Estocástico

Qué significa estocástico

La palabra procede del griego στοχαστικός (stochastikós), derivado del verbo στοχάζεσθαι (stocházesthai, «conjeturar», «apuntar a un blanco sin certeza de acertar»). La raíz στόχος (stóchos) designaba la diana del arquero, y el adjetivo pasó a significar «relativo a la conjetura» o «dependiente del azar». En español, la RAE lo define como «perteneciente o relativo al azar» y recoge también el sustantivo femenino estocástica para referirse a la teoría estadística de los procesos cuya evolución temporal es aleatoria.

El término entró en la literatura matemática moderna de la mano del matemático ruso Andréi Kolmogórov, cuya axiomatización de la probabilidad en 1933 sentó las bases para el estudio riguroso de los procesos estocásticos. Desde la segunda mitad del siglo XX, su uso se extendió a la biología, la medicina y la protección radiológica.

Efectos estocásticos de la radiación ionizante

En radioprotección, la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP, por sus siglas en inglés) distingue dos categorías de efectos biológicos. Los efectos deterministas (reacciones tisulares) aparecen solo cuando la dosis supera un umbral, y su gravedad crece con ella: quemaduras, cataratas radioinducidas, aplasia medular. Los efectos estocásticos, en cambio, obedecen a una lógica distinta.

No existe una dosis mínima por debajo de la cual el riesgo sea cero. Lo que aumenta con la dosis es la probabilidad de que el efecto se produzca, no su gravedad. Si una sola partícula ionizante daña el ADN de una célula somática en un punto concreto y esa lesión escapa a los mecanismos de reparación celular, puede iniciarse un proceso de carcinogénesis. El tumor resultante será igual de grave con independencia de si la dosis fue de 20 milisievert o de 200. Esa es la naturaleza del azar.

Los dos efectos estocásticos reconocidos por la ICRP son el cáncer radioinducido y los efectos hereditarios (daño al ADN de células germinales transmisible a la descendencia). Las recomendaciones de la ICRP (Publicación 103, de 2007) estiman un coeficiente de riesgo nominal ajustado de 5,5 × 10⁻² Sv⁻¹ para el cáncer en la población general, y de 0,2 × 10⁻² Sv⁻¹ para los efectos hereditarios.

Aplicaciones en epidemiología y modelización

Fuera de la radioprotección, el adjetivo estocástico se emplea con frecuencia en epidemiología matemática. Los modelos estocásticos de transmisión de enfermedades infecciosas incorporan el componente aleatorio inherente a los contactos entre individuos: cuándo se cruzan dos personas, si el patógeno se transmite o no en ese encuentro, cuántos días tarda el infectado en volverse contagioso. Los modelos deterministas trabajan con ecuaciones diferenciales y promedios poblacionales; los estocásticos, en cambio, generan distribuciones de probabilidad de los posibles desenlaces, lo que resulta especialmente útil en las fases iniciales de un brote, cuando el número de casos es pequeño y el azar puede desviar la trayectoria de la epidemia de forma notable.

También se habla de mutaciones estocásticas para referirse a los cambios genéticos que surgen por errores aleatorios en la replicación del ADN, frente a los inducidos por un agente mutagénico concreto. La acumulación de estas mutaciones a lo largo de la vida de un organismo es uno de los mecanismos propuestos para explicar el envejecimiento celular.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra estocástico?

Del griego στοχαστικός (stochastikós), que significaba «relativo a la conjetura». La raíz στόχος (stóchos) designaba la diana del arquero, con la idea implícita de apuntar sin garantía de acierto. La RAE lo registra en español con la acepción de «perteneciente o relativo al azar».

¿Es lo mismo estocástico que aleatorio?

En el uso general, sí se emplean como sinónimos. Pero en contextos técnicos, estocástico implica algo más preciso: un proceso que, si bien no es predecible caso a caso, sigue una distribución de probabilidad conocida o modelizable. No es puro caos; hay estructura en la incertidumbre.

¿Por qué se dice que los efectos estocásticos de la radiación no tienen umbral?

Porque el daño relevante puede producirse con la interacción de una sola partícula ionizante con el ADN. Basta con que un único evento de ionización altere un gen regulador del ciclo celular y que los sistemas de reparación no lo corrijan. La ICRP adopta, por prudencia, un modelo lineal sin umbral (LNT) para la estimación de riesgos a dosis bajas, si bien este modelo no está exento de debate científico.

Referencias

1. Real Academia Española. Estocástico. Diccionario de la lengua española, 23.ª edición.
2. ICRP. Protección radiológica en medicina. Publicación 105 (traducción española).
3. Manual MSD (versión para profesionales). Exposición a la radiación y contaminación.
4. Revista Colombiana de Cardiología. Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes.