα, οι νεφρολόγοι, οι γαστρεντερολόγοι, οι ενδοκρινολόγοι κ.λπ. Δεν διαθέτουν παρά βιοχημικές μετρήσεις που δεν μπορούν να επαναληφθούν σε βραχέα χρονικά διαστήματα.
Oι περισσότερες αναπνευστικές μετρήσεις είναι, αντίθετα, φυσικές και μπορούν να επαναληφθούν με μεγάλη συχνότητα. Το ίδιο ισχύει και για τα μεγέθη του καρδιαγγειακού συστήματος. Τα αυτοματοποιημένα συστήματα λειτουργικού ελέγχου κατά την άσκηση το κάνουν ήδη για μας, αλλά τα αποτελέσματα που παρέχουν συνήθως δεν αναλύονται με όρους μεταβλητότητας. Στους ασθματικούς ασθενείς γνωρίζουμε ήδη ότι η μεταβλητότητα της ενδοτικότητας του αναπνευστικού, μετρούμενης για μια περίοδο 15 λεπτών, είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς μάρτυρες. Γνωρίζουμε, επίσης, ότι αυτή η μεταβλητότητα είναι μεγαλύτερη σε ορισμένους ασθματικούς σε σύγκριση με άλλους. Η προγνωστική σημασία αυτής της παρατήρησης δεν είναι γνωστή, αλλά γνωρίζουμε ότι η υπερβολική μεταβλητότητα της αιχμής ροής μετρούμενης για περίοδο εβδομάδων είναι ένας δείκτης της σοβαρότητας του άσθματος.
Η μεταβλητότητα των αναπνευστικών παραμέτρων των ασθενών υπό μηχανικό αερισμό μοιάζει να παράγει καλύτερη ανταλλαγή των αερίων. Εξάλλου, οι αυθόρμητες διακυμάνσεις των αναπνευστικών μεγεθών είναι ουσιώδεις. Αυτές οι διακυμάνσεις μειώνονται, όταν το αναπνευστικό σύστημα καλείται να αντιμετωπίσει ένα μεταβολικό ή μηχανικό φορτίο. Η αποδέσμευση από τον αναπνευστήρα ανταποκρίνεται σε ένα τέτοιο φορτίο και η μείωση της αναπνευστικής διακύμανσης κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας μοιάζει, σύμφωνα με τα πρώτα αποτελέσματα, να συνδυάζεται με αυξημένο κίνδυνο αποτυχίας, ίσως λόγω της μη κανονικής κατανάλωσης ενεργείας από τους αναπνευστικούς μυς. Αν και μόλις αρχίζουμε να αναγνωρίζουμε τη σημασία των φυσιολογικών και παθοφυσιολογικών διακυμάνσεων των βιολογικών μεγεθών, η φύση της πληροφορίας που είναι κωδικοποιημένη στη βιολογική μεταβλητότητα παραμένει άγνωστη, ιδιαίτερα η σχέση αυτής της πληροφορίας με τη νόσο. Οι πνευμονολόγοι και οι αναπνευστικοί φυσιολόγοι μπορούν να γίνουν οι πρώτοι σκαπανείς, εάν αποκρυπτογραφήσουν το μήνυμα που περιέχεται στον αναπνευστικό Ομοιοκινητικό κώδικα. Εάν ο Claude Bernard βρισκόταν ανάμεσά μας σήμερα, θα άρπαζε σίγουρα την ευκαιρία.

ΗΟΜΕPAGE