Capítulo 3: Teoría de control en fisiología

Desde un punto de vista tradicional, la fisicoquímica, la biología molecular, la genética, la química, la biofísica y la bioquímica estructuran los cimientos de la fisiología moderna. Las teorías de control y de sistemas han contribuido de modo significativo a su actualización y al perfeccionamiento de los criterios y recursos del ejercicio profesional en las diferentes ramas de las Ciencias de la salud.

En la solución de los múltiples problemas en la práctica moderna de las Ciencias de la salud se utilizan enfoques interdisciplinarios, los cuales requieren de fenómenos y herramientas integrativos que estructuran la plasticidad funcional del profesional moderno, entrenado mediante la implementación de los nuevos desarrollos curriculares de pensamiento crítico, integrativo y de aprendizaje activo.

El análisis del fenómeno de retroalimentación, su implementación conceptual en el contexto de su existencia en el mundo biológico como base estructural adaptativa en la sobrevivencia de los seres vivientes, es el objetivo a desarrollar en este capítulo.

Los sistemas vivientes se caracterizan por una variedad de mecanismos de control y regulación que involucran múltiples sistemas de “retroalimentación”, los cuales garantizan el estado estacionario dinámico del sistema, este tipo de mecanismos nunca se encuentran en la Naturaleza “no viviente”. La capacidad de “autorregulación” para mantener un sistema complejo viviente en un estado estacionario dinámico mediante la ejecución del mecanismo de retroalimentación, es lo que se denomina homeostasis.

El pensamiento sistémico y la teoría de control son disciplinas para analizar totalidades. Son marcos para analizar interrelaciones en vez de cosas individuales, para analizar y observar patrones de cambio en lugar de “instantáneas” estáticas. Sus herramientas y técnicas específicas se originan en dos ramificaciones: el concepto mecanístico de “realimentación” de la cibernética y la teoría del “servomecanismo” de la ingeniería que se remonta al siglo xix, con aplicaciones durante los últimos 50 años, en una amplia gama de sistemas biológicos, ecológicos, económicos y urbanos.

Todo ser vivo es un sistema autorregulado que debe su existencia, su estabilidad y la mayor parte de su conducta a los mecanismos de realimentación que lleva implícitos. Considerando la universalidad del concepto y el hecho de que la operación de realimentación se puede observar en una variedad de fenómenos, no sólo en un individuo viviente, sino también en los ciclos de población de los animales hasta los altibajos que sufre el mercado de valores, resulta curioso que el estudio teórico del concepto de control por realimentación sucediese tan tarde en el desarrollo de la ciencia y tecnología.

Hablar de sistemas de control automático significa hablar de realimentación. En palabras de Norbert Wiener, “realimentación es un método de controlar un sistema reinsertando en él los resultados de su comportamiento anterior”. Desde un punto de vista más restrictivo cabe decir que un sistema de control realimentado o un sistema de control de lazo cerrado analizado a continuación, es aquel que tiende a mantener una relación prevista de una variable del sistema con otra, comparando funciones de estas variables y utilizando su diferencia como medio de control.

Así como se emplea la realimentación de forma inconsciente, cabe decir que las primeras evidencias de la actividad consciente del ser humano en el campo de control automático se encuentran en el diseño del control del nivel de agua en los sistemas de riego empleados en Babilonia 2000 años antes de Cristo.

En la segunda mitad del siglo xviii, la aplicación del concepto de realimentación en la tecnología se manifiesta como una verdadera explosión. Progresos en otros campos de la tecnología habían creado la necesidad de contar con dispositivos reguladores e iniciado así una gran actividad inventiva por parte de ingenieros más progresistas en Inglaterra, Francia y Rusia; la Revolución Industrial se manifiesta en una multitud de inventos e innovaciones en campos tan diversos como agricultura, transporte, comercio, etc. Un ejemplo ilustrativo para este objetivo de control fisiológico es el diseño del suministro doméstico de agua, que necesitaba de reguladores de flotación (figura 3-6).

En la actualidad se considera que el concepto de realimentación no está sólo encuadrado en la estructura de los sistemas de ingeniería sino que de manera universal se le reconoce como un concepto importante y unificador en el marco formal de la ciencia. Realimentación es, entonces, un concepto abstracto no adscrito a ningún medio físico en particular. En tecnología se puede utilizar en sistemas de origen mecánico, eléctrico, neumático, hidráulico o químico, pero su significación principal y más profunda radica en que se puede aplicar en biología, economía, sociología o educación; los métodos matemáticos de los sistemas de control son igualmente válidos en todas estas áreas del saber.

Es factible tomar al regulador centrífugo de Watt como punto de partida para trazar el desarrollo del control automático como disciplina científica. La solución del problema de estabilidad en la fluctuación de su velocidad atrajo la atención de un número importante de científicos e ingenieros.

Al final fue resuelto por Maxwell C., quien inició así la teoría de los sistemas de control automático con su trabajo On governors. Su contribución estuvo en reconocer que la conducta de un sistema de control automático en la vecindad de una posición de equilibrio dinámico se podía aproximar por una ecuación diferencial lineal y, por tanto, su estabilidad era discutible en términos de las raíces de una “ecuación algebraica asociada”.

El famoso trabajo clásico de Nyquist H. sobre la estabilidad de amplificadores realimentados, abrió una nueva era en control automático. Antes de 1932, el enfoque basado en las ecuaciones diferenciales había sido una gran herramienta del teórico de control; en la década que siguió a la contribución de Nyquist estas técnicas fueron casi completamente reemplazadas por métodos basados en la teoría de variable compleja de los cuales fueron consecuencia natural y directa de su nuevo planteamiento.

La situación era que a finales del decenio de 1930-1939 existían dos métodos independientes bien desarrollados, los cuales tendrían aplicación futura como se analiza en la implementación de la teoría de control fisiológica:

1. “El dominio temporal” que utilizaba ecuaciones diferenciales ordinarias.

2. “El dominio frecuencial” que hacía uso de las representaciones de Nyquist y Bode, de funciones de transferencia.

A comienzos del decenio de 1950-1959, los métodos de respuesta en frecuencia habían copado el campo del control aplicado en el análisis y diseño de mecanismos y de sistemas de control automático. La posición había cambiado por completo desde finales del decenio de 1920-1929, cuando el predominio de los métodos en el dominio temporal era incuestionable. La aparición del computador digital fue un prerrequisito para el desarrollo del control óptimo y multivariable. Era razonable intentar estudios más profundos y completos en teoría de control automático, de nuevo en el dominio temporal, ya que la potencia y la versatilidad de esta máquina hacía factible resolver las complejas ecuaciones matemáticas a que daba lugar.

Al mismo tiempo el desarrollo de computadoras de propósito especial ofrecía la posibilidad de realizar y analizar esquemas de control más complejos. Así, fue un paso natural considerar el control simultáneo de una serie de variables que interaccionan con diferentes tipos de objetivos del controlador, tal como la minimización del trabajo muscular en un ciclo respiratorio. Dos figuras científicas, entre otras, definieron las bases de este nuevo desarrollo en Teoría de control óptimo: en Rusia Pontryagin, con la formulación matemática de su “principio máximo” y en Estados Unidos, Bellman soluciona el problema de optimización dinámica al desarrollar los principios y algoritmos de “programación dinámica”. ¿Cuáles han sido las implicaciones de estos desarrollos de Teoría de control en ingeniería, al análisis de los mecanismos de control fisiológico?

El mantenimiento de una serie de parámetros físico-químicos en el ambiente que rodea una población pluricelular, como base de la conservación de la vida, fue estructurado de manera progresiva por Empédocles en la antigua Grecia, Claude Bernard en Francia (1859) y Walter Cannon en Estados Unidos (1932).

Claude Bernard observó que las células de los organismos pluricelulares están bañadas por un medio líquido, en el cual sus condiciones ambientales son mantenidas con gran estabilidad en el contexto de perturbaciones. El mantenimiento de estas condiciones con parámetros fisicoquímicos relativamente constantes, es logrado por el propio organismo; Bernard planteó, “Es la constancia de este ‘milieu interieur’ lo que constituye la base de una vida libre e independiente”.

Walter Cannon refinó las ideas de Claude Bernard, demostrando de manera sistemática la viabilidad de sus planteamientos en la regulación de diversos procesos fisiológicos, como la regulación de la ingesta acuosa y sólida, la intervención de la función renal en la regulación acuosa y en el equilibrio ácido-básico; Cannon acuñó el término “homeostasis” para describir el mantenimiento de condiciones fisiológicas hasta cierto punto constantes.

Después, el concepto de retroalimentación fue aplicado en la regulación celular de la concentración de metabolitos por Monod y Changeux. Los trabajos pioneros de modelaje teórico del regulador respiratorio por el grupo de Grodins utilizando algoritmos de programación dinámica en el dominio temporal y de Teoría de control óptimo, marcaron un hito en los criterios de aplicación de la teoría de control a la elucidación de los mecanismos de regulación del ciclo respiratorio en seres vivientes.

Wiener se interesó de manera profunda en las relaciones entre los problemas de ingeniería y fisiología. Escribió un libro crucial sobre cibernética que tuvo un efecto importante al propagar las ideas del control por retroalimentación en general y de los métodos de respuesta en frecuencia, de forma particular analizó el problema de inestabilidad en sistemas de control neurológico, examinando la relación entre la inestabilidad y las oscilaciones fisiológicas.

Líneas similares de trabajo científico y tecnológico han sido desarrolladas por los grupos de Guyton y Grodins en la regulación circulatoria; de Hardy, en la regulación de la temperatura corpórea; de Houk en la regulación del movimiento muscular; y de Yates, en endocrinología, entre otros. La monografía reciente Physiological Control Systems, de Khoo presenta en detalle los desarrollos clásicos y recientes en esta área.

Un sistema de control puede ser definido como un conjunto de componentes interconectados, cuyo propósito es lograr una respuesta deseada a estímulos externos. La “respuesta deseada” podría ser el seguimiento de una trayectoria dinámica especificada, en cuyo caso el sistema de control se define como un servomecanismo. Un ejemplo de este tipo de control, es la ejecución motora-visual de las funciones de manejo de un automóvil en una carretera. Existe una segunda clase de sistemas de control denominados reguladores, en los cuales la “respuesta deseada” es el mantenimiento de un parámetro físico dentro de límites especificados, su ejemplo más simple es el termostato.

Existen dos formas básicas de operación de un sistema de control. En circuito de lazo abierto, en el cual la respuesta del sistema está definida sólo por los estímulos controladores. Por ejemplo, supongamos que deseamos controlar la temperatura de una habitación en invierno mediante el uso de un aparato de aire acondicionado que calienta y genera la circulación del aire dentro de la habitación. Si colocamos el controlador de temperatura en un rango intermedio se obtendrá un clima cómodo en la habitación durante las primeras horas de la mañana; sin embargo, a medida que transcurre el día y la temperatura ambiental sube, ocurre lo mismo dentro de la habitación, debido a que la velocidad de aporte calorífico por el calentador es mayor que la pérdida calorífica desde la habitación hacia el ambiente. A la inversa, conforme empiece a anochecer la temperatura ambiental decrece y el clima de la habitación se enfría por debajo del nivel deseado, a menos que se ajuste el rango operacional del dispositivo. He ahí una limitación de los sistemas de control de lazo abierto, los cuales pueden operar de manera satisfactoria siempre y cuando las condiciones externas no los afecten. Este ejemplo es un análogo físico del control termorregulatorio de los así llamados animales de “sangre fría”: su diseño de los procesos termorregulatorios no les permite mantener la temperatura de su eje corpóreo a un nivel independiente de los cambios del medio; por consiguiente, su nivel metabólico está en función de la temperatura ambiental.

De nuevo citando el ejemplo anterior, una manera de superar la limitación de su diseño sería predecir de antemano los cambios en temperatura ambiental y “preprogramar” su rango operacional. Pero, ¿cómo determinar el ajuste que debe hacerse, de acuerdo con las diferentes condiciones térmicas ambientales? Un esquema sería medir la temperatura de la habitación, comparar esta medida con un valor deseado y ajustar el rango operacional del dispositivo en proporción a la “diferencia” entre estas dos temperaturas. Este diseño es denominado control de retroalimentación proporcional. Existen otros diseños de control para solucionar esta situación, como se analiza a continuación; sin embargo, la característica común a todos ellos es que todos emplean retroalimentación. En el ejemplo citado, la salida del sistema (temperatura de la habitación) es “retroalimentada” y usada para ajustar la entrada (velocidad del calentador). Por consiguiente, ahora hay un sistema de control, el cual opera en circuito de lazo cerrado, lo que le permite ser autorregulatorio. Esta estrategia de control es extrapolable en la Naturaleza al sistema de control de la temperatura de los animales “homeotermos” de sangre caliente, en los cuales existen mecanismos de control compensatorio automático, con el objeto de minimizar cambios en la temperatura de su eje corpóreo central (figura 3-2).

En este contexto cabe describir el patrón general y propósito de los sistemas de control con retroalimentación, bien sean biológicos o diseñados por el ser humano. En la figura 3-3 se emplea la notación del “diagrama de bloque”, un instrumento descriptivo en análisis de sistemas. En esta notación cada proceso unitario (planta) está representado por un bloque con una entrada yc (señales de control) y una salida y (variable regulada). La salida depende de la entrada de acuerdo con una “ley de sistemas”, la cual puede ser expresada en términos verbales, matemáticos o gráficos. Las interacciones entre estos “procesos unitarios” pueden ser definidas por conexiones entre los bloques.

Utilizando esta nomenclatura es factible reconocer dos bloques principales o procesos unitarios en un sistema de control con retroalimentación: 1) un sistema controlado (o planta) y 2) un sistema controlador; los cuales están organizados en un “circuito cerrado” o de “retroalimentación”, con sensores apropiados para evaluar de modo estático y dinámico el comportamiento de la variable regulada.

El objetivo de esta organización es mantener la salida de la planta y (variable regulada) igual o al menos cercana a un valor deseado (yi) a pesar de las perturbaciones (yd), las cuales tratan de oponerse a este objetivo. Para lograr este propósito, la información del valor y, es medida y “retroalimentada” al controlador donde es comparada a un valor de referencia (yi) generándose una señal de error, ye = yi – y, la cual en un sistema de control con retroalimentación negativa es “minimizada”. Para lograrlo el controlador transforma ye en una señal de control yc, la cual origina que la planta cambie su salida en una dirección apropiada para reducir ye.

Por consiguiente, cualquier desviación de y con relación a yi puede ser corregida de forma “automática” con los siguientes criterios de control: 1) en control proporcional cuando, por ejemplo, se incrementa la magnitud de la variable regulada por un estímulo ambiental sostenido, su respuesta de retroalimentación compensatoria en el nuevo estado estacionario, es minimizar el error, siendo la magnitud de yc “proporcional” a la magnitud del error. Si el estímulo cesa, el valor de la variable regulada retorna a su valor de referencia yi. 2) En control integral la velocidad de la corrección es proporcional a la magnitud del error. La dinámica de la corrección es lenta, pero al final completa, sin ningún error en estado estacionario. 3) En control derivativo, la corrección es proporcional a la “velocidad” de generación del error. La dinámica de la corrección es rápida. En sistemas de control biológico por lo general se utilizan combinaciones de estos criterios de control, la regulación de la presión arterial utiliza una combinación funcional de los controles proporcional y derivativa en su respuesta compensatoria a perturbaciones de diversa índole, por ejemplo en la minimización de su elevación dinámica en eventos hipertensivos, previendo la ocurrencia de accidentes cerebrovasculares.

En los sistemas de control físico hechos por el ser humano, todos los elementos ilustrados en la figura 3-3 y ya descritos, pueden ser identificados de manera explícita. Es fácil ajustar el punto de referencia en un termostato, y el proceso de resta de y – yi para generar ye es ejecutado por un componente físico específico, el “comparador”, el cual es identificable. De manera incidental es dicha resta (o inversión de signo alrededor del circuito) la que estructura la retroalimentación “negativa” y garantiza que los ajustes en la variable regulada se ejecuten en la dirección correcta.

En los sistemas de control biológicos es casi imposible identificar un comparador. Quizá sea posible definir de manera cuantitativa un punto de referencia implícito, como valor operacional normal del conjunto de parámetros del sistema, pero se desconoce dónde está y cómo ajustarlo desde el punto de vista operacional. En forma análoga, es factible identificar una inversión de signo alrededor del circuito de control, el sine qua non de la retroalimentación negativa, el cual no es ejecutado por un simple comparador, sino más bien por una relación particular de entrada-salida de algún componente particular, bien sea de la planta o del controlador. Existe un grado de acople cruzado o interacción entre los diferentes sistemas de control fisiológico, por ejemplo, el funcionamiento del sistema cardiovascular depende de sus interacciones con los sistemas respiratorio, renal y endocrino; asimismo poseen la propiedad de adaptabilidad, lo que implica que las compensaciones a estímulos externos se ejecutan no sólo por retroalimentación, sino también permitiendo cambios en el tiempo de los parámetros de su controlador o su planta. Lo que destaca la complejidad en el diseño “natural” de sistemas de control biológicos.

Aunque hasta aquí se ha hecho énfasis en retroalimentación negativa, ¿cuál es la diferencia fundamental entre un sistema de retroalimentación negativa y uno positivo?

Hodgkin y Huxley en su trabajo clásico de análisis de la dinámica de generación de un potencial de acción presenta la situación de su fase de despolarización, en la cual la estructura del sistema de retroalimentación define una dinámica, en la cual un incremento en la magnitud de la despolarización genera un aumento en el reclutamiento del número de canales de influjo despolarizante de sodio en la membrana de la célula y viceversa, este incremento en reclutamiento, genera un aumento en la magnitud de la despolarización (figura 3-4).

Esta situación ilustra la dinámica de “círculo vicioso” del sistema de retroalimentación positivo. La cual parece ser peligrosa, pero que es empleada dentro de límites funcionales preestablecidos en sistemas fisiológicos normales como el descrito y en anormales, por ejemplo, en choque circulatorio causante en su fase de evolución terminal a la muerte de un paciente.

Así se ilustra el hecho fundamental dinámico de que mientras en un sistema de retroalimentación “positiva” se refuerza no obteniéndose un nuevo estado estacionario, en el de retroalimentación “negativa” existe autocorrección hacia un nuevo estado estacionario, en presencia de una perturbación.

Por consiguiente, los sistemas automáticos de control con realimentación se caracterizan por:

1. Realizar en forma automática una acción de gobierno, manteniendo una variable regulada cercana a su punto de referencia en estado estacionario, cuando es retroalimentación negativa.

2. El sistema que opera en circuito de lazo cerrado.

3. El sistema que incluye un proceso sensor de la variable regulada y un proceso comparador de medida con su punto de referencia, como elementos funcionalmente separables del resto.

Homeostasis es el mantenimiento de una serie de variables fisiológicas vitales para el usufructo de la vida normal, como presión arterial, temperatura, niveles sanguíneos de gases y electrólitos, etc., en valores cercanos a un rango predecible de equilibrio dinámico.

Generalizaciones importantes de los sistemas de control homeostático:

1. La estabilidad de la variable regulada en el ambiente pluricelular se logra mediante un balance dinámico de procesos de entrada y salida al sistema; lo pertinente no es la magnitud absoluta de los procesos, sino el balance entre ellos.

2. En retroalimentación negativa, un cambio en la variable regulada por perturbaciones ambientales es compensada en sentido contrario, acercando su valor hacia la magnitud promedio de su punto de referencia, mediante la utilización funcional de arcos reflejos definidos (figura 3-5).

3. La magnitud de su variable regulada es mantenida en un rango de valores normales, según las condiciones ambientales.

4. Su punto de referencia puede cambiar como se analiza a continuación.

5. En su organización jerárquica en presencia de perturbaciones externas, existen prioridades en criterios de regulación en los cuales unas variables reguladas son mantenidas cercanas a sus puntos de referencia, a expensas de cambios en otras.

Un ejemplo sencillo de la vida cotidiana (figura 3-1) ilustra los elementos fundamentales involucrados en el logro de objetivos en sistemas de control homeostático. En todo sanitario es preciso mantener el volumen de agua en su nivel apropiado sin rebosar el recipiente, para lograr esto debe definirse siempre un equilibrio entre el flujo de entrada y salida de agua, el sistema posee una estructura de control constituida por una válvula con su varilla y flotador, así, cuando el flujo de entrada aumenta elevándose de manera transitoria el nivel del agua, también crece el flujo de salida hasta igualar al de entrada, con el objeto de llegar a un nuevo estado estacionario de equilibrio en el cual se minimiza la perturbación en el nivel de agua del recipiente.

El objeto de todo ello es mantener el nivel de una variable constante un proceso de aporte y consumo que se estructura en el entorno de sistemas biológicos. Dicho concepto es reforzado al analizar las figuras 3-2 y 3-3. El nivel de agua es la variable regulada, misma que es incrementada de forma transitoria mediante una perturbación continua en el tiempo (incremento en el flujo de entrada; figura 3-2), lo cual genera una señal de error (diferencia entre el valor deseado de su nivel y el actual). El sistema de retroalimentación negativo, constituido por la estructura descrita, minimiza el error al incrementar el eflujo mediante abrir la válvula de salida, lo cual define un nuevo estado estacionario, en el cual el aporte (influjo) es igual al consumo (eflujo) y el nivel de agua retorna a un valor cercano al de referencia. Se trata de una problemática que, como se discutió en el apartado de Bases históricas, está resolviéndose desde la época de los babilonios y la Revolución Industrial.

Los sistemas de control homeostático ejecutan sus funciones en un esquema de secuencias estímulo-respuesta denominados reflejos (figura 3-5), la mayoría de naturaleza automática e inconsciente. Su ruta funcional es un “arco reflejo”; un “estímulo” es definido como un cambio detectable ambiental, tal como una modificación en temperatura, concentración plasmática de glucosa o presión arterial. Un “receptor” mide este cambio, el cual es transportado a un “centro integrador” por una vía “sensorial aferente”: el centro integrador recibe señales de muchos receptores, los cuales responden a una variedad de estímulos.

Entonces, sus salidas eferentes motoras reflejan la suma espacio-temporal de las entradas aferentes sensoriales totales, lo que representa la integración funcional de toda esta información. Su salida “eferente” por medio del sistema nervioso autónomo y las señales neurohormonales, es enviada a “efectores” periféricos los cuales serán analizados en capítulos subsecuentes (músculos, glándulas), todo ello genera —de acuerdo con los criterios homeostáticos descritos— una respuesta de retroalimentación negativa.

Extrapole de manera esquemática este análisis al sistema de control homeostático termorregulatorio, el cual es analizado en detalle en un capítulo posterior de control y regulación de la temperatura corporal en este libro (figura 3-7).

El cuerpo humano posee una capacitancia calorífica, cuando existe un equilibrio entre los procesos de producción y pérdida calorífica en un ambiente controlado, su cantidad de calor es constante, definiendo una temperatura de su eje corporal invariable, lo que constituye el sistema regulado. En organismos homeotermos esta temperatura es la “variable regulada”, la cual es evaluada de manera continua por termoreceptores centrales y periféricos, además de la información enviada al “centro integrador hipotalámico” por vías “sensoriales nerviosas aferentes” y comparada funcionalmente con un punto de referencia. Si el error es mínimo, el esquema reflejo de retroalimentación negativa mantiene el nivel de las “señales eferentes neurohormonales de control constantes” definiéndose un tono de contracción muscular (producción de calor); de sudoración y vasoconstricción arteriolar cutánea (pérdidas de calor) en equilibrio dinámico, lo que constituye el regulador.

El termorregulador en el mamífero presenta un esquema novedoso de “retroalimentación negativa anticipativa” por su diseño de termorreceptores periféricos y centrales. Cuando la temperatura ambiental disminuye, los termorreceptores periféricos inmediatamente detectan este cambio y envían señales sensoriales al controlador hipotalámico, éste emite señales eferentes de control motor, las cuales aumentan la producción de calor incrementando la contracción muscular y disminuyen su pérdida mediante la vasoconstricción arteriolar cutánea. De esta manera, las respuestas reflejas compensatorias termorregulatorias son activadas “antes” que la disminución en la temperatura ambiental origine una disminución en la temperatura central, la cual es nuestra variable regulada. Mediante la combinación funcional detallada de los procesos ya descritos, el sistema logrará un equilibrio dinámico calorífico, minimizando el error en la variable regulada: temperatura del eje central corpóreo.

Es factible ilustrar con algunos ejemplos, sustentados en la bibliografía especializada adjunta, el aporte conceptual e investigativo de la teoría de control y de sistemas a la dilucidación de los mecanismos fisiopatológicos operantes en los seres vivientes, así como la definición de los criterios de ejecución de la práctica médica.

1. Los fenómenos de hipertermia en ejercicio y la fiebre, se interpretan desde el punto de vista mecanístico como un incremento en el punto de referencia del control homeostático termorregulatorio, como se explicará en detalle en el capítulo 87.

2. La respuesta aguda presora en la presión arterial media, originada por una isquemia grave en el sistema nervioso central, fue analizada e interpretada por Sagawa como un mecanismo de control de retroalimentación negativo cuyo propósito es mantener la homeostasis de su ambiente físico-químico tisular.

3. El análisis de sistemas de la regulación mecánica del bombeo cardiaco y del retorno venoso por Guyton y colaboradores, estructuraron las bases de diseño y uso de los circuitos de circulación extracorpórea en cirugía cardiaca; del análisis y formulación moderna de los fenómenos de insuficiencia y contractilidad cardiaca.

4. En los últimos años se ha incrementado el número de centros de neumología dedicados al diagnóstico y al tratamiento de patologías primarias durante el sueño. Una contribución importante al campo de la medicina del sueño es la definición de la contribución del sueño al control respiratorio ventilatorio y sus anomalías, mediante el estudio experimental y de modelaje dinámico cuantitativo realizado por Khoo.

La monografía Physiological Control Systems, de Khoo, presenta en forma extensa las contribuciones clásicas y actuales en este sentido para el área básica clínica.