Problemas actuales en la enseanza de la Medicina

Problemas actuales en la enseñanza de la Medicina.
La Física propone soluciones.
Lic. Osvanny Ramos
Departamento de Física. ELAM
Resumen:
Se realiza un análisis sobre los problemas que ha provocado el aumento de la información en la carrera
de Medicina: el médico no es capaz de almacenar todo el volumen de información que recibe y su
formación no lo ha dotado con herramientas que le permitan responder de forma creativa ante una
información novedosa y muchas veces incompleta. Se propone como solución un método de enseñanza
utilizado en la ciencia Física en la cual se conocen leyes muy generales y a partir de ellas se van
descubriendo las particularidades (características y leyes) de los diferentes sistemas.
Objetivos:
-
Llamar la atención sobre los problemas que ha provocado el acelerado crecimiento de la
información sobre la carrera de Medicina.
-
Proponer una posible solución del problema anterior realizando cambios en la metodología de la
enseñanza.
Introducción:
Cuestiones:
-
Médicos, ¿Cuánto más viejos, mejores? ¿Especialidad o experiencia? ¿Es obligatorio una vasta
experiencia clínica para ser un buen médico?
¿Son capaces los médicos jóvenes de enfrentarse de una forma creativa a una situación clínica
que se salga de las normas?
¿Son los conocimientos de las ciencias básicas utilizados en la clínica?
Problemas:
La carrera de medicina en Cuba actualmente tiene una duración de seis años. ¿Es mucho? ¿Es poco?
¿Es suficiente?
1
Supongamos un diseño de la carrera con cinco años de duración, como el resto de las carreras
universitarias en nuestro país. Los tres primeros semestres estarían dedicados a las ciencias básicas,
tal como en la actualidad, el resto se dedicaría a la clínica.
3 semestres
CIENCIAS BÁSICAS
5 AÑOS
CLÍNICA
INFORMACIÓN
La enorme cantidad de especialidades, cada día crecientes, más el flujo de información concerniente en
su mayoría al área clínica: nuevas técnicas de diagnóstico, tratamientos, terapias, equipos, etc; así
como también nuevas enfermedades, pone de manifiesto la necesidad de más tiempo de duración de la
carrera. La tendencia natural es crecer hacia abajo en el tiempo (ver esquema), o sea, aumentar un año
a la carrera y dedicarle el mismo al estudio de la clínica.
3 semestres
CIENCIAS BÁSICAS
6 AÑOS !!!
CLÍNICA
INFORMACIÓN
Ya tenemos una carrera de seis años pero, ¿se resolvió el problema? El flujo de información ha crecido
de una forma acelerada. La aparición de Internet ha provocado una explosión en la información de tal
magnitud que diariamente se publican trabajos en cada una de las especialidades médicas (a los cuales
ya tenemos acceso). ¿Cómo enfrentarnos a este problema? Analicemos las tendencias actuales. Las
mismas plantean presionar hacia arriba en el tiempo (ver esquema), o sea, disminuir el tiempo dedicado
a las ciencias básicas.
2
??
CIENCIAS BÁSICAS
6 AÑOS !!!
CLÍNICA
INFORMACIÓN
La tendencia más radical plantea eliminar el estudio de las ciencias básicas. Uno de los argumentos
que presentan es que en la clínica prácticamente no se utilizan los conocimientos adquiridos en las
ciencias básicas. El otro:
UNA BUENA
CLÍNICA
+
AÑOS DE
EXPERIENCIA
=
BUEN MÉDICO
¿Tendrán la razón? o mejor, ¿Resolverán el problema?
Tres semestres más no resolverían nada. La información crece tan rápido que es imposible para una
persona albergarla en su totalidad. Esto va demostrando que lo más importante es dotar al futuro
médico con herramientas que le permitan procesar esa creciente información y sin conocer la totalidad
de las relaciones síntomas – enfermedad, poder realizar un análisis crítico del cuadro del paciente y
diagnosticar de una forma correcta.
Analicemos la segunda tendencia (Reducción del contenido en las ciencias básicas)
Los estudiantes, conociendo los principios básicos, tienen que ser capaces de generar el resto, o sea:
las características específicas de cada sistema, y mucho más complejo aún, las interrelaciones entre los
diferentes sistemas de órganos; conocimiento obligatorio en la comprensión del funcionamiento del
organismo humano.
¿Es posible realizar lo anterior con la enseñanza actual o hay obligatoriamente que esperar los años de
experiencia clínica para lograrlo?
3
La enseñanza actual de las “Ciencias de la Vida” están basadas en su generalidad en la cuestión
¿CÓMO?¿Cómo son las estructuras? ¿Cómo funcionan? etc. De esta forma se necesita un volumen de
información muy grande para comprender un sistema con la complejidad de un organismo. Tanta que
generalmente se es incapaz de retenerla en la memoria, lo cual imposibilita su utilización futura.
¿Qué hacer entonces?
Reformar la enseñanza.
Necesidad y Práctica:
La necesidad y la práctica han sido los motores impulsores del desarrollo y creación humanos [1]. ¿Es
posible aplicar éstos en el desarrollo y creación del conocimiento, o sea, en el aprendizaje?
Necesidad:
Necesidad no es el entendimiento social de que es necesario conocer COMO es la
estructura y COMO funciona. Necesidad en la enseñanza es: ¿POR QUÉ es necesario
que exista la función? Y entonces, ¿POR QUÉ es así la estructura?
Analicemos los ejemplos siguientes:
De seguro conoce que tenemos externamente (y también algunos de los órganos internos) simetría
bilateral, que la media humana tiene una estatura entre 1,50 y 2 metros, que podemos levantar nuestro
peso y correr 100 metros en menos de 15 segundos... pero, se ha preguntado ¿POR QUÉ?
Respondamos algunas:
* Simetría.
Los primeros organismos surgieron en el agua, seres unicelulares que flotaban en el océano, ¿Qué
forma tenían? Cualquier organismo que se encuentre flotando en el interior de un fluido “sentirá” lo
mismo en cualquier dirección. Hay una máxima simetría [2], no hay forma de diferenciar el arriba del
abajo, la izquierda o la derecha, el delante o el detrás. Entonces su forma manifestará esa simetría:
serían esféricos. Los antiguos dirían que eran estructuras perfectas, tal como lo los astros.
La Esfera posee una máxima simetría. Es invariante
Ante cualquier rotación.
4
Pero los organismos fueron creciendo, en organización y en masa; ya el fluido no podía sostenerlos.
Entonces la Fuerza de Gravedad los empujaba contra la tierra y se rompió la simetría. Ya se podía
diferenciar el arriba del abajo. Esta ruptura de la simetría se manifiesta en la estructura de los
organismos en los cuales se observa claramente diferencias entre el arriba y el abajo, tomando la
simetría geométrica de un cono. Ejemplo los árboles, los erizos, estrellas de mar, etc. Para ellos
derecha, izquierda, delante o detrás carecen de sentido.
ARRIBA
GRAVEDAD
La gravedad rompe
la simetría. Surge así
la dicotomía
arriba - abajo
ABAJO
¿Qué tienen en común los organismos anteriores? No se mueven o lo hacen muy lentamente. La
evolución fue transcurriendo y con ella el desarrollo, la diversidad y la competencia. Ya el alimento no
se producía (plantas) sino que surgía la necesidad del movimiento. El movimiento provocó otra ruptura
de la simetría diferenciando el delante, hacia donde nos movemos y está nuestro interés, del detrás.
Los organismos que comenzaron a moverse situaron la boca en la dirección del movimiento (hacia
delante) y alrededor de ésta los órganos de los sentidos. También es conveniente tener cerca de los
sentidos la estructura encargada del procesamiento de la información, y además, por su importancia,
tenerla protegida (cerebro, cráneo)... y así se fue conformando la cabeza.
sentidos
cerebro
MOVIMIENTO
ARRIBA
DELANTE
DETRÁS
boca
ABAJO
5
En esos momentos de la evolución los organismos no podían diferenciar la izquierda de la derecha. Los
peligros llegaban con la misma probabilidad de ambos lados. Aquellas mutaciones que beneficiaron uno
de los dos lados del cuerpo provocaron la desaparición de los organismos ya que quedaban
desamparados por el lado más débil. Esa situación no ha cambiado hasta la actualidad, no ha existido
nada que rompa la simetría izquierda–derecha provocando una diferenciación en las mismas. Por eso
tenemos simetría bilateral.
¿?
IZQUIERDA
DERECHA
DERECHA
IZQUIERDA
* Relaciones Área / Volumen.
El ejemplo anterior muestra como con conocimientos elementales se puede generar gran cantidad de
conocimiento útil. Analicemos un caso más: las relaciones área / volumen. Respondámonos la pregunta
de porqué tenemos este tamaño. ¿Podríamos ser diez veces mayores? ¿O diez veces mas pequeños?
Desde los tiempos de Galileo se conoce que la resistencia mecánica de una estructura es proporcional
a su área [3]. La resistencia mecánica de nuestros huesos y la fuerza de nuestros músculos es
proporcional al área de los mismos. También, de geometría elemental se conoce que si una estructura
aumenta linealmente, su área aumenta de forma cuadrática y su volumen de forma cúbica. Por lo tanto
la fortaleza de un gigante 10 veces mayor que nosotros sería 100 veces mayor que la nuestra,
considerando estemos hechos con los mismos componentes.
La masa es proporcional al volumen. Por lo tanto el volumen del gigante sería, al igual que su masa,
1000 veces mayor que el nuestro. El gigante sería 100 veces más fuerte pero 1000 veces más pesado.
Sería equivalente a que nosotros tratásemos de cargar a nueve personas de nuestro mismo peso. No
podríamos. Nuestro gigante no podría sostenerse.
Si analizamos el caso del enanito (10 veces más pequeño) resulta que podrá cargar diez veces su peso
con la misma facilidad que nosotros cargamos el nuestro (recordar la fama de las hormigas). Pero...
¿Cuáles problemas preocuparán a nuestro enanito? El área del enano es muy grande comparada con
el volumen que tiene, y equivalentemente, con su masa. Él perderá mucha energía por la piel en forma
de calor, por lo cual tendrá que estar comiendo todo el día para restablecer las pérdidas energéticas y
mantener una temperatura constante (recordar a los ratones). Otro problema será el agua. Si se cae en
ella la masa de agua que se le “pegaría” a su piel sería tan grande que le costaría mucho trabajo salir.
Estas mismas leyes explican muchos otros por qué del organismo, por ejemplo, el tamaño de las
células: tiene que existir una relación entre el metabolismo, proporcional al volumen citoplasmático, y
los procesos de transporte, proporcionales al área de la membrana [4]. La célula crece mientras su
relación área / volumen le permite un adecuado funcionamiento; después tiene que dividirse. Las
características estructurales de muchas células especializadas se explican bajo el mismo principio.
Analicemos el intestino delgado. Es necesario tener gran cantidad de área en contacto con los
6
nutrientes para que sea más eficiente la absorción. ¿Cómo lograr esto? Con un volumen constante si
variamos la forma de la estructura podemos modificar el área. Veamos:
Analicemos el siguiente cubo de Rubik y formemos diferentes figuras con sus cubos elementales:
1 cm
V = 1 cm 3
A = 6 cm 2
cubo elemental
V = 27 cm 3
A = 54 cm 2
V = 27 cm 3
A = 78 cm 2
27 cm
V = 27 cm 3
A = 110 cm 2
Analizando lo anterior,¿qué forma es necesario que tengan las células del intestino?
vellosidades
ENTEROCITO
7
Los alvéolos pulmonares tienen una función similar. ¿Se cumplirá en ellos el mismo principio? ¿Serán
similares las estructuras? Analice qué provoca el Enfisema estructuralmente y cómo se afecta entonces
la función respiratoria.
Después de analizar los ejemplos anteriores, realice un estudio de la hemoglobina teniendo como
principio la función de la sangre como transportadora de oxígeno y la incapacidad de por simple difusión
lograr la eficiencia necesaria.
Enfrentándose a los problemas de esta forma es obligatorio desarrollar la Creación para con principios
básicos obtener los resultados deseados. El “COMO“ se obtiene de una forma activa y las
interrelaciones entre las diversas partes de un sistema complejo se van descubriendo a medida que se
avanza en la comprensión del mismo. Este es un primer elemento en la apropiación sólida de los
conocimientos.
Práctica:
La práctica es el otro elemento necesario en la fijación sólida de los conocimientos. La misma puede
desarrollarse de una forma consciente o inconsciente. La práctica es inconsciente cuando el profesor
crea enlaces entre los contenidos impartidos y la cotidianeidad. De esta forma obliga al estudiante de
una forma inconsciente a pensar y repasar los conocimientos. Un buen ejemplo de esto lo constituyen
las gotas de aceite que espontáneamente se unen al adicionarlas sobre el agua mientras se cocina. La
explicación del fenómeno es la misma si nos referimos a la espontaneidad en el sellado de la
membrana citoplasmática.
La forma más completa de poner en práctica los conocimientos adquiridos, y a partir de ellos el
descubrir nuevos, es mediante la investigación científica. Debido a esto los laboratorios dentro de las
asignaturas deben ser un paso intermedio en el camino de la investigación.
El primer objetivo de cualquier laboratorio docente es la comprobación experimental de los
conocimientos ya adquiridos. Esto puede realizarse de forma satisfactoria con un método reproductivo,
y es la manera en que generalmente se realizan. Lo anterior provoca que el estudiante prefiera que le
cuenten lo ocurrido en lugar de comprobarlo por él mismo, y lo peor de todo, va rechazando el acto de
MEDIR.
La medición es fundamental en el análisis de un paciente. Mientras mayor sea la cantidad de
información más certera será la diagnosis. El estudiante de medicina tiene que crear adicción a analizar
a los pacientes: si es grande o pequeño, si es obeso o presenta deficiencias calóricas, su color, su olor,
si hay rasgos en su rostro de alguna afección o dolor, medirle la temperatura, la presión, palparlo, etc.
La práctica constante es la única guía para saber cuando hay alteración en las mediciones anteriores, y
los laboratorios docentes tienen que trasmitirle esa necesidad.
Comprobar experimentalmente los conocimientos si los mismos fueron obtenidos a partir de principios
más generales se convierte en un descubrir de nuevos ¿por qué? y también de nuevas soluciones.
Analicemos un ejemplo destinado a los estudiantes de premédico, ELAM:
El estudio de las características de los gases nos señala que en las grandes altitudes geográficas la
cantidad de oxígeno es mucho menor que al nivel del mar, por lo que tomaremos como hipótesis que
los humanos que se han adaptado a esas condiciones desarrollaron características que le permitieran
8
una mayor ventilación, por ejemplo, un tronco robusto que le albergara una amplia caja toráxica.
Considerando siempre comunidades con similares antecedentes genéticos realizaremos un estudio de
la constitución del organismo.
Un modelo que represente la constitución física del organismo tiene que guardar una relación entre lo
alto y lo grueso que sea una persona. En la literatura [5] se encuentra que el índice de masa corporal
está definido como sigue: IMC = masa / estatura 2. ¿Brinda esa ecuación lo que deseamos? Veamos:
Consideremos el organismo como un cilindro de altura h, radio R, y densidad igual a uno (recordar
flotabilidad en el agua). Recordando que densidad = masa / volumen podemos relacionar:
volumen = π ⋅ R 2 ⋅ h = masa / densidad
dividiendo por h 2 en ambos miembros:
π ⋅ R2
h
=
1
masa
⋅ 2
densidad h
persona delgada
R
h
persona obesa
por lo tanto, como la densidad es igual a la unidad el ICM es la relación entre el área del cilindro que
hemos modelado y su altura, por lo tanto responde bien a nuestros intereses.
Midiendo la masa y la estatura en el laboratorio de los estudiantes podemos calcular su IMC y
posteriormente correlacionarlo con los lugares en que habitaron sus progenitores...
¿Cómo son la frecuencia cardiaca y la presión arterial de los estudiantes? ¿Dependen de la latitud,
longitud, y altitud de los lugares donde radican? ¿Cómo varían dichos parámetros al llegar a Cuba? ¿Se
recuperan? ¿En cuanto tiempo?
De esta forma el laboratorio se va transformando en una investigación ya que es necesario un proceso
continuo (mediciones diarias) para obtener los resultados deseados.
Durante el desarrollo de las mediciones los estudiantes tienen que ir buscando información sobre las
variables que están midiendo. Pueden encontrarse cosas como esta: Se conoce que los mamíferos
tienen aproximadamente 1 500 millones de latidos cardiacos a lo largo de su existencia y que la
frecuencia cardiaca es proporcional a masa–1/4 . Esto provoca que los mamíferos de menor masa vivan
menos tiempo [6]... y entonces preguntarse: ¿Se cumplirá la relación anterior dentro de la especie
humana? ¿Los más corpulentos tendrán menor la frecuencia cardiaca? ¿Serán más longevos?
9
Mediante ejercicios de esta clase el estudiante está obligado a realizar mediciones diarias, lo cual unido
al descubrimiento continuo de conocimientos, con nuevas hipótesis y nuevos ¿por qué? que
comprobar, sirve de motivación para la continuación del trabajo y la adecuación de la disciplina
necesaria en la investigación y en la futura profesión.
Conclusiones:
-
La explosión informacional que ha ocurrido en las últimas décadas ha provocado que el médico
actual no sea capaz de almacenar todo el volumen de información que recibe, y su formación no
ha estado enfocada a la resolución de problemas cuando la información que le llega es novedosa
y en muchas ocasiones incompleta.
-
Se proponen cambios en la metodología de la enseñanza de la carrera de medicina donde se
tome como cuestión básica el ¿POR QUÉ? en la búsqueda de los conocimientos.
Recomendaciones:
-
Realizar un proyecto experimental donde se pongan a prueba las propuestas de cambios en la
enseñanza desarrolladas en este trabajo.
Bibliografía:
1- F. Engels, El papel del trabajo en la transformación del mono en hombre, (Editora Política,
Habana, 1964).
2- M. Gardner, El universo ambidiestro - simetrías y asimetrías en el cosmos, (Labor, Barcelona,
1993).
3- PSSC, Física, (Reverté, Barcelona, 1970).
4- R. A. Wallace, G. P. Sanders, R. J. Ferl, Biology – The science of life. (HarperCollins, 1991).
5- L. Cardellá y coautores, Bioquímica médica, (Ciencias Médicas, Habana, 1999)
6- G. B. West, The origin of Universal Scaling Laws in Biology, Physica A, 263, 104-113 (1999).
10